煤塵爆炸的預防

1． 煤塵與瓦斯的異同點

大多數煤塵在一定條件下都能引燃，并能發生猛烈破壞，在爆炸中，其燃燒與爆炸性，在許多方面與爆炸瓦斯相同：

（1） 煤塵與瓦斯一樣，它在空氣中的濃度也有燃燒爆炸的低限度與高限度。

（2） 從爆炸時的溫度看，煤塵與爆炸性瓦斯也常相似，瓦斯爆炸溫度可達攝氏2150—2650度，煤塵爆炸溫度可達攝氏2300—2500度。

（3） 爆炸瓦斯引燃溫度為攝氏650—750度，細的與干燥的煤粉的引燃溫度為攝氏700—800度，一般說來，一切可以引燃爆炸瓦斯的高溫熱源，都可以引燃煤塵的塵云。

但是，煤塵與爆炸瓦斯也有許多不同點：

（1）在瓦斯爆炸時幾乎全部生成二氧化碳，而煤塵爆炸時則總是生產大量的一氧化碳。

（2）瓦斯從煤層或巖幫內放散出來以后，就全部與巷道內的空氣混合在一起；而煤層內部產生的，飛揚在巷道空氣內的煤塵，其主要部分卻是沉落在巷道兩幫和底板上，只有當這些煤塵揚到空氣內的時候，才能造成爆炸性塵云。

（3）巷道空氣內的瓦斯含量，即使比瓦斯爆炸的最低限度小幾倍，通過儀器也能發現，可是巷道內的煤塵量即使已達到危險程度，往往也是很難發現的。如空氣含有煤塵112/克立方米（能完全燃燒，最猛烈的爆炸含量），分布降落在斷面為2×2平方米的巷道兩幫及頂底板上，其厚度不超過十分之一毫米，如不注意檢查，是不容易發覺的。

（4） 爆炸瓦斯無論在任何地點，它的引燃性與爆炸性都是大致相同的，而煤塵引燃性的伸縮范圍卻很大；有的煤塵事實上不會引燃，有的煤塵則引燃性與爆炸性都不亞于爆炸瓦斯。煤塵的引燃與爆炸性，與其粒度粗細，含有可燃性物質多少，以及灰分、水分等因素是有很大關系的。

從上述情況可知，煤塵的危險性并不亞于爆炸瓦斯，所以要十分重視煤塵的爆炸。

2． 煤塵爆炸的規律及決定煤塵爆炸因素

具有一定的細度的揮發份和可燃物質所占比例超過10%的煤塵，在空氣中的含量達到一定限度，遇有火源，就能發生爆炸；這是煤塵爆炸的一般規律，具體說，有以下四種因素：

（1） 煤塵的粒度。塵粒越細，爆炸的危險性越大。從最微細的塵粒到直徑為毫米的塵粒為止，都能參加煤塵的爆炸。但是爆炸的主體是能夠通過80號篩網的塵粒（直徑小毫米）。這樣的塵粒，用手指搓揉是感覺不出來的，只有在積層較厚的一層時，才有一種鵝絨似的感覺。這樣的塵粒，在煤層中的百分比越大，煤層的爆炸性就越大。實驗證明，煤層中含有10%的小于1/15毫米的塵粒和90%的1/10-3/4毫米的塵粒，只要在一公斤煤塵中加入大約1.2公斤的非可燃性巖粉，煤塵即不再爆炸；如果煤塵中全部都小于1/10-1/15毫米的塵粒，則須加入大約3.5公斤的非燃性巖粉，才使其不再爆炸。

（2） 煤塵的成分。煤塵的爆炸性與它們含有可燃揮發份的多少有很大關系，所含的可燃揮發份越多，爆炸的危險性越大。煤塵的揮發份指數（即爆炸指數）可按下列公式算出：


經過比次的化學試驗及平洞試驗證明，揮發份指數小于10%（貧煤與無煙煤），即可認為是實際上不爆炸的灰塵；指數在10~15%的范圍內，即可認為是爆炸性較弱的煤塵；指數大于15%，則為爆炸性大的煤塵，而指數越大爆炸性越強。

（3） 巷道內的煤塵量。一般沉落在巷道內的煤塵量達到100—120克/立方米，在一定程度，一定揮發份指數的條件下，才有爆炸的危險。但在煤塵細度為80%能通過80號篩網，揮發份指數為30%、含量為80