[发明专利]一种用于硫化矿尘爆炸压力评价的方法

说明书

本发明公开了一种用于硫化矿尘爆炸压力评价的方法，该方法包括：一、配制硫化矿尘并测定爆炸压力和计算还原成分指数，结合硫化矿尘的浓度绘制硫化矿尘爆炸压力判定图；二、采集硫化矿尘样品测定浓度；三、检测得到硫化矿尘样品的元素成分，推算参与爆炸的阴离子成分，然后计算还原成分指数；四、根据硫化矿尘浓度结果和还原成分指数，参照硫化矿尘爆炸压力判定图对硫化矿尘的爆炸压力进行预测并评价。本发明研究硫化矿尘爆炸压力与硫化矿尘浓度及还原成分指数的关系并绘制硫化矿尘爆炸压力判定图，再对硫化矿尘取样测定并代入图中进行爆炸压力预测评价，评价结果可靠稳定，过程条件温和，简单易行，无需引爆工艺，适用于生产现场。

技术领域

本发明属于粉尘爆炸危险性评价与预防技术领域，具体涉及一种用于硫化矿尘爆炸压力评价的方法。

背景技术

我国有色金属矿山众多，其中含硫金属矿山数量庞大。含硫金属矿山的生产过程中会产生大量硫化矿尘，其中部分粉尘具有爆炸性，而在矿井下具有氧气条件，且在部分井下具备相对密闭空间，故一旦具备点火源的条件则可能发生硫化矿尘爆炸事故，进而造成经济损失与人员伤亡。故对井下硫化矿尘的爆炸危险性进行评价以采取针对性的预防措施是必要的。但由于粉尘爆炸的发生影响因素繁多、硫化矿尘成分复杂多变，对硫化矿尘的爆炸危险性进行评价则十分困难。

现有技术中通过引爆试验反映评价硫化矿尘的爆炸危险性，其本身就具有一定危险性，且实验过程繁琐，条件苛刻，无法应用于生产现场。另外，从安全原理进行分析，该方法仅可获得粉尘能否发生爆炸的结果，而无法评价发生爆炸的可能性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于硫化矿尘爆炸压力评价的方法。该方法研究硫化矿尘爆炸压力与硫化矿尘浓度及还原成分指数Ω_还的关系并绘制得到硫化矿尘爆炸压力判定图，再对实际生产中的硫化矿尘取样测定并代入图中进行爆炸压力预测评价，进而实现了对硫化矿尘的爆炸危险性的判断，评价结果可靠稳定，过程条件温和，简单易行，无需引爆工艺，适用于生产现场。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于硫化矿尘爆炸压力评价的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、配制一系列不同浓度、不同参与爆炸离子成分含量的硫化矿尘，然后采用20L球形爆炸实验装置分别测定硫化矿尘的爆炸压力，并采用公式(1)对硫化矿尘的还原成分指数Ω_还分别进行计算：

其中，公式(1)中还原成分指数Ω_还为硫化矿尘中参与爆炸的离子成分中阴离子对应基团的质量百分比与摩尔质量的比值之和；分别为不同阴离子对应基团的摩尔质量，分别为不同阴离子对应基团的质量百分比，b～j分别为阴离子对应基团的不同价态的数值，且b和j均为不小于1的正整数；

根据一系列硫化矿尘的浓度、计算得到的还原成分指数Ω_还和测定的爆炸压力的数据，绘制硫化矿尘爆炸压力在不同硫化矿尘浓度和还原成分指数的等高线图，得到硫化矿尘爆炸压力判定图；

步骤二、采集硫化矿尘样品，然后采用矿尘浓度分析仪对采集的生产现场硫化矿尘浓度进行测定；

步骤三、采用矿石分析仪对步骤二中采集的硫化矿尘样品进行分析检测，得到硫化矿尘样品的元素成分，结合硫化矿尘样品来源的矿石的类型，推算获得硫化矿尘样品中参与爆炸的阴离子成分，然后采用步骤一中的公式(1)对硫化矿尘样品的还原成分指数Ω_还进行计算：

步骤四、根据步骤二中测定的硫化矿尘浓度结果，以及步骤三中得到的硫化矿尘样品的还原成分指数Ω_还的数值结果，参照步骤一中得到的硫化矿尘爆炸压力判定图，对硫化矿尘的爆炸压力进行预测并评价。