爆炸
機理
瓦斯煤塵爆炸模型煤塵爆炸
是在高溫或一定點火能的熱源作用下，空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應過程，是一種非常複雜的鏈式反應，一般認為其爆炸機理及過程如下：
（1）煤本身是可燃物質，當它以粉末狀態存在時，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增可，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開；
（2）當溫度達到300~400℃時，煤的乾餾現象急劇增強，放出大量的可燃性氣體，主要成分為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氫和1%左右的其他碳氫化合物；
（3）形成的可燃氣體與空氣混合的高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形成氣體外殼，即活化中心，當活化中心的能量達到一定程度後，鏈反應過程開始，游離基迅速增加，發生了塵粒的閃燃；
（4）閃燃所形成的熱量的傳遞給周圍的塵粒，並使之參與鏈反應，導致燃過程急劇地循環進生，當燃燒不斷加劇使火焰速度達到每秒數百米後，煤塵的燃燒便在一定臨界條件下跳躍式地轉變為爆炸。
特徵
（1）形成高溫、高壓、衝擊波 煤塵爆炸火焰溫度為1600~1900℃，爆源的溫度達到2000℃以上，這是煤塵爆炸得以自動傳播的條件之一。
在礦井條件下煤塵爆炸的平均理論壓力為736KPa，但爆炸壓力隨著離開爆源距離的延長而跳躍式增大。爆炸過程中如遇障礙物，壓力將進一步增加，尤其是連續爆炸時，後一欠爆炸的理論壓力將是前一次的5~7倍。煤塵爆炸產生的火焰速度可達1120m/s，衝擊波速度為2340m/s。
（2）煤塵爆炸具有連續性 由於煤塵爆炸具有很高的衝擊波速，能將巷道中落塵揚起，甚至使煤體破碎形成新的煤塵，導致新的爆炸，有時可如此反覆多次，形成連續爆炸，這是煤塵爆炸的重要特徵。
（3）煤塵爆炸的感應期 煤塵爆炸也有一個感應期，即煤塵受熱分解產生足夠數量的可燃氣體形成爆炸所需的時間。根據試驗，煤塵爆炸的感應期主要決定於煤的揮發分含量，一般為40%~280ms，揮發分越高，感應期越短。
（4）揮發分減少或形成“粘焦”煤塵爆炸時，參與反應的揮發分約占煤塵揮分含量的40%~70%，致使煤塵揮發分減少，根據這一特徵，可以判斷煤塵是否參與了井下的爆炸。對於氣煤、肥煤、焦煤等粘結性煤的煤塵，一旦發生爆炸，一部分煤塵會被焦化，粘結在一起，沉積於支架的巷道壁上，形成煤塵爆炸所特有的產物——焦炭皮渣或粘塊，統稱“粘焦”“粘焦”也是判斷井下發生爆炸事故時是否有煤塵參與的重要標誌。
（5）產生大量的CO 煤塵爆炸時產生的CO，在災區氣體中濃度可達2%~3%，甚至高達到8%左右，爆炸事故中受害者的大多數（70%~80%）是由於CO中毒造成的。
爆炸因素
煤的揮發分
煤塵爆炸的主要是在塵粒分解的可燃氣體（揮發分）中進行的，因此煤的揮發分數量的和質量是影響塵爆炸的最重要因素。一般說來，煤塵的可燃揮發分含量越高，爆炸性越強，即煤化作用程度低的煤，其煤塵爆炸性強，隨煤化作用程度的增高而爆炸性減弱。
煤的灰分和水分
煤內有灰分是不燃性物質，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應，降低煤塵的爆炸性。煤的灰分對爆炸性的影響還與揮分含量的多少有關，揮發分小於15%的煤塵，灰分的影響比較顯著，大於15%時，天然灰分對為塵的爆炸幾乎沒有影響。水分能降低煤塵的爆炸性，因為水的吸熱能力大，能促使細微塵粒聚結為較大的顆粒，減少塵粒的總表面積，同時還能降低落塵的飛揚能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤塵爆炸性的作用不顯著，只有人為地摻入灰分（撒岩粉）或水分（灑水）才能防止煤塵的爆炸。
煤塵粒度
粒度對爆炸性的影響極大。粒徑1mm以下我煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險性隨粒度的減小而迅速增加，75μm以下的煤塵特別是30~75μm的煤塵爆炸性最強，因為單位質量煤塵位質量煤塵的粒度越小，總表面積及表面能越大，粒徑小於10μm後，煤塵爆炸性增強的趨勢變得平緩。煤塵粒度對爆炸壓力也有明顯的影響。煤炭科學研究院重慶分院的試驗。結果表明：在同一煤種不同粒度條件下，爆炸壓力隨粒度的減小而增高，爆炸範圍也隨之擴大，即爆炸性增強，粒度不同的煤塵引燃溫度煤塵燃溫度也不相同。煤塵粒度越小，所需引燃溫度越低，且火焰傳播速度也越快。
空氣中的瓦斯濃度
模擬瓦斯爆炸場景瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。
隨著瓦斯濃度的增高，煤塵爆炸濃度下限急劇下降，這一點在有瓦斯煤塵爆炸危險的礦井應引起高度重視。一方面，煤塵爆炸往往是由瓦斯爆炸引起的；另一方面，有煤塵參與時，小規模的瓦斯爆炸可能演變為大規模的爆塵瓦斯爆炸事故，造成嚴重的後果。
空氣中氧的含量
空氣中氧的含量高時，點燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時，點燃煤塵雲困難，當氧含量低於17%時，煤塵就不再爆炸。煤塵的爆炸壓力也隨空氣中含氧的多少而不同。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力低。
引爆熱源
點燃煤塵雲造成煤塵爆炸，就必須有一個達到或超過最低點燃溫度和能量的引爆熱源。引爆熱源的溫度越高，能量越大，越容易點燃塵雲。而且爆塵初爆的強度也越大；反之溫度越低，能量越小，越難以點燃煤塵雲，且即使引起爆炸，初始爆炸的強度也越小。
預防措施
（一）防塵措施
1、煤層注水
2、濕式打眼和水炮泥
煤塵爆炸患者3、採掘機械噴霧降塵
4、運輸巷道和轉載巷道噴霧
5、水幕淨化
6、對井下巷道清掃、沖刷
7、通風除塵
8、個體防護
（二）防止煤塵引燃的措施
（三）隔絕煤塵爆炸的措施
全新技術
一項全新的、能有效遏制煤礦粉塵產生，同時防止煤塵爆炸和降低煤肺病發生幾率的新技術於2010年底，全面在全國各大煤礦企業全面投入使用，並在實際工況環境套用中深受廣大工礦企業的歡迎和讚譽。
技術概述
礦用泡沫抑塵技術是利用井下的除塵水管和壓風管路，在水管中加入一定量的添加劑，通過專用的發泡裝置，引入壓風，產生高倍數泡沫，通過噴嘴噴灑至塵源。泡沫通過良好的復蓋、濕潤和黏附等方式作用於粉塵，從根本上防止粉塵的擴散，有效的降低空氣中粉塵濃度。該技術與其它濕式抑塵相比，用水量可減少30～80%，抑塵效率比噴霧灑水高3～5倍。本技術主要包含礦用泡沫抑塵設備和礦用泡沫抑塵專用液兩種產品，二者配合使用。
抑塵設備
該產品主要由箱體及泡沫產生設備、泡沫分配器、泡沫噴頭及支架三部件組成。
礦用泡沫抑塵設備
箱體及泡沫產生設備
泡沫分配器
抑塵專用液
該產品是為泡沫抑塵技術專門研發的添加劑，具有發泡能力強，迅速改變粉塵的濕潤性兩個方面的功能。專用液有兩個方面的作用：
產生高倍數泡沫復蓋產塵點，從根本上阻止粉塵的擴散；
即使有粉塵擴散至空氣中，泡沫中所含的泡沫液能夠迅速改變粉塵的表面結構，把粉塵由疏水性變為親水性，使粉塵快速濕潤而被捕獲，增加降塵效率。
技術特點
（1）泡沫能夠無空隙的復蓋綜掘機切割滾筒，使切割在泡沫體內完成，從根本上阻止粉塵向外擴散；
（2）液體形成泡沫後，總體積和總表面積大幅度增大，增加了與粉塵的碰撞機率，增大了降塵效率；
（3）泡沫的液膜中含有特製的添加劑，能大幅度降低水的表面張力，迅速增加粉塵被濕潤的速度；
（4）泡沫具有很好的粘性，粉塵和泡沫接觸後會迅速被泡沫黏附。
（5）對於高瓦斯礦井，泡沫復蓋切割滾筒能有效抑制由於切割產生的火花，防止瓦斯和煤塵爆炸。
（6）耗水量小，避免了水霧除塵耗水量大而引起的綜掘機沉陷，提高了工作效率。
（7）主要設備採用強力磁鐵固定，安裝、拆卸、維護方便。
