矿山防尘技术课程简介主要内容第一章矿尘及其危害二、矿尘的产生工序三、矿尘生成量影响因素四、矿尘尘源分布五、矿尘分类（1）2、按矿尘成因分3、按矿尘存在状态分4、按尘粒组成范围分5、按矿尘中游离SiO2含量分作业场所空气中粉尘浓度标准五、矿尘分类（6）六、含尘量的计量指标七、矿尘的危害性质1：矿尘中游离SiO2含量性质3：矿尘粒度和比表面积性质4：矿尘分散度性质4：矿尘分散度性质5：矿尘的湿润性性质8：矿尘的燃烧性和爆炸性1906年，法国吉利耶尔煤矿发生煤尘爆炸死亡1099人，煤矿经两年重建才恢复生产。这是一个无瓦斯煤矿，也是世界上第一次发生煤尘爆炸。从此，世界上各主要产煤国家对煤尘爆炸开始进行广泛研究，重视预防煤尘爆炸事故工作。1907年，美国孟诺加煤矿发生煤尘爆炸，死亡362人，占入井人数的97%。1910年，英国黑里顿煤矿煤矿发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡346人，其中287人死于CO中毒。1913—1933年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。1942年，日本侵占东北时期，采取不顾工人死活的掠夺式生产方式，致使本溪煤矿发生了世界史上最大的一次瓦斯煤尘爆炸事故，死亡1549人，伤残246人，死亡者中多为CO中毒。事故前巷道内沉积了大量煤尘，电火花点燃局部聚存瓦斯而引起煤尘爆炸。为掩人耳目，日本侵略者将矿井封闭。1962年，山西大同老白硐煤矿在高产日发生了电火花引燃局部瓦斯导致煤尘爆炸，死亡629人。1963年，日本三池煤矿发生煤尘爆炸，死亡458人，伤832人，死亡者多为CO中毒。这次事故是发生在该煤矿的主提煤斜井，是电绞车提升装满煤的串车，由于矿车脱钩顺斜井翻滚滑下，将沉积的大量煤尘和矿车内的煤冲击飞扬形成煤尘云，加之矿车与轨道摩擦产生火花，引起煤尘大爆炸。此事故后经还原实验证实。2005年，七台河东风煤矿主要提煤皮带斜井发生煤尘爆炸，死亡171人。二、煤尘爆炸的机理第一阶段，煤尘在热源的作用下氧化释放大量可燃气体；第二阶段，可燃气体和空气混合后促使强烈氧化燃烧；第三阶段，热分子传导和火焰辐射在介质中迅速传播，使附近煤尘扬起，受热燃烧，之后，燃烧产物迅速膨胀而形成火焰，前面的压缩波、冲击波使火焰前方气体压力增高，引起火焰自动加速，继续循环下去，因煤尘的存在可持续发生剧烈的化学反应，使火焰跳跃或发生爆炸。煤尘爆炸可呈现“三高一多”的特点，即高温、高速、高压，产生大量一氧化碳。具体是：高温：煤尘爆炸按理论计算，温度高达2300-2500℃。日本实验测得为1600-1900℃。高速：用化学方法计算爆炸波速度高达1120m/s。实验室测得为1100-1800m/s，按理论计算最大速度为2340m/s。高压：理论压力为7.5kg/cm2，距爆源越远压力越大。据美国乔治拉伊斯的巷道实验结果是：在有大量煤尘沉积的巷道内发生煤尘爆炸后，距爆源越远爆炸压力越大。距爆源106米时压力为4.43kg/cm2，距228米时压力为8.37kg/cm2。因此煤尘爆炸呈离爆源越远破坏越严重的特点。国外实验测得爆炸压力高达19kg/cm2，甚至将抗压强度为40kg/cm2钢板巷道爆坏，并把钢板抛出150米，表现出遇巷道中障碍物拐弯处爆炸压力有很大的增高。煤尘爆炸可产生大量CO。CO含量为2～3%。煤尘爆炸时，结焦煤尘（气煤、肥煤）部分可焦化成煤炭皮渣与粘块，粘附在支架和巷道壁上，这一点是区别瓦斯爆炸还是煤尘爆炸的重要标志。根据皮渣和粘块粘在支柱的位置，还可判断煤尘爆炸的强度。皮渣和粘块粘在支柱两侧，表明是火焰传播速度较慢，为弱爆炸；皮渣和粘块粘在支柱进风侧并较密时，表明为中等强度爆炸；皮渣与粘块粘在支柱背风侧或逆风侧，有火烤痕迹时，则表明为强爆炸。五、煤尘爆炸危害六、煤尘爆炸条件（1）2、煤尘在空气中的浓度。煤尘是指煤的颗粒直径在1mm以下的粉煤。煤尘参与爆炸的主体是直径在0.075mm的煤尘。由于实验煤样和实验条件的不同，测得爆炸浓度的下限和上限浓度也不同。我国下限浓度为45g/m3，前苏联为30-50g/m3，波兰为30g/m3，德国为28g/m3，美国32g/m3，英国50g/m3，法国23g/m3，日本48g/m3。爆炸上限为最强的浓度为300-400g/m3。国外测得的煤尘爆炸上限浓度目前为1000-2000g/m3，这在煤矿生产环节中是不常有的。3、煤尘爆炸的点燃热源。经实验，煤尘点燃浓度为650-990℃，但由于煤的可燃挥发分和试验的条件不同而不同，煤尘点燃温度有时低于650℃的，有时高于1000℃。前苏联测得的最高点燃温度达937-1150℃。在煤矿井下能点燃煤尘的热源有：放炮火焰（这是大量存在的）、电气设备产生的火花、电缆接头不良或电缆损坏产生的短路或撞击产生电弧、