煤塵爆炸性鑒定分析系統探討

王煥春

摘 要：煤塵爆炸是煤礦重大災害之一，為預防煤塵爆炸事故的發生，就必須進行煤塵爆炸性鑒定，本文闡述了煤塵爆炸產生的原因、分析了煤塵爆炸的影響因素以及采取的預防措施。

關鍵詞：煤塵爆炸；鑒定分析系統；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.200

0 引言

在煤礦開采中存在的主要的危害之一就是煤塵爆炸，煤礦一旦發生煤塵爆炸的事件，就會嚴重的損害礦井中的設備以及設施，而且還會嚴重的危及到人們的生命問題，并在經濟上會帶來極大的損失，所以煤塵爆炸會對人們產生極其嚴重的不堪設想的后果。進行煤塵爆炸性鑒定，是對具有爆炸性的煤層采取針對性的控制措施并進行有效管理的主要依據。

《煤礦安全規程》第一百八十五條規定：

新建礦井或者生產礦井每延深一個新水平，應當進行1次煤塵爆炸性鑒定工作，鑒定結果必須報省級煤炭行業管理部門和煤礦安全監察機構。

煤礦企業應當根據鑒定結果采取相應的安全措施。

1 煤塵爆炸性鑒定分析系統的研究方法

煤塵爆炸性的鑒定方法有兩種：一種是在大型煤塵爆炸試驗巷道中進行，這種方法比較準確可靠，但工作繁重復雜，所以一般作為標準鑒定用；另一種是在實驗室內使用大管狀煤塵爆炸鑒定分析系統.

大管狀煤塵爆炸性鑒定分析系統是在石英玻璃管中進行實驗研究的，主要進行的實驗就是煤塵云測試，其實驗方法就是稱取一克的煤層煤樣，裝入試樣管內，利用高壓氣將煤樣吹入大玻璃管內，形成煤塵云，有爆炸性的煤塵云遇到大玻璃管內的1100攝氏度加熱器后，發生燃燒，產生火焰，根據火焰的長度來確定煤塵爆炸的性質。 經過肉眼觀察有無火焰，對煤塵有無爆炸性作出明確的判斷，對有煤塵的爆炸性試樣，還要做添加巖粉的實驗，直到混合粉塵剛剛不出現火焰時的巖粉用量百分比，為抑制煤塵爆炸的最低巖粉用量，最后出具鑒定報告。大管狀煤塵爆炸性鑒定分析系統可以直觀、清晰、快速地在加熱器周圍觀測到試樣燃燒后的火焰長度，但是對于較小的火焰長度，我們用肉眼還是難以捕捉的。

2 引起煤塵爆炸的機理分析

許多專家及相關的技術人員，對煤塵爆炸進行了深入的分析及研究，最終研究結果表明：煤塵粒子的表面同氧氣發生一系列的化學反應而引發煤塵爆炸，發生煤塵爆炸實質上就是發生了氣體爆炸，但是煤塵爆炸與氣體爆炸又是不同的，它是介于氣體爆炸和炸藥爆炸兩者之間的一種狀態。煤本身就是一種可燃性物體，由于煤塵的表面積增多，受熱時會吸收更多熱量，在溫度比較低時，煤塵周圍就會產生許多可燃氣體。這時如果煤塵的氧化反應產生的熱量能夠有效地傳播給附近的煤塵，這些煤塵也就會迅速地受熱分解，產生燃燒的現象。但是煤塵在進行氧化反應的過程中生成的熱量如果很快被周圍的介質所吸收，氧化反應因此而不能夠大面積的進行，這時就不會發生爆炸。相反，如果氧化反應越來越快，溫度越來越高，活化中心越來越多，達到一定程度，就很容易引起劇烈的爆炸。

3 影響煤塵爆炸性因素分析

3.1 煤塵爆炸與揮發分的關系

煤的干燥無灰基揮發分是表征煤塵有無爆炸性和爆炸強弱的重要標志。煤的干燥無灰基揮發分隨煤的變質程度的升高，呈現降低的趨勢：同時隨著煤的變質程度的升高，煤的碳含量增高，著火點隨之也呈現升高趨勢。按照煤的變質程度將煤分為褐煤、煙煤、無煙煤三類，經過多次試驗證明，無煙煤基本無爆炸性，煙煤中長焰煤的爆炸危險性強，瘦煤、貧瘦煤、貧煤的爆炸危險性較弱，火焰長度一般能達到5——15mm，添加巖粉量為5——60%，褐煤的爆炸性也很強，與長焰煤相同的是，火焰長度一般>400mm，需添加巖粉80-90%.但是褐煤、長焰煤是變質程度最低的煤，受煤中水分含量高，干燥時易氧化的影響，它的火焰長度和巖粉用量也會發生很大的變化。

3.2 煤塵爆炸性與灰分的關系

據專家研究，煤塵中的灰分可以有效的抑制煤塵發生爆炸，煤塵中灰分含量越大，煤塵越不易飛揚，煤塵爆炸的機率就會越低。另一點，煤塵中的干燥無灰基揮發分對煤塵爆炸有著重要的影響，煤塵的干燥無灰基揮發分如果低于百分之十五，灰分的作用就會更加的顯著，灰分越高就會大幅度的降低火焰的長度。

3.3 水分的影響

煤中的水分是煤炭的組成部分.它與煤的變質程度、組成結構有關.隨著煤的變質程度增高，煤中水分呈現減少的趨勢；到了無煙煤又有增加，從煤塵爆炸性影響作用角度，水分越高， ，燃燒有效發熱量就越低， 同時，水分越大，粘結性越強，使煤塵顆粒增大，降低煤塵的飛揚能力，同時又起著吸熱降溫阻燃的作用，從而降低了煤塵的爆炸強度. 煤塵中的水分足夠大，達到手捏不散的程度才能阻止爆炸。

4 煤塵爆炸的防治措施

到目前為為止，與煤塵相關的技術人員一直都在研究煤塵爆炸性鑒定分析系統，以此來預防在煤礦的開采中會引發的爆炸事故。但是研究結果顯示只有在開采滎鞏煤田時不會發生煤塵爆炸事件，在開采其余的煤田時都存在爆炸的危險?！睹旱V安全規程》第一百八十六條，開采有煤層爆炸危險煤層的礦井，必需有預防和隔絕煤塵爆炸的措施，礦井的兩翼.相鄰的采區.相鄰的采煤工作面.間掘進煤巷同與其相鄰的巷道間.煤倉同與其相鄰的巷道間，采用獨立通風并用煤塵爆炸危險的其他地點同于其相連的巷道間，必需用水棚或者巖粉棚隔開，必需及時清理巷道內的浮煤，清掃清洗沉積煤塵或者定期撒布巖粉，應當定期對主要大巷刷漿。因此在煤礦的生產中必須要制定出相應的有效措施來防治煤塵爆炸事件的發生。主要的措施有，第一點：要在防塵安全中制定出一套綜合的措施。比如要準備好大量的水可以進行灑水噴霧的工程，對每一個物體都要進行防塵工作，將積壓的塵土進行及時的清理等。第二點要制定出火源會引發煤塵的相應的措施。第三點：要制定出科學的安全技術措施將與會引發爆炸的相關物品都進行有效的隔離。

5 結語

煤塵爆炸是礦井的重大災害之一，礦井中漂浮的煤塵嚴重影響著人們的身體健康，甚至危及礦工的生命，因此進行煤塵爆炸性鑒定，對具有爆炸性的煤層采取科學的方法進行管理和防治，是尤為重要的。

參考文獻：

[1]常溪溪.煤工業分析與煤塵爆炸鑒定火焰長度相關性研究[J].煤炭與化工，2017，40（04）：25-26.