很多物質的粉塵以懸浮狀態分散在空氣中,而且有一定的濃度時,在一定熱能作用下會發生燃燒或爆炸。不同的物質具有不同的爆炸范圍。表9-2所示是一些物質的粉塵同空氣混合時的爆炸濃度下限。粉塵爆炸除了與濃度有關外,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。表9-3所示是某些粉塵爆炸時的有關爆炸參數。
表9-2同空氣混合的粉塵爆炸濃度下限
粉體
|
爆炸下限/g.m-3
|
粉體
|
爆炸下限/g.m-3
|
Zr
|
40
|
Zn
|
500
|
Mg
|
26
|
天然樹脂
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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
|
醋酸纖維
|
25
|
Mn
|
216
|
木素
|
40
|
尿素
|
70
|
淀粉
|
45
|
乙烯樹脂
|
40
|
大豆
|
40
|
合成橡膠
|
30
|
小麥
|
60
|
環六貶甲基四胺
|
15
|
砂糖
|
19
|
無氮酞酸
|
15
|
硬質橡膠
|
25
|
酷骯
|
45
|
肥皂
|
45
|
木粉
|
40
|
硫黃
|
35
|
紙漿
|
60
|
煤
|
35
|
表9-3幾種粉塵爆炸時的有關爆炸參數
粉塵種類
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最低點火溫度/℃
|
最小點火能量/mL
|
最大爆炸壓力
/×9.807×104Pa
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鋁粉
|
610
|
10
|
8 89
|
鐵粉(氫還原的)
|
320
|
80
|
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
|
蟲膠
|
400
|
110
|
5. 11
|
玉米粉
|
400
|
40
|
7. 42
|
軟木
|
460
|
35
|
6. 72
|
麥乳精
|
400
|
35
|
6. 65
|
面粉
|
440
|
60
|
6. 79
|
鋸末(松木)
|
470
|
40
|
7. 91
|
阿司匹林
|
660
|
35
|
6. 16
|
維生素B
|
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,當礦塵中含硫量達到一定數值時就具有爆炸性。礦塵的產生主要是打孔、放礦和放炮。當采用火雷管爆破或分段起爆時,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,以此來判斷何處曾發生硫化礦塵爆炸;或者借助于高溫熱敏電阻,測定距工作面7 - 10m以內的空氣溫度,若溫度為100 – 700℃時,即可判定曾發生礦塵爆炸。
3預防硫化礦塵爆炸的措施
預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(如硅膠),或者用水或惰性物質作充填物,這樣爆破時能吸收大量的熱,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)加強通風和噴霧灑水,使礦塵稀釋和增濕,減少爆炸危險性。
(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象,并經炮孔口噴出而引爆硫化礦塵。一些試驗表明,在裝藥量較少時采用反向起爆就會引起瓦斯爆炸。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),也不會引起瓦斯爆炸。有的國家煤礦安全規程明確規定,有瓦斯、煤塵爆炸危險的工作面不準采用反向起爆。我國煤炭部也有過類似規定。
(6)加強炮孔堵塞工作。試驗資料表明,堵炮泥引爆礦塵的裝藥量遠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炮泥堵塞炮孔,是十分危險的。在有硫化礦塵爆炸危險的地方應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。