粉尘的理化性能及煤尘爆炸原理分析

（一）粒度

粒度是可燃粉尘爆炸的重要影响因素。粒度越小，分散度越大，表面积越大，化学活性越强，在空气中悬浮的时间也更长，氧化反应速度也就越快，因此就越容易发生爆炸，其最小点火能量和爆炸浓度下限更低，爆炸浓度范围扩大，最大爆炸压力及上升速度也越大，爆炸危险性和破坏性增加。

如果粉尘的粒度过大，它就会因此失去爆炸性。如粒径大于400µm的聚乙烯、面粉及甲基纤维素等粉尘不能发生爆炸；而多数煤粉尘粒径小于100µm时才具有爆炸能力。

可燃粉尘的粒度与点燃能量的关系如图9-2所示。

图9-2 粒度与点燃能量的关系

粉尘粒度与最大爆炸压力的关系，见表9-5和表9-6。

表9-5 粉尘粒度与最大爆炸压力的关系 （单位：×10⁵Pa）

表9-6 不同粒度铝粉的最大爆炸压力(www.xing528.com)

（二）燃烧热

燃烧热高的可燃粉尘，其爆炸浓度下限低，一旦发生爆炸即呈高温高压，爆炸威力大，如图9-3所示。

图9-3 粉尘爆炸浓度下限值与燃烧热的关系

（三）挥发分

粉尘含可燃挥发分越多，热解温度越低，爆炸危险性和爆炸产生的压力越大。一般认为，煤尘可燃挥发分小于10%的，基本上没有爆炸危险性。

（四）灰分和水分

可燃粉尘中的灰分（即不燃物质）和水分的增加，其爆炸危险性便降低。因为，它们一方面能较多地吸收体系的热量，从而减弱粉尘的爆炸性能；另一方面灰分和水分会增加粉尘的密度，加快其沉降速度，使悬浮粉尘浓度降低。实验表明，煤尘中含灰分达30%～40%时不会爆炸。目前煤矿所采用的岩粉棚和布撒岩粉，就是利用灰分能削弱煤尘爆炸这一原理来制止煤尘爆炸的。