### 防治煤层爆炸:安全措施
#### 一、煤尘爆炸的条件
煤尘爆炸是指在特定条件下,煤尘与空气混合后,在一定的浓度范围内遇到足够的点火能量时发生的爆炸现象。具体条件包括:
1. **煤尘本身具有爆炸性**:煤尘的爆炸性与其挥发分含量有关,挥发分含量较高的煤,其爆炸性更强。
2. **煤尘必须悬浮于空气中并达到一定浓度**:通常认为,煤尘在空气中的浓度达到30g/m³到2000g/m³之间时最容易发生爆炸。
3. **有能够点燃煤尘的高温热源**:例如电火花、明火、摩擦热等。
#### 二、煤尘爆炸的危害
煤尘爆炸的危害非常严重,主要包括以下几点:
1. **产生高温**:煤尘爆炸时释放大量热能,瞬时温度可达2300~2500℃,可引发矿井火灾、烧毁设备、烧伤人员,并成为连续爆炸的主要热源。
2. **产生高压**:理论上煤尘爆炸的压力可达735kPa,但实际上往往超过此值,且爆炸压力会在一定范围内随距离爆源的距离增大而增大,导致设备损坏、人员伤亡。
3. **产生冲击波**:冲击波传播速度快,可达2340m/s,能损坏设备、支架,甚至引发煤尘的连续爆炸。
4. **气体成分发生变化**:煤尘爆炸会产生大量有害气体,尤其是CO浓度可达2%~3%,甚至高达8%~10%,导致人员中毒;同时,爆炸还会大量消耗氧气,导致氧气浓度迅速下降。
#### 三、防治煤尘爆炸的措施
防治煤尘爆炸的措施主要包括防尘措施、防爆措施和隔爆措施三个方面。
1. **防尘措施**
- **打钻时的防尘**:采用湿式凿岩、水电钻打眼以及干式捕尘等方式减少粉尘的产生。
- **放炮时的防尘**:使用水袋填塞炮眼(即“水炮泥”)、水封爆破和喷雾等措施降低煤尘产生量。
- **装岩(煤)时的防尘**:采取人工洒水、喷雾器洒水等措施湿润煤堆或岩堆,减少粉尘飞扬。
- **运输时的防尘**:主要通过喷雾洒水的方式进行。
- **除尘措施**:包括使用除尘器、泡沫除尘技术、合理通风等方法。
- **预先潮湿煤体防尘**:通过煤层注水和采空区灌水等方法增加煤体水分,减少开采时的煤尘产生量。
- **个体防护措施**:使用自吸式防尘口罩、送风式防尘口罩和压气呼吸器等个人防护装备保护工作人员健康。
2. **防爆措施**
- **清扫沉积煤尘**:定期清扫巷道周边、支架及设备上的沉积煤尘。
- **冲洗沉积煤尘**:定期用水冲洗巷道顶、帮和支架上的沉积煤尘。
- **刷浆**:对主要巷道和硐室进行刷浆处理,以便观察煤尘沉积情况并固结已沉积的煤尘。
- **撒布岩粉**:在巷道周边撒布岩粉,增加沉积煤尘中的不燃物质比例,防止煤尘爆炸的发生。
#### 四、总结
为了有效防治煤层爆炸,确保煤矿安全生产,需要综合运用多种防尘、防爆措施。这些措施不仅能够显著降低煤尘爆炸的风险,还能改善矿井内的作业环境,保障作业人员的生命安全和身体健康。通过实施上述措施,可以最大限度地减少煤矿生产过程中可能发生的灾害,从而实现煤矿行业的可持续发展。