五大方面细说煤尘爆炸

    今年以来，因为发生了多起煤矿瓦斯爆炸事故，造成了很多矿工离开人世，让人们对瓦斯爆炸有了更深的了解。最近发生的七台河煤矿事故初步认定为煤尘爆炸事故，什么是煤尘爆炸事故，它的危害是什么，如何防范？让我们从下面的文字中找到这些问题的答案。
    １１月２７日２１时４０分，龙煤集团七台河分公司东风煤矿发生重大井下爆炸事故。事故发生时，共有井下作业人员２42人。截至目前，已发现井下遇难者１62人，生还者７3人，7人下落不明。事故还造成地面机房２人遇难。根据国家安全生产监督管理总局28日在事故现场的初步判断，七台河东风煤矿“11·27”特大事故不是瓦斯爆炸，而是煤尘爆炸。是井下煤仓附近煤尘发生爆炸，具体爆点和火源待查。
    什么是煤尘爆炸？如何才能预防煤尘爆炸？煤尘爆炸后怎么做？

认识煤尘爆炸

    煤尘爆炸是煤矿主要自然灾害之一，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度，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二氧化碳和一氧化碳，这是造成人员死亡的主要原因。1942年，本溪煤矿曾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；三是引爆的高温热源，煤尘爆炸的引爆温度一般为700～800度，温度越高越容易引起爆炸。煤尘爆炸的最小点火能为4.5~40mJ。这样的温度条件，几乎一切火源均可达到，如爆破火焰、电气火花、机械摩擦火花、瓦斯燃烧或爆炸、井下火灾等。

影响煤尘爆炸的因素

    1．煤的挥发分
    煤尘爆炸主要是在尘粒分解的可燃气体（挥发分）中进行的，因此煤的挥发分数量和质量是影响尘爆炸的最重要因素。一般说来，煤尘的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸性强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。
    2．煤的灰分和水分
    煤内有灰分是不燃性物质，能吸收能量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低煤尘的爆炸性。水分能降低煤尘的爆炸性，因为水的吸热能力大，能促使细微尘粒聚结为较大的颗粒，减少尘粒的总表面积，同时还能降低落尘的飞扬能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤尘爆炸性的作用不显著，只有人为地掺入灰分（撒岩粉）或水分（洒水）才能防止煤尘的爆炸。
    3．煤尘粒度
    粒度对爆炸性的影响极大。粒径1mm以下的煤尘粒子都可能参与爆炸，而且爆炸的危险性随粒度的减小而迅速增加，75μm以下的煤尘特别是30~75μm的煤尘爆炸性最强，粒径小于10μm后，煤尘爆炸性增强的趋势变得平缓。
    4．空气中的瓦斯浓度
    瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。随着瓦斯浓度的增高，煤尘爆炸浓度下限急剧下降。一方面，煤尘爆炸往往是由瓦斯爆炸引起的；另一方面，有煤尘参与时，小规模的瓦斯爆炸可能演变为大规模的煤尘瓦斯爆炸事故，造成严重的后果。
    5．空气中氧的含量
    空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘困难，当氧含量低于17%时，煤尘就不再爆炸。煤尘的爆炸压力也随空气中含氧的多少而不同。含氧高，爆炸压力高；含氧低，爆炸压力低。
    6．引爆热源
    点燃煤尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到或超过最低点燃温度和能量的引爆热源。引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃尘云。而且爆尘初爆的强度也越大；反之温度越低，能量越小，越难以点燃煤尘云，且即使引起爆炸，初始爆炸的强度也小。

煤尘爆炸的主要特征

    煤尘爆炸是一种复杂的、异常迅速的物理和化学的转化过程，其主要特征如下：
    （1）高温。由于煤尘被急剧氧化并燃烧，在很短时间内产生大量的热，使空气温度迅速升高，瞬间温度可达2300～2500℃。
    （2）高压。煤尘爆炸时,气温骤升,压力增大。一般爆炸压力可达0．7～0．8兆帕。
    （3）强烈的冲击波和火焰。煤尘爆炸时由于高温、高压,可产生强烈的冲击波和火焰。
    （4）产生大量的有害气体。煤尘爆炸时，可生成大量的一氧化碳和二氧化碳,这是造成人员大量伤亡的重要原因。因此，入井人员必须随身携带自救器。
    （5）爆炸产生“皮渣”和“粘块”。煤尘爆炸时，一部分煤尘被局部焦化，粘结在一起，沉积在支架和巷道壁上，形成煤尘爆炸的特有产物——“皮渣”和“粘块”。这是煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标志。
    煤矿井下发生的煤尘爆炸，不但对矿井破坏严重，对人体也有很强的杀伤力。其爆炸瞬间，可使爆炸现场升温高达2000℃以上，并且冲击波强烈，散发出大量有毒气体。 据调查统计，矿井下发生煤尘爆炸时，多数遇难人员直接死因并不是爆炸和燃烧，而是有害气体和缺氧引起的中毒和窒息。所以，发生煤尘爆炸时，自救措施要果断及时，方法得当，尽可能减少伤残和死亡的发生。

如何防止煤尘爆炸

    防止煤尘爆炸的措施主要有：
    1、减少生产中煤尘发生量和浮尘量。① 喷雾洒水，在采掘工作面、井下煤仓、溜煤眼、翻笼处、输送机头、装车站等井下凡能产生煤尘的地点，均应设置喷雾洒水装置。机采工作面的采煤机配有专门洒水装置。同时，对井下巷道，还要定期清扫，冲洗巷帮、井壁的煤尘。因为这些地方沉积的煤尘如果重新飞扬在空气中，可以迅速达到爆炸下限的浓度，也是许多局部性事故迅速扩大的主要原因。②煤层注水。煤层注水是在尚未采动的煤体中，利用钻孔注入压力水，使水渗入煤体的层里、节理等微小空隙中，将煤体预先湿润，从而减少或消除在开采、运输过程中煤尘的生成和飞扬。③水炮泥。在炮眼内（炸药和炮泥之间）空隙充入盛水的塑料袋，爆破时水被汽化结成雾滴，可使尘粒湿润，结团而起到降尘作用。④加强通风管理，严格控制采、掘工作面的风速，防止煤尘的飞扬。
    2、防止煤尘引燃。①为防止电火花和其它明火引燃煤尘，井下电气设备一定要选用防爆型，电缆接头不许有鸡爪子、羊尾巴和明接头，防止产生电火花。井下禁止使用电炉子、职工禁止携带烟草、点火工具等，严格井下火险管理。②为防止放炮时引燃煤尘，井下要使用安全炸药，打眼，装药、封泥必须按规程要求进行，禁止放糊炮。
    3、采取隔爆措施，限制煤尘爆炸范围扩大。主要采用岩粉棚或水槽隔爆，阻止煤尘爆炸时火焰传播。

煤尘爆炸后怎么做

    井下煤尘爆炸时，矿工如何自救呢？
    当煤尘爆炸时，在现场和附近巷道的工作人员，千万不可惊慌失措。当听到爆炸声和感到冲击波造成的空气震动气浪时，应迅速背朝爆炸冲击波传来方向卧倒，脸部朝下，把头放低些，在有水沟地方最好侧卧在水沟里边，脸朝水沟侧面沟壁，然后迅速用湿毛巾将嘴、鼻捂住，同时用最快速度戴上自救器，拉严身上衣物盖住露出的部分，以防爆炸的高温灼伤。在听到爆炸瞬间，最好尽力屏住呼吸，防止吸入有毒高温气体灼伤内脏。
    听到爆炸时，应赶快张大口。并用湿毛巾捂住口鼻，避免爆炸所产生强大冲击波击穿耳膜，引起永久性耳聋。
    事故发生后，不要太紧张，不要乱跑。要迅速冷静下来，想到自己所在的位置和巷道名称，要迅速辨清方向，按照避灾路线以最快速度赶到新鲜风流方向。外撤时，要随时注意巷道风流方向，要迎着新鲜风流走。
    在可能的情况下，撤离险区后及时向井下调度、矿调度和局调度报告。
    用好自救器是自救的主要环节，当戴上自救器后，绝不可轻易取下而呼吸外界气体，以免遭受有害气体的毒害，要坚持到安全地点方可取下。