很多物质的粉尘以悬浮状态分散在空气中,而且有一定的浓度时,在一定热能作用下会发生燃烧或爆炸。不同的物质具有不同的爆炸范围。表9-2所示是一些物质的粉尘同空气混合时的爆炸浓度下限。粉尘爆炸除了与浓度有关外,还与空气中的氧含量、粉尘的含水量、粉尘的粒度和引爆能量的大小有关。表9-3所示是某些粉尘爆炸时的有关爆炸参数。
表9-2同空气混合的粉尘爆炸浓度下限
粉体
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爆炸下限/g.m-3
|
粉体
|
爆炸下限/g.m-3
|
Zr
|
40
|
Zn
|
500
|
Mg
|
26
|
天然树脂
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15
|
Al
|
35
|
丙烯醛乙醇
|
35
|
Ti
|
45
|
苯粉
|
35
|
si
|
160
|
聚乙烯
|
25
|
Fe
|
120
|
醋酸纤维
|
25
|
Mn
|
216
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木素
|
40
|
尿素
|
70
|
淀粉
|
45
|
乙烯树脂
|
40
|
大豆
|
40
|
合成橡胶
|
30
|
小麦
|
60
|
环六贬甲基四胺
|
15
|
砂糖
|
19
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无氮酞酸
|
15
|
硬质橡胶
|
25
|
酷肮
|
45
|
肥皂
|
45
|
木粉
|
40
|
硫黄
|
35
|
纸浆
|
60
|
煤
|
35
|
表9-3几种粉尘爆炸时的有关爆炸参数
粉尘种类
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最低点火温度/℃
|
最小点火能量/mL
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最大爆炸压力
/×9.807×104Pa
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铝粉
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610
|
10
|
8 89
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铁粉(氢还原的)
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320
|
80
|
4. 47
|
镁
|
560
|
46
|
8. 12
|
锰
|
460
|
305
|
8. 71
|
锆
|
20
|
15
|
4. 13
|
醋酸纤维素
|
420
|
15
|
5 95
|
尼龙
|
500
|
20
|
5. 88
|
聚碳酸酯
|
710
|
25
|
6 72
|
聚氨基甲酸酯泡沫
|
550
|
15
|
6. 72
|
聚乙烯
|
450
|
10
|
5. 60
|
聚丙烯
|
420
|
30
|
5. 32
|
虫胶
|
400
|
110
|
5. 11
|
玉米粉
|
400
|
40
|
7. 42
|
软木
|
460
|
35
|
6. 72
|
麦乳精
|
400
|
35
|
6. 65
|
面粉
|
440
|
60
|
6. 79
|
锯末(松木)
|
470
|
40
|
7. 91
|
阿司匹林
|
660
|
35
|
6. 16
|
维生素B
|
360
|
60
|
7 07
|
硫黄
|
190
|
15
|
5. 46
|
煤粉
|
550
|
|
5. 46
|
硫化矿中含有可燃性硫,当矿尘中含硫量达到一定数值时就具有爆炸性。矿尘的产生主要是打孔、放矿和放炮。当采用火雷管爆破或分段起爆时,先起爆的炸药爆炸提供热源,便有可能引起矿尘爆炸。
1 硫化矿尘爆炸的条件
硫化矿尘爆炸需要具备的条件是:
(1) 矿尘含量高于40%;
(2) 矿尘含水量低于5%;
(3) 对于矿尘浓度,黄铁矿大于0.39g/L,磁黄铁矿大于0.425 g/L,黄铜矿大于0.505 g/L,硫大于35 g/L;
(4) 有足够的引爆能量。
2硫化矿尘爆炸的判别方法
爆破时将摄影胶卷做成旗状,固定在离工作面一定距离(5 - 20m)的巷道壁上,一旦矿尘爆炸,胶卷将被灼烧,以此来判断何处曾发生硫化矿尘爆炸;或者借助于高温热敏电阻,测定距工作面7 - 10m以内的空气温度,若温度为100 – 700℃时,即可判定曾发生矿尘爆炸。
3预防硫化矿尘爆炸的措施
预防硫化矿尘爆炸的措施有:
(l)不用火雷管爆破,采用电雷管爆破,并且尽量采用低段毫秒雷管。
(2)在药包上涂一层热容量(比热容)较大的惰性物质(如硅胶),或者用水或惰性物质作充填物,这样爆破时能吸收大量的热,避免爆破后温度急剧升高。
(3)采用极限温度很低的炸药,如煤矿安全炸药。
(4)加强通风和喷雾洒水,使矿尘稀释和增湿,减少爆炸危险性。
(5)不采用反向起爆。反向起爆容易造成爆炸压力波及火焰集中现象,并经炮孔口喷出而引爆硫化矿尘。一些试验表明,在装药量较少时采用反向起爆就会引起瓦斯爆炸。但是,在相同条件下采用正向起爆,即使装药量大得多(多几倍),也不会引起瓦斯爆炸。有的国家煤矿安全规程明确规定,有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面不准采用反向起爆。我国煤炭部也有过类似规定。
(6)加强炮孔堵塞工作。试验资料表明,堵炮泥引爆矿尘的装药量远比不堵炮泥引爆矿尘的装药量多得多。不堵、少堵或用炸药包装纸充当炮泥堵塞炮孔,是十分危险的。在有硫化矿尘爆炸危险的地方应禁止采用不充填爆破。
(7)尽量采用深孔爆破,不用浅孔和覆土爆破。