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1、煤尘瓦斯防护技术目录煤尘瓦斯防护技术11瓦斯喷出的预防12防治煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出的措施13预防瓦斯爆炸技术措施3煤尘为什么会爆炸？煤生爆炸霖具备哪几个条件？4煤尘爆炸必须具备下列三个条件：4煤尘爆炸的主要特征是什么？6煤尘爆炸的预防81 煤尘与瓦斯的异同点82 煤尘爆炸的规律及决定煤尘爆炸因素93 煤尘爆炸的主要特性114 防止煤尘爆炸的主要方法12（1） 防止煤尘产生及飞扬的措施：13（2） 预防煤尘燃烧的措施为了预防煤尘燃烧爆炸。14（3） 限制煤尘爆炸扩大范围的措施：155 防止煤尘爆炸所用岩粉的质量176 注意预防地面煤尘聚集场所的爆炸事故17煤尘瓦斯防护技术1瓦斯喷出的预
2、防要预防瓦斯的喷出，首先要加强矿井地质工作，摸清采掘地区的地质构造情况；其次，要在可能发生喷出的地区掘进巷道时，打前探钻孔或抽排钻孔；第三，加大喷出危险区域的风量。另外，要将喷出的瓦斯直接引入回风巷或抽放瓦斯管路；掌握喷出的预兆，及时撤离工作人员，并配备自救器，安设压气自救系统；还要掌握矿压规律，避免矿压集中，及时处理顶板，以防大面积突然卸压造成瓦斯喷出。 2防治煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出的措施防治煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出的措施主要有防治突出的技术措施、“四位一体”综合防治突出措施和安全防护措施。防治突出的技术措施主要分为区域性措施和局部性措施两大类。区域性措施是针对大面积范围消除突
3、出危险性的措施，局部性措施主要在采掘工作面执行，针对采掘工作面前方煤岩体一定范围消除突出危险性的措施。目前区域性措施主要有3种，即预留开采保护层、大面积瓦斯预抽放、控制预裂爆破；局部性措施有许多种， 如卸压排放钻孔、深孔或浅孔松动爆破、卸压槽、固化剂、水力冲孔等。“四位一体”综合防治突出措施是指首先应对开采煤层及其对开采煤层构成影响的邻近煤层进行突出危险性预测。对确认的突出危险区域，应采取区域性防治突出技术措施，对确认的突出危险工作面，必须采取防治突出技术措施。在采取防治突出技术措施后，必须对防治突出技术措施和消除突出危险性的效果进行检验，如果检验有效，在采取安全防护措施的前提下进行采掘作业；
4、如果检验无效，必须补充防治突出技术措施，直至再次检验为有效时方可在采取安全防护措施前提下进行采掘作业。否则，必须继续补充技术措施。 安全防护措施主要用来控制突出危害程度，也就是说即使发生突出，也要使突出强度降低，对现场人员进行保护不致危及人身安全。如震动性放炮、远距离放炮、反向防突风门、压风自救器、个体自救器等。3预防瓦斯爆炸技术措施预防瓦斯爆炸技术措施包括4个方面：防止瓦斯积聚和超限；严格执行瓦斯检查制度；防止瓦斯引燃的措施；防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施。为防止瓦斯积聚和超限，可采用瓦斯抽放方法。瓦斯抽放系统主要由瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路(带阀门)、瓦斯抽放钻孔或巷道、钻孔或巷道密封等组成。
5、根据抽放瓦斯的来源，瓦斯抽放可以分为：本煤层瓦斯预抽、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放以及几种方法的综合抽放。 瓦斯检查制度，要求进行矿井瓦斯检测及监测。瓦斯检测实际上是指甲烷检测，主要检测甲烷在空气中的体积浓度。使用便携式瓦斯检测报警仪，可随时检测作业场所的瓦斯浓度，也可使用瓦斯传感器连续实时地监测瓦斯浓度。煤矿常用的瓦斯检测仪器，按检测原理分类有：光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等等，可以根据使用场所、测量范围和测量精度等要求，选择不同检测原理的瓦斯检测仪器。另外，还可建立矿井瓦斯监测监控系统。这套系统主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。目前国内在用的矿井
6、瓦斯监测、监控系统有：KJ4、KJ90、KJ95、KJl01、KJP2000、KJ4KJ2000和KJG2000等监控系统，以及MSNM、WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。煤尘为什么会爆炸？煤生爆炸霖具备哪几个条件？煤是可燃物质，当它破碎成细小颗粒后，表面积大大增加，氧化能力显著增强。受热时单位时间内能够吸收更多的热量，在较低的温度（300400）时，就能放出大量的可燃性气体，聚集于尘粒的周围。这类可燃性气体一经与空气混合便在高温作用下吸收能量，形成一定数量的活化中心。如果这时氧化反应放出的热量能够有效地传播给附近的煤尘，这些煤尘也就迅速变热分解，跟着燃烧起来。此种过程连续
7、不断地进行，氧化反应越来越快，温度越来越高，活化中心越来越多，达到一定程度时，便能发展为剧烈的爆炸。煤尘爆炸必须具备下列三个条件：（1）煤尘本身具有爆炸性。煤尘的爆炸性与挥发分含量有关，同样情况下，挥发分含量高的煤，爆炸性强。（2）煤尘必须悬浮于空气中并达到一定浓度。根据试验，我国煤尘的爆炸下限浓度：褐煤为4555克立方米；烟煤为110335克立方米。上限浓度一般为15002000克立方米。（3）有一个能点燃煤尘爆炸的高温热源。其引燃温度变化范围较大，一般为700800，有时达1100。煤尘爆炸的主要特征是什么？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。
8、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23002500。（2）高压。煤尘爆炸时，气温骤升，压力增大。一般爆炸压力可达0708兆帕。实验证明：煤尘爆炸时反应热和传播速度越大，爆炸压力也越大，因而其破坏性也越大。实验和事故案例均表明，爆炸压力随着离开爆源的距离的增大而呈跳跃式增大。如遇障碍物或巷道断面的突然变化，爆炸压力则更加增强。这是造成距爆源较远的巷道破坏较大的重要原因。（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。据实验测定，火焰的传播速度可达6101800米秒，而击波和传递速度可达2400米秒。当爆尘刚刚被引爆时
9、，冲击波和火焰的速度几乎一样，但是，随着时间的延长，冲击波的速度将超过火焰速度。（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。一氧化碳含量可达2%3，甚至高达8%，而二氧化碳可达10以上，这是造成人员大量伤亡的重要原因。因此，煤矿安全规程）规定，每一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尘爆炸的预防1 煤尘与瓦斯的异同点大多数煤尘在一定条件下都能引燃，并能发生猛烈破坏，在爆炸中，其燃烧与爆炸性，在许多
10、方面与爆炸瓦斯相同：（1） 煤尘与瓦斯一样，它在空气中的浓度也有燃烧爆炸的低限度与高限度。（2） 从爆炸时的温度看，煤尘与爆炸性瓦斯也常相似，瓦斯爆炸温度可达摄氏21502650度，煤尘爆炸温度可达摄氏23002500度。（3） 爆炸瓦斯引燃温度为摄氏650750度，细的与干燥的煤粉的引燃温度为摄氏700800度，一般说来，一切可以引燃爆炸瓦斯的高温热源，都可以引燃煤尘的尘云。但是，煤尘与爆炸瓦斯也有许多不同点：（1）在瓦斯爆炸时几乎全部生成二氧化碳，而煤尘爆炸时则总是生产大量的一氧化碳。（2）瓦斯从煤层或岩帮内放散出来以后，就全部与巷道内的空气混合在一起；而煤层内部产生的，飞扬在巷道空气内的
11、煤尘，其主要部分却是沉落在巷道两帮和底板上，只有当这些煤尘扬到空气内的时候，才能造成爆炸性尘云。（3）巷道空气内的瓦斯含量，即使比瓦斯爆炸的最低限度小几倍，通过仪器也能发现，可是巷道内的煤尘量即使已达到危险程度，往往也是很难发现的。如空气含有煤尘112/克立方米（能完全燃烧，最猛烈的爆炸含量），分布降落在断面为22平方米的巷道两帮及顶底板上，其厚度不超过十分之一毫米，如不注意检查，是不容易发觉的。（4） 爆炸瓦斯无论在任何地点，它的引燃性与爆炸性都是大致相同的，而煤尘引燃性的伸缩范围却很大；有的煤尘事实上不会引燃，有的煤尘则引燃性与爆炸性都不亚于爆炸瓦斯。煤尘的引燃与爆炸性，与其粒度粗细，含有
12、可燃性物质多少，以及灰分、水分等因素是有很大关系的。从上述情况可知，煤尘的危险性并不亚于爆炸瓦斯，所以要十分重视煤尘的爆炸。2 煤尘爆炸的规律及决定煤尘爆炸因素具有一定的细度的挥发份和可燃物质所占比例超过10%的煤尘，在空气中的含量达到一定限度，遇有火源，就能发生爆炸；这是煤尘爆炸的一般规律，具体说，有以下四种因素：（1） 煤尘的粒度。尘粒越细，爆炸的危险性越大。从最微细的尘粒到直径为毫米的尘粒为止，都能参加煤尘的爆炸。但是爆炸的主体是能够通过80号筛网的尘粒（直径小毫米）。这样的尘粒，用手指搓揉是感觉不出来的，只有在积层较厚的一层时，才有一种鹅绒似的感觉。这样的尘粒，在煤层中的百分比越大，煤
13、层的爆炸性就越大。实验证明，煤层中含有10%的小于1/15毫米的尘粒和90%的1/10-3/4毫米的尘粒，只要在一公斤煤尘中加入大约1.2公斤的非可燃性岩粉，煤尘即不再爆炸；如果煤尘中全部都小于1/10-1/15毫米的尘粒，则须加入大约3.5公斤的非燃性岩粉，才使其不再爆炸。（2） 煤尘的成分。煤尘的爆炸性与它们含有可燃挥发份的多少有很大关系，所含的可燃挥发份越多，爆炸的危险性越大。煤尘的挥发份指数（即爆炸指数）可按下列公式算出：经过比次的化学试验及平洞试验证明，挥发份指数小于10%（贫煤与无烟煤），即可认为是实际上不爆炸的灰尘；指数在1015%的范围内，即可认为是爆炸性较弱的煤尘；指数大于1
14、5%，则为爆炸性大的煤尘，而指数越大爆炸性越强。（3） 巷道内的煤尘量。一般沉落在巷道内的煤尘量达到100120克/立方米，在一定程度，一定挥发份指数的条件下，才有爆炸的危险。但在煤尘细度为80%能通过80号筛网，挥发份指数为30%、含量为80克/立方米的情况下，也曾发生过爆炸。假如煤尘是更细的（有75100%能通过80号筛网）其挥发份指数在30%以上，而且又是飞扬在空气中的，则其含量为30克/立方米，或者更少时，也会发生爆炸。（4） 爆炸瓦斯的含量。只要空气中含有爆炸瓦斯，煤尘爆炸的危险性就会大大增加。有时空气中所含的爆炸瓦斯虽然不大（12克）可是它所造成的危险性并不小，这主要是因为它可降低
15、煤尘的爆炸限度，增加煤尘爆炸的危险性，在煤尘含量上增加1%的瓦斯，相当于增加12克/立方米的煤尘。例如，某种煤尘的尘云在空气中没有爆炸瓦斯时，含量达到 40克/立方米，遇火才能开始引燃爆炸；而空气中含有2%的沼气时，只要含量达到16克/立方米，就可发生燃烧爆炸。此外，煤尘的分布，巷道的断面的变化和湿度等，对煤尘爆炸也有一定的影响。如煤尘集存在棚顶的较集存在底板和两帮上的危险性大。这些也是应予注意的。3 煤尘爆炸的主要特性（1） 煤尘爆炸所造成的压力和热力，并不亚于瓦斯爆炸，有时还会大大地超过瓦斯爆炸。但在另一种情况下，它又只表现在爆炸形式的燃烧，火焰在煤尘尘云中的扩大蔓延程度比较慢，而成为一种“平衡火焰”。（2） 煤尘爆炸的蔓延速度和压力，会随着远离火源而加大。试验中得出的结果是，距离引燃点50米处的传播速度为2050米/秒，距离火源较近的地点压力约为1.5公斤/平方厘米，距离火源较远地点（150200米）压力约为510公斤/厘米sup2/sup，甚至可达3040公斤/平方厘米。（3） 井下煤尘爆炸，遇到巷道曲折和断面不一致而受到阻碍时，会立即转为剧烈的爆炸。经试验证明，只要在平巷加上一个1515厘米的角铁或用其做成的铁环，爆炸压力就能提高810倍，爆炸速度就能提高23倍。煤尘爆炸还会产生大量的一氧化
