什么是煤尘爆炸

星星讲知识 · 2025-01-03 01:47:49

煤尘爆炸是指 煤尘在高温或一定点火能的热源作用下,与空气中的氧气急剧发生氧化反应,并伴有高温和压力跃升的现象。煤尘本身具有爆炸性,当煤尘悬浮于空气中达到一定浓度时,若存在能引燃煤尘爆炸的高温火源就会发生煤尘爆炸。煤尘爆炸能形成高温和高压冲击波,使人员、设备和巷道受到严重破坏。在爆炸过程中如遇障碍物,压力将进一步增加,破坏力极强。

煤尘爆炸的机理及过程如下:

煤尘的可燃性:

煤本身是可燃物质,当其以粉末状态存在时,总表面积显著增加,吸氧和被氧化的能力大大增强,一旦遇见火源,氧化过程迅速展开。

干馏现象:

当温度达到300~400℃时,煤的干馏现象急剧增强,放出大量的可燃性气体,主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢和1%左右的其他碳氢化合物。

链式反应:

形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量,在尘粒周围形成气体外壳,即活化中心,当活化中心的能量达到一定程度后,链反应过程开始,游离基迅速增加,发生了尘粒的闪燃。

爆炸转变:

闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒,并使之参与链反应,导致燃烧过程急剧地循环进行,当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百米后,煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。

煤尘爆炸具有以下特点:

高温:

爆炸瞬间温度可达2300~2500℃。

高压:

爆炸压力可达0.7~0.8兆帕,且随着离开爆源的距离增大而呈跳跃式增大。

强烈冲击波和火焰:

火焰传播速度可达1120m/s以上,冲击波速度可达2340m/s。

连续性:

煤尘爆炸可以扬起巷道中沉积的煤尘,发生连续爆炸,甚至波及全矿井。

高浓度的一氧化碳:

爆炸产生大量一氧化碳,其浓度可达2%〜3%,能使人员中毒身亡。

煤尘爆炸是煤矿井下重大灾害之一,预防措施包括向煤层中注水、在采煤工作面喷雾洒水、有效通风等。

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