磁黃鐵礦對黃鐵礦粉塵爆炸特性參數的影響

田長順， 饒運章， 蘇港， 黃濤

（1.贛南科技學院資源與建筑工程學院，江西 贛州 341000； 2.江西理工大學資源與環境工程學院，江西 贛州 341000；3.礦山地質災害預防控制與生態修復重點實驗室，江西 贛州 341000）

近年來，國內外發生多起黃鐵礦粉塵爆炸事故，造成了大量人員傷亡和財產損失[1-2]。成因是黃鐵礦在開采過程中，出礦口楣線處易形成粉塵云與火源交匯點，由于Fe、S化學性質活潑，一旦滿足粉塵爆炸五邊形條件，極易引發粉塵爆炸[1-3]。黃鐵礦在成礦過程中與其他硫化物（硫銅礦、硫鋅礦、磁黃鐵礦等）、氧化物、石英等共生[4-6]，其中，磁黃鐵礦由于自身易氧化性質，會對黃鐵礦粉塵爆炸產生一定影響[7]。因此，研究磁黃鐵礦對黃鐵礦粉塵爆炸的影響，為揭示黃鐵礦粉塵爆炸化學反應過程內在機理，及預防和控制含黃鐵礦的金屬硫化礦山災害性事故提供數值和理論參考。

研究粉塵爆炸特性參數及其影響因素對指導安全生產具有重要意義[8-11]。由于黃鐵礦粉塵爆炸發生概率低于煤塵，因此黃鐵礦粉塵爆炸特性參數的研究偏少[2]。文獻[1]記載，1928年Gardner和Stein研究中發現黃鐵礦粉塵可爆。吳衛強[12]和孫翔等[13]發現，以黃鐵礦為主要成分的金屬硫化礦塵爆炸特性與硫含量有關，硫含量越大，金屬硫化礦塵的粉塵云最低著火溫度（minimum ignition temperature of the dust clouds,MITC）越低，爆炸下限濃度（minimum explosible concentration,MEC）越小。LIU等[10]發現，黃鐵礦粉塵爆炸強度低于小麥粉等含碳粉塵。袁博云[14]測定了黃鐵礦成分為主的金屬硫化礦塵最大爆炸壓力（maximum explosion pressure,Pmax）和最大爆炸壓力上升速率（maximum explosion pressure rise rate, (dP/dt)max），結果顯示，以黃鐵礦為主要成分的金屬硫化礦塵爆炸猛烈度為St1級，為弱爆炸性粉塵。……