化工安全与环保论文

煤尘防爆技术

目录

1粉尘概念及性质 (1)

2 煤尘的来源 (2)

3 煤尘爆炸原理 (3)

4 煤尘处理技术 (4)

5 煤层注水技术 (5)

6 湿式打眼法 (6)

7 结束语 ................... ^7

8 参考文献 (8)

煤尘防爆技

术

背景：在机械制造企业安全质量标准化考评标准中，涉及到粉尘危害及控制的项目较多，

如职业危害作业点的划分，职业危害点治理率、达标率、职业危害四项分级，防尘防毒设施

设备完好率，以及职业健康监护和现场监督检查等都涉及到粉尘危害点的确定、控制及治理等问题。要做好上述工作，首先对粉尘要有充分的认识，然后才会有针对性的治理、防护办

法，最后才能达到控制或减少因粉尘而导致的职业危害、预防相应的职业病的发生。

摘要：粉尘是指能够较长时间悬浮在空气中的固体颗粒，悬浮粉尘是一种气溶胶，其分散媒

是空气，分散相是固体粒子. ，飘尘是能够较长时间飘浮在空气中的固体微粒（浮游粉尘），

浮游粉尘在空气中飘浮时间的长短与粉尘的粒径大小有直接关系，粒径10um的粉尘沉降到地面，一般需要4~9h,粒径1um的粉尘需要数十天,粒径0.5um以下的粉尘，可长时间漂浮

在空气中而不沉降。煤尘有爆炸性，无烟煤矿采煤工作面的的煤尘除个别情况外大多数属于

无爆炸性煤尘，而烟煤、褐煤煤矿采煤工作面产生的煤尘均属爆炸性粉尘。煤的炭化程度越低、挥发分越高，煤尘的爆炸性就越强。

正文：

1 、粉尘性质及其危害

粉尘是指能够较长时间悬浮在空气中的固体颗粒，悬浮粉尘是一种气溶胶，其分散媒是空气，

分散相是固体粒子.，飘尘是能够较长时间飘浮在空气中的固体微粒（浮游粉尘），浮游粉

尘在空气中飘浮时间的长短与粉尘的粒径大小有直接关系，粒径10um的粉尘沉降到地面, 般需要4~9h,粒径1um的粉尘需要数十天，粒径0.5um以下的粉尘，可长时间漂浮在空气

中而不沉降。

可见粉尘粒径多在10u m以上。大家比较一致的看法，认为环境空气中直径5um以下的尘粒是引起尘肺的主要有害粉尘，一些游离二氧化硅含量较高的矿物性粉尘，对人体的致纤维化作用很强，我国煤矿岩巷掘进工作面粉尘中的游离二氧化硅含量一般都在10％以上，最高可达到80％，多数在30~40%之间。

煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度可高达

2000C ，爆炸压力可高达 1.9Mpa 。煤尘爆

炸时，冲击波传播的速度大于火焰传播速度。国内外实测的火焰传播速度为 而爆炸冲击波最高

可达 2000m/s 以上。 煤尘爆炸气体中含有大量的一氧化碳和二氧化碳，

炸区空气中一氧化碳含量可高达 8%。

粉尘的另一大危害， 煤炭生产过程产生粉尘中的微细颗粒粉尘可以较长时间在生产环境中飞 扬和悬浮， 工人在工作中长期吸收生产性粉尘， 并沉积在肺部的细小支气管及肺泡里， 这些 沉积在肺内的粉尘， 与肺组织的细胞发生一系列的生理、 病理变化， 使肺组织逐渐发生纤维 化。当纤维化病变发展到一定程度时， 可导致人体呼吸功能的障碍， 这种由煤矿生产性粉尘 导致工人肺部发生纤维化病变的疾病，称为煤工尘肺。

掘进工长期吸入游离二氧化硅较高的岩尘， 这些工人发生的尘肺， 称之为矽肺； 采煤工人长 期在高煤尘环境里工作，也能发生尘肺，这种尘称之为煤肺。

掘进工矽肺病例主要是岩尘， 两肺粉尘总量一般不超过 10g ，其中游离二氧化硅含量约

3~4g ； 1g 左右。

2 煤尘来源

煤尘有爆炸性， 无烟煤矿采煤工作面的的煤尘除个别情况外大多数属于无爆炸性煤尘， 而烟 煤、褐煤煤矿采煤工作面产生的煤尘均属爆炸性粉尘。煤的炭化程度越低、 挥发分越高，煤 尘的爆炸性就越强。

不同种类的煤炭和不同的试验条件下所得到的爆炸上下限浓度是不相同的， 但一般说来， 煤 尘爆炸的下限浓度为 30~50g/m3，上限浓度为1000~2000g/m3，其中爆炸力最强的浓度为 300~500g/m3。 煤尘爆炸的引爆温度一般为 650~990C ，发生煤尘爆炸时，粒度小于 1mm 的煤尘都能参与爆 炸，但爆炸的主体是粒度小于 0.75mm 的煤尘，当含有沼气、且浓度达到 3.5%时，空气中煤 尘浓度达到 6.1g/m3 就可能发生爆炸。 氧气浓度对煤尘爆炸的影响是， 当氧含量低于 17%时，

煤尘就不会发生爆炸。

610~1800m/s ， 采煤工煤肺病例内主要是煤尘，两肺粉尘总量常可达到 40~50g ，其中游离二氧化硅含量仅

按粉尘的性质分类：（1）无机性粉尘：包括矿物粉尘（如砂、煤）：金属性粉尘（如铁、锡、铅

及其化合物）；人工无机粉尘（如金刚砂、水泥、玻璃纤维）。（2）有机性粉尘：包括植物性粉

尘（如木材、烟草、面粉）动物性粉尘（如兽皮、角质、毛发）；人工有机粉尘（如炸药、有机

染料、塑料、化纤）；（3）混合性粉尘，上述多种粉尘的混合物（如金属研磨时，金属和磨料

粉尘混合物等）。在职业健康工作中，常依据粉尘性质，初步判断其对人体危害机理及程度。

按粉尘颗粒的大小分类：（1）灰尘：粉尘粒子的直径大于10 微米，在静止的空气中，以

加速沉降，不扩散。（2）尘雾：粉尘粒子的直径介于10〜0.1微米，在静止的空气中，以等

速降落，不易扩散。（3）烟尘：粉尘粒子直径为0.1~0.001 微米，因其大小接近于空气分

子，受空气分子的冲撞呈布朗运动（不规则运动），几乎完全不沉降或非常缓慢而曲折地降落。

由于粉尘颗粒的大小不同，在空气中滞留的时间长短也不同，直接影响操作人员的接尘时间。

粉尘在空气中呈现的状态不同所采取的治理方法也不同。

3 煤尘爆炸性

爆炸性是高分散度的煤炭、糖、面粉、硫磺、麻、铅、锌、铝等粉尘所特有的性质。发生爆

炸的条件是必须有高温（火焰、火花、放电）和粉尘在空气中达到足够的浓度。八十年代哈尔滨亚麻纺织厂（规模世界第三、亚洲第一）曾发生亚麻粉尘爆炸，不仅近三分之一的财产毁于

一旦，而进入新世纪的今天，事故所导致大批的伤残者所遗留的问题仍很棘手。几年前我曾主持处理过铝尘爆炸事故，该事故发生在拆除经过冲洗后的铝粉生产车间的过程中，由于吊顶铁板坍塌下滑时与有多年铝尘沉积的墙壁发生摩擦而引爆，在瞬间的闪光爆炸中，当事人

的肌肉几乎烧熟而死亡。

粉尘的吸水性：粉尘的吸水性决定于粉尘的成分、大小、荷电状态、温度和气压等条件。

吸水性随压力增加而增加，随温度的上升而降低、随尘粒的变小而减少。粉尘易被水湿润的