很多物質(zhì)的粉塵以懸浮狀態(tài)分散在空氣中且有一定的濃度時(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。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)。
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)生主要是打眼、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。
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)礦塵濃度:黃鐵礦>0.39g/L;磁黃鐵礦>0.425g/L;黃銅礦>0.505g/L;硫>35g/L。
(4)有足夠的引爆能量。例如在0.83m3鐵箱中,引爆硫化礦塵的炸藥量應(yīng)大于5g。
判別硫化礦塵爆炸的方法:
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?,測定距工作面7~10m以內(nèi)的空氣溫度,若溫度在100~700℃時(shí),即可判定為曾發(fā)生礦塵爆炸。
預(yù)防硫化礦塵爆炸的措施:
(1)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)較大的惰性物質(zhì)(如硅膠),或者用水或惰性物質(zhì)做充填物,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。我國煤炭部也有過類似規(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,不用淺眼和覆土爆破。