中小煤矿的煤尘爆炸性鉴定及有关问题

摘要 煤尘是煤矿生产过程中产生的直径小于1mm的煤粒。煤尘在浮游状态时,遇有一定温度的热源能单独爆炸、传播爆炸或参与爆炸，叫有爆炸危险性煤尘。煤尘爆炸性必须经过鉴定才能确定。本文就中小煤矿的煤尘爆炸性鉴定及有关问题进行深入的探讨，具有一定的参考价值。

关键词 中小煤矿；煤尘爆炸性；鉴定；问题

中图分类号TD1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0090-02

0引言

煤尘爆炸是煤矿五大自然灾害之一。然而并非所有煤层都具有爆炸危险性，即使有爆炸危险的煤尘，其爆炸强弱程度也不一定相同。为了对具有不同爆炸性能的煤尘采取针对性的防治技术措施，必须掌握开采煤层的爆炸性，所以必须对煤尘进行爆炸性鉴定。

我国《煤矿安全规程》第一百五十一条也规定了煤矿必须对矿井煤样进行煤尘爆炸性鉴定试验。目前国际上对煤尘进行爆炸性鉴定的方法是在石英玻璃大管中进行煤尘云测试。通过煤粉在高温1 100度时的火焰情况，判定是否有火焰，10次试验中最长的火焰长度，加入岩粉重量三个指标对煤尘的爆炸性进行鉴定。

煤尘是煤矿生产过程中产生的直径小于1mm的煤粒。煤尘在浮游状态时,遇有一定温度的热源能单独爆炸、传播爆炸或参与爆炸，叫有爆炸危险性煤尘。煤尘爆炸性必须经过鉴定才能确定。煤尘在井下存在的状态有两种：一种是飞扬在井下空气中的煤尘叫浮游煤尘或浮尘,直径小于1μm，在井下空气中基本不下沉；另一种是从井下空气中因自重沉降，附在巷道周边的煤尘叫沉积煤尘，也叫落尘,是发生煤尘爆炸事故的最大隐患。

1煤尘爆炸性的鉴定仪器

目前国际上通用的煤尘爆炸性鉴定方法有两种：一种是在中小煤矿的煤尘爆炸试验巷道中来进行，这种方法工作繁重复杂，但优点是比较准确可靠，所以，此方法一般作为标准鉴定用；而另一种方法就是在实验室内，利用大管状煤尘爆炸性鉴定仪来进行煤尘爆炸性鉴定，这张方法的优点在于方法简便，费用低廉，目前多采用这种方法。

1.1仪器设备

利用大管状煤尘爆炸性鉴定装置鉴定开采煤层和地质勘探煤层有无煤尘爆炸性。煤尘爆炸性鉴定仪是对煤尘爆炸危险性鉴定的专业分析设备。是依据AQ 1045-2007《煤尘爆炸性鉴定规范》研制而成，用于对开采矿层和地质勘探煤层进行煤尘爆炸性鉴定的专用装置。它具有结构简单，使用方便、直观、快速等特点。智能型配备专用火焰拍摄系统（由计算机、摄象机、专用操作软件等组成），将火焰图像存入计算机，可回放煤尘爆炸火焰图像，减少人工识别刻度的误差。

1.2 仪器设备的组成部分及参数

该装置由4个部分组成：即造尘云部分、燃烧部分，通风排烟除尘部分、箱体部分组成：

1）造尘云部分：由试样管、空气压缩机、电磁阀及导管组成；

2）燃烧部分：由大玻璃管，加热器及其温度控制系统组成；

3）通风排烟除尘部分：由弯管，滤尘箱及吸尘器组成；

4）箱体部分；

5）移动导轨式专用火焰拍摄系统（智能型）。

参数构成如下：a）电压：AC220V 50Hz；b）试样量：1g/次；c）试样粒度：0.075mm；d）工作环境：温度：0℃~50℃ 相对湿度≤85%；e）加热器温度：800℃~1 000℃。

2中小煤矿的煤尘爆炸性鉴定方法

2.1准备工作

2.1.1鉴定煤样的制备

第一，应该将送检的煤样破碎到直径为1mm上下，然后再将其缩分成3份：第1份重量在50g左右，用于制备成为工业分析的煤样；第2份重量在80g左右，用于制备鉴煤样；第3份重量在150g左右，可以作为存查煤样。

第二，用球磨机将煤尘爆炸性鉴定煤样粉碎之后，需要将其全部通过标准筛（筛孔直径为0.075mm）。

2.1.2岩粉的制备

第一，岩粉也需要用标准筛（筛孔直径为0.075mm）来进行进一步的过筛。在试验前，也需将其放置在105~110C左右的温度，利用电热鼓风干燥箱来对其干燥2小时左右，这样做的目的在于除去岩粉中的水分，只有去除了水分之后才能够使用。

第二，岩粉应该以石灰岩为原料，其化学成分应符合以下要求：可燃物不超过5%，五氧化二磷不超过0.01%，不含砷，氧化钙不少于45%，游离二氧化硅不超过10%。

2.2鉴定结果的评定

1）在中小煤矿的煤尘爆炸性鉴定的5次试验中，只要出现过1次火焰，那么该煤样即为马上鉴定为“有煤尘爆炸性”。同时，应该选取5次试验中最长火焰的那一次长度作为该煤样的火焰长度。对于那些产生火焰的煤样，还需要额外再作五次添加岩粉的试验。

2）如果在上述10次试验中都没有出现1次火焰的话，那么该煤样就可以鉴定为“无煤尘爆炸性”。

3）煤尘爆炸性与煤种的关系

从许多的煤尘爆炸性的鉴定结果我们可以看出，瘦煤和贫煤基本都会带有煤尘爆炸性，而无烟煤大多都不会有煤尘爆炸性。但瘦煤和贫煤的最低岩粉用量在5%~65%左右，而其火焰长度都不能算长，基本都处于5mm~10mm左右。弱粘煤、肥煤、不粘煤、焦煤、气煤、褐煤和长焰煤都有煤尘爆炸性，值得注意的是：褐煤、长焰煤与气煤的火焰长度基本都会大于400mm，而其最低的岩粉用量也大多位于80%以上。

3结论

总之，煤尘爆炸性鉴定试验的重点就在于观察当加热器遇到煤尘云的时候，是否会产生火焰、以及火焰的长度。而对于那些有煤尘爆炸性的煤样，最关键的是观察火焰长度。但是值得注意的是：即使是同一煤样，但是如果做了多次的试验，其产生的火焰长度也会产生很多的不同。原因在于关键是用目视．同时火焰出现的时间也十分短暂．所以判断火焰长度会出现一定误差。特别是那些仅出现火星或者火焰很短的煤样鉴定则更困难。所以，进行煤尘爆炸性鉴定的工作人员来说，他们的经验是极为关键的，可以直接导致鉴定结果的正确与否。

参考文献

[1]孙孟杰.浅谈煤尘爆炸及预防[J].山东煤炭科技，2000(S1)：157-158.

[2]胡守平，周建国，李之政. 煤尘爆炸的特征及控制初探[J].煤矿开采，2001(1)：63-65.

[3]赖忠孝，金龙哲.粘尘棒对煤尘爆炸的影响与分析[J].煤炭工程，2005(5)：51-53.