煤粉的爆炸性如何，就煤粉本身哪些因素有关

煤是可燃性物质，如其粉尘浮游在空气中且达到一定浓度、有足够点燃煤尘的热源就可产生煤尘爆炸。是煤矿井下重大灾害之一。

煤尘爆炸产生的爆炸波可以扬起巷道中沉积的煤尘，发生连续爆炸，甚至波及全矿井。

煤尘爆炸时，爆温可达2300〜2500℃，火焰传播速度可达1120m/s以上，冲击波速度可达2340m/s，破坏力极强。煤尘爆炸产生大量一氧化碳，其浓度可达2%〜3%，能使人员中毒身亡。

煤尘爆炸必须同时具备四个条件：1、煤尘本身具有爆炸性；2、煤尘必须悬浮于空气中，并达到一定的浓度；3、存在能引燃煤尘爆炸的高温热源；4、一定浓度的氧气。

1、煤尘的爆炸性：煤尘具有爆炸性是煤尘爆炸的必要条件。

2、悬浮煤尘的浓度：井下空气中只有空气中的煤尘达到一定浓度时，才可能引起爆炸，在一定浓度范围内不会发生爆炸。

3、引燃煤尘爆炸的高温热源：煤尘的引燃温度随着煤尘性状、浓度及试验条件的变化而变化。

4、一定浓度的氧气：氧气的浓度低于18%容易发生爆炸。

什么是煤尘爆炸?

煤尘爆炸，煤是可燃性物质，如其粉尘浮游在空气中且达到一定浓度、有足够点燃煤尘的热源就可产生煤尘爆炸，是煤矿井下重大灾害之一。煤尘爆炸产生的爆炸波可以扬起巷道中沉积的煤尘，发生连续爆炸，甚至波及全矿井。煤尘爆炸时，爆温可达2300〜2500℃，火焰传播速度可达1120m/s以上，冲击波速度可达2340m/s，破坏力极强。煤尘爆炸产生大量一氧化碳，其浓度可达2%〜3%，能使人员中毒身亡。

煤尘热源温度是多少?

点燃引爆煤尘的热源温度因煤尘性质和所处条件不同变化较大。在正常情况下，煤尘点燃引爆热源的温度为610〜1 050 °C，一般为700〜800 °C。其引爆高温热源种类与瓦斯爆炸引爆高温热源种类相同，在井下作业地点很容易产生。

并不是所有的煤炭产生的粉尘都具有爆炸性。

具有爆炸性的煤尘和不具有爆炸性的煤尘在理化指标上有差异的。

就算是同一煤矿生产的不同层间的煤炭，都有不爆炸和爆炸的煤尘。

煤尘爆炸的主要是在尘粒分解的可燃气体（挥发分）中进行的，因此煤的挥发分数量的和质量是影响尘爆炸的最重要因素。一般说来，煤尘的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸性强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。

2．煤的灰分和水分

煤内有灰分是不燃性物质，能吸收能量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低煤尘的爆炸性。煤的灰分对爆炸性的影响还与挥分含量的多少有关，挥发分小于15%的煤尘，灰分的影响比较显著，大于15%时，天然灰分对为尘的爆炸几乎没有影响。水分能降低煤尘的爆炸性，因为水的吸热能力大，能促使细微尘粒聚结为较大的颗粒，减少尘粒的总表面积，同时还能降低落尘的飞扬能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤尘爆炸性的作用不显著，只有人为地掺入灰分（撒岩粉）或水分（洒水）才能防止煤尘的爆炸。

煤尘爆炸必须同时具备四个条件，煤尘本身具有爆炸性；煤尘必须悬浮于空气中，并达到一定的浓度；存在能引燃煤尘爆炸的高温热源；一定浓度的氧气。

1、煤尘的爆炸性：煤尘具有爆炸性是煤尘爆炸的必要条件。煤尘爆炸的危险性必须经过试验确定。

2、悬浮煤尘的浓度：井下空气中只有悬浮的煤尘达到一定浓度时，才可能引起爆炸，单位体积中能够发生煤尘爆炸的最低或最高煤尘量称为下限和上限浓度。低于下限浓度或高于上限浓度的煤尘都不会发生爆炸。

3、引燃煤尘爆炸的高温热源：煤尘的引燃温度变化范围较大，它随着煤尘性状、浓度及试验条件的不同而变化。我国煤尘爆炸的引燃温度在650~1050℃之间，一般为700~800℃。煤尘爆炸的最小点火能为4.5~40mJ。

4、一定浓度的氧气：煤尘爆炸还必须要具备一定浓度的氧气，要求氧气的浓度不低于18%（体积百分比）。由于矿井的氧气浓度一定大于18%，所以我们在防止煤尘爆炸过程中一般不会考虑这一条件。

扩展资料：

影响煤尘爆炸的因素

1、煤的挥发分

煤尘爆炸的主要是在尘粒分解的可燃气体（挥发分）中进行的，因此煤的挥发分数量的和质量是影响尘爆炸的最重要因素。一般说来，煤尘的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸性强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。

2、空气中的瓦斯浓度

瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。随着瓦斯浓度的增高，煤尘爆炸浓度下限急剧下降，这一点在有瓦斯煤尘爆炸危险的矿井应引起高度重视。一方面，煤尘爆炸往往是由瓦斯爆炸引起的；另一方面，有煤尘参与时，小规模的瓦斯爆炸可能演变为大规模的爆尘瓦斯爆炸事故，造成严重的后果。

3、空气中氧的含量

空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘云困难，当氧含量低于17%时，煤尘就不再爆炸。煤尘的爆炸压力也随空气中含氧的多少而不同。含氧高，爆炸压力高；含氧低，爆炸压力低。

4、引爆热源

点燃煤尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到或超过最低点燃温度和能量的引爆热源。引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃尘云。而且爆尘初爆的强度也越大；反之温度越低，能量越小，越难以点燃煤尘云，且即使引起爆炸，初始爆炸的强度也越小。

参考资料来源：百度百科-煤尘爆炸

煤尘爆炸的三个条件是什么

煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下，空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。

煤尘爆炸的主要是在尘粒分解的可燃气体中进行的，因此煤的挥发分数量的和质量是影响尘爆炸的最重要因素。

一般说来，煤尘的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸性强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。

方法提要

煤尘本身具有爆炸性，其爆炸性是经技术鉴定和实验测定的。在大型煤尘瓦斯爆炸实验巷道，进行模拟实验得出结论，这种方法比较准确可靠，但工作繁重复杂，一般作为标准鉴定用。在实验室里采用 “大管状煤尘爆炸性鉴定仪”实验得出，这种方法简便，目前多采用这种方法，通过分析煤的挥发分得出。

仪器装置

大管状煤尘爆炸性鉴定仪 (图73.16) 。

A.打气筒。气缸有效容积约 60mL，线圈的漆包线直径 0.6mm，线圈匝数1000～ 1700 匝，工作 电 流 6.6～ 6.2A，电压 220V。

B.弯管。内径为 7mm，由不锈金属管制成。

C.试样管。长 100mm，内径 9mm，喷料口直径 4.5～ 5.0mm，由不锈金属制成。

D.玻璃管。内径 75～ 80mm，壁厚(3 ± 0.1) mm，长 1400mm，由九五硬质料玻璃制成在一端，距管口 400mm处开一个直径为 12～14mm 的小孔。

图73.16 大管状煤尘爆炸性鉴定仪

E.弯筒。外径 100mm，由白铁皮制成。

F.除尘箱。外形尺寸 (长 × 宽 × 高) 500mm × 200mm × 475mm，内设有挡板，由白铁皮制成。

G.吸尘器。电压为 220V，功率为 400W。

H.加热器组。将铂丝 H3沿加热器瓷管 H1的螺纹槽缠绕，铂丝之间的间隔距离为1mm，共缠绕 50～ 56 圈，缠绕的总长度应比玻璃管 D 的内径小 6mm (每端的端点距管壁都为 3mm) 用铂丝将缠绕起点和终点捆牢，并将导丝 H5的一端固定在起点上，另一端引出玻璃管，热电偶 K 的接点插在加热器瓷管 H1内，位于加热丝的中部。

H1.加热器瓷管。外径 (3.8 ± 0.2) mm，内径 (1.6 ± 0.2) mm，长 105mm在一端的 3mm 处起，表面具有螺距 1.3mm，槽宽 0.3mm，槽深 (0.12 ±0.02) mm 的三角形螺纹槽，全长 75mm在 1200℃温度下不发生弯曲变形不与盐酸发生化学反应。

H2.细瓷管。外径 (1.2 ± 0.2) mm，内径 0.4mm在 1200℃ 温度下不发生变形。

H3.铂丝。直径 0.3mm，长约 1m。

H4.热电偶。直径 0.3mm: 铂铑-铂热电偶。

H5.导丝。直径 1mm，长为 120mm，镍铬丝。

I.冷藏瓶。容积 5 磅的广口冷藏瓶。

J.测温毫伏计。最高测量温度: 600℃ ，最小刻度 20℃ ，精度为 1 级或 1.5 级，配套热电偶为铂铑-铂热电偶。

K.带盖 称 量 瓶。外 径 为 50mm，高 (除 盖) 30mm 及 外 径 为 30mm，高 (除 盖)20mm，均为扇形。

煤样的制备

1) 原始煤样的采取和制备。煤尘爆炸性测定用的原始煤样，按照 “煤尘爆炸性鉴定用煤样的采取方法”采取原始煤样，再按照 GB 474—2008 《煤样的制备方法》进行煤样制备成送检煤样。对煤层煤样，在粒度不大于3mm 的条件下缩取0.8kg，对煤心煤样，在粒度不大于 6mm 的条件下缩取 0.8kg当质量不能满足条件时，可缩取 0.5kg。

2) 送检煤样的缩分。送检煤样的粒度如果超过 6mm，应先破碎到 6mm 左右，然后再用钢辊碾碎到 1mm 左右，装在 3 个瓶中。第一份质量约为 80g，装入 125mL 广口玻璃塞瓶中，用以制备测定煤样第二份质量约 50g，装入 125mL 广口玻璃塞瓶中，以制备工业分析煤样第三份质量约 150g，装入 250mL 广口玻璃塞瓶中，作为存查煤样。

3) 测定煤样的粉碎。按制样方法规定将第一份煤样用球磨机进行粉碎，并用振筛机和筛孔 0.075mm 的标准筛过筛，使其全部通过筛子，装入原瓶中，作为测定煤样。

4) 工业分析煤样的粉碎。按制样方法规定将第二份煤样进行粉碎，并用振筛机和筛孔 0.2mm 的标准筛过筛，使其全部通过筛，装入原瓶中，作为工业分析煤样，按本章73.3 《煤的工业分析方法》 进行分析。

5) 测定煤样的干燥。将测定煤样放在盘中 (煤样厚 度 <10mm) ，放入鼓风干燥箱内，在 105～110℃温度下干燥 2h，取出稍冷后放进干燥器内，完全冷却后装入原瓶中备用。

岩粉的制备

1) 岩粉原料的质量。采用石灰岩作为岩粉原料，其化学成分应符合以下要求: 不含砷，五氧化二磷不超过 0.01%，游离二氧化硅不超过 10%，可燃物不超过 5%，氧化钙不少于 45%。

2) 岩石的粉碎。用颚式破碎机破碎到 6mm 左右，掺匀后，缩分到所需的数量。然后再用钢辊碾碎和用球磨机粉碎，并用振筛机和筛孔为 0.075mm 的筛过筛，使其全部通过筛，将过筛后的岩粉混合均匀，装入原瓶中。

3) 岩粉的干燥。岩粉在试验前应先除去外在水分，其干燥方法与煤样的干燥相同。

分析步骤

拉出打气筒的活塞杆。

称取 1g (精确至 0.1g) 测定煤样，装入试样管内，将煤样聚集在试样管的尾端，插入弯管。把调压变压器的输出电压调至 40～60V，变阻器调至最大电阻位置。拨动倒板开关 K，向加燃器通电，并调节变阻器减小电阻，使温度逐渐升至 (1100 ±20) ℃。

按动打气筒的按钮，将煤样喷进玻璃管内，造成煤尘云，观察煤尘云遇到加热器时是否产生火焰及火焰长度。在得到观察结果的同时，拨动倒板开关 K，启动吸尘器，抽出玻璃管内的浮尘和烟。同一个煤样做 5 次相同试验，如果 5 次试验均未产生火焰，还要再做5 次相同的试验做完 5 次 (或 10 次) 煤样试验后，要用吹尘器把沉积在玻璃管内的煤尘吹进除尘箱内。

对于产生火焰的煤样，还要做添加岩粉试验，按估计的岩粉百分比用量配制总质量为5g 的岩粉和煤样的混合粉尘，放在一直径 50mm 的称量瓶内，加盖后用力摇动，混合均匀。然后称取 6 份各 1g 的混合粉尘，分别装在直径 30mm 的称量瓶内，逐个按上述试验步骤进行试验。在 5 次试验中，如有一次出现火焰 (小火舌) ，则应重新配置混合粉尘，即在原岩粉百分比用量的基础上增加 5%，继续试验，直至混合粉尘不再出现火焰为止。如果第一次配制的混合粉尘在 5 次试验中均未产生火焰，则应配制降低岩粉用量 5% 的混合粉尘，继续试验，直至产生火焰为止。

测定结果的评定

在 5 次煤样试验中，只要有一次出现火焰，该煤样即为 “有煤尘爆炸性”。在 10 次煤样试验中均未出现火焰，该煤样即为 “无煤尘爆炸性”。凡是在加热器周围出现单边长度达 3mm 以上的小火舌 (一小片火焰) 、火苗，均属于火焰而仅出现火星，则不属于火焰。

火焰长度是指以加热器为起点向管口方向所观测到的火焰长度，如果这一方向未出现火焰，而仅在相反方向出现火焰时，应以此方向确定火焰长度，选取 5 次试验中火焰最长的 1 次的长度作为该煤样的火焰长度。

在添加岩粉试验中，混合粉尘刚刚不出现火焰时，该混合粉尘中的岩粉用量百分比，即为抑制煤尘爆炸所需的最低岩粉用量。

注意事项

1) 煤尘爆炸性鉴定装置必须安装在有排风扇的实验室内。

2) 煤尘爆炸煤样粒度应小于 0.075mm，试验前煤样和岩粉要进行 (100 ± 5) ℃ 烘干 2h。

3) 缩分后的煤样，如果潮湿而不宜用球磨机粉碎时，应将煤样放入盘中 (煤样厚度 <10mm) ，置于空气中晾干，或放在 45～50℃鼓风干燥箱内干燥，除去外在水分 (以过筛时不糊筛网为准) 。

4) 要及时清扫玻璃管和加热器上残留煤样。每试验完一个鉴定煤样，要清扫一次玻璃管，并用牙刷顺着铂丝缠绕方向轻轻刷掉加热器表面上的浮尘 (60 个鉴定煤样更换一个加热器) ，同时开动装在窗上的排风扇，进行通风，置换实验室内的空气。

5) 每次试验时，加热器的温度都应保持在 (1100 ± 20) ℃ 。

煤的主要成分有挥发分、固定碳、水分和灰分等。每一种成分对煤的爆炸性都有一定影响，而其中主要是挥发分。煤尘爆炸指数也可叫做可燃挥发分指数。

爆炸指数越高，则煤尘爆炸性越强。煤尘爆炸指数与煤尘爆炸强弱的关系如下：

1．爆炸指数小于10%，煤尘一般不爆炸。

2．爆炸指数10%～15%，煤尘爆炸性较弱。

3．爆炸指数15%～28%，煤尘爆炸性较强。

4．爆炸指数大于28%，煤尘爆炸性强烈。

但是，煤尘爆炸指数并不能确定煤尘能否爆炸，我国煤矿爆炸指数小于10%的，也有煤尘爆炸的现象；爆炸指数大于10%的，也有煤尘不爆炸的现象；通常用煤尘爆炸指数作为判断煤尘爆炸强弱的一项指标。