煤塵爆炸及其預(yù)防課件

煤塵爆炸及其預(yù)防基本內(nèi)容：1.煤塵爆炸的條件（重點）2.煤塵爆炸效應(yīng)及危害3.影響煤塵爆炸的因素（難點）4.預(yù)防煤塵爆炸的措施（重點）1ppt課件煤塵爆炸及其預(yù)防1ppt課件2005年11月27日黑龍江七臺河分公司東風(fēng)煤礦煤塵爆炸死亡171人,熟悉和掌握有關(guān)煤塵爆炸的原因、發(fā)生發(fā)展過程以及預(yù)防措施十分重要。一、煤塵爆炸的原因及發(fā)展過程

1．煤塵爆炸的原因

(1)煤塵的表面能吸附氧。

(2)煤塊被破碎成細(xì)小顆粒(粉塵)后，與氧的接觸面積隨之顯著增大，加快了氧化作用。例如：一個體積為1cm3的正方體煤塊，破碎成直徑為1μm的煤塵時，其表面積增大到原來的1萬倍。

(3)煤塵受熱后，能迅速地放出大量可燃性氣體。例如：揮發(fā)分為20％～26％的1kg焦煤受熱后能放出290～350L可燃?xì)怏w。這些可燃性氣體遇高溫時，容易燃燒或爆炸。（揮發(fā)分：隔絕空氣，煤加熱分解的氣態(tài)物質(zhì)。氫氣、甲烷及其它碳?xì)浠衔锏龋?ppt課件2005年11月27日黑龍江七臺河分公司東風(fēng)煤礦煤塵爆炸死亡2．煤塵爆炸的過程煤塵的爆炸過程其實質(zhì)就是空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應(yīng)過程。這一過程大致可以分為三步：第一步，懸浮的煤塵在熱源作用下迅速放出可燃性氣體；第二步，可燃性氣體與空氣混合后，在高溫?zé)嵩醋饔孟氯紵?；第三步，煤塵燃燒放出熱量，傳給附近懸浮的煤塵，這些煤塵受熱后放出可燃性氣體，使燃燒循環(huán)地繼續(xù)下去，氧化反應(yīng)越來越快，溫度越來越高，范圍越來越大，當(dāng)達(dá)到一定程度時，便形成劇烈爆炸。3ppt課件2．煤塵爆炸的過程3ppt課件二、煤塵爆炸的條件煤塵爆炸必須同時具備以下4個條件：煤塵本身具有爆炸性；有充足的氧氣；煤塵必須懸浮在空氣中并達(dá)到一定濃度；有能引起爆炸的熱源存在。這4個條件缺一不可。1．煤塵本身具有爆炸性煤塵可以分為爆炸性煤塵和無爆炸性煤塵。煤塵有無爆炸性，只有通過煤塵爆炸性鑒定才能確定?！兑?guī)程》規(guī)定，新礦井的地質(zhì)精查報告中，必須有所有煤層的煤塵爆炸性鑒定資料。生產(chǎn)礦井每延深一個新水平，應(yīng)進行1次煤塵爆炸性試驗工作。煤塵的爆炸性由國家授權(quán)單位進行鑒定，鑒定結(jié)果必須報煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)備案。2．有充足的氧氣空氣中氧濃度小于18％時，煤塵就不能爆炸。但必須注意，空氣中氧濃度雖然減至18％以下，并不能完全防止瓦斯與煤塵在空氣中的混合物爆炸。4ppt課件二、煤塵爆炸的條件4ppt課件3．浮塵達(dá)到一定濃度煤塵的爆炸界限：具有爆炸性的煤塵遇高溫?zé)嵩茨馨l(fā)生爆炸的濃度范圍。煤塵爆炸下限：煤塵能夠發(fā)生爆炸的最低濃度。煤塵爆炸上限：煤塵能夠發(fā)生爆炸的最高濃度。煤塵爆炸的濃度范圍與煤的成分、煤塵粒度、引火源的種類及試驗條件有關(guān)。我國試驗結(jié)果是：

煤塵爆炸的下限濃度：30~50g／m3；煤塵爆炸的上限濃度：1000~2000g／m3；爆炸威力最強時的煤塵濃度：300~400g／m3。井下空氣中有瓦斯和煤塵同時存在時，將會相互降低兩者的爆炸下限，從而增加了瓦斯和煤塵爆炸的危險性。實驗資料表明：當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到3．5％時，煤塵濃度只要達(dá)到6．1g／m3就可能發(fā)生爆炸。5ppt課件3．浮塵達(dá)到一定濃度5ppt課件一般情況下，浮塵達(dá)到爆炸下限濃度的情況是不常有的，但是爆破、爆炸和其他震動沖擊都能使大量落塵飛揚，在短時間內(nèi)使浮塵量增加而達(dá)到爆炸濃度。因此，落塵是發(fā)生爆炸的隱患，必須認(rèn)真清掃。4．存在引爆熱源煤塵爆炸的引燃溫度變化較大，它隨煤塵的性質(zhì)和試驗條件的不同而變化。我國煤塵爆炸的引燃溫度在610~1050℃之間，一般為700~800℃。井下能引燃煤塵的高溫?zé)嵩从校罕苹鹧?、電氣火花、碰撞和摩擦火花、瓦斯燃燒或爆炸以及井下火?zāi)或明火等。6ppt課件一般情況下，浮塵達(dá)到爆炸下限濃度的情況是不常有的，但是爆破、三、煤塵爆炸的標(biāo)志1．結(jié)焦性煤塵爆炸標(biāo)志結(jié)焦性煤塵(氣煤、肥煤、煉焦煤的煤塵)爆炸時，它的一部分被焦化，粘附于支架、巷道壁或煤壁上，形成獨特的燒焦的皮渣與粘塊（如圖），這是結(jié)焦性煤塵爆炸的主要標(biāo)志。7ppt課件三、煤塵爆炸的標(biāo)志7ppt課件

根據(jù)皮渣、粘塊的位置和狀態(tài)還可以判斷煤塵爆炸的強度與爆源點（火源）的位置。

(1)弱爆炸時，火焰及爆風(fēng)以慢速傳播，皮渣和粘塊在支柱兩側(cè)、爆炸傳來的方向堆積較密。

(2)中等爆炸強度時，傳播速度較快，皮渣與粘塊主要在支柱的迎風(fēng)側(cè)。

(3)強爆炸時，傳播速度極快，皮渣與粘塊在支柱的背風(fēng)側(cè)，而在迎風(fēng)側(cè)有火燒痕跡。8ppt課件根據(jù)皮渣、粘塊的位置和狀態(tài)還可以判斷煤塵爆炸的強度2、非結(jié)焦性煤塵爆炸標(biāo)志1）煤塵中揮發(fā)分減少1／3以上時，就標(biāo)志著煤塵發(fā)生了爆炸。非結(jié)焦性煤塵爆炸時，未完全燃燒的煤粒會喪失大量揮發(fā)分，形成球形流散焦粒。2）通常CO含量超過1％時，就可以認(rèn)為發(fā)生了煤塵爆炸。煤塵爆炸時會產(chǎn)生大量CO亦可用CO含量的高低來判定煤塵是否參與了爆炸。煤塵爆炸的感應(yīng)期一般為40～250ms。根據(jù)試驗，煤塵爆炸的感應(yīng)期主要取決于煤的揮發(fā)分和點火源的溫度。9ppt課件2、非結(jié)焦性煤塵爆炸標(biāo)志9ppt課件四、煤塵爆炸的效應(yīng)及危害1．生成有害氣體煤塵爆炸時可生成大量CO2和CO，爆區(qū)空氣中CO濃度可達(dá)2％～4％，甚至高達(dá)8％左右，這是造成工人大量中毒傷亡（70%～80%）的主要原因。2．產(chǎn)生高溫

據(jù)國內(nèi)外測定，煤塵爆炸火焰的溫度達(dá)1600～1900℃。煤塵爆炸時釋放出的熱量，按理論計算可使爆炸時產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物加熱到2300～2500℃。高溫能夠引起礦井火災(zāi)、燒毀設(shè)備、燒傷人員，也是發(fā)生連續(xù)爆炸的主要熱源。

3．產(chǎn)生高壓在礦井條件下，煤塵爆炸時壓力超過736kPa。尤其是煤塵連續(xù)爆炸時，第二次爆炸的理論壓力為第一次爆炸壓力的5～7倍，依此類推。所以，煤塵爆炸的破壞性比瓦斯爆炸更為嚴(yán)重。具體危害表現(xiàn)為：損壞設(shè)備、推倒支架、造成冒頂和人員傷亡，使礦井遭受嚴(yán)重破壞，甚至摧毀整個礦井。10ppt課件四、煤塵爆炸的效應(yīng)及危害10ppt課件

4．產(chǎn)生沖擊波煤塵爆炸時的高溫、高壓，將產(chǎn)生強烈的沖擊波和火焰?；鹧娴膫鞑ニ俣瓤蛇_(dá)610～1800m／s，沖擊波的傳播速度可達(dá)2340m／s。（隔爆設(shè)備就是根據(jù)沖擊波與火焰?zhèn)鞑ニ俣炔钸@一特點而研制和安設(shè)的。）沖擊波（正向沖擊波、反向沖擊波）不僅能使設(shè)備、支架、人員等遭到嚴(yán)重?fù)p害，還可能導(dǎo)致連續(xù)多次爆炸，造成更大的破壞。例如，1940年撫順龍鳳礦發(fā)生連續(xù)43次爆炸11ppt課件4．產(chǎn)生沖擊波11ppt課件五、影響煤塵爆炸因素影響煤塵爆炸的因素很多，主要有煤塵自身性質(zhì)和環(huán)境條件2個方面的因素。

(一)煤塵自身性質(zhì)煤塵自身的性質(zhì)包括煤塵的揮發(fā)分、灰分、水分，煤塵的濃度，煤塵的粒度等。

1．煤塵揮發(fā)分煤塵的揮發(fā)分決定著煤塵遇到高溫?zé)嵩春螽a(chǎn)生可燃?xì)怏w的多少，變質(zhì)程度增高，揮發(fā)分減少，爆炸性減弱。12ppt課件五、影響煤塵爆炸因素12ppt課件

2．灰分灰分含量越高，煤塵越不易爆炸。灰分是煤中的不燃物質(zhì)，它能吸熱降溫，阻擋熱輻射，阻止煤塵爆炸。另外，灰分增大了煤塵的密度，有助于加速其沉降。為阻止煤塵爆炸(在巷道內(nèi)撒布60％～80％的巖粉使煤塵失去爆炸性)。

3．水分煤中水分對塵粒起粘結(jié)作用，水分較高時，能使煤塵顆粒粒徑增大而降低飛揚能力和總表面積。煤中的水分可以吸熱降溫、阻燃，同時所產(chǎn)生的水蒸氣又能降低空氣中的氧含量，起到抑制煤塵爆炸的作用。所以說煤中水分有減弱和阻礙煤塵爆炸的性質(zhì)?？梢圆扇∶簩幼⑺?、噴霧灑水等措施來增加煤的自然水分含量。4．硫含量

煤中硫含量越高，煤塵越容易爆炸。因為硫的燃點低，容易被點燃。13ppt課件2．灰分13ppt課件5．煤塵濃度

煤塵濃度在爆炸界限之內(nèi)時，煤塵才可能發(fā)生爆炸；并且在爆炸界限之內(nèi)，其濃度不同，爆炸強度也不一樣。從煤塵爆炸下限開始，隨著煤塵濃度的增加，煤塵爆炸的強度增大，當(dāng)煤塵濃度達(dá)到300～400g／m3時，其爆炸威力最強；此后隨煤塵濃度的繼續(xù)增加，爆炸威力將逐漸減弱，當(dāng)煤塵濃度超過上限濃度(1000～2000g／m3)時，就不會再發(fā)生爆炸。6．煤塵粒度

煤塵的粒度組成，對煤塵的爆炸性有極大的影響。實驗表明，1mm以下的煤塵都能參與爆炸，但爆炸的主體是粒度小于75μm的煤塵。小于75μm的煤塵所占數(shù)量越多，煤塵爆炸性越強（小于75μm的煤塵量達(dá)到70～80％后，煤塵的爆炸性不再增強）。小于75μm的煤塵，隨著粒度的變細(xì)其爆炸性增強。但煤塵粒度過細(xì)，小于10μm時，其爆炸性反而減弱（過細(xì)的塵粒在空氣中很快氧化成為灰燼），小于5μm不爆。14ppt課件5．煤塵濃度14ppt課件

(二)環(huán)境條件引起煤塵爆炸的環(huán)境條件包括井巷空氣中的瓦斯?jié)舛?、氧含量、引爆熱源的溫度及爆炸環(huán)境等。1．井巷空氣中的瓦斯?jié)舛犬?dāng)空氣中存在瓦斯時，煤塵爆炸下限濃度降低，上限濃度升高。瓦斯?jié)舛仍礁?，煤塵爆炸下限濃度越低。因此，瓦斯礦井更應(yīng)加強煤塵管理。15ppt課件(二)環(huán)境條件15ppt課件2.井巷空氣中氧含量氧含量的變化改變煤塵的點燃溫度?？諝庵醒鹾吭黾訒r，煤塵點燃溫度降低（純氧中煤塵的點燃溫度只有30~600℃）；相反，空氣中氧含量降低時，煤塵點燃溫度升高，或者無法引爆。當(dāng)氧含量低于18％時，煤塵就不會發(fā)生爆炸。3．引爆熱源溫度引爆熱源的溫度越高，越容易點燃煤塵，煤塵初始爆炸強度也越大；溫度越低，越難以點燃煤塵，即使能引起爆炸，初始爆炸的強度也較小。16ppt課件2.井巷空氣中氧含量16ppt課件六、預(yù)防煤塵爆炸的措施(一)防爆措施降低或減少煤塵的產(chǎn)生量和浮塵量，是防止煤塵爆炸的最積極、最有效的根本性措施。具體措施有以下幾種。1．沖洗法（沖洗巷道壁幫）用高壓水沖洗巷道壁幫的落塵，防止煤塵飛揚。操作時應(yīng)注意：(1)沖刷電機車運行巷道時，應(yīng)切斷架線電源，并掛停電牌，并留人看守。(2)沖刷軌道運輸上山（下山）煤塵時，先和絞車司機聯(lián)系好，把絞車開關(guān)手把打在停止位置，并留人看守。(3)絞車司機開車前應(yīng)通知防塵人員，等防塵人員離開后才能開車。在上、下山?jīng)_刷時，人員應(yīng)站在巷道上方。(4)灑水沖塵要避開電氣設(shè)備，電氣設(shè)備上的粉塵要用棉紗進行清理。(5)沖刷巷道用的膠管長度要與防塵管路上三通閥的間距相適應(yīng)，灑水后要把閥門關(guān)好，把膠管撤走或盤放在適當(dāng)位置，不得亂扔、亂放。(6)積塵較厚的地點，應(yīng)先灑水濕潤煤塵，然后將煤塵裝車或裝入帶式輸送機運走。(7)沖刷巷道要順著風(fēng)流方向進行。17ppt課件六、預(yù)防煤塵爆炸的措施17ppt課件2．煤層注水、采空區(qū)灌水煤層注水：在回采前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過鉆孔注入壓力水，使其滲透入煤體的內(nèi)部，增加煤的水分，減少煤層開采時的煤塵生成量。煤層注水是回采工作面最有效、最積極的防塵措施。煤層注水的作用：1）將煤體中原生粉塵粘結(jié)為較大的塵粒，使之失去飛揚能力。2）增加塵粒的粘著力，預(yù)防浮塵的產(chǎn)生。3）煤體脆性減弱，塑性增加，采煤時煤塵生成量減少。4）煤層注水還有其他效果：①能抑制瓦斯的涌出，降低工作面的瓦斯?jié)舛?；②降低火工品的消耗（煤體強度降低），防止爆破火焰沖出炮眼；③機采時容易割煤，提高生產(chǎn)效率；④減少工作面的壓力，防止頂板事故；⑤降低了煤與瓦斯突出的可能性。采空區(qū)灌水：厚煤層分層開采時使用，其作用與煤層注水相同。18ppt課件2．煤層注水、采空區(qū)灌水18ppt課件煤層注水注意事項：①在注水過程中，每班應(yīng)做好記錄，記錄當(dāng)班的注水壓力、流量、注水的孔數(shù)、當(dāng)班注水量等，升井后整理好，記人臺賬；②在注水過程中，認(rèn)真觀察壓力與煤體吸水量等參數(shù)間的變化關(guān)系，適當(dāng)?shù)剡\用低流量進水，緩慢濕潤煤體，掌握煤體注水的濕潤規(guī)律；③在注水過程中，要掌握好壓力與水量的變化關(guān)系，采用高壓脈沖注水、中壓濕潤煤體，不允許采用長期高壓急進注水；④檢查管路及處理泄漏事故時，應(yīng)確認(rèn)管路內(nèi)無力時再拆開管路，或?qū)⒐苈方宇^蓋住后再拆除，人體不得對著管頭，以防壓力水傷人；⑤注水管與封孔器的連接必須嚴(yán)密，不得有滲漏現(xiàn)象；⑥為了防止封孔器從孔內(nèi)退出傷人，檢查封孔器時，人員要站在鉆孔的兩側(cè)，嚴(yán)禁直對鉆孔。19ppt課件煤層注水注意事項：19ppt課件3．粘結(jié)法煤塵發(fā)生爆炸的最小粒度是5μm，使用粘結(jié)劑增加煤塵的粒度，可使煤塵失去爆炸性。4．清掃法巷道周壁沉積的煤塵厚度達(dá)0．05mm時，若受到氣浪沖擊成為浮塵，即可達(dá)到爆炸下限濃度。因此，《規(guī)程》規(guī)定：有煤塵爆炸危險煤層的礦井必須及時清除巷道中的浮煤，清掃或沖洗沉積煤塵，定期撒布巖粉；應(yīng)定期對主要大巷刷漿。清掃煤塵的方法：人工清掃和機械清掃2種。機械清掃：用干式吸塵機和濕式清掃車清掃。人工沖洗：沖洗礦塵可將防塵管路的三通接上膠管沖洗，在無防塵管路的地方可使用灑水消塵車沖洗。清掃法主要用于煤礦井下的井筒(斜巷、平硐)、大巷、車場等地點。20ppt課件3．粘結(jié)法20ppt課件

5．控制風(fēng)速礦井通風(fēng)的基本任務(wù)之一是把有害氣體及粉塵稀釋到安全濃度以下，并排至礦井以外。若風(fēng)速過大，易于吹起沉落的礦塵而增加空氣中的浮塵濃度，這不僅增大了煤塵爆炸隱患，同時影響了生產(chǎn)環(huán)境；風(fēng)速過小，又不利于及時有效地把懸浮的礦塵排至礦井以外。一般認(rèn)為最佳排塵風(fēng)速為1．5～2.0m／s。

《規(guī)程》規(guī)定：礦井必須建立測風(fēng)制度，每10天進行1次全面測風(fēng)。對采掘工作面和其他用風(fēng)地點，應(yīng)根據(jù)實際需要隨時測風(fēng)，每次測風(fēng)結(jié)果應(yīng)記錄，并寫在測風(fēng)地點的記錄牌上。21ppt課件5．控制風(fēng)速21ppt課件

6．水封爆破和水炮泥水封爆破和水炮泥作用：①在爆破壓力的作用下，水將強行滲入煤層中，有助于提高爆破效果；②在爆破過程中，大部分水被汽化，這不僅使降塵效果更加顯著，而且還可消除炮煙，溶解由于炸藥爆炸時產(chǎn)生的有害氣體(如二氧化氮)。

(1)水封爆破水封爆破的具體做法有2種：一是在工作面打好炮眼后裝入防水炸藥，然后將注水器插入炮眼中進行水封；二是在工作面打好炮眼后先注入高壓水，使之沿煤層節(jié)理、裂隙滲透，當(dāng)煤壁見水時，裝人防水炸藥，再將注水器插入炮眼中進行水封。水封壓力一般不超過O．3MPa。水封爆破雖然的降塵效果較好，但需要一套高壓設(shè)備，需用防水炸藥和雷管，使用技術(shù)和條件要求比較嚴(yán)格，因此水封爆破并沒有得到廣泛應(yīng)用。22ppt課件6．水封爆破和水炮泥22ppt課件(2)水炮泥水炮泥：圖3—21就是將裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)。自動封口水炮泥：圖3—22注水時用特制水針從細(xì)管口插入，向袋內(nèi)注水；當(dāng)水注滿后，拔出水針，水壓將袋內(nèi)的細(xì)管擠向袋壁，自動封口。23ppt課件(2)水炮泥23ppt課件

7．噴霧灑水噴霧灑水就是將壓力水通過噴霧器在旋轉(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。

《規(guī)程》規(guī)定：采煤機必須安裝內(nèi)、外噴霧裝置。截煤時必須噴霧降塵，內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于1．5MPa。如果內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于4MPa。無水或噴霧裝置損壞時必須停機。

《規(guī)程》規(guī)定：掘進機作業(yè)時，應(yīng)使用內(nèi)、外噴霧裝置，內(nèi)噴霧裝置的使用水壓不得小于3MPa，外噴霧裝置的使用水壓不得小于1．5MPa；如果內(nèi)噴霧裝置的使用水壓小于3MPa或無內(nèi)噴霧裝置，則必須使用外噴霧裝置和除塵器。

《規(guī)程》規(guī)定：井下煤倉放煤口、溜煤眼放煤口、輸送機轉(zhuǎn)載點和卸載點，以及地面篩分廠、破碎車間、帶式輸送機走廊、轉(zhuǎn)載點等地點，都必須安設(shè)噴霧裝置或除塵器，作業(yè)時進行噴霧降塵或用除塵器除塵。24ppt課件7．噴霧灑水24ppt課件

(1)噴霧灑水的作用①在霧體作用范圍內(nèi)高速流動的霧滴與塵粒碰撞接觸后，塵粒被濕潤，在重力作用下下沉；②高速流動的霧體產(chǎn)生負(fù)壓將其周圍的含塵空氣吸引到霧體內(nèi)，使浮塵濕潤下沉；③將已沉落的塵粒濕潤粘結(jié)，失去飛揚能力；④增加煤的水分，降低煤塵爆炸性；⑤阻止爆炸火焰的傳播。25ppt課件(1)噴霧灑水的作用25ppt課件

(2)影響噴霧灑水降塵效果的因素影響噴霧降塵效果的決定因素：供水壓力和供水流量，兩者直接影響霧滴的粒徑和霧滴的運動速度。①霧滴粒徑霧滴粒徑是影響噴霧灑水降塵效果的主要因素。霧滴粒徑越小，在空氣中分布密度越大，與礦塵相互碰撞機會越多，捕塵效果越好。霧滴粒徑過小：濕潤后塵粒重量增加不多，不易沉降；已經(jīng)沉降下來的塵粒由于蒸發(fā)脫水而再度飛揚；過小的霧滴也易于被風(fēng)流帶走和蒸發(fā)，不利捕塵。霧滴粒徑過大：影響噴霧密度；粗大的霧滴遇到細(xì)小塵粒時，會因渦流作用使塵粒隨風(fēng)流從霧滴旁邊繞過而無法捕捉，因而降塵效果不好。一般霧滴粒徑在10～200μm范圍內(nèi)降塵效果較好。26ppt課件(2)影響噴霧灑水降塵效果的因素26ppt課件②霧滴的運動速度霧滴與塵粒的相對速度決定著粉塵與霧滴的接觸效果，霧滴運動速度越快，則動能越大，與塵粒碰撞時有利于克服水的表面張力，使塵粒迅速濕潤降落。實測表明：霧滴在射程內(nèi)其平均運動速度應(yīng)不低于20m／s。③供水流量供水流量越大，降塵效果越好（增加流量可提高霧滴的運動速度和密度）。④供水壓力供水壓力是影響噴霧降塵效果最基本、最關(guān)鍵的因素，它直接影響噴嘴的流量、霧滴大小和運動速度。據(jù)測定：當(dāng)水壓達(dá)1．5MPa時效果最佳。但是，采用靜壓供水系統(tǒng)時一般達(dá)不到此壓力，因此，一些單位采用風(fēng)水噴霧以提高降塵效果。用壓氣與水聯(lián)合作用噴霧時，水壓在0．4～0．5MPa即可收到較好的降塵效果。影響噴霧降塵效果的因素還有：霧體結(jié)構(gòu)尺寸、作用范圍、噴嘴的安裝位置、噴霧方向、水的質(zhì)量和含塵空氣本身的流動速度等。27ppt課件②霧滴的運動速度27ppt課件

(3)噴霧器的種類噴霧器種類：按噴射動力分為單水作用和風(fēng)水聯(lián)合作用①單水作用噴霧器：如圖3—23壓力水沿旋流導(dǎo)水芯2的螺旋溝槽流動時，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)沖擊作用后從噴嘴口噴出，形成中空圓錐形霧體。外殼：尼龍壓制或金屬材料制作。噴嘴口直徑：2．5、3、3．5mm三種。特點：結(jié)構(gòu)簡單、輕便、霧滴較細(xì)、耗水量少和擴張角大的特點，但射程較小，對捕捉5μm以下的礦塵效果不佳，其捕塵率一般不超過30％。適用條件：向固定塵源噴霧(如采掘工作面的輸送機機頭、翻轉(zhuǎn)罐籠、煤倉、裝車站等處噴霧降塵)。28ppt課件(3)噴霧器的種類28ppt課件②風(fēng)水聯(lián)合作用噴霧器圖3—24以壓氣為主要動力，將低于風(fēng)壓的水分散成水霧。特點：霧化程度高、噴射速度大、射程遠(yuǎn)且水霧細(xì)、密度大的特點，對5μm以下的礦塵捕獲效果顯著。一般捕塵率可達(dá)90％。在風(fēng)壓為500kPa，水壓為294．3kPa時，射程可達(dá)5～6m，密集霧柱直徑為2．5～3．0m，耗水量為l0～12L／min。使用條件：掘進工作面使用較多的是鴨嘴形風(fēng)水聯(lián)合作用噴霧器。29ppt課件②風(fēng)水聯(lián)合作用噴霧器圖3—2429ppt課件

(4)噴霧灑水應(yīng)遵守下列規(guī)定：①噴霧灑水的地點，應(yīng)選擇在采掘和其他產(chǎn)塵源附近的巷道段里，以及可能成為瓦斯或煤塵點火源的電氣設(shè)備的附近巷道段里；②噴霧灑水的巷道段，應(yīng)包括塵源和可能的點火源兩側(cè)的巷道，每側(cè)巷道的長度都不得小于200m，若該側(cè)巷道的長度小于200m時，則該巷道全長都應(yīng)噴霧灑水；③在噴霧灑水的巷道段里，應(yīng)隨時保持沉積煤塵中的水分大于12％；否則應(yīng)重新噴霧灑水。30ppt課件(4)噴霧灑水應(yīng)遵守下列規(guī)定：30ppt課件

(二)隔爆措施限制煤塵爆炸范圍擴大的措施：指使已沉落在巷道周壁和支架上的煤塵失去爆炸性，以及使已經(jīng)發(fā)生的爆炸限制在最小范圍內(nèi)，防止其蔓延擴大，從而減少災(zāi)害造成的損失?！兑?guī)程》規(guī)定：開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，必須有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施。隔爆措施：設(shè)置巖粉棚、水棚和自動隔爆棚等。水棚：水槽棚、水袋棚。此措施也適用于防止瓦斯爆炸事故擴大。31ppt課件(二)隔爆措施31ppt課件

1．設(shè)置水槽棚1)水槽棚的規(guī)格及置放方法(1)水槽的材料：有一定強度的硬質(zhì)易碎的聚氯乙烯和聚氨酯塑料。(2)水槽形狀：倒梯形。(3)水槽容積：40L和80L兩種規(guī)格。圖3—2632ppt課件1．設(shè)置水槽棚32ppt課件(4)水槽置放方法懸掛式、放置式和混合式三種。圖3—2533ppt課件(4)水槽置放方法33ppt課件

2)水槽棚設(shè)置要求

(1)主要隔爆棚應(yīng)采用水槽棚，水袋棚只能作為輔助隔爆棚。

(2)水槽必須符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(3)水槽的布置必須符合以下規(guī)定：斷面S<10m2時，nB／L×100％≥35％斷面S<12m2時，nB／L×100％≥50％斷面S>12m2時，nB／L×100％≥65％式中L——巷道斷面寬度，m；

B——水槽寬度，m；

n——排棚上的水槽個數(shù)。34ppt課件2)水槽棚設(shè)置要求34ppt課件(4)水槽之間的間隙與水槽同支架上部內(nèi)緣之間的間隙之和不得大于1．5m，特殊情況下不得超過1．8m。2個水槽之間的間隙不得大于1．2m。(5)水槽邊與巷壁、支架、頂板、構(gòu)筑物之間的距離不得小于0．1m。水槽底部至頂梁(頂板)的距離不得大于1．6m，如果大于1．6m，則必須在該水槽的上方增設(shè)1個水槽。(6)水槽底部距巷道軌面的距離不應(yīng)小于1．8m。(7)水槽棚排間距離應(yīng)為1．2～3．0m。主要水槽棚的棚區(qū)長度不小于30m，輔助棚的棚區(qū)長度不小于20m。(8)第一排水槽棚與工作面的距離必須保持60～200m。(9)水槽棚應(yīng)設(shè)置在直線段巷道內(nèi)。(10)水槽棚與巷道交叉口、轉(zhuǎn)彎處、變坡處之間的距離必須保持50～75m，與風(fēng)門的距離必須大于25m。(11)水槽棚用水量按巷道斷面積計算，主要水槽棚為400L／m2，輔助水棚為200L／m2(12)水槽內(nèi)混入5％的煤塵后即應(yīng)換水。35ppt課件(4)水槽之間的間隙與水槽同支架上部內(nèi)緣之間的間隙之和不得大3)隔爆原理當(dāng)發(fā)生煤塵(瓦斯)爆炸時，沖擊波和爆風(fēng)將水槽棚崩翻并破碎，水槽中的水瞬間被吹散開來，在巷道中形成一個高密度水霧帶。當(dāng)爆炸火焰到達(dá)時，水霧從爆炸火焰中吸收大量的熱，并在高溫下形成水蒸氣，相對降低了作用空間的氧含量，使火焰迅速冷卻熄滅，從而有效地阻止火焰向前傳播與擴展。4)水槽棚的隔爆特點與巖粉棚比較，水槽棚具有下列特點：(1)水的比熱較巖粉大5倍，熱容量大，吸熱多，降溫快。(2)水在爆炸沖擊波作用下，更容易飛散開，更易于彌漫整個巷道空間。(3)水蒸發(fā)形成水蒸氣，更有利于消除火焰。(4)水槽中的水需要更換的周期長。使用水槽棚時，用水量為200L／m2的效果已相當(dāng)于或高于巖粉用量為400kg／m2的巖粉棚。36ppt課件3)隔爆原理36ppt課件2．設(shè)置巖粉棚巖粉棚：普通型巖粉棚和標(biāo)準(zhǔn)型巖粉棚。普通型巖粉棚的巖粉板是整塊的，已不再使用。1)巖粉棚（標(biāo)準(zhǔn)）構(gòu)造圖3—27

小拼板的規(guī)格：長350或500mm，寬100～150mm，厚20mm。巖粉板的寬度：就是小拼板的長度。巖粉板的長度：小拼板寬度的整數(shù)倍?；钇词綆r粉板特點：制作簡單，動作靈活，撒布巖粉均勻等。37ppt課件2．設(shè)置巖粉棚37ppt課件巖粉棚構(gòu)造：38ppt課件巖粉棚構(gòu)造：38ppt課件2）隔爆原理：當(dāng)發(fā)生煤塵(瓦斯)爆炸時，超前于爆炸火焰?zhèn)鞑サ臎_擊波和爆風(fēng)，將巖粉板掀翻，巖粉被吹揚分散，在巷道中形成一段充滿巖粉的巖粉云帶，當(dāng)滯后的火焰到達(dá)巖粉云帶時，因濃密的巖粉云的吸熱冷卻作用和隔熱作用降低了火焰溫度，使火焰冷卻熄滅，從而阻止爆炸火焰向前傳播與擴展。3)技術(shù)參數(shù)：圖3—2839ppt課件2）隔爆原理：39ppt課件(5)每排水幕中噴嘴的安裝數(shù)量和安裝角度，應(yīng)使噴出的水霧能封閉該處巷道的全斷面，尤其是巷道的頂部，不得出現(xiàn)無水噴霧的死角。(6)水幕中各個噴嘴噴霧霧粒的粒徑應(yīng)有50％小于140μm。(7)必須保證水幕在發(fā)生爆炸時正常供水，應(yīng)采取水幕系統(tǒng)獨立供水。水幕供水管路應(yīng)采用耐爆炸的鋼管，并采取相應(yīng)的保護措施。(8)必須保持所有噴嘴的噴霧狀態(tài)良好，噴嘴損壞或堵塞時必須及時更換和處理。(9)每月檢查與測定一次噴嘴和噴霧狀態(tài)和水壓；每年檢測一次水流量和霧粒粒徑，做好記錄并報礦總工程師。40ppt課件(5)每排水幕中噴嘴的安裝數(shù)量和安裝角度，應(yīng)使噴出的水霧能封

煤塵爆炸及其預(yù)防基本內(nèi)容：1.煤塵爆炸的條件（重點）2.煤塵爆炸效應(yīng)及危害3.影響煤塵爆炸的因素（難點）4.預(yù)防煤塵爆炸的措施（重點）41ppt課件煤塵爆炸及其預(yù)防1ppt課件2005年11月27日黑龍江七臺河分公司東風(fēng)煤礦煤塵爆炸死亡171人,熟悉和掌握有關(guān)煤塵爆炸的原因、發(fā)生發(fā)展過程以及預(yù)防措施十分重要。一、煤塵爆炸的原因及發(fā)展過程

1．煤塵爆炸的原因

(1)煤塵的表面能吸附氧。

(2)煤塊被破碎成細(xì)小顆粒(粉塵)后，與氧的接觸面積隨之顯著增大，加快了氧化作用。例如：一個體積為1cm3的正方體煤塊，破碎成直徑為1μm的煤塵時，其表面積增大到原來的1萬倍。

(3)煤塵受熱后，能迅速地放出大量可燃性氣體。例如：揮發(fā)分為20％～26％的1kg焦煤受熱后能放出290～350L可燃?xì)怏w。這些可燃性氣體遇高溫時，容易燃燒或爆炸。（揮發(fā)分：隔絕空氣，煤加熱分解的氣態(tài)物質(zhì)。氫氣、甲烷及其它碳?xì)浠衔锏龋?2ppt課件2005年11月27日黑龍江七臺河分公司東風(fēng)煤礦煤塵爆炸死亡2．煤塵爆炸的過程煤塵的爆炸過程其實質(zhì)就是空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應(yīng)過程。這一過程大致可以分為三步：第一步，懸浮的煤塵在熱源作用下迅速放出可燃性氣體；第二步，可燃性氣體與空氣混合后，在高溫?zé)嵩醋饔孟氯紵?；第三步，煤塵燃燒放出熱量，傳給附近懸浮的煤塵，這些煤塵受熱后放出可燃性氣體，使燃燒循環(huán)地繼續(xù)下去，氧化反應(yīng)越來越快，溫度越來越高，范圍越來越大，當(dāng)達(dá)到一定程度時，便形成劇烈爆炸。43ppt課件2．煤塵爆炸的過程3ppt課件二、煤塵爆炸的條件煤塵爆炸必須同時具備以下4個條件：煤塵本身具有爆炸性；有充足的氧氣；煤塵必須懸浮在空氣中并達(dá)到一定濃度；有能引起爆炸的熱源存在。這4個條件缺一不可。1．煤塵本身具有爆炸性煤塵可以分為爆炸性煤塵和無爆炸性煤塵。煤塵有無爆炸性，只有通過煤塵爆炸性鑒定才能確定?！兑?guī)程》規(guī)定，新礦井的地質(zhì)精查報告中，必須有所有煤層的煤塵爆炸性鑒定資料。生產(chǎn)礦井每延深一個新水平，應(yīng)進行1次煤塵爆炸性試驗工作。煤塵的爆炸性由國家授權(quán)單位進行鑒定，鑒定結(jié)果必須報煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)備案。2．有充足的氧氣空氣中氧濃度小于18％時，煤塵就不能爆炸。但必須注意，空氣中氧濃度雖然減至18％以下，并不能完全防止瓦斯與煤塵在空氣中的混合物爆炸。44ppt課件二、煤塵爆炸的條件4ppt課件3．浮塵達(dá)到一定濃度煤塵的爆炸界限：具有爆炸性的煤塵遇高溫?zé)嵩茨馨l(fā)生爆炸的濃度范圍。煤塵爆炸下限：煤塵能夠發(fā)生爆炸的最低濃度。煤塵爆炸上限：煤塵能夠發(fā)生爆炸的最高濃度。煤塵爆炸的濃度范圍與煤的成分、煤塵粒度、引火源的種類及試驗條件有關(guān)。我國試驗結(jié)果是：

煤塵爆炸的下限濃度：30~50g／m3；煤塵爆炸的上限濃度：1000~2000g／m3；爆炸威力最強時的煤塵濃度：300~400g／m3。井下空氣中有瓦斯和煤塵同時存在時，將會相互降低兩者的爆炸下限，從而增加了瓦斯和煤塵爆炸的危險性。實驗資料表明：當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到3．5％時，煤塵濃度只要達(dá)到6．1g／m3就可能發(fā)生爆炸。45ppt課件3．浮塵達(dá)到一定濃度5ppt課件一般情況下，浮塵達(dá)到爆炸下限濃度的情況是不常有的，但是爆破、爆炸和其他震動沖擊都能使大量落塵飛揚，在短時間內(nèi)使浮塵量增加而達(dá)到爆炸濃度。因此，落塵是發(fā)生爆炸的隱患，必須認(rèn)真清掃。4．存在引爆熱源煤塵爆炸的引燃溫度變化較大，它隨煤塵的性質(zhì)和試驗條件的不同而變化。我國煤塵爆炸的引燃溫度在610~1050℃之間，一般為700~800℃。井下能引燃煤塵的高溫?zé)嵩从校罕苹鹧?、電氣火花、碰撞和摩擦火花、瓦斯燃燒或爆炸以及井下火?zāi)或明火等。46ppt課件一般情況下，浮塵達(dá)到爆炸下限濃度的情況是不常有的，但是爆破、三、煤塵爆炸的標(biāo)志1．結(jié)焦性煤塵爆炸標(biāo)志結(jié)焦性煤塵(氣煤、肥煤、煉焦煤的煤塵)爆炸時，它的一部分被焦化，粘附于支架、巷道壁或煤壁上，形成獨特的燒焦的皮渣與粘塊（如圖），這是結(jié)焦性煤塵爆炸的主要標(biāo)志。47ppt課件三、煤塵爆炸的標(biāo)志7ppt課件

根據(jù)皮渣、粘塊的位置和狀態(tài)還可以判斷煤塵爆炸的強度與爆源點（火源）的位置。

(1)弱爆炸時，火焰及爆風(fēng)以慢速傳播，皮渣和粘塊在支柱兩側(cè)、爆炸傳來的方向堆積較密。

(2)中等爆炸強度時，傳播速度較快，皮渣與粘塊主要在支柱的迎風(fēng)側(cè)。

(3)強爆炸時，傳播速度極快，皮渣與粘塊在支柱的背風(fēng)側(cè)，而在迎風(fēng)側(cè)有火燒痕跡。48ppt課件根據(jù)皮渣、粘塊的位置和狀態(tài)還可以判斷煤塵爆炸的強度2、非結(jié)焦性煤塵爆炸標(biāo)志1）煤塵中揮發(fā)分減少1／3以上時，就標(biāo)志著煤塵發(fā)生了爆炸。非結(jié)焦性煤塵爆炸時，未完全燃燒的煤粒會喪失大量揮發(fā)分，形成球形流散焦粒。2）通常CO含量超過1％時，就可以認(rèn)為發(fā)生了煤塵爆炸。煤塵爆炸時會產(chǎn)生大量CO亦可用CO含量的高低來判定煤塵是否參與了爆炸。煤塵爆炸的感應(yīng)期一般為40～250ms。根據(jù)試驗，煤塵爆炸的感應(yīng)期主要取決于煤的揮發(fā)分和點火源的溫度。49ppt課件2、非結(jié)焦性煤塵爆炸標(biāo)志9ppt課件四、煤塵爆炸的效應(yīng)及危害1．生成有害氣體煤塵爆炸時可生成大量CO2和CO，爆區(qū)空氣中CO濃度可達(dá)2％～4％，甚至高達(dá)8％左右，這是造成工人大量中毒傷亡（70%～80%）的主要原因。2．產(chǎn)生高溫

據(jù)國內(nèi)外測定，煤塵爆炸火焰的溫度達(dá)1600～1900℃。煤塵爆炸時釋放出的熱量，按理論計算可使爆炸時產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物加熱到2300～2500℃。高溫能夠引起礦井火災(zāi)、燒毀設(shè)備、燒傷人員，也是發(fā)生連續(xù)爆炸的主要熱源。

3．產(chǎn)生高壓在礦井條件下，煤塵爆炸時壓力超過736kPa。尤其是煤塵連續(xù)爆炸時，第二次爆炸的理論壓力為第一次爆炸壓力的5～7倍，依此類推。所以，煤塵爆炸的破壞性比瓦斯爆炸更為嚴(yán)重。具體危害表現(xiàn)為：損壞設(shè)備、推倒支架、造成冒頂和人員傷亡，使礦井遭受嚴(yán)重破壞，甚至摧毀整個礦井。50ppt課件四、煤塵爆炸的效應(yīng)及危害10ppt課件

4．產(chǎn)生沖擊波煤塵爆炸時的高溫、高壓，將產(chǎn)生強烈的沖擊波和火焰?；鹧娴膫鞑ニ俣瓤蛇_(dá)610～1800m／s，沖擊波的傳播速度可達(dá)2340m／s。（隔爆設(shè)備就是根據(jù)沖擊波與火焰?zhèn)鞑ニ俣炔钸@一特點而研制和安設(shè)的。）沖擊波（正向沖擊波、反向沖擊波）不僅能使設(shè)備、支架、人員等遭到嚴(yán)重?fù)p害，還可能導(dǎo)致連續(xù)多次爆炸，造成更大的破壞。例如，1940年撫順龍鳳礦發(fā)生連續(xù)43次爆炸51ppt課件4．產(chǎn)生沖擊波11ppt課件五、影響煤塵爆炸因素影響煤塵爆炸的因素很多，主要有煤塵自身性質(zhì)和環(huán)境條件2個方面的因素。

(一)煤塵自身性質(zhì)煤塵自身的性質(zhì)包括煤塵的揮發(fā)分、灰分、水分，煤塵的濃度，煤塵的粒度等。

1．煤塵揮發(fā)分煤塵的揮發(fā)分決定著煤塵遇到高溫?zé)嵩春螽a(chǎn)生可燃?xì)怏w的多少，變質(zhì)程度增高，揮發(fā)分減少，爆炸性減弱。52ppt課件五、影響煤塵爆炸因素12ppt課件

2．灰分灰分含量越高，煤塵越不易爆炸。灰分是煤中的不燃物質(zhì)，它能吸熱降溫，阻擋熱輻射，阻止煤塵爆炸。另外，灰分增大了煤塵的密度，有助于加速其沉降。為阻止煤塵爆炸(在巷道內(nèi)撒布60％～80％的巖粉使煤塵失去爆炸性)。

3．水分煤中水分對塵粒起粘結(jié)作用，水分較高時，能使煤塵顆粒粒徑增大而降低飛揚能力和總表面積。煤中的水分可以吸熱降溫、阻燃，同時所產(chǎn)生的水蒸氣又能降低空氣中的氧含量，起到抑制煤塵爆炸的作用。所以說煤中水分有減弱和阻礙煤塵爆炸的性質(zhì)?？梢圆扇∶簩幼⑺婌F灑水等措施來增加煤的自然水分含量。4．硫含量

煤中硫含量越高，煤塵越容易爆炸。因為硫的燃點低，容易被點燃。53ppt課件2．灰分13ppt課件5．煤塵濃度

煤塵濃度在爆炸界限之內(nèi)時，煤塵才可能發(fā)生爆炸；并且在爆炸界限之內(nèi)，其濃度不同，爆炸強度也不一樣。從煤塵爆炸下限開始，隨著煤塵濃度的增加，煤塵爆炸的強度增大，當(dāng)煤塵濃度達(dá)到300～400g／m3時，其爆炸威力最強；此后隨煤塵濃度的繼續(xù)增加，爆炸威力將逐漸減弱，當(dāng)煤塵濃度超過上限濃度(1000～2000g／m3)時，就不會再發(fā)生爆炸。6．煤塵粒度

煤塵的粒度組成，對煤塵的爆炸性有極大的影響。實驗表明，1mm以下的煤塵都能參與爆炸，但爆炸的主體是粒度小于75μm的煤塵。小于75μm的煤塵所占數(shù)量越多，煤塵爆炸性越強（小于75μm的煤塵量達(dá)到70～80％后，煤塵的爆炸性不再增強）。小于75μm的煤塵，隨著粒度的變細(xì)其爆炸性增強。但煤塵粒度過細(xì)，小于10μm時，其爆炸性反而減弱（過細(xì)的塵粒在空氣中很快氧化成為灰燼），小于5μm不爆。54ppt課件5．煤塵濃度14ppt課件

(二)環(huán)境條件引起煤塵爆炸的環(huán)境條件包括井巷空氣中的瓦斯?jié)舛?、氧含量、引爆熱源的溫度及爆炸環(huán)境等。1．井巷空氣中的瓦斯?jié)舛犬?dāng)空氣中存在瓦斯時，煤塵爆炸下限濃度降低，上限濃度升高。瓦斯?jié)舛仍礁?，煤塵爆炸下限濃度越低。因此，瓦斯礦井更應(yīng)加強煤塵管理。55ppt課件(二)環(huán)境條件15ppt課件2.井巷空氣中氧含量氧含量的變化改變煤塵的點燃溫度?？諝庵醒鹾吭黾訒r，煤塵點燃溫度降低（純氧中煤塵的點燃溫度只有30~600℃）；相反，空氣中氧含量降低時，煤塵點燃溫度升高，或者無法引爆。當(dāng)氧含量低于18％時，煤塵就不會發(fā)生爆炸。3．引爆熱源溫度引爆熱源的溫度越高，越容易點燃煤塵，煤塵初始爆炸強度也越大；溫度越低，越難以點燃煤塵，即使能引起爆炸，初始爆炸的強度也較小。56ppt課件2.井巷空氣中氧含量16ppt課件六、預(yù)防煤塵爆炸的措施(一)防爆措施降低或減少煤塵的產(chǎn)生量和浮塵量，是防止煤塵爆炸的最積極、最有效的根本性措施。具體措施有以下幾種。1．沖洗法（沖洗巷道壁幫）用高壓水沖洗巷道壁幫的落塵，防止煤塵飛揚。操作時應(yīng)注意：(1)沖刷電機車運行巷道時，應(yīng)切斷架線電源，并掛停電牌，并留人看守。(2)沖刷軌道運輸上山（下山）煤塵時，先和絞車司機聯(lián)系好，把絞車開關(guān)手把打在停止位置，并留人看守。(3)絞車司機開車前應(yīng)通知防塵人員，等防塵人員離開后才能開車。在上、下山?jīng)_刷時，人員應(yīng)站在巷道上方。(4)灑水沖塵要避開電氣設(shè)備，電氣設(shè)備上的粉塵要用棉紗進行清理。(5)沖刷巷道用的膠管長度要與防塵管路上三通閥的間距相適應(yīng)，灑水后要把閥門關(guān)好，把膠管撤走或盤放在適當(dāng)位置，不得亂扔、亂放。(6)積塵較厚的地點，應(yīng)先灑水濕潤煤塵，然后將煤塵裝車或裝入帶式輸送機運走。(7)沖刷巷道要順著風(fēng)流方向進行。57ppt課件六、預(yù)防煤塵爆炸的措施17ppt課件2．煤層注水、采空區(qū)灌水煤層注水：在回采前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過鉆孔注入壓力水，使其滲透入煤體的內(nèi)部，增加煤的水分，減少煤層開采時的煤塵生成量。煤層注水是回采工作面最有效、最積極的防塵措施。煤層注水的作用：1）將煤體中原生粉塵粘結(jié)為較大的塵粒，使之失去飛揚能力。2）增加塵粒的粘著力，預(yù)防浮塵的產(chǎn)生。3）煤體脆性減弱，塑性增加，采煤時煤塵生成量減少。4）煤層注水還有其他效果：①能抑制瓦斯的涌出，降低工作面的瓦斯?jié)舛龋虎诮档突鸸て返南模后w強度降低），防止爆破火焰沖出炮眼；③機采時容易割煤，提高生產(chǎn)效率；④減少工作面的壓力，防止頂板事故；⑤降低了煤與瓦斯突出的可能性。采空區(qū)灌水：厚煤層分層開采時使用，其作用與煤層注水相同。58ppt課件2．煤層注水、采空區(qū)灌水18ppt課件煤層注水注意事項：①在注水過程中，每班應(yīng)做好記錄，記錄當(dāng)班的注水壓力、流量、注水的孔數(shù)、當(dāng)班注水量等，升井后整理好，記人臺賬；②在注水過程中，認(rèn)真觀察壓力與煤體吸水量等參數(shù)間的變化關(guān)系，適當(dāng)?shù)剡\用低流量進水，緩慢濕潤煤體，掌握煤體注水的濕潤規(guī)律；③在注水過程中，要掌握好壓力與水量的變化關(guān)系，采用高壓脈沖注水、中壓濕潤煤體，不允許采用長期高壓急進注水；④檢查管路及處理泄漏事故時，應(yīng)確認(rèn)管路內(nèi)無力時再拆開管路，或?qū)⒐苈方宇^蓋住后再拆除，人體不得對著管頭，以防壓力水傷人；⑤注水管與封孔器的連接必須嚴(yán)密，不得有滲漏現(xiàn)象；⑥為了防止封孔器從孔內(nèi)退出傷人，檢查封孔器時，人員要站在鉆孔的兩側(cè)，嚴(yán)禁直對鉆孔。59ppt課件煤層注水注意事項：19ppt課件3．粘結(jié)法煤塵發(fā)生爆炸的最小粒度是5μm，使用粘結(jié)劑增加煤塵的粒度，可使煤塵失去爆炸性。4．清掃法巷道周壁沉積的煤塵厚度達(dá)0．05mm時，若受到氣浪沖擊成為浮塵，即可達(dá)到爆炸下限濃度。因此，《規(guī)程》規(guī)定：有煤塵爆炸危險煤層的礦井必須及時清除巷道中的浮煤，清掃或沖洗沉積煤塵，定期撒布巖粉；應(yīng)定期對主要大巷刷漿。清掃煤塵的方法：人工清掃和機械清掃2種。機械清掃：用干式吸塵機和濕式清掃車清掃。人工沖洗：沖洗礦塵可將防塵管路的三通接上膠管沖洗，在無防塵管路的地方可使用灑水消塵車沖洗。清掃法主要用于煤礦井下的井筒(斜巷、平硐)、大巷、車場等地點。60ppt課件3．粘結(jié)法20ppt課件

5．控制風(fēng)速礦井通風(fēng)的基本任務(wù)之一是把有害氣體及粉塵稀釋到安全濃度以下，并排至礦井以外。若風(fēng)速過大，易于吹起沉落的礦塵而增加空氣中的浮塵濃度，這不僅增大了煤塵爆炸隱患，同時影響了生產(chǎn)環(huán)境；風(fēng)速過小，又不利于及時有效地把懸浮的礦塵排至礦井以外。一般認(rèn)為最佳排塵風(fēng)速為1．5～2.0m／s。

《規(guī)程》規(guī)定：礦井必須建立測風(fēng)制度，每10天進行1次全面測風(fēng)。對采掘工作面和其他用風(fēng)地點，應(yīng)根據(jù)實際需要隨時測風(fēng)，每次測風(fēng)結(jié)果應(yīng)記錄，并寫在測風(fēng)地點的記錄牌上。61ppt課件5．控制風(fēng)速21ppt課件

6．水封爆破和水炮泥水封爆破和水炮泥作用：①在爆破壓力的作用下，水將強行滲入煤層中，有助于提高爆破效果；②在爆破過程中，大部分水被汽化，這不僅使降塵效果更加顯著，而且還可消除炮煙，溶解由于炸藥爆炸時產(chǎn)生的有害氣體(如二氧化氮)。

(1)水封爆破水封爆破的具體做法有2種：一是在工作面打好炮眼后裝入防水炸藥，然后將注水器插入炮眼中進行水封；二是在工作面打好炮眼后先注入高壓水，使之沿煤層節(jié)理、裂隙滲透，當(dāng)煤壁見水時，裝人防水炸藥，再將注水器插入炮眼中進行水封。水封壓力一般不超過O．3MPa。水封爆破雖然的降塵效果較好，但需要一套高壓設(shè)備，需用防水炸藥和雷管，使用技術(shù)和條件要求比較嚴(yán)格，因此水封爆破并沒有得到廣泛應(yīng)用。62ppt課件6．水封爆破和水炮泥22ppt課件(2)水炮泥水炮泥：圖3—21就是將裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)。自動封口水炮泥：圖3—22注水時用特制水針從細(xì)管口插入，向袋內(nèi)注水；當(dāng)水注滿后，拔出水針，水壓將袋內(nèi)的細(xì)管擠向袋壁，自動封口。63ppt課件(2)水炮泥23ppt課件

7．噴霧灑水噴霧灑水就是將壓力水通過噴霧器在旋轉(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。

《規(guī)程》規(guī)定：采煤機必須安裝內(nèi)、外噴霧裝置。截煤時必須噴霧降塵，內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于1．5MPa。如果內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于4MPa。無水或噴霧裝置損壞時必須停機。

《規(guī)程》規(guī)定：掘進機作業(yè)時，應(yīng)使用內(nèi)、外噴霧裝置，內(nèi)噴霧裝置的使用水壓不得小于3MPa，外噴霧裝置的使用水壓不得小于1．5MPa；如果內(nèi)噴霧裝置的使用水壓小于3MPa或無內(nèi)噴霧裝置，則必須使用外噴霧裝置和除塵器。

《規(guī)程》規(guī)定：井下煤倉放煤口、溜煤眼放煤口、輸送機轉(zhuǎn)載點和卸載點，以及地面篩分廠、破碎車間、帶式輸送機走廊、轉(zhuǎn)載點等地點，都必須安設(shè)噴霧裝置或除塵器，作業(yè)時進行噴霧降塵或用除塵器除塵。64ppt課件7．噴霧灑水24ppt課件

(1)噴霧灑水的作用①在霧體作用范圍內(nèi)高速流動的霧滴與塵粒碰撞接觸后，塵粒被濕潤，在重力作用下下沉；②高速流動的霧體產(chǎn)生負(fù)壓將其周圍的含塵空氣吸引到霧體內(nèi)，使浮塵濕潤下沉；③將已沉落的塵粒濕潤粘結(jié)，失去飛揚能力；④增加煤的水分，降低煤塵爆炸性；⑤阻止爆炸火焰的傳播。65ppt課件(1)噴霧灑水的作用25ppt課件

(2)影響噴霧灑水降塵效果的因素影響噴霧降塵效果的決定因素：供水壓力和供水流量，兩者直接影響霧滴的粒徑和霧滴的運動速度。①霧滴粒徑霧滴粒徑是影響噴霧灑水降塵效果的主要因素。霧滴粒徑越小，在空氣中分布密度越大，與礦塵相互碰撞機會越多，捕塵效果越好。霧滴粒徑過?。簼駶櫤髩m粒重量增加不多，不易沉降；已經(jīng)沉降下來的塵粒由于蒸發(fā)脫水而再度飛揚；過小的霧滴也易于被風(fēng)流帶走和蒸發(fā)，不利捕塵。霧滴粒徑過大：影響噴霧密度；粗大的霧滴遇到細(xì)小塵粒時，會因渦流作用使塵粒隨風(fēng)流從霧滴旁邊繞過而無法捕捉，因而降塵效果不好。一般霧滴粒徑在10～200μm范圍內(nèi)降塵效果較好。66ppt課件(2)影響噴霧灑水降塵效果的因素26ppt課件②霧滴的運動速度霧滴與塵粒的相對速度決定著粉塵與霧滴的接觸效果，霧滴運動速度越快，則動能越大，與塵粒碰撞時有利于克服水的表面張力，使塵粒迅速濕潤降落。實測表明：霧滴在射程內(nèi)其平均運動速度應(yīng)不低于20m／s。③供水流量供水流量越大，降塵效果越好（增加流量可提高霧滴的運動速度和密度）。④供水壓力供水壓力是影響噴霧降塵效果最基本、最關(guān)鍵的因素，它直接影響噴嘴的流量、霧滴大小和運動速度。據(jù)測定：當(dāng)水壓達(dá)1．5MPa時效果最佳。但是，采用靜壓供水系統(tǒng)時一般達(dá)不到此壓力，因此，一些單位采用風(fēng)水噴霧以提高降塵效果。用壓氣與水聯(lián)合作用噴霧時，水壓在0．4～0．5MPa即可收到較好的降塵效果。影響噴霧降塵效果的因素還有：霧體結(jié)構(gòu)尺寸、作用范圍、噴嘴的安裝位置、噴霧方向、水的質(zhì)量和含塵空氣本身的流動速度等。67ppt課件②霧滴的運動速度27ppt課件

(3)噴霧器的種類噴霧器種類：按噴射動力分為單水作用和風(fēng)水聯(lián)合作用①單水作用噴霧器：如圖3—23壓力水沿旋流導(dǎo)水芯2的螺旋溝槽流動時，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)沖擊作用后從噴嘴口噴出，形成中空圓錐形霧體。外殼：尼龍壓制或金屬材料制作。噴嘴口直徑：2．5、3、3．5mm三種。特點：結(jié)構(gòu)簡單、輕便、霧滴較細(xì)、耗水量少和擴張角大的特點，但射程較小，對捕捉5μm以下的礦塵效果不佳，其捕塵率一般不超過30％。適用條件：向固定塵源噴霧(如采掘工作面的輸送機機頭、翻轉(zhuǎn)罐籠、煤倉、裝車站等處噴霧降塵)。68ppt課件(3)噴霧器的種類28ppt課件②風(fēng)水聯(lián)合作用噴霧器圖3—24以壓氣為主要動力，將低于風(fēng)壓的水分散成水霧。特點：霧化程度高、噴射速度大、射程遠(yuǎn)且水霧細(xì)、密度大的特點，對5μm以下的礦塵捕獲效果顯著。一般捕塵率可達(dá)90％。在風(fēng)壓為500kPa，水壓為294．3kPa時，射程可達(dá)5～6m，密集霧柱直徑為2．5～3．0m，耗水量為l0～12L／min。使用條件：掘進工作面使用較多的是鴨嘴形風(fēng)水聯(lián)合作用噴霧器。69ppt課件②風(fēng)水聯(lián)合作用噴霧器圖3—2429ppt課件

(4)噴霧灑水應(yīng)遵守下列規(guī)定：①噴霧灑水的地點，應(yīng)選擇在采掘和其他產(chǎn)塵源附近的巷道段里，以及可能成為瓦斯或煤塵點火源的電氣設(shè)備的附近巷道段里；②噴霧灑水的巷道段，應(yīng)包括塵源和可能的點火源兩側(cè)的巷道，每側(cè)巷道的長度都不得小于200m，若該側(cè)巷道的長度小于200m時，則該巷道全長都應(yīng)噴霧灑水；③在噴霧灑水的巷道段里，應(yīng)隨時保持沉積煤塵中的水分大于12％；否則應(yīng)重新噴霧灑水。70ppt課件(4)噴霧灑水應(yīng)遵守下列規(guī)定：30ppt課件

(二)隔爆措施限制煤塵爆炸范圍擴大的措施：指使已沉落在巷道周壁和支架上的煤塵失去爆炸性，以及使已經(jīng)發(fā)生的爆炸限制在最小范圍內(nèi)，防止其蔓延擴大，從而減少災(zāi)害造成