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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,煤质分析,煤尘爆炸的机理及预防措施,煤质分析,1、煤质分析术语,序号,术语名称,定,义,符号,又,称,1,工业分析,水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目分析的总称,2,外在水分,在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所保持的水分,M,f,3,内在水分,在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分,M,inh,4,全水分,煤的外在水分和内在水分的总和,M,t,5,一般分析煤样水分,在一定条件下,一般分析煤样在实验室中与周围空气湿度达到大致平衡时所含有的水分,M,ad,空气干燥煤样水分,6,灰分,煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物,A,7,挥发分,煤样在规定条件下隔绝空气加热,并进行水分校正后的质量损失,V,8,固定碳,从测定煤样的挥发分后的残渣中减去灰分后的残留物,通常用,100,减去水分、灰分和挥发分得出,FC,9,全硫,煤中有机硫和无机硫的总和,St,煤质分析,序号,术语名称,定,义,符号,又,称,10,真相对密度,在,20,时煤(不包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比,TRD,真比重,11,视相对密度,在,20,时煤(包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比,ARD,假比重,12,孔隙率,煤的毛细孔体积与煤的视体积(包括煤的孔隙)的百分率,孔隙度,13,弹筒发热量,在氧弹中,在有过剩氧的情况下,燃烧单位质量试样所产生的热量,14,恒容高位发热量,煤样在氧弹内燃烧时产生的热量减去硫和氮的校正植后的热量,Q,gr,v,15,恒容低位发热量,煤的恒容高位发热量减去煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热植,Q,net,v,16,元素分析,碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称,17,灰成分分析,灰的元素组成(通常以氧化物表示)分析,煤质分析,序号,术语名称,定义,符号,曾称,1,褐煤,煤化程度低的煤,外观多呈褐色,光泽暗淡,含有较高的水分和不同数量的腐植酸,HM,2,次烟煤,国际煤层煤分类中,含水无灰基高位发热量为等于、大于,20,到小于,24MJ/kg,的低煤阶煤,CIY,3,烟煤,煤化程度高于褐煤而低于无烟煤的煤,其特点是挥发分产率范围宽,单独炼焦时从不结焦到强结焦均有,燃烧时有烟,YM,4,无烟煤,煤化程度高的煤,挥发分低、密度大,燃点高,无粘结性,燃烧时多不冒烟,WY,白煤,5,长焰煤,变质程度最低,挥发分最高的烟煤,一般不结焦,燃烧时火焰长,CY,6,不粘煤,变质程度较低的、挥发分范围较宽,无粘结性的烟煤,BN,7,弱粘煤,变质程度较低,挥发分范围较宽,无粘结性的烟煤。粘结性介于不粘煤和,1/2,中粘煤之间,RN,8,1/2,中粘煤,粘结性介于气煤和弱粘煤之间的、挥发分范围较宽的烟煤,1/2ZN,9,气煤,变质程度较低、挥发分较高的烟煤。单独炼焦时,焦炭多细长、易碎,并有较多的纵裂纹,QM,10,1/3,焦煤,介于焦煤、肥煤与气煤之间的含中等或较高挥发分的强粘结性煤。单独炼焦时,能生成强度较高的焦炭,1/3JM,11,气肥煤,挥发分高、粘结性强的烟煤。单独炼焦时,能产生大量的煤气和胶质体,但不能生成强度高的焦炭,QF,12,肥煤,变质程度中等的烟煤。单独炼焦时,能生成熔融性良好的焦炭,但有较多的横裂纹,焦根部分有蜂焦,FM,13,焦煤,变质程度较高的烟煤。单独炼焦时,生成的胶质体热稳定性好,所得焦炭的块度大、裂纹少、强度高,JM,主焦煤,14,瘦煤,变质程度较高的烟煤。单独炼焦时,大部分能结焦。焦炭的块度大、裂纹少,但熔融较差,耐磨强度低,SM,2 煤质分析结果的表示方法,序号,术语名称,定义,符号,曾称,1,收到基,以收到状态的煤为基准,ar,应用基,2,空气干燥基,与空气湿度达到平衡状态的煤为基准,ad,分析基,3,干燥基,以假想无水状态的煤为基准,d,干基,4,干燥无灰基,以假想无水、无灰状态的煤为基准,daf,可燃基,煤质分析,煤质分析,3,煤类的划分和编码,表1 煤炭分类总表,类别,符号,数码,分类指标,V,daf,%,P,m,%,无烟煤,WY,01,02,03,10.0,烟煤,YM,11,12,13,14,15,16,10.0,21,22,23,24,25,26,31,32,33,34,35,36,41,42,43,44,45,46,褐煤,HM,51,52,37,0,50,煤质分析,表2 无烟煤的分类,类别,符号,数码,分类指标,V,daf,%,H,daf,%,无烟煤一号,WY1,1,03.5,02.0,无烟煤二号,WY2,2,3.56.5,2.03.0,无烟煤三号,WY3,3,6.510.0,3.0,煤质分析,表,3,烟煤的分类,类别,符号,数码,贫煤,PM,11,贫瘦煤,PS,12,瘦煤,SM,13,14,焦煤,JM,15,24,25,肥煤,FM,16,26,36,1/3焦煤,1/3JM,35,气肥煤,QF,46,气煤,QM,34,43,44,45,1/2中粘煤,1/2ZN,23,33,弱粘煤,RN,22,32,不粘煤,BN,21,31,长焰煤,CY,41,42,煤尘爆炸的机理及预防措施,煤尘爆炸是煤矿重大灾害之一,一旦发生了煤尘爆炸事故,后果极其惨重,会造成矿井遭到破坏,众多人员伤亡,经济损失十分巨大的后果。,一,、,、,国,国,外,外,历,历,史,史,上,上,几,几,次,次,大,大,的,的,煤,煤,尘,尘,爆,爆,炸,炸,事,事,故,故,世界各,国,国煤矿,历,历史上,遭,遭受煤,尘,尘爆炸,的,的损失,十,十分惨,重,重,1906,年,年法国,古,古利耶,尔,尔矿发,生,生煤尘,爆,爆炸事,故,故,死,亡,亡人数,达,达到1099,人,人;1962,年,年联邦,德,德国路,易,易任塔,尔,尔矿发,生,生煤尘,爆,爆炸,,死,死亡299人,;,;1963年,日,日本三,池,池煤矿,因,因煤尘,爆,爆炸死,亡,亡458人。,所,所以一,旦,旦发生,煤,煤尘爆,炸,炸,造,成,成的后,果,果极其,惨,惨重,,不,不但伤,亡,亡人数,多,多,而,且,且给矿,井,井造成,严,严重的,破,破坏,,古,古利耶,尔,尔矿发,生,生的煤,尘,尘爆炸,波,波及的,巷,巷道长,度,度达100Km,井,下,下设施,和,和构筑,物,物被爆,风,风摧毁,,,,用了,两,两年的,时,时间才,恢,恢复生,产,产。,煤尘爆,炸,炸事故,不,不但在,煤,煤矿,,而,而且也,在,在使用,微,微粉炭,(,(实质,上,上就是,煤,煤尘),的,的发电,厂,厂、煤,铁,铁厂等,行,行业常,有,有发生,。,。据美,国,国发表,的,的资料,,,,截止1956年12月为,止,止发生,了,了1120次,粉,粉尘爆,炸,炸事故,。,。其中,煤,煤尘爆,炸,炸55,次,次。1959,1979年20年,间,间美国,煤,煤矿的,地,地面设,施,施即煤,仓,仓、皮,带,带走廊,、,、烘干,机,机、洗,煤,煤厂等,共,共发生,煤,煤尘爆,炸,炸66,次,次。,我国,建,建国,以,以来,也,也经,常,常发,生,生煤,尘,尘爆,炸,炸事,故,故。,l981,年,年11月,召,召开,的,的全,国,国首,届,届煤,矿,矿粉,尘,尘学,术,术会,议,议,,代,代,表,表们,公,公认,煤,煤矿,发,发生,爆,爆炸,,,,一,般,般都,是,是瓦,斯,斯和,煤,煤尘,共,共同,爆,爆炸,的,的结,果,果,,个,个别,代,代表,把,把瓦,斯,斯比,做,做导,火,火线,和,和雷,管,管,,把,把,煤,煤尘,比,比做,炸,炸药,,,,并,认,认为,煤,煤尘,的,的爆,炸,炸威,力,力大,于,于瓦,斯,斯。,煤,煤尘,的,的危,害,害性,大,大于,瓦,瓦斯,煤,煤尘,将,将引,起,起井,下,下矿,工,工得,矽,矽肺,病,病(,具,具有,不,不逆,性,性,,难,难以,治,治愈)。,煤,煤尘,爆,爆炸,的,的后,果,果比,瓦,瓦斯,更,更严,重,重,,前,前者,将,将产,生,生大,量,量的,窒,窒息,性,性气,体,体二,氧,氧化,碳,碳和,有,有毒,性,性气,体,体一,氧,氧化,碳,碳,,造,造成,矿,矿工,中,中毒,或,或死,亡,亡;,后,后者,主,主要,产,产生,水,水蒸,气,气和,二,二氧,化,化碳,气,气体,。,。,东北,某,某亚,麻,麻厂,,,,,曾,曾因,亚,亚麻,粉,粉尘,超,超限,发,发生,爆,爆炸,,,,炸,毁,毁了,厂,厂房,和,和设,备,备,,死,死伤,数,数十,人,人。,在,在生,产,产过,程,程中,,,,易,产,产生,有,有机,粉,粉尘,的,的企,业,业,,如,如木,材,材加,工,工、,纺,纺织,和,和其,他,他,,当,当粉,尘,尘度,浓,浓度,超,超过,爆,爆炸,下,下限,时,时,,都,都可,能,能发,生,生爆,炸,炸。,因此,,,,了,解,解煤,尘,尘爆,炸,炸的,危,危险,性,性,,对,对煤,尘,尘爆,炸,炸事,故,故的,预,预防,具,具有,重,重要,意,意义,。,。,二、,煤,煤,尘,尘,爆,爆,炸,炸,的,的,条,条,件,件,煤尘,爆,爆炸,必,必须,同,同时,具,具备,以,以下,三,三个,条,条件,,,,即,:,:,1),煤,煤尘,本,本身,具,具有,爆,爆炸,性,性;,2),煤,煤尘,悬,悬浮,在,在空,气,气中,(,(即,形,形成,煤,煤尘,云,云),并,并达,到,到一,定,定的,浓,浓度,;,;,3),存,存在,具,具有,足,足够,的,的能,量,量、,能,能引,起,起煤,尘,尘爆,炸,炸的,着,着火,源,源。,缺少,其,其中,任,任何,一,一个,条,条件,时,时,,就,就不,会,会发,生,生煤,尘,尘爆,炸,炸。,煤尘,的,的爆,炸,炸性,1、,煤,煤尘,的,的爆,炸,炸性,从煤,尘,尘爆,炸,炸的,角,角度,而,而言,,,,煤,尘,尘的,爆,爆炸,性,性是,指,指在,着,着火,源,源的,作,作用,下,下能,着,着火,爆,爆炸,并,并在,煤,煤尘,云,云中,可,可自,行,行传,播,播爆,炸,炸的,细,细微,煤,煤粒,。,。我,国,国把0.75,1mm,以,以下,(,(或1mm以,下,下),的,的煤,粒,粒称,为,为煤,尘,尘。,实验,研,研究,表,表明,,,,有,的,的煤,尘,尘有,爆,爆炸,性,性,,有,有的,煤,煤尘,没,没有,爆,爆炸,性,性,,决,决定,有,有无,爆,爆炸,性,性的,主,主要,因,因素,是,是煤,尘,尘的,挥,挥发,分,分含,量,量。,我,我国,的,的大,多,多数,煤,煤矿,和,和煤,尘,尘在,可,可燃,挥,挥发,分,分含,量,量超,过,过10,后,后即,具,具有,爆,爆炸,性,性。,前,前苏,联,联也,把,把可,燃,燃挥,发,发分,含,含量,为,为10,作,作为,界,界限,值,值,,日,日本,将,将挥,发,发分,含,含量,超,超过11,,,粒,粒径,小,小于0.64mm,的,的煤,尘,尘作,为,为有,爆,爆炸,性,性煤,尘,尘,,前,前联,邦,邦德,国,国把,挥,挥发,分,分含,量,量超,过,过14,、,、美,国,国把,挥,挥发,分,分含,量,量超,过,过10,、,、英,国,国将,挥,挥发,分,分含,量,量超,过,过15,的,的煤,尘,尘作,为,为有,爆,爆炸,性,性的,煤,煤尘,。,。,在各,类,类煤,种,种中,,,,无,烟,烟煤,的,的煤,尘,尘一,般,般没,有,有爆,炸,炸危,险,险性,,,,其,挥,挥发,分,分指,数,数,daf,10%,。,。,在实,际,际操,作,作过,程,程中,,,,确,定,定,种,种煤,尘,尘是,否,否有,爆,爆炸,性,性,,更,更重,要,要的,方,方法,是,是通,过,过实,验,验进,行,行鉴,别,别。,除,除可,以,以利,用,用煤,尘,尘爆,炸,炸实,验,验巷,道,道进,行,行鉴,定,定外,,,,一,般,般都,是,是在,实,实验,室,室利,用,用煤,尘,尘爆,炸,炸性,试,试验,装,装置,进,进行,鉴,鉴定,。,。,煤尘,的,的爆,炸,炸性,2、,煤,煤尘,云,云的,爆,爆
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