煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
煤尘爆炸的直接原因有哪些如何预防
煤尘爆炸的直接原因有哪些如何预防汇报人：2023-12-15•煤尘爆炸的直接原因•预防煤尘爆炸的措施•煤尘爆炸的危害目录•煤尘爆炸的紧急处理01煤尘爆炸的直接原因煤尘主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳和氢是可燃元素，而氧和氮是助燃元素。
煤尘的化学组成煤尘具有较高的比表面积，因此具有较高的表面能，容易吸附空气中的氧气并发生氧化反应，释放大量热量。
煤尘的性质煤尘的组成与性质煤尘与空气中的氧气发生氧化反应，释放大量热量，使得局部温度升高。
氧化热积聚气体膨胀冲击波传播随着温度升高，煤尘周围的空气被加热并膨胀，产生冲击波。
冲击波在空气中传播，推动煤尘颗粒以高速运动，产生火花。
030201煤尘爆炸的化学过程煤尘爆炸时，局部温度可高达1800℃，压力可达0.3~0.4MPa。
高温高压煤尘爆炸产生的冲击波会对周围环境造成破坏，对人员和设备造成损伤。
冲击波煤尘爆炸时会产生大量火花，这些火花会点燃周围的煤尘和可燃气体，导致二次爆炸或火灾。
火花煤尘爆炸的物理特征02预防煤尘爆炸的措施降低煤尘产生和飞扬湿式作业采用湿式凿岩、喷雾洒水和静压洒水等方法，降低凿岩和装卸过程中的粉尘飞扬。
改进采煤方法和工艺采用煤层注水、长壁采煤、水平分层开采和合理布置工作面等方法，减少采煤机割煤、运输和转载过程中的粉尘产生。
通风除尘合理选择通风系统，控制风速，避免风速过快导致粉尘飞扬。
同时，定期清洗巷道和设备表面积尘，减少二次扬尘。
严禁在井下吸烟、携带易燃物品和从事任何明火作业。
禁止明火严格检查机械设备，确保其无漏电、短路等现象，防止电火花引燃煤尘。
防止机械火花避免使用产生静电的设备和工作服，采用导电材料制成的设备和工具，防止静电火花引燃煤尘。
防止静电火花加强瓦斯管理，确保瓦斯浓度在安全范围内，防止瓦斯爆炸引发煤尘爆炸。
防止瓦斯爆炸防止煤尘引燃制定防尘计划建立防尘队伍加强宣传教育定期检查与考核建立防尘管理制度01020304根据矿井生产条件和煤尘爆炸危险性，制定具体的防尘计划和措施。
煤尘爆炸及预防基础知识
煤尘爆炸及预防基础知识煤矿作为一种重要的能源资源，在人类社会发展中起着至关重要的作用。
然而，煤矿开采和运输过程中，煤尘爆炸一直是一个严重的安全隐患。
煤尘爆炸不仅对矿工的生命安全造成威胁，还会导致设备的损毁以及环境的污染。
因此，了解煤尘爆炸的基础知识并采取预防措施是至关重要的。
本文将介绍煤尘爆炸的原因与机理，并提供一些预防煤尘爆炸的基础知识。
一、煤尘爆炸的原因与机理1. 煤尘的形成与积累：煤炭开采和加工过程中，煤炭会产生大量的煤尘。
煤尘由细小的煤颗粒组成，一旦积累到一定程度，容易形成可爆炸的混合物。
2. 三要素理论：煤尘爆炸需要三个基本条件：可燃物（煤尘）、氧气和着火源。
当这三者同时存在，并达到一定的浓度或温度范围时，煤尘爆炸就有可能发生。
3. 爆炸传播与反应过程：当煤尘与空气中的氧气发生混合后，遇到着火源引发燃烧反应，并释放大量的能量。
这种能量释放会引发连锁反应，导致爆炸波的传播，形成煤尘爆炸。
二、预防煤尘爆炸的基础知识1. 定期清理煤尘：定期清理煤矿及相关设备上的煤尘，避免煤尘的积累。
定期清理可以使用专门的清扫设备，确保清理彻底。
2. 煤尘管控措施：采取有效的煤尘管控措施非常重要。
可以使用湿法喷淋、静电除尘器等设备降低煤尘浓度，减少煤尘爆炸的风险。
3. 防火设施与装备：煤矿内部应配备相应的防火设施与装备，例如灭火器、防爆设备等。
这些设施和装备可以有效地控制和扑灭初期火灾，防止火势进一步扩大。
4. 定期检查和维护设备：定期检查和维护设备可以及时发现和排除潜在的火灾隐患，确保设备的正常运行和安全使用。
5. 加强员工培训：对煤矿员工进行安全教育和培训非常重要。
提高员工的安全意识，使他们了解煤尘爆炸的危害和预防措施，以便在紧急情况下能够正确应对和处理。
6. 建立健全的管理制度：建立健全的煤矿安全管理制度，制定详细的操作规程和应急预案，严格执行各项安全规定，确保煤矿的安全运营。
总结：煤尘爆炸是煤矿安全中一个非常严重的问题，对矿工的生命安全和设备设施的完整性都带来了巨大的威胁。
煤尘爆炸基础知识
煤尘爆炸基本知识
一、煤尘爆炸基础知识 二、煤尘爆炸测试技术 三、煤尘爆炸的传播及破坏特性 四、煤尘爆炸的案例 五、防止瓦斯煤尘爆炸的措施
一、煤尘爆炸基础知识
1、煤尘爆炸反应过程 2、煤尘爆炸性的判别 3、煤尘爆炸的条件 4、煤尘爆炸的影响因素
1、煤尘爆炸反应过程
图
煤尘粒子的燃烧模型
图 哈特曼装置
煤尘爆炸特性测试技术（定量） 煤尘爆炸特性测试技术（定量）
图
煤尘层着火温度测定
煤尘爆炸特性测试技术（定量） 煤尘爆炸特性测试技术（定量）
图
煤尘云着火温度测定装置
煤尘爆炸特性测试技术（定量） 煤尘爆炸特性测试技术（定量）
1、粉尘云最大爆炸压力: GB/T 16426-1996； 、粉尘云最大爆炸压力 ； 2、粉尘云最大压力上升速率 GB/T 16426-1996； 、粉尘云最大压力上升速率: ； 3、粉尘云最小点火能量: 3、粉尘云最小点火能量: GB/T 16428-1996； 16428-1996； 4、粉尘云爆炸下限浓度 GB/T 16425-1996； 、粉尘云爆炸下限浓度: ； 5、粉尘云最小着火温度 GB/T 16429-1996； 、粉尘云最小着火温度: ； 6、粉尘层最小着火温度: GB/T 16430-1996 。 、粉尘层最小着火温度
煤尘爆炸试验巷道
煤尘爆炸的传播及破坏特性
燃烧完全时： 燃烧完全时： C + O2=CO2 + 34.1MJ/kg碳 碳 氧气不足，燃烧不完全时： 氧气不足，燃烧不完全时： 2C + O2=2CO + 10.2MJ/kg碳 碳 CO转变为 转变为CO2时： 转变为 时 2CO + O2=2CO2 + 47.4 MJ/kg碳 碳 根据测定，在煤尘爆炸后的空气中存在着2%～ 的一氧化碳 的一氧化碳。 根据测定，在煤尘爆炸后的空气中存在着 ～3%的一氧化碳。
王家山煤矿煤尘爆炸特性测定及防治技术研究
王家山煤矿煤尘爆炸特性测定及防治技术研究煤尘是煤矿生产过程中的必然产物且爆炸破坏力强,是矿井五大灾害之一。
研究煤尘爆炸特性对预防煤尘爆炸具有重要意义。
论文以甘肃靖远煤电股份有限公司王家山煤矿为研究对象,选取典型工作面采集煤样,测定该矿煤样的水分、灰分和挥发分,利用经验公式对煤尘爆炸性进行了判定,通过爆炸实验分析煤尘浓度、点火能量及粒径对煤尘爆炸特性的影响。
实验结果表明,甘肃靖远煤电股份有限公司王家山煤矿的煤尘爆炸指数在26.83%～33.25%之间,爆炸危险性强。
煤尘爆炸最大压力随煤尘浓度的增大呈现先升后降的趋势,随点火能量的增大呈线性上升,随煤尘粒径的减小呈线性上升。
煤尘燃烧持续时间随煤尘浓度的增大呈先减后增的趋势,随点火能量的增大呈线性下降,随煤尘粒径的减小呈线性下降。
变质程度较高的王家山煤矿1#井的变化趋势较2#井煤样更为明显。
论文针对性的开展煤尘爆炸防治措施研究,分别制定了减尘、降尘、抑爆等方面的技术方案和安全管理措施,解决了王家山煤矿安全生产中的实际问题,也为周边煤矿企业预防煤尘爆炸提供了借鉴。
安全工程 5.3煤尘爆炸性测定
五、实验结果处理
将实验结果数据记录到表5-3中
表5-3 煤尘爆炸危险性测试数据表
六、注意事项
（1）煤尘爆炸性鉴定装置必须安装在通风良好并且安装有排风装
置的实验室内。
（2）每试验完一个鉴定试样，要清扫一次玻璃管，并用毛刷顺着 铂丝缠绕方向轻轻刷掉加热器表面上的浮尘。同时开动实验室的 排风换气装置，进行通风，置换实验室内的空气。
三、实验原理
当具有爆炸危险的煤尘飞扬到空气中，并达到一定浓度 ，遇见高温火源时就会发生爆炸。进行煤尘爆炸性测定实 验，设备应符合 AQ1045-2007《煤尘爆炸性鉴定规范》 标准的要求。其测定方法为：通过煤粉在高温时产生火焰 的情况，判定是否有火焰；10次实验中测定最长火焰长度 ；加入岩粉，测定达到一定重量时火焰长度的变化。通过 上述三个指标对煤尘爆炸性进行判定。
四、实验步骤
（1）打开装置电源开关，检查仪器工作是否正常。 （2）打开装置加热器升温开关，使加热器温度逐渐升温至（ 1100±1）℃。 （3）用0.1g感量的架盘天平称取（1±0.1）g鉴定试样，装入 试样管内，试样管的尾端插入弯管。
（4）打开空气压缩机开关，将气室气压调节到0.05MP。
（5）按下启动按钮，将试样喷金玻璃管内，造成煤尘云。 （6）观察并记录火焰长度，数据填写于表5-3。
（7）同一个试样做5次相同的试验，如果5次试验均未产生火
焰，还要再作5次相同的试验。 （8 ）作完5次（或10 次）试样试验后，要用长杆毛刷把沉淀
在处理
（1）在5次鉴定试样试验中，只要有1次出现火焰，则该鉴定试样为
“有煤尘爆炸性”。
（2）在10次鉴定试样试验中均未出现火焰，则该鉴定试样为“无煤 尘爆炸性”。 （3）凡是在加热器周围出现单边长度大于3mm的火焰（一小片火舌 ）均属于火焰；而仅出现火星，则不属于火焰。 （4 ）以加热器为起点向管口方向所观测到的火焰长度作为本次试验 的火焰长度；如果这一方向未出现火焰，而仅在相反方向出现火焰时 ，应以此方向确定为本次试验的火焰长度；选取 5 次试验中火焰最长 的1次的火焰长度作为该鉴定试样的火焰长度。
2-3 煤尘爆炸及预防
一、煤尘爆炸的机理与特征（一）煤尘爆炸的机理(1)煤本身是可燃物质，(2)当煤尘受热达到300～400℃时，就会释放出大量的可燃性气体。
(3)释放出的可燃气体积聚于尘粒周围。
(4)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。
（二）煤尘爆炸的特征1．形成高温、高压据实验测定，煤尘爆炸火焰温度是1600～1900℃，爆源的温度可达到2000℃以上，这种高温是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一。
2．煤尘爆炸具有连续性3．煤尘爆炸的感应期根据试验，煤尘爆炸的感应期主要取决于煤的挥发分含量，一般为40～280ms，挥发分越高，感应期越短。
4．挥发分减少或形成“粘焦” 5．产生大量的一氧化碳二、煤尘爆炸的条件1．煤尘的爆炸性 2．煤尘的浓度一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为45g/m3，上限浓度为1500～2000g/m3。
其中爆炸力最强的浓度范围为300～400g/m3。
3．引燃煤尘爆炸的热源一般为610～1015℃，多数为700～900℃。
井下能引起煤尘爆炸的高温热源很多，如爆破作业时产生的炸药火焰、违章放炮火焰、电器设备产生的电火花、摩擦火花、撞击火花、架线机车及电缆破坏产生的电弧、瓦斯燃烧或爆炸、井下火灾或明火、矿灯故障产生的火花等。
三、影响因素煤尘爆炸的主要因素1．煤的挥发分 2．煤的灰分和水分 3．煤尘的粒度 4．瓦斯对煤尘爆炸性的影响四、煤尘爆炸性鉴定煤尘爆炸性鉴定是确定矿井煤尘的爆炸危险性。
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性鉴定仪进行，方法简便，目前多采用这种方法。
五、预防煤尘爆炸的措施预防煤尘爆炸的措施分为减尘与降尘措施、防止煤尘引燃措施和抑爆与隔爆措施三个方面。
煤尘爆炸及其防治技术
煤尘爆炸及其防治技术第一节煤尘的产生及存在状态煤矿生产的各个环节都能产生大量的悬浮煤尘，这是直接发生爆炸的原因之一。
在煤矿井下几乎到处都存在着大量沉积煤尘，当它受到空气波的震动或气流的吹扬时，便能再次形成悬浮状态，具备爆炸的条件，所以说沉积煤尘是造成井下严重灾害连续爆炸的隐患。
一、煤尘爆炸条件煤尘爆炸必须同时具备以下三个条件：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30g/m3～2750g/m3。
在爆炸下限至上限浓度范围内；三是引爆的高温热源，煤尘爆炸的引爆温度一般为700～800℃，温度越高越容易引起爆炸。
1、煤尘爆炸的判别煤尘悬浮在空气中，其与氧接触的面积增大，吸附氧分子的数量大大增加，加速了煤尘的氧化过程。
同时还因粉尘增大受热面积，而加速了热化过程，煤尘受热后放出挥发性可燃气体放出的速度也随之增大。
煤尘爆炸是由于煤尘含有并释放出的可燃性挥发分聚集于煤尘的周围，在一定温度下放出大量的可燃性气体，在点燃的作用下发生爆炸。
煤尘的爆炸性由其所含可燃性挥发分的大小而决定，挥发分对煤尘爆炸的发生、发展起着关键作用。
试验表明，挥发分越高的煤，其煤尘越易爆炸，挥发分含量决定于煤的种类，贫煤、焦煤、肥煤、气肥煤、褐煤，它们的挥发分依次增高，在煤尘爆炸性试验中证实，它们的爆炸性也是依次增强的。
无煤烟在各类煤中的挥发分含量最低，其爆炸基本上无爆炸危险。
一般情况下，当挥发分低于10%时，煤尘无爆炸危险。
可燃物挥发分﹥10%有爆炸性，挥发分=10～15%弱爆炸性，挥发分=15～28%强爆炸性，挥发分﹥28%强爆炸性。
能够爆炸的悬浮煤尘浓度是有一定的范围的，也就是说在爆炸的下限浓度至上限浓度这个范围内才能发生爆炸。
所谓爆炸下限浓度是指单位体积空气中能够发生爆炸的最低煤尘含量，爆炸力最强的煤尘浓度为300～400 g/m3。
二、煤尘爆炸的机理煤尘爆炸严重威胁矿井安全生产，这种事故虽然发生次数较少，但一旦发生往往造成很大的人员伤亡和经济损失。
煤尘爆炸及预防
煤尘爆炸及预防集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-煤尘爆炸及预防煤尘爆炸同瓦斯爆炸一样都属于矿井中的重大灾害事故。
我国历史上最严重的一次煤尘爆炸发生在1942年日本侵略者统治下的本溪煤矿，死亡1549人，残246人，死亡的人员中大多为CO中毒，事故发生前，巷道内沉积了大量煤尘，是由于电火花点燃局部聚积的瓦斯而引起的重大煤尘爆炸事故。
一、煤尘爆炸的机理及特征1．煤尘爆炸的机理煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下，空乞中氧气与煤尘急剧氧气的反应过程，是一种非常复杂的链式反应，一般认为其爆炸机理及过程如下：（1）煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显着增加，吸氧和被氧人化的能力大大增可，一旦遇见火源，氧化过程迅速展开；（2）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；（3）形成的可燃气体与空气混合的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；（4）闪燃所形成的热量的传递给周围的尘粒，并使之参与链反应，导致燃过程急剧地循环进生，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。
2．煤尘爆炸的特征（1）形成高温、高压、冲击波煤尘爆炸火焰温度为1600~1900℃，爆源的温度达到2000℃以上，这是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一。
在矿井条件下煤尘爆炸的平均理论压力为736KPa，但爆炸压力随着离开爆源距离的延长而跳跃式增大。
爆炸过程中如遇障碍物，压力将进一步增加，尤其是连续爆炸时，后一欠爆炸的理论压力将是前一次的5~7倍。
煤尘爆炸产生的火焰速度可达1120m/s，冲击波速度为2340m/s。
（2）煤尘爆炸具有连续性由于煤尘爆炸具有很高的冲击波速，能将巷道中落尘扬起，甚至使煤体破碎形成新的煤尘，导致新的爆炸，有时可如此反复多次，形成连续爆炸，这是煤尘爆炸的重要特征。
瓦斯煤尘爆炸防治技术
瓦斯煤尘爆炸防治技术
制定部门：某某单位
时间：202X年X月X日封面页
—1—
瓦斯煤尘爆炸防治技术
瓦斯煤尘爆炸防治技术
安全事关每个家庭的幸福，熟悉安全操作规程，掌握安全技术措施，制定安全计划方案，做好单位安全培训，加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。
您浏览的《瓦斯煤尘爆炸防治技术》正文如下：
1 粉尘爆炸特性检测技术
用途：检测装置按ISO、IEC标准建立，能测试最低着火温度、最低着火能量、爆炸下限浓度、最大爆炸压力、最大压力上升速率和电阻等。
可用于粮食，纺织、钢铁等行业的爆炸特性参数的测试。
2 爆炸危险性监控和自动隔爆技术
用途：可以连续检测可燃气体浓度、空间粉尘浓度和沉积粉尘强度等参量，并具自动超限报警和控制相关设备断电功能，一旦发生瓦斯、粉尘爆炸，可控制抑爆器喷撒抑爆剂扑灭火焰，防止爆炸转播。
适用于有气体，粉尘爆炸危险性的场所，如电厂，亚麻厂，粮库、装运码头等。
实验五 煤尘爆炸危险性测定
珍藏
实验五 煤尘爆炸危险性测定
陕西能源技工学校 张优民制作
Байду номын сангаас
珍藏
导课
《煤矿安全规程》第151条规定“新矿井的地 质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘爆炸性 鉴定资料” 生产矿井每延深一个新水平，应进行1次煤尘 爆炸性试验工作。 煤尘进行爆炸性鉴定的方法是在石英玻璃大管 中进行煤尘云测试的。
珍藏
1
2
4
3
珍藏
五、实验步骤
打开电源开关 打开升温器开关，加热器温度渐升至1100℃ 用天平秤取1g试样装入试样管中，插入弯管 打开空压机开关，调压至0· 005Mpa 按下启动按钮，喷出试样，造成煤尘云 观察并记录火焰，及火焰长度 同一试验重复两次
六、注意事项
珍藏
每做完一次鉴定试样，要清扫一次玻璃管 用毛刷顺着铂丝方向轻刷加热器表面浮尘 打开排风换气装置，换置实验室内空气
瓦斯实验室
珍藏
七、报告要求
• 简述实验所用仪器和鉴定方法 • 叙述煤样的制备方法 • 记录测定的火焰长度，给出鉴定结果
小节
珍藏
煤尘爆炸和矿井瓦斯爆炸具有同样的危害 煤尘爆炸性鉴定在cjd-2型煤尘爆炸测定仪 器中进行的 仪器的结构、原理、操作方法 实验中要注意的操作事项 写好实验报告，后天交齐
三、实验仪器
珍藏
cjd-2型煤尘爆炸性测定仪、电子天平、煤 样。 测定技术参数
1、试样重量 2、试样粒度 3、加热温度 4、工作环境 5、交流电源 1g/次 （精度0· 1 0· 075mm 800-1300℃ 温度0℃-50℃ 220v 50hz
四、仪器结构
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
※一次爆炸：也叫初始爆炸，由初 始点火源引起的爆炸 。
※二次爆炸：第一次爆炸气浪把沉 积在设备或地面上的煤尘吹扬起来， 在第一次爆炸的余火引燃下引起第二 次爆炸。二次爆炸时，煤尘云浓度一 般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸 威力比第一次要大得多。
※多次爆炸：随着爆炸引起极大的
震动，沉积在不同部位的煤尘扬起， 形成多个煤尘云，从而产生连环爆炸 。
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.3 相关标准的制修订
国家标准《粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方法》 国家标准《粉尘云最低着火温度测定方法》 国家标准《粉尘云最小着火能量测定方法》 国家标准《粉尘防爆术语》 煤炭行业标准《煤尘爆炸极限氧含量测定方法 》 煤炭行业标准《甲烷煤尘混合物爆炸下限浓度测定方法》 煤炭行业标准《煤矿用隔爆水槽隔爆水袋通用技术条件》 煤炭行业标准《煤矿用隔爆水槽隔爆水袋安装使用规范》 国家标准《粉尘层电阻率测定方法》（修订中） 国家标准《粉尘层最低着火温度测定方法》（修订中） 国家标准《粉尘云爆炸下限浓度测定方法》（修订中） 国家标准《监控式抑爆装置技术要求》（修订中） 煤炭行业标准《煤粉生产防爆安全技术规范》（修订中） 煤炭行业标准《煤仓防爆安全技术规范》（制订中） 煤炭行业标准《煤矿自动隔抑爆装置通用技术条件》（修订中） 安全生产行业标准《瓦斯管道输送自动抑爆装置通用技术条件》（修订中）
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.4 气体粉尘爆炸实验室
模拟煤矿井下实际工况条件，可以进行气体(瓦斯、油气等)、粉尘（煤尘 、粮食粉尘、金属粉尘等）爆炸传播规律研究；可以进行不同影响因素（瓦 斯体积、煤尘量、障碍物等）对瓦斯煤尘传播的影响规律研究。
PPT文档演模板
大型地下试验巷道
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.1 什么是煤尘爆炸
在煤矿井下的生产系统中， 沉积煤尘无处不在，这些沉积煤 尘一般呈相对稳定状态附着在地 面或设备设施上，它们表面看来 没有多大的危险性，实际上却是 发生煤尘爆炸的根源，因为这些 沉积煤尘一旦受外力作用达到其 临界飞扬的条件，则会在巷道中 形成一定浓度的煤尘云，发生煤 尘爆炸，酿成恶性的爆炸事故。
院长
副院长
副院长
副院长
副院长
总工
防灭 火研 究所
PPT文档演模板
产品 研究 所
爆炸防 治研究
所
安全评 价研究 所
办
总
生
销
公
工
产
售
室
办
部
部
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.1 分院及爆炸研究所简介
爆炸防治研究所
爆炸防治研究所是基于工业性气体及粉尘的科研研究、防隔爆研究、产 品开发及检验等于一体的综合研究所，专业特点是研究煤矿及其它工业领域 的气体、粉尘爆炸防治技术。
煤尘爆炸机理及爆炸特 性测试技术
PPT文档演模板
2020/11/21
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
目录
1 分院及爆炸研究所简介 2 煤尘爆炸基本原理 3 煤尘爆炸特性测试技术
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
PPT文档演模板
第一章 分院及爆炸研究所简介
1.1 分院及爆炸研究所简介 1.2 近年来承担的科研项目 1.3 相关标准的制修订 1.4 气体粉尘爆炸实验室
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.1 什么是煤尘爆炸
煤尘爆炸是指悬浮于空气中 的可燃性煤尘云触及明火或电火 花等火源时发生的爆炸现象。
煤尘在爆炸极限范围内，遇 到热源（明火或温度），火焰瞬 间传播于整个混合粉尘空间，化 学反应速度极快，同时释放大量 的热，形成很高的温度和很大的 压力，系统的能量转化为机械功 以及光和热的辐射，具有很强的 破坏力。
PPT文档演模板
裸露的变速器
井颈塌陷坑
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.3 煤尘爆炸的特征
（2）不完全燃烧
煤中含有不可燃物质，煤尘爆炸时又缺乏氧气，因此煤尘燃烧是不完全的 ，一部分煤尘燃烧，另一部分煤尘被局部焦化，并粘附在支架上、巷道壁或煤 壁上形成一种烧焦的皮渣与粘块，它可以用来区别瓦斯爆炸与煤尘爆炸。
煤尘爆炸后产生2～3％的一氧化碳，甚至高达8％左右。这是造成矿工大 量中毒伤亡的原因。
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.3 煤尘爆炸的特征
（3）容易产生二次爆炸、多次连环爆炸
煤尘爆炸容易引起二次爆炸或多次连环爆炸，且爆炸威力会逐步加强。尤其是煤 尘连续爆炸时，第二次爆炸的理论压力为第一次爆炸压力的5～7倍，第三次爆炸又为 第二次爆炸的5～7倍，依此类推。
1mm厚的粉尘
已经达到爆炸极限
最危险浓度
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.3 煤尘爆炸的特征
（1）具有极强的破坏性
煤尘爆炸具有极强的破坏力，煤尘爆炸的理论压力为0.75MPa，但爆 炸压力随着离开爆炸源的距离的延长而跳跃式的增大。仅2005年11月27日 黑龙江省龙煤集团七台河分公司东风煤矿发生的特别重大煤尘爆炸事故，死 亡171人，受伤70余人，直接经济损失4293.1万元
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.2 近年来承担的科研项目
国家自然科学基金项目“瓦斯煤尘共存条件下爆炸特性变化规律研究” 国家自然科学基金项目“煤层气利用安全保障技术基础理论研究” 国家自然科学基金项目“瓦斯爆炸诱导沉积煤尘爆炸研究” 国家自然科学基金项目“气体和工业粉尘爆炸新的防治方法及其原理的研究” 国家自然科学基金项目“煤矿瓦斯灾害预防及煤层气开采中的应用基础 研究” 973计划项目 “预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究” 国家“十一五” 科技攻关项目“瓦斯煤尘爆炸预防及继发性灾害防治关键技术 ” 国家“十一五” 科技攻关项目“煤矿瓦斯煤尘爆炸隔抑爆技术与装备及体系” 国家“十一五” 科技攻关项目“典型灾害事故调查和物证分析关键技术与规范 研究” 国家“十一五” 科技攻关项目“瓦斯煤尘爆炸物证分析关键技术研究” 国家“十一五” 科技攻关项目“煤矿准入条件的安全条件的研究” 国家“十五” 科技攻关项目“瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术”
1.4 气体粉尘爆炸实验室
PPT文档演模板
管道试验系统
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.4 气体粉尘爆炸实验室
PIV粒子测速分析系统
纹影仪系统
PPT文档演模板
50m3敞开空间爆炸模拟试验装置
透明管道试验系统
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
PPT文档演模板
第二章 煤尘爆炸基本原理
2.1 什么是煤尘爆炸 2.2 煤尘爆炸的条件 2.3 煤尘爆炸的特征 2.4 煤尘爆炸的机理 2.5 煤尘爆炸的影响因素
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.2 煤尘爆炸的条件
职业健康涉及 的粉尘浓度 1mg/m3～10mg/m3
爆炸范围
30g/m3～3kg/m3
粉尘层 500kg/m3
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.2 煤尘爆炸的条件
❖ 1mm厚的煤尘足以在5m高的空间产生可爆煤尘云 ❖ 1mm厚的煤尘在1m高的空间形成的煤尘云通常为爆炸最猛烈的浓度
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.1 分院及爆炸研究所简介
火灾爆炸防治研究分院（工业安全研究分院）致力于煤矿、工业领域安全生产 技术研究与安全装备及材料研发。分院主要涵盖瓦斯煤尘爆炸理论研究、隔抑爆技术 及装备研究；矿井自燃防治技术及装备与材料研究；非煤矿山、冶金、石化、消防、 市政管网、油气开采及储运领域的安全生产技术和产品的研发；安全评价和煤矿防隔 爆产品及设施的监督检验等5项业务， 其中包括9项成套技术，10余项重点相关产品 及系统。
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.4 气体粉尘爆炸实验室
气体粉尘爆炸特性实验室简介
爆炸研究所现有的气体粉尘爆炸特性实验室建有按IEC和ISO标准规定 的20L粉尘爆炸特性测试系统、哈特曼实验装置、粉尘云（或粉尘层）最低 着火温度测定装置、高能电火花能量发生器、特殊环境20L爆炸特性测试系 统，高压环境气体爆炸特性测试系统、气体采集及分析系统等设备，可进行 最低着火温度、最低点火能量、爆炸下限浓度、最大爆炸压力、最大爆炸压 力上升速率、极限氧含量及抑制爆炸所需的消焰剂用量等爆炸特性参数的测 定及相应的科研研究工作。
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.4 气体粉尘爆炸实验室
20L粉尘爆炸特性测试系统
哈特曼实验装置
粉尘云最低着火温度测定装置 粉尘层最低着火温度测定装置
粉尘层电阻率测试系统
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
1.4 气体粉尘爆炸实验室
粉尘爆炸性鉴定装置
气体成分分析系统
爆炸气体采集装置
2.4 煤尘爆炸的机理成分复杂Fra bibliotek气固两相
爆炸持续时间极短
机理复杂
反应生成物 O2 、H2O
O2 燃烧带（火焰）
O2
可燃气体 O2 煤尘粒子
●煤尘受热后便会析出挥发分释 放可燃气体。
●挥发分气体包围在煤尘颗粒周 围与空气混合，发生燃烧反应。
●当温度达到焦炭的着火温度时 煤尘颗粒发生闪燃。
●着火源附近的煤尘颗粒燃烧后 ，反应放出的热量传播给附近的煤 尘，使燃烧过程急剧的循环进行。
●在一定临界条件下，跳跃式的 转变为爆炸。
PPT文档演模板
煤尘爆炸机理及爆炸特性测试技术
2.5 煤尘爆炸的影响因素
l、煤的挥发分
理论和试验证明，煤尘可燃挥发分含量越高的煤，其煤尘也越易爆炸。我国煤田 的煤质按照挥发分含量依次增高的顺序为无烟煤、贫煤、焦煤、肥煤、气煤、长焰煤 和褐煤，一般来说，煤尘爆炸性也是按这种次序增加，其中无烟煤挥发分含量最低， 所以无烟煤煤尘基本上不爆炸。