煤尘爆炸防治

煤尘爆炸是煤矿主要自然灾害之一，这类事故死亡人数多，破坏性严重。煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度高达1600～1900℃，使人员和设备受到严重损失。尤其是煤尘爆炸气体中有大量的CO2和CO，这是造成人员死亡的主要原因。1942年，本溪煤矿发生一起煤尘爆炸事故，死亡1549人，致残246人。煤尘爆炸必须同时具备以下三个条件：一是煤尘本身具有爆炸性。煤尘本身有无爆炸性，要通过由井下采取煤样，经煤尘爆炸性鉴定后确定；二是煤尘在空气中呈悬浮状态，并达到一定的浓度（在爆炸下限至上限浓度范围内）遇明火才有爆炸的可能性；三是弓…     

管道中煤尘爆炸特性实验

在长度为32.4 m、内径为199 mm的圆形管道中采用强点火方式对甲烷-空气混合物及甲烷-煤尘-空气混合物爆炸超压传播规律及爆速进行了研究。研究结果表明：强点火条件下甲烷－空气混合物的最大爆压和爆速分别为4 MPa、1 766 m/s,在标准状态瓦斯爆炸极限浓度外2.5%、4.1%、15.2%时也出现稳定爆轰。相同浓度甲烷-煤尘-空气混合物爆炸超压及爆速要大于甲烷-空气、煤尘-空气混合物,甲烷-煤尘-空气混合物在爆炸当量浓度时,随着煤尘浓度越大,瓦斯浓度越小,爆炸超压和爆速越小。     

芦岭煤矿降尘新工艺效果显著

近期,安徽淮北芦岭煤矿传出喜讯:该矿采用“煤壁浅孔高压注水”降尘新工艺的采煤六区工作面,经检测,煤尘浓度降低了5 1%。矿工如果长期大量吸入煤尘,容易患上“尘肺病”。另外,煤尘具有爆炸性,飞扬在空气中的煤尘达到一定的浓度后,还可能引起爆炸,其威力比瓦斯爆炸还要大。因此,降尘历来是煤矿安全生产的一项重要工作,同时也是煤矿职业病防治最主要的工作之一。6月份,芦岭矿在采煤六区工作面对“煤壁浅孔高压注水”降尘工艺进行了为期一个月的试验。试验表明,该工艺效果显著、简便易行、容易规范。经检测,采煤六区工作面采用这项工艺后,工作…     

沼气对煤尘爆炸传播的影响

<正>随着煤矿机械化水平的提高,在采掘工作面,煤尘和沼气的发生量都有不断增加的趋势。煤尘除了部分浮游于空气中外,更多的是以沉积煤尘的形式存在于井下。简单地计算,在一普通断面的巷道壁、底板表面,只要沉积有0.1～0.3毫米以上的煤尘,这些煤尘如因瓦斯爆炸、爆破、顶板垮塌、瓦斯突出等异常情况的冲击波或暴风而重新飞扬并浮游于空气中时,其煤尘浓度就可达到煤尘爆炸下限浓度值以上,而实际矿井中未经处理的沉积煤尘超过上述数值的地方是很多的。因此,沉积煤尘的存在有很大的潜在危险性。     

冲击气流诱导对沉积煤尘参与瓦斯爆炸的试验研究

为研究井下瓦斯爆炸诱导沉积煤尘参与爆炸现象,利用独头试验巷道模拟不同体积瓦斯爆炸产生不同诱导强度的冲击气流,并对沉积煤尘的诱导飞扬能力和参与爆炸传播规律进行研究。结果表明:瓦斯爆炸产生的冲击气流能卷扬沉积煤尘飞扬,形成煤尘"二次爆炸",进一步扩大爆炸的伤害范围;当瓦斯区的气体体积从50 m3增加到200 m3时,瓦斯爆炸产生冲击气流在瓦斯段峰值压力从0.14 MPa增加到0.31 MPa,卷扬沉积煤尘的诱导卷扬能力增强;试验测试煤尘段的最大爆炸压力分别达到0.36和0.83 MPa;无煤尘火焰长度分别为75.1和115.2 m,整个爆炸过程朝更迅猛的方向发展。     

不同煤种对瓦斯煤尘爆炸影响的实验研究

为了进一步探究不同煤种参与的瓦斯煤尘爆炸的传播规律,选取3种具有代表性的煤尘在自制的半封闭管道内进行试验,主要研究了瓦斯煤尘爆炸火焰传播速度、火焰面发光强度和最大爆炸压力。研究结果表明:瓦斯煤尘爆炸的最大爆炸压力和火焰传播速度皆随着煤尘浓度的增加呈先上升后下降的趋势;存在着一个最佳的瓦斯浓度和煤尘浓度,使火焰传播速度达到最大,发光强度也达到最大;火焰传播速度、最大爆炸压力和爆炸产生的发光强度都是按褐煤、烟煤、无烟煤依次降低。     

三元煤业新建进风井筒改造通风系统的方法

三元煤业矿井目前有两个进风井、两个回风井,矿井在生产期间全矿井风量175~190 m3/s,主、副井井筒内的最大风速分别为3.9 m/s和4.0 m/s。主副井的风速、风量较大出现以下两个问题:1主井井筒在提煤过程中煤尘飞扬,造成井筒内煤尘浓度较大,而该矿3号煤层煤尘又具有爆炸性,煤尘的飞扬增加了矿井煤尘爆炸的可能性;2副井进风过程中风量较大,现有的空气加热能力不能满足完全满足副井进风加热的要求,冬季遇极寒天气井壁罐道偶尔有结冰现象,极大地影响矿井提升安全。为此,特提出新建中央进风井对通风系统进行调节,以解决上述问题。同时,为矿井后期辅助提升预留了空间。     

煤层静压注水

我矿开采4层煤,煤层地质构造较简单,顶底板及煤质都较坚硬。煤尘具有爆炸危险,爆炸指数为28.03～30.1%。机械化开采程度高为84.86%,机械落煤粉尘易飞扬,浮游煤尘浓度最高可达3545mg/m~3,一般风流中     

甲烷-煤尘复合爆炸威力实验

建立了由压力变送器、数据采集卡、计算机和电极点火装置组成的密闭空间甲烷-煤尘复合爆炸实验系统,动态响应时间小于1 ms,测试精度为0.5级.对甲烷－煤尘复合爆炸威力进行了系统的实验研究.结果表明:密闭空间内甲烷－煤尘复合爆炸的最危险爆炸条件为甲烷浓度5%,煤尘浓度500 g/m³,煤尘粒径26 μm,点火延迟时间40 ms;最大爆炸压力与甲烷浓度、煤尘浓度和点火延迟时间呈二次函数关系;最大爆炸压力随着煤尘粒径的增大而减小.甲烷的存在使得纯煤尘在空气中的爆炸下限降低,而爆炸压力增大;同样,煤尘的存在使得甲烷的爆炸下限降低,而爆炸压力升高.     

井下煤尘产生机理分析

煤尘严重污染井下空气,特别是呼吸性粉尘,严重危害工人身体健康。而且高浓度的煤尘遇到点火源还有爆炸危险,造成重大伤亡事故,是威胁井下安全生产的主要灾害之一。煤矿井下作业大部分都会产生煤尘,采掘工作面和转载点会造成大量的煤尘飞扬,导致煤尘浓度增大,是井下煤尘的主要来源。分析了采掘工作面和转载点处煤尘产生的机理,指出煤尘产生的主要来源和影响因素,提出减少煤尘的技术措施,为设计高效除尘工艺提供理论依据。     

不同总量沉积煤尘在瓦斯爆炸诱导下的传播规律模拟研究

应用连续相、颗粒相计算方法对瓦斯爆炸诱导不同量沉积煤尘参与爆炸进行数值模拟,对煤尘参与爆炸的行为机理进行了研究。结合瓦斯爆炸传播的两波三区结构理论,以及冲击气流对诱导煤尘颗粒飞扬、点火过程,分析了不同总量煤尘条件下的爆炸火焰发生情况及其作用机理,并对不同模式下煤尘区的冲击波和火焰传播的规律进行定量讨论,为认清瓦斯爆炸诱导沉积煤尘爆炸的机理,有效预防瓦斯煤尘爆炸提供理论基础。     

煤体注水及有关参数的考察研究

介绍了煤体注水是目前矿井防治煤尘危害的有效方法之一,并且根据矿井实际情况分析了煤尘产生规律及煤尘浓度变化情况,通过降低矿井空气中的粉尘浓度,防止尘毒危害,是防止煤与瓦斯突出、冲击地压的一种有效方法,煤体注水可用来控制并预防因工作面打眼、放炮后引起的煤尘爆炸。     

氧化煤尘的爆炸特性及其变化规律北大核心

氧化煤是指经历过升温又降温过程的煤体,在矿井火区启封、分层开采、遗煤复采等区域一直广泛存在,这些区域煤炭开发利用产生的煤尘为氧化煤尘。由于煤体发生了不同程度的氧化,内部结构受到影响,所产生氧化煤尘的爆炸特性发生改变。针对不粘煤样,采用程序升温箱对样品进行了不同温度(25、75、115℃)的预处理,探讨氧化煤尘爆炸特性在不同变量(氧化煤尘云浓度、氧化煤尘粒径)条件下的变化规律。结果表明:氧化煤尘爆炸过程可划分为4个阶段,分别为初始负压阶段、高压喷尘阶段、爆炸升压阶段和压力衰减阶段;氧化煤尘爆炸特性与煤尘云浓度符合二次多项式规律,随浓度增大而先升后降,T_(25)、T_(75)和T_(115)煤尘最优煤尘云浓度集中在300 g/m^(3)和200 g/m^(3);在煤尘云浓度一定时,氧化煤尘最大爆炸压力值随粒径增大而减小。     

矿井煤尘爆炸的预防和限制

<正> 煤尘具有在较低温度时强烈氧化的能力,从爆炸角度来看有严重的危险性。煤尘危险因为它不仅是参与瓦斯爆炸的组分,而且加剧了产生爆炸波破坏的作用,在一定条件下,就是完全没有沼气也会成为爆源。煤尘能把少量瓦斯的爆炸转化成巨大的破坏力量。另外,矿井空气中存在微细而又干燥的煤尘,使沼气爆炸下限显著的降低。参与瓦斯爆炸     

主运输道两用消尘车

我矿立井是有煤尘爆炸危险的矿井,煤尘爆炸指数在40%以上。主运输道使用架线式电机车运输,煤尘干燥,到处飞扬。几年来,主运输道的煤尘处理成为我矿安全生产中的重要课题。过去我们是采取洗尘、扫尘、     

煤尘爆炸的研究现状及发展趋势

煤尘爆炸是矿井热动力主要灾害形式之一。为明确煤尘爆炸的研究情况,防止煤尘爆炸事故的发生,总结了国内外对煤尘爆炸机理、爆炸特性、爆炸传播规律,以及煤尘爆炸抑制技术在理论、实验和数值模拟方面的研究现状,并对现阶段的煤尘爆炸研究提出了展望。分析表明:针对煤尘爆炸机理的研究处于热力学阶段,针对爆炸特性、传播规律的研究停留在宏观特征参数方面,抑爆措施有待改进,需加强对煤尘爆炸自主知识产权数值模拟软件的研发。     

改性岩粉对煤尘爆炸惰化效果实验研究

以同发东周窑矿为工程背景,采用实验方法研究常规湿润岩粉和表面改性岩粉对煤尘爆炸惰化效果.结果 表明:常规湿润岩粉对低煤尘浓度下的煤尘爆炸具有较好的惰化效果,而对高煤尘浓度下煤尘爆炸的惰化效果不明显.表面改性后的岩粉在两种煤尘浓度下均可对煤尘爆炸起到较好的惰化效果,且采用表面改性岩粉后,其高煤尘浓度下的煤尘爆炸可能性降低了82.8％.     

瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变化规律实验研究

采用20L近球形爆炸特性测试系统对瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变化规律进行了实验研究。研究发现:在本实验条件下,煤尘的爆炸下限浓度随瓦斯浓度的增加而逐渐下降,纯煤尘时的爆炸下限浓度是28.4g/m3,当加入1.70%浓度瓦斯时,煤尘爆炸下限浓度下降到7.8g/m3,且煤尘爆炸下限与瓦斯浓度呈指数函数关系变化;瓦斯的爆炸极限随煤尘浓度的增加发生改变,且与煤尘浓度呈不同的指数函数关系;纯瓦斯的爆炸上限为15.8%,而加入100g/m3的煤尘后瓦斯的爆炸上限下降到了12.8%;瓦斯的爆炸下限随煤尘浓度的增加逐渐下降,纯瓦斯的爆炸下限为5.10%,而加入100g/m3的煤尘后瓦斯的爆炸下限下降到了3.1%。研究结果为煤矿井下瓦斯煤尘爆炸事故的防治提供理论依据。     

认真推广先进经验 切实搞好煤矿防尘工作

<正> 粉尘是煤矿重大自然灾害之一。井下空气中的煤尘浓度达到一定界限时,遇到火源就会发生燃烧、爆炸,造成重大恶性事故。呼吸性粉尘吸入工人身体后,易于产生尘肺病,影响井下工人的健康,甚至造成死亡。因此,搞好防尘工作,对于防止煤尘爆炸事故和职业病的     

关于甲烷和煤尘爆炸因素的论证

研究证明，大多数煤尘的挥发分含量〉20％，有的煤尘在从14％到20％之间。挥发分〈14％的煤尘尚未发现能爆炸，当空气中CH4浓度从4．9％到15．4％易发生爆炸。最易燃烧的浓度是8％，当浓度在9．5％时爆炸力量最大。温度增高使甲烷空气混合体的可爆炸性下限降低，当温度400℃时，其可爆性限度等于3％。煤尘含量从5％增加到30g／m^3使可爆性下限降低到3％～0．5％。这时，与CH4空气混合体相比较，煤尘瓦斯混含体的燃烧能量增大许多倍。CH4燃烧温度为700～800℃，当与热原体接触时，CH4不能立刻燃烧，而是延迟一段时间。当燃烧温度650℃时，延迟时间为10S，当温度1000℃时为1s。这个延迟时间称之为感应期。与甲烷爆炸相比较，煤尘爆炸有一系列特点。由于氧化反应发生气体产物，使煤尘爆炸。由于煤尘互相间摩擦，使煤尘云充电，产生火花放电，这样使煤尘燃烧。当煤尘爆炸时，产生很多CO，这时像甲烷爆炸一样一主要是CO2和其他一些气体。煤尘燃烧温度为700～800℃。1kg煤尘燃烧约产生34MJ的热量。煤尘爆炸的颗粒都小于100um。甲烷燃烧温度为700～800℃，当0℃时燃烧热量为55．6MJ／kg。当空气中存在CH4时，煤尘的可爆性程度增大。当浓度300～400g／m^3时，煤尘爆炸力量最大。