煤尘爆炸需具备的三个条件:
1、煤尘具有爆炸性(煤尘爆炸指数大于10%)
2、悬浮在空气中的煤尘具有一定的浓度(30—50g/m3至2000g/m3)
3、有足够引燃煤尘的热源存在(650oC—1050oC以上) 煤尘中的挥发份是决定煤尘爆炸的主要因素。挥发份越高,煤就越易爆炸。煤尘中所含的挥发份与可燃物之比成为煤尘的爆炸指数,用Vr表示。Vr大于10%属于爆炸性煤尘,Vr大于20%属于中等爆炸性煤尘 ,Vr大于30%属于强爆炸性煤尘。
井下煤尘悬浮于空气中,只有达到一定的浓度才能爆炸。一般认为:
(1)煤尘爆炸的下限为:30—50g/m3。
(2)煤尘爆炸的上限可达为2000g/m3。 (3)爆炸威力最强烈的为300—400g/m3。
此外,煤尘爆炸威力还与瓦斯和氧气有关。当瓦斯气体混入含有煤尘的空气中时,煤尘的爆炸下限下降;当氧气浓度增加时,煤尘的点燃温度就下降。当氧气浓度下降到18%时,煤尘就不会爆炸。
第三节 预防煤尘爆炸的措施
一、减少煤尘的生成和空气中含尘量的措施 1、煤层注水湿润煤体。 2、采空区灌水。
3、水封爆破及水泡泥使用。 4、喷雾洒水冲刷巷帮。
5、采用合理风速。
6、清扫积尘,防止煤尘堆积。 二、防止引爆煤尘的措施
1、严禁携带烟草和点火物品下井;井口房、扇风机房周围20米禁止烟火和利用火炉取暖;井下禁止使用电炉,禁止打开和敲打矿灯;
井下烧焊必须编制安全措施,井下火区必须加强管理。井下严禁吸烟。 2、必须使用煤矿安全炸药、不合格的炸药不准使用,爆破严格按规定装药、封泥和放炮洒水制度。
3、加强机械和电气设备维修,杜绝失爆和过负荷、过载运转。 4、加强设备检查,减少机械摩擦起火,防止金属强烈撞击产生火花,防止油类着火等。
第四节综合防尘措施
一、采煤工作面综合防尘措施
煤体注水、机组内外喷雾、湿式打眼、净化风流、放炮使用水炮泥、放炮前后洒水灭尘、冲洗巷帮、隔爆设施、喷雾洒水、个体防护等。
二、掘进工作面综合防尘措施
湿式打眼、放炮使用水泡泥、喷雾洒水、冲刷巷帮、通风排尘、净化风流、潮料喷浆、除尘风机、隔爆设施、个体防护等。
第四章 矿井火灾
矿井火灾是矿井五大自燃之一,往往会造成人员伤亡,物资器材
损失,煤炭资源烧毁和冻结,甚至毁掉整个矿井,搞好矿井防火工作,是每一个煤矿职工不可推卸的责任。
第一节 火灾基本知识
一、矿井火灾、外因火灾和自燃火灾
1、矿井火灾:是指发生在井下或井口附近能威胁到矿井井下安全的火灾,根据引燃的热源不同,通常将矿井火灾分成外因火灾和自燃火灾。
2、外因火灾:是外界引火源引起的火灾。多发生在井筒、井底车场、硐室、石门及其它有机电设备的巷道内。
3、自燃火灾:煤矿自燃火灾主要是指煤炭在一定条件和环境下自身的物理、化学作用的结果而引燃的火灾。
二、矿井火灾的危害
危害如下:
1、发生火灾时,往往产生高温和生成大量的有毒气体和窒息性烟雾。
2、容易造成瓦斯和煤尘爆炸,扩大灾害范围。 3、产生火风压,造成风流方向逆转,破坏通风系统。 4、产生再生火源,扑灭火源需要大量的人力、物力、财力。 5、破坏矿井的正常生产秩序。
6、损毁设备、损坏煤炭资源、造成人员伤亡。
三、发生矿井火灾的基本条件
引起矿井火灾的条件有热源、可燃物、新鲜空气,三个条件必须
同时具备。
四、煤炭自燃
1、自燃倾向性:煤的自然倾向性是指煤在一定条件下发生自
燃的可能程度。
2、煤的自然倾向性级别:我国把煤的自然倾向性划分为四
级——容易自燃、自燃、可能自燃和不自燃。
3、煤炭自燃的基本条件
a、发火地点有自燃的浮尘存在。 b、发火地点有含氧量较高的空气流过。
c、发火地点有适宜的风速,以利于氧化热不断积累,使温度逐渐升高。
4、煤炭自燃发火期
煤炭自燃发火期是煤炭自燃发火危险程度在时间上的量度。也就是指在开采过程中暴露的煤炭,接触到空气到发生自燃的一段时间。
5、煤炭自燃发展的三个阶段
a、低温氧化阶段(潜伏期)。煤在低温情况下吸收氧,生成不稳定地化合物,放出少量的热。煤的化学性质变得活泼,着火温度低,但很难发现其外部特征变化,故称潜伏期。
b、自燃阶段(自热期)。经过潜伏期,煤的氧化速度加快,发热量急剧增大,如果热量来不及散失,就会使煤的自燃加速。这个阶段空气中氧气减少,一氧化碳、二氧化碳含量增加,空气温度升高,并出现雾气。
c、燃烧阶段(燃烧期)。如果煤的自燃温度继续上升,达到临界温度(70—80Co)以上,氧化温度急剧加快,煤的温度迅速升高,当温度达到300—500oC时就会发出燃烧现象。 此时,会生成氢和其它碳氢化合物,一氧化碳大量增加,继而出现烟雾和明火。 第二节
矿井自燃火灾的预测预报
一、煤层自燃发火规律
1、断层附近容易发生自燃 。
2、煤层巷道冒顶、空帮充填不严、产生持续供养条件,而造成顶煤自燃。
3、采煤工作面进、回风巷和停采线附近发生自燃火灾。 4、密闭墙内因密闭质量差、漏风引起煤炭自然发火。 5、溜煤眼及联络巷也容易发生自然发火。
二、煤炭自燃早期征兆
1、煤层的温度、火区附近的空气温度和来自火区的水温比正常情况时高;
2、火区附近的氧浓度降低; 3、火区附近巷道中湿度增大;
4、火区附近巷道的壁面和支架表面形成水珠; 5、煤自然过程中向巷道释放有毒有害气体;
6、煤层自燃时,在巷道出现煤油、汽油、松节油等气味。
三、识别煤层自燃发火的方法