【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 塵是 75μm以下的煤塵。但粒度小于 10μm后，爆炸性反而因粒度減小而變?nèi)酢? ? 粒度對(duì)爆炸壓力也有明顯影響，爆炸壓力隨粒度的減小而增高。 ? 瓦斯對(duì)煤塵爆炸的影響 ? 瓦斯存在不僅降低了煤塵爆炸的下限濃度，而且能在氧氣較少的情況下（ 16%~18%）引爆。 四、煤塵爆炸性鑒定 ? 它是確定礦井煤塵的爆炸危險(xiǎn)性。 ? 《規(guī)程》規(guī)定：新礦井的地質(zhì)精查報(bào)告中，必須有所有煤層的煤塵爆炸性鑒定材料。生產(chǎn)礦井每延深一個(gè)新水平，由礦務(wù)局組織一次煤塵爆炸性試驗(yàn)工作 ? 1）鑒定 ? 第一種方法是在 大型煤塵爆炸試驗(yàn)巷道 內(nèi)，點(diǎn)火引爆進(jìn)行鑒定。 準(zhǔn)確，但復(fù)雜 。一般作為標(biāo)準(zhǔn)鑒定用。 ? 第二種方法是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，使用大管狀煤塵爆炸性鑒定儀進(jìn)行鑒定。方法簡(jiǎn)便，目前多采用。 燃燒管 加熱器 冷藏瓶 高溫計(jì) 試料管 導(dǎo)氣管 打氣筒 排塵箱 小風(fēng)機(jī) 鉑銠熱電偶 1鉑絲 K1開關(guān) K2 電鈕 T變壓器 A 電流表 RP可變電阻 ? 試驗(yàn)程序：將粉碎后全部通過(guò) 75μm篩孔的煤樣在 105~110℃ 溫度下烘干 2h，稱量 1克塵樣放在試料管中，接通加熱器電源，調(diào)節(jié)可變電阻 RP將加熱器的溫度升至 1100℃ 按壓電磁氣筒電鈕 K2， 煤塵試樣呈霧狀噴入燃燒管，同時(shí)觀察大管內(nèi)煤塵燃燒狀態(tài)，最后開動(dòng)小風(fēng)機(jī)排除煙塵。 ? 煤塵通過(guò)燃燒管內(nèi)加熱器，可能出現(xiàn)下列現(xiàn)象： ? 只出現(xiàn)稀少火星或根本沒有火星 ? 火焰加熱器兩側(cè)以連續(xù)或間斷形式在塵霧中緩慢蔓延 ? 火焰極快地蔓延，甚至沖出燃燒管外，有時(shí)還會(huì)聽到爆炸聲。 ? 同一試樣應(yīng)重復(fù)進(jìn)行 5次試驗(yàn)，其中只要一次出現(xiàn)燃燒火焰，就定為“有爆炸危險(xiǎn)煤塵”。在 5次試驗(yàn)中都沒有出現(xiàn)火焰或只出現(xiàn)稀少火星，必須重做 5次試驗(yàn)，如果仍然如此，定為“無(wú)爆炸危險(xiǎn)煤塵”。在重做試驗(yàn)中，只要有一次出現(xiàn)燃燒火焰，仍定為“有爆炸危險(xiǎn)煤塵”。 礦井中只要有一個(gè)煤層的煤塵有爆炸危險(xiǎn)，該礦井就應(yīng)定為有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井。根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)，我國(guó)約有 85%的煤礦屬于有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井。 五、預(yù)防那個(gè)煤塵爆炸的措施 ? 預(yù)防措施分為三個(gè)方面： ? 減塵與降塵措施 ? 防止煤塵引燃措施 ? 抑爆與隔爆措施 ? （一）減塵與降塵措施 ? 指在采掘工作面生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)法減少煤塵的生成量或降低空氣中粉塵含量，這是預(yù)防煤塵爆炸的根本性措施。 ? 煤層注水 ? ：在回采之前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過(guò)鉆孔注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，增加煤的水分，從而減少煤層開采過(guò)程煤塵的產(chǎn)塵量。 煤層注水的 減塵作用 ① 煤體內(nèi)的裂隙中存在著原生煤塵，水進(jìn)入后，可將原生煤塵濕潤(rùn)并粘結(jié)，使其在破碎時(shí)失去飛揚(yáng)能力，從而有效地消除塵源； ② 水進(jìn)入煤體內(nèi)部，并使之均勻濕潤(rùn)。當(dāng)煤體在開采中受到破碎時(shí)，絕大多數(shù)破碎面均有水存在，從而消除了細(xì)粒煤塵 ③ 水進(jìn)入煤體后使其塑性增強(qiáng)，脆性減弱，改變了煤的物理力學(xué)性質(zhì)，當(dāng)煤體因開采而破碎時(shí)，脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃?，因而減少了煤塵的產(chǎn)生量。 注水方式（ 1）長(zhǎng)鉆孔注水 鉆孔長(zhǎng)度 40~100mm,鉆孔直徑 50~70mm，開口孔徑稍大，一般為 75~100mm,開口段長(zhǎng)度 3~5m孔間距決定于鉆孔濕潤(rùn)半徑，濕潤(rùn)半徑與煤層透水性、裂隙發(fā)育程度，水壓和注水時(shí)間有關(guān)。 ? 封孔： ? 水泥砂漿封孔 ? 塑性膠筒封孔器封孔 ? 注水： ? 注水壓力和流量 ? 煤體的注水流量是隨著注水壓力的升高而增大。 ? 壓力水分為靜壓水和動(dòng)壓水兩種。 ? 靜壓水 是指地面或上水平的水， 動(dòng)壓水是指用水泵加壓后的水，一般采用靜壓水能取得較好的濕潤(rùn)效果。但當(dāng)煤層透水性差，靜壓水難于取得較好效果時(shí)，則應(yīng)采用動(dòng)壓水。 ? 注水時(shí)間 ? 通常把濕潤(rùn)范圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻的“出汗”滲出水珠，作為煤體已全部濕潤(rùn)的標(biāo)志。一般靜壓注水時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)壓注水時(shí)間短， ? 長(zhǎng)鉆孔注水的優(yōu)缺點(diǎn)： ? 濕潤(rùn)煤體的范圍大，經(jīng)濟(jì)性好。注水時(shí)間長(zhǎng)，濕潤(rùn)煤體均勻，同時(shí)又與采煤互不干擾，所以它往往是優(yōu)先選擇的注水方式。但鉆孔長(zhǎng)度大，對(duì)地質(zhì)變化的適應(yīng)性較差，打鉆技術(shù)復(fù)雜，定向困難。 （ 2）短鉆孔注水 鉆孔垂直于煤壁或與煤壁成一定角度，鉆孔深度以濕潤(rùn)一個(gè)循環(huán)進(jìn)度的需要范圍而定，一般為 2~，孔徑 45~52mm，孔間距 ~2m，鉆孔打完可注水，注水開始后，一般經(jīng)10~15min便可發(fā)現(xiàn)煤壁”出汗“現(xiàn)象，表明在注水范圍內(nèi)的煤炭已充分濕潤(rùn)，停止注水。 短鉆孔注水優(yōu)缺點(diǎn) ： ? 對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，當(dāng)?shù)刭|(zhì)變化大或煤層變化大或煤層較薄和圍巖遇水膨脹而影響頂、底板管理時(shí)，可采用這種注水方式。但其濕潤(rùn)范圍小，鉆孔數(shù)量多，而且容易跑水，對(duì)采煤工作有干擾。 ? （ 3）深鉆孔注水 ? 類似短鉆孔注水，只是鉆孔打的較深?？组L(zhǎng) 5~25m。國(guó)外使用較多。 （ 4）煤層注水效果 ? 一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)水分增加 1%時(shí)，就可以收到降塵效果，水分增加量越大，降塵效果越好。還要考慮生產(chǎn)環(huán)節(jié)方便，運(yùn)輸、選煤等，因此，水分不能太大，通常，噸煤注水量控制在 35~40L，不可少于 20~25L。此事降塵效果可達(dá)到 50~90%左右， ? 此外煤層注水還能減少煤層中瓦斯涌出量，降低瓦斯?jié)舛龋岣咄咚钩榉怕?，并能改善勞?dòng)環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，因此，煤層注水不僅是減塵、降塵的有效措施，而且也是煤礦安全和環(huán)境保護(hù)工作中的一項(xiàng)綜合性措施。 噴霧灑水 ? 是將壓力水通過(guò)噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細(xì)散的水滴噴射于空氣中，從而起到降塵作用。 ? 《規(guī)程》規(guī)定：采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、液壓支架和放頂煤采煤工作面的放煤口，必須安裝噴霧裝置。井下煤倉(cāng)放煤口、溜煤眼放煤口、輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)和卸載點(diǎn)等都必須安裝噴霧灑水裝置。 ? （ 1）采煤機(jī)噴霧灑水 ? 分為 ：內(nèi)噴霧 ? 外噴霧 ? 外噴霧：由安裝在截割部的固定箱、搖臂上或擋煤板上的噴嘴噴出，形成水霧覆蓋塵源，捕捉飛揚(yáng)的浮沉。 ? 按水壓不同分為 ： ? 低壓外噴霧 ? 高壓外噴霧 ? 低壓外噴霧 ：噴霧用水與采煤機(jī)組的冷卻水共用一趟供水管路，但因機(jī)組冷卻水的壓力不能超過(guò) ，而使機(jī)組外噴霧的壓力、用水量都受到一定限制，因此降塵效果不理想。 ? 高壓外噴霧 ：即噴霧降塵裝置與機(jī)組冷卻水分開，單設(shè)一趟供水管路，并增加一套加壓泵，利用電動(dòng)機(jī)或液動(dòng)力來(lái)提高供水壓力，由于水壓高，霧化效果好，降塵效果比較理想。 圖 328 采煤機(jī)外噴霧示意圖 ? 內(nèi)噴霧裝置可保證在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)只向切割煤體的截齒供水。水流經(jīng)采煤機(jī)滾筒空心軸，由一個(gè)分水器使水流緊靠截齒噴出降塵，對(duì)不工作的截齒可切斷水源，從而減少耗水量，還能消除截齒摩擦產(chǎn)生火花引起瓦斯燃燒的可能，但易發(fā)生噴嘴堵塞和供水系統(tǒng)密封漏水而失去應(yīng)有的作用。 圖 327 采煤機(jī)內(nèi)噴霧示意圖 （ 2）掘進(jìn)機(jī)噴霧灑水 ? 分內(nèi)噴霧和外噴霧兩種方式 ? 外噴霧多用于捕集空氣中懸浮的礦塵。 ? 內(nèi)噴霧通過(guò)掘進(jìn)機(jī)切割機(jī)構(gòu)上的噴嘴向割落的煤巖處直接噴霧，在礦塵生成的瞬間將其抑制，較好的內(nèi)噴霧系統(tǒng)可使空氣中含塵量減少 85%~95%. ? 外噴霧采用高壓噴霧時(shí)，高壓噴嘴安裝在掘進(jìn)機(jī)截割臂上，啟動(dòng)高壓泵的遠(yuǎn)程控制按鈕和噴霧開關(guān)均安裝在掘進(jìn)機(jī)司機(jī)操縱臺(tái)上。噴霧水壓控制在10~15Mpa，降塵效果可達(dá) 75%~95%。 （ 3）液壓支架和放頂煤采煤工作面的放煤口噴霧灑水。 對(duì)液壓支架和放煤口防塵，主要采取自動(dòng)噴霧降塵方法，即利用一個(gè)多功能自動(dòng)控制閥并通過(guò)與支架液壓系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)支架移架和放煤噴霧自動(dòng)化。 ? 所用噴嘴，一般選用噴口直徑為 ，張角較大，有效射程在 2m以上，霧流為實(shí)心錐形體，霧化與降塵效果好的噴嘴。