煤尘爆炸性鉴定分析系统探讨

王焕春

摘 要：煤塵爆炸是煤矿重大灾害之一，为预防煤尘爆炸事故的发生，就必须进行煤尘爆炸性鉴定，本文阐述了煤尘爆炸产生的原因、分析了煤尘爆炸的影响因素以及采取的预防措施。

关键词：煤尘爆炸；鉴定分析系统；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.200

0 引言

在煤矿开采中存在的主要的危害之一就是煤尘爆炸，煤矿一旦发生煤尘爆炸的事件，就会严重的损害矿井中的设备以及设施，而且还会严重的危及到人们的生命问题，并在经济上会带来极大的损失，所以煤尘爆炸会对人们产生极其严重的不堪设想的后果。进行煤尘爆炸性鉴定，是对具有爆炸性的煤层采取针对性的控制措施并进行有效管理的主要依据。

《煤矿安全规程》第一百八十五条规定：

新建矿井或者生产矿井每延深一个新水平，应当进行1次煤尘爆炸性鉴定工作，鉴定结果必须报省级煤炭行业管理部门和煤矿安全监察机构。

煤矿企业应当根据鉴定结果采取相应的安全措施。

1 煤尘爆炸性鉴定分析系统的研究方法

煤尘爆炸性的鉴定方法有两种：一种是在大型煤尘爆炸试验巷道中进行，这种方法比较准确可靠，但工作繁重复杂，所以一般作为标准鉴定用；另一种是在实验室内使用大管状煤尘爆炸鉴定分析系统.

大管状煤尘爆炸性鉴定分析系统是在石英玻璃管中进行实验研究的，主要进行的实验就是煤尘云测试，其实验方法就是称取一克的煤层煤样，装入试样管内，利用高压气将煤样吹入大玻璃管内，形成煤尘云，有爆炸性的煤尘云遇到大玻璃管内的1100摄氏度加热器后，发生燃烧，产生火焰，根据火焰的长度来确定煤尘爆炸的性质。 经过肉眼观察有无火焰，对煤尘有无爆炸性作出明确的判断，对有煤尘的爆炸性试样，还要做添加岩粉的实验，直到混合粉尘刚刚不出现火焰时的岩粉用量百分比，为抑制煤尘爆炸的最低岩粉用量，最后出具鉴定报告。大管状煤尘爆炸性鉴定分析系统可以直观、清晰、快速地在加热器周围观测到试样燃烧后的火焰长度，但是对于较小的火焰长度，我们用肉眼还是难以捕捉的。

2 引起煤尘爆炸的机理分析

许多专家及相关的技术人员，对煤尘爆炸进行了深入的分析及研究，最终研究结果表明：煤尘粒子的表面同氧气发生一系列的化学反应而引发煤尘爆炸，发生煤尘爆炸实质上就是发生了气体爆炸，但是煤尘爆炸与气体爆炸又是不同的，它是介于气体爆炸和炸药爆炸两者之间的一种状态。煤本身就是一种可燃性物体，由于煤尘的表面积增多，受热时会吸收更多热量，在温度比较低时，煤尘周围就会产生许多可燃气体。这时如果煤尘的氧化反应产生的热量能够有效地传播给附近的煤尘，这些煤尘也就会迅速地受热分解，产生燃烧的现象。但是煤尘在进行氧化反应的过程中生成的热量如果很快被周围的介质所吸收，氧化反应因此而不能够大面积的进行，这时就不会发生爆炸。相反，如果氧化反应越来越快，温度越来越高，活化中心越来越多，达到一定程度，就很容易引起剧烈的爆炸。

3 影响煤尘爆炸性因素分析

3.1 煤尘爆炸与挥发分的关系

煤的干燥无灰基挥发分是表征煤尘有无爆炸性和爆炸强弱的重要标志。煤的干燥无灰基挥发分随煤的变质程度的升高，呈现降低的趋势：同时随着煤的变质程度的升高，煤的碳含量增高，着火点随之也呈现升高趋势。按照煤的变质程度将煤分为褐煤、烟煤、无烟煤三类，经过多次试验证明，无烟煤基本无爆炸性，烟煤中长焰煤的爆炸危险性强，瘦煤、贫瘦煤、贫煤的爆炸危险性较弱，火焰长度一般能达到5——15mm，添加岩粉量为5——60%，褐煤的爆炸性也很强，与长焰煤相同的是，火焰长度一般>400mm，需添加岩粉80-90%.但是褐煤、长焰煤是变质程度最低的煤，受煤中水分含量高，干燥时易氧化的影响，它的火焰长度和岩粉用量也会发生很大的变化。

3.2 煤尘爆炸性与灰分的关系

据专家研究，煤尘中的灰分可以有效的抑制煤尘发生爆炸，煤尘中灰分含量越大，煤尘越不易飞扬，煤尘爆炸的机率就会越低。另一点，煤尘中的干燥无灰基挥发分对煤尘爆炸有着重要的影响，煤尘的干燥无灰基挥发分如果低于百分之十五，灰分的作用就会更加的显著，灰分越高就会大幅度的降低火焰的长度。

3.3 水分的影响

煤中的水分是煤炭的组成部分.它与煤的变质程度、组成结构有关.随着煤的变质程度增高，煤中水分呈现减少的趋势；到了无烟煤又有增加，从煤尘爆炸性影响作用角度，水分越高， ，燃烧有效发热量就越低， 同时，水分越大，粘结性越强，使煤尘颗粒增大，降低煤尘的飞扬能力，同时又起着吸热降温阻燃的作用，从而降低了煤尘的爆炸强度. 煤尘中的水分足够大，达到手捏不散的程度才能阻止爆炸。

4 煤尘爆炸的防治措施

到目前为为止，与煤尘相关的技术人员一直都在研究煤尘爆炸性鉴定分析系统，以此来预防在煤矿的开采中会引发的爆炸事故。但是研究结果显示只有在开采荥巩煤田时不会发生煤尘爆炸事件，在开采其余的煤田时都存在爆炸的危险。《煤矿安全规程》第一百八十六条，开采有煤层爆炸危险煤层的矿井，必需有预防和隔绝煤尘爆炸的措施，矿井的两翼.相邻的采区.相邻的采煤工作面.间掘进煤巷同与其相邻的巷道间.煤仓同与其相邻的巷道间，采用独立通风并用煤尘爆炸危险的其他地点同于其相连的巷道间，必需用水棚或者岩粉棚隔开，必需及时清理巷道内的浮煤，清扫清洗沉积煤尘或者定期撒布岩粉，应当定期对主要大巷刷浆。因此在煤矿的生产中必须要制定出相应的有效措施来防治煤尘爆炸事件的发生。主要的措施有，第一点：要在防尘安全中制定出一套综合的措施。比如要准备好大量的水可以进行洒水喷雾的工程，对每一个物体都要进行防尘工作，将积压的尘土进行及时的清理等。第二点要制定出火源会引发煤尘的相应的措施。第三点：要制定出科学的安全技术措施将与会引发爆炸的相关物品都进行有效的隔离。

5 结语

煤尘爆炸是矿井的重大灾害之一，矿井中漂浮的煤尘严重影响着人们的身体健康，甚至危及矿工的生命，因此进行煤尘爆炸性鉴定，对具有爆炸性的煤层采取科学的方法进行管理和防治，是尤为重要的。

参考文献：

[1]常溪溪.煤工业分析与煤尘爆炸鉴定火焰长度相关性研究[J].煤炭与化工，2017，40（04）：25-26.