煤尘防治课件

目录♦一、煤尘的定义♦二、煤尘爆炸的原因♦三、煤尘爆炸的三个条件♦四、煤尘爆炸的特征♦五、预防煤尘爆炸的技术措施♦六、防爆措施♦七、隔爆措施♦八、处理瓦斯煤尘事故主要考虑♦九、煤尘爆炸案例分析矿尘防治煤尘爆炸是煤矿的严重灾害之一，世界各国在煤矿开采史上所受到煤尘危害是惨痛的。

1906年，法国古利耶子无瓦斯煤矿发生特大煤尘，煤尘爆炸，死亡1099人，1917年，抚顺大山坑煤矿发生特大瓦斯煤尘爆炸死亡917人，本溪湖煤矿1942年发生特大瓦斯煤尘爆炸死亡1594人，1960年大同老白洞煤矿发生特大煤尘爆炸死亡684人，近40年来瓦斯爆炸事故仍有时发煤尘除了会造成爆炸灾害之外，对人体健康危害也极大，工人吸入煤（若）尘后会罹患尘肺病，不仅给患者造成痛苦，缩短其寿命，还给企业和国家造成巨大经济损失，煤矿工人患尘肺病人数及死于尘肺病人数，在矿业工业中均居首位，这是煤矿一直未能解决的严重问题。

煤尘爆炸的主要原因之一就是有煤尘，而在采煤过程中，煤尘的产生又是不可避免的，每一个生产工序，如打眼，爆破落煤，割煤，放煤，移架，转截，运输等，都是产生煤尘的场所。

煤尘的来源即有移动尘源，也有固定尘源，分布面很广，煤尘一旦产生，便会随风流而飘移，以浮游状态弥漫于整个作业空间与巷道中，此即浮游煤尘，最后沉降下来煤尘称为沉积煤尘。

要消除或减轻煤矿粉尘的危害，就必须对矿井各种各种尘源，特别是对机械化采掘工作一、煤尘的定义煤尘一般的含义：细微颗粒（直径不大于1毫米的矿物微粒）。

但随应用场合不同而又有不同的严格定义，这一点值得注意。

在评价作业场所空气中呼吸性粉尘状况时，将二氧化硅含量低于10%的煤炭定义为煤尘。

而评价作业人员接触呼吸性煤尘状况时，将游离二氧化硅含量小于5%的煤炭粉尘定义为煤尘。

二、煤尘爆炸的原因煤尘爆炸是煤尘被剧裂氧化的结果，大家知道，气体与固定之间的化学反应是在固体物质的表面上进行的，因此悬浮煤尘之所以能爆炸其原因虽然国内外学者尚未取得一致的看法，但基本上可归纳如下两个方面。

1、煤尘的氧化面积增大粉尘状态下的煤，表面积大大增大。

例如1cm3的煤爆破碎成1mm的煤尘时，其表面积增大1万倍，因此，煤尘的氧化能力显著增强，吸附氧分子的数量增加，从而加快了煤尘的氧化速度和热化过程。

2、可燃气的作用可燃的物质在受热后会放出大量的可燃气体。

煤尘是可燃粉尘，它在较低温度下（300～400℃）就能放出大量的可燃气体（挥发分）。

据实验：1kg焦煤（挥发分为20～26%）在高温下能放出290L～350L可燃气体，大家知道可燃气体在爆炸界限达到范围内是要爆炸。

三、煤尘爆炸的三个条件1、煤尘本身具有爆炸性（挥发分大于12%）2、煤尘必须悬浮在空气中，并达到一定浓度，下限为30～40g/m3最强为300～400g/m3上限为1500～2000g/m3。

3、有一定温度在610℃~1050℃一般为700℃～800℃。

四、煤尘爆炸的特征矿井发生爆炸事故，有时瓦斯与煤尘混合爆炸。

究竟是属于什么性质的爆炸，要看爆炸后产状和痕迹。

煤尘爆炸有以下特征：1、在巷道壁和支架上留有粘焦（皮渣与粘爆）根据粘焦在支架上的位置不同，可以判断煤尘爆炸强弱的程度。

⑴、弱爆炸时，火焰与爆炸波慢速传播，粘焦在支架两侧出现，但爆炸传来的方向堆积密实。

⑵、中等强度爆炸时，火焰与爆炸波的传播速度很大时，粘焦只在支架的迎风侧出现。

⑶、强爆炸时，火焰与爆炸波的传播速度极大，在支架的背风侧出现粘焦，迎风侧有火烧痕迹。

如粘焦图所示如粘焦图所示2、煤尘的成份发生变化由于煤尘爆炸是煤尘受热后，其内部的挥发分（主要是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷氢和其它碳氢化合物）放出并聚积于粒周围而引起的爆炸。

固体尘粒表面只有氧化作用发生，所以煤尘爆炸后，其碳含量，挥发分，水分均减少，灰分增加所以重庆分院表明1kg焦碳挥发分在20～26%在温度下放出290L～350L可燃气体，因此，根据事故现场煤尘成分是否变化（特别挥发分）及变化程度，可以判断煤尘是否参与了爆炸，这项判断指标即可用粘结性煤也可以用于粘结性煤。

3、煤尘爆炸时气体碳氢比（C/H）明显高于瓦斯（甲烷）爆炸。

煤尘爆炸时，C/H是3～16%瓦斯爆炸C/H是2.3%～2.8%这与煤质等因素有关，取样分析爆炸区内气体的C/H，即可确定爆炸物是瓦斯还是煤尘。

4、灾区空气中一氧化碳浓度很高尘爆炸时，能产生大量的CO，灾区空气中CO浓度一般为2～3%，有时＞8%甚至10%以上。

松溥茂雄试验得CO浓度高达14.8%，而瓦斯爆炸时，灾区CO浓度为2%～4%，所以煤尘爆炸时将造成大量人员中毒伤亡。

统计资料表明一般CO中毒伤亡的人数，约占伤亡人数的70～80%。

5、爆炸后灾区瞬时气温骤升爆炸时瞬时气温为2300℃～2500℃。

6、发生连续爆炸反应发生煤尘爆炸后，爆炸冲击波速度高达2340m/s它将巷道中沉积煤尘再次吹相起来，显现浮游状态，而爆炸后的火焰速度为1120m/s～1800m/s它又将扬起的浮煤点燃，造成2次，3次爆炸……如果井下煤尘普遍沉积又无隔爆措施则能把整个矿井摧毁。

7、连续爆炸时间，间隔短瓦斯连续爆炸时间间隔长，而煤尘连续爆炸间隔短，有时一次爆完，人耳很难分辨出爆炸间隔，这是因为瓦斯第一次爆炸后，需要一段时间积聚，才能达到爆炸浓度，它与瓦斯涌出量和风量大小有关，而井下到处有煤尘，其积聚到爆炸浓度则只需极短时间。

8、连续爆炸时，离开爆源越远其破坏力越大在矿井条件下，煤尘爆炸的平均理论压力为36kPa，此压力在直线巷道且断面一致传播时，随着离开爆炸源的距离的延长而跳跃式增大，爆炸过程中如遇有障碍物，巷道的拐弯或断面的突变爆炸力猛增，尤其是连续爆炸第二次爆炸的理论压力为第一次5～7倍，以后依据类推美国科学测得距离106.7m压力为40kPa，167.6m 时压力为50kPa，208m则为80kPa。

五、预防煤尘爆炸的技术措施目前，我国煤矿主要采取以风水为主的综合防尘技术措施（即风、水、密、净、护）。

1、减尘措施：主要包括：改进采掘机械结构及运行参数减尘，湿式凿岩，水封爆破，添加水炮泥爆破封闭尘源，捕尘罩以及预湿煤体减尘措施（如采空区或巷道灌水，煤层注水）。

2、降尘措施：提高四率、相遇率、捕抓率、沉降率、凝聚率。

尽管采取了减尘措施，采掘运等循环节仍然产生大量的粉尘，这时就要采取各种降尘方法进行处理。

降尘措施是矿井综合防尘工作的重要环节。

现行的降尘措施主要包括各产尘点的喷雾，洒水，如采煤机内外喷雾，放炮喷雾，支架喷雾，装岩洒水，巷道净水幕等。

3、通风除尘：通风上述两类措施所不能消除粉尘要用矿井通风的方法排出井外。

事实证明，矿井通风是除尘措施中最根本的措施之一通风除尘方法分为全矿井通风排尘和局部通风除两种。

4、个体防护：在井下粉尘浓度较高的环境下作业的人员配备个体防护的防尘用具，如防尘面罩，防尘帽，防尘呼吸器等。

个体防护虽然是综合防尘中不容忽视的一个重要方面，但它是一项被动的防尘措施。

六、防爆措施防爆措施主要是指煤尘爆炸的措施，井下能够引燃煤尘的高温热源和引燃瓦斯相同，根据对煤尘爆炸和不正确的放炮作业，因此，防止瓦斯爆炸的措施和有关放炮作业一切规定，均对防止煤尘炸有效，相应严格执行。

七、隔爆措施限制煤尘爆炸的技术主要是使已沉落在巷道周围壁和支架上的煤尘失去爆炸性，以局部地区发生爆炸后，将其隔离在较小的范置内，使其不能扩大，所以又称隔爆措施，主要有岩粉隔爆、水槽式隔爆、水幕隔爆、以及自动式隔爆等。

八、处理瓦斯煤尘事故主要考虑1、查明事故地点，范围、为防止二次爆炸。

发现火源立即扑灭。

2、迅速恢复破坏的巷道和通风设施，以加快恢复正常通风。

九、煤尘爆炸案例分析1、鸡西矿务局城子河煤矿6井60年11月28日绞车道跑车撞坏高压电缆发生火引起煤尘爆炸。

（矿车里和车道周围壁煤尘飞扬，发生煤尘爆炸，死亡33人。

2、鸡西矿务局滴道煤矿3井61年9月30日绞车道跑车撞坏高压电缆产生火花引起煤尘爆炸死亡53人。

3、鸡西矿务局东海煤矿8井1991年，8井左五157回采工作面平巷跑车拖拉电缆，产生火花引4、1991年4月21日16时50分山西洪洞县，三交河煤矿瓦斯煤尘爆炸，死亡147人。

这个矿是一个低沼气矿，没有洒水消尘措施，由于放炮引起瓦斯煤尘爆炸。

5、双鸭山矿务局多种经营分司正兴公司实验二井2000年3月18日瓦斯煤尘爆炸死亡27人。

这次事故是由于201掘进队，工作面停风造成瓦斯积聚，煤尘大量堆积，工人遵章放炮一产生火焰，引起瓦斯煤尘爆炸。

6、1960年5月9日山西老白洞在14号井底发生煤尘爆炸，并发生了火灾，爆炸瞬间地央变电所，全部跳闸，井上下供电中断，负责全矿通风火灾气体停滞在全矿总进风的井底车场，对采区人员尚未造成影响，采区人员正在四处避灾。

可是决策者为了解救井底车场人员和保护井筒免遭破坏，错误地启动了负责东翼通风的6号井风机，把停滞在井底车场的有毒气体快速抽到东翼各地，造成人员大量伤亡。

其实处理这次事故，应该2个回风井的风机同时反风，这样不但不会造成采区人员伤亡，甚至可能使井底车大量救灾实践表明，在我国目前救灾技术水平情况下，救灾成败关键取决于⑴、方案的正确与否，指挥是否恰当。

⑵、救护地作战方案是否正确。

⑶、指挥者责任心，素质高低，技术水平和经验。

⑷、对井下熟悉程度信息多少和分析准确性以及救灾材料和装备情况等。

谢谢！。