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煤尘爆炸事故分析与预防对策建议

  煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘。其中，采掘作业产生的煤尘量占80%，装运产生的煤尘量占20%。具有煤尘爆炸危险的煤矿都有发生特别重大煤尘爆炸事故的可能。其灾害程度可造成矿毁人亡，国内外煤矿曾多次发生煤尘爆炸事故。典型案例如下：

    1906年，法国吉利耶尔煤矿发生煤尘爆炸死亡1099人，煤矿经两年重建才恢复生产。这是一个无瓦斯煤矿，也是世界上第一次发生煤尘爆炸。从此，世界上各主要产煤国家对煤尘爆炸开始进行广泛研究，重视预防煤尘爆炸事故工作。

    1907年，美国孟诺加煤矿发生煤尘爆炸，死亡362人，占入定时插座井人数的97%。

    1910年，英国黑里顿煤矿煤矿发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡346人，到脚下耐用、灵活的扫地机器人其中287人死于CO中毒。

    1913—1933年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。

    1942、测重法2年，日本侵占东北时期，采取不顾工人死活的掠夺式生产方式，致使本溪煤矿发生了世界史上最大的一次瓦斯煤尘爆炸事故，死亡1549人，伤残246人，死亡者中多为CO中毒。事故前巷道内沉积了大量煤尘，电火花点燃局部聚存瓦斯而引起煤尘爆炸。为掩人耳目，日本侵略者将矿井封闭。

    1963年，日本三池煤矿发生煤尘爆炸，死亡458人，伤832人，死亡者多为CO中毒。这次事故是发生在该煤矿的主提煤斜井，是电绞车提升装满煤的串车，由于矿车脱钩顺斜井翻滚滑下，将沉积的大量煤尘和矿车内的煤冲击飞扬形成煤尘云，加之矿车与轨道摩擦产生火花，引起煤尘大爆炸。此事故后经还原实验证实。

    2005年，七台河东风煤矿主要提煤皮带斜井发生煤尘爆炸，死亡171人。

    从上列事故中可以得出如下结论：

    1、煤尘能在无瓦斯的情况下发生单纯的煤尘爆炸；

    2、瓦斯燃烧或爆炸可导致煤尘爆炸，并可造成更大的破坏，二者互为因果关系；

    3、瓦斯煤尘同时存在，可降低煤尘爆炸下限浓度并增加煤尘爆炸的危险性；

    4、煤尘爆炸产生大量一氧化碳，这是造成大量人员伤亡的主要原因。

    一、煤尘爆炸条件、机理和过程

    （一）爆炸条件。喷头在矿井正常通风的情况下，具备以下三个条件即可发生爆炸：

    1、煤尘本身具有爆炸性。其爆炸性是经技术鉴定和实验测出的：一是在煤尘瓦斯爆炸实验巷道，进行模拟实验测得。二是在实验室用大管状煤尘爆炸鉴定仪试验得出。三是通过分析煤的挥发分得出。当挥发分（V指） 10%时，可认定煤尘基本无爆炸性，但按规定必须进试验才能最后确定。当V指 10%时，有爆炸性。（V指 10% 为无爆炸性，V=10%-15%为弱爆炸性，V指=%为强爆炸性，V指 28%为强烈爆炸性）

    2、煤尘在空气中的浓度。煤尘是指煤的颗粒直径在1mm以下的粉煤。煤尘参与爆炸的主体是直径在0.075mm的煤尘。由于实验煤样和实验条件的不同，测得爆炸浓度的下限和上限浓度也不同。我国下限浓度为45g/m3，前苏联为g/ m3，波兰为30 g/ m3，德国为28 g/ m3，美国32 g/ m3，英国50 g/ m3，法国23 g/ m3，日本48g/ m3。爆炸上限为最强的浓度为 g发现了18个新物资/ m3。国外测得的煤尘爆炸上限浓度目前为g/ m3，这在煤矿生产环节中是不常有的。