很多物質(zhì)的粉塵以懸浮狀態(tài)分散在空氣中,而且有一定的濃度時(shí),在一定熱能作用下會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。不同的物質(zhì)具有不同的爆炸范圍。表9-2所示是一些物質(zhì)的粉塵同空氣混合時(shí)的爆炸濃度下限。粉塵爆炸除了與濃度有關(guān)外,還與空氣中的氧含量、粉塵的含水量、粉塵的粒度和引爆能量的大小有關(guān)。表9-3所示是某些粉塵爆炸時(shí)的有關(guān)爆炸參數(shù)。
表9-2同空氣混合的粉塵爆炸濃度下限
粉體
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爆炸下限/g.m-3
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粉體
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爆炸下限/g.m-3
|
Zr
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40
|
Zn
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500
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Mg
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26
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天然樹(shù)脂
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15
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Al
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35
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丙烯醛乙醇
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35
|
Ti
|
45
|
苯粉
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35
|
si
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160
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聚乙烯
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25
|
Fe
|
120
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醋酸纖維
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25
|
Mn
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216
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木素
|
40
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尿素
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70
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淀粉
|
45
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乙烯樹(shù)脂
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40
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大豆
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40
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合成橡膠
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30
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小麥
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60
|
環(huán)六貶甲基四胺
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15
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砂糖
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19
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無(wú)氮酞酸
|
15
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硬質(zhì)橡膠
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25
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酷骯
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45
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肥皂
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45
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木粉
|
40
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硫黃
|
35
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紙漿
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60
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煤
|
35
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表9-3幾種粉塵爆炸時(shí)的有關(guān)爆炸參數(shù)
粉塵種類
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最低點(diǎn)火溫度/℃
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最小點(diǎn)火能量/mL
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最大爆炸壓力
/×9.807×104Pa
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鋁粉
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610
|
10
|
8 89
|
鐵粉(氫還原的)
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320
|
80
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4. 47
|
鎂
|
560
|
46
|
8. 12
|
錳
|
460
|
305
|
8. 71
|
鋯
|
20
|
15
|
4. 13
|
醋酸纖維素
|
420
|
15
|
5 95
|
尼龍
|
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
|
蟲(chóng)膠
|
400
|
110
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5. 11
|
玉米粉
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400
|
40
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7. 42
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軟木
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460
|
35
|
6. 72
|
麥乳精
|
400
|
35
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6. 65
|
面粉
|
440
|
60
|
6. 79
|
鋸末(松木)
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470
|
40
|
7. 91
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阿司匹林
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660
|
35
|
6. 16
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維生素B
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360
|
60
|
7 07
|
硫黃
|
190
|
15
|
5. 46
|
煤粉
|
550
|
|
5. 46
|
硫化礦中含有可燃性硫,當(dāng)?shù)V塵中含硫量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)就具有爆炸性。礦塵的產(chǎn)生主要是打孔、放礦和放炮。當(dāng)采用火雷管爆破或分段起爆時(shí),先起爆的炸藥爆炸提供熱源,便有可能引起礦塵爆炸。
1 硫化礦塵爆炸的條件
硫化礦塵爆炸需要具備的條件是:
(1) 礦塵含量高于40%;
(2) 礦塵含水量低于5%;
(3) 對(duì)于礦塵濃度,黃鐵礦大于0.39g/L,磁黃鐵礦大于0.425 g/L,黃銅礦大于0.505 g/L,硫大于35 g/L;
(4) 有足夠的引爆能量。
2硫化礦塵爆炸的判別方法
爆破時(shí)將攝影膠卷做成旗狀,固定在離工作面一定距離(5 - 20m)的巷道壁上,一旦礦塵爆炸,膠卷將被灼燒,以此來(lái)判斷何處曾發(fā)生硫化礦塵爆炸;或者借助于高溫?zé)崦綦娮瑁瑴y(cè)定距工作面7 - 10m以內(nèi)的空氣溫度,若溫度為100 – 700℃時(shí),即可判定曾發(fā)生礦塵爆炸。
3預(yù)防硫化礦塵爆炸的措施
預(yù)防硫化礦塵爆炸的措施有:
(l)不用火雷管爆破,采用電雷管爆破,并且盡量采用低段毫秒雷管。
(2)在藥包上涂一層熱容量(比熱容)較大的惰性物質(zhì)(如硅膠),或者用水或惰性物質(zhì)作充填物,這樣爆破時(shí)能吸收大量的熱,避免爆破后溫度急劇升高。
(3)采用極限溫度很低的炸藥,如煤礦安全炸藥。
(4)加強(qiáng)通風(fēng)和噴霧灑水,使礦塵稀釋和增濕,減少爆炸危險(xiǎn)性。
(5)不采用反向起爆。反向起爆容易造成爆炸壓力波及火焰集中現(xiàn)象,并經(jīng)炮孔口噴出而引爆硫化礦塵。一些試驗(yàn)表明,在裝藥量較少時(shí)采用反向起爆就會(huì)引起瓦斯爆炸。但是,在相同條件下采用正向起爆,即使裝藥量大得多(多幾倍),也不會(huì)引起瓦斯爆炸。有的國(guó)家煤礦安全規(guī)程明確規(guī)定,有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的工作面不準(zhǔn)采用反向起爆。我國(guó)煤炭部也有過(guò)類似規(guī)定。
(6)加強(qiáng)炮孔堵塞工作。試驗(yàn)資料表明,堵炮泥引爆礦塵的裝藥量遠(yuǎn)比不堵炮泥引爆礦塵的裝藥量多得多。不堵、少堵或用炸藥包裝紙充當(dāng)炮泥堵塞炮孔,是十分危險(xiǎn)的。在有硫化礦塵爆炸危險(xiǎn)的地方應(yīng)禁止采用不充填爆破。
(7)盡量采用深孔爆破,不用淺孔和覆土爆破。