按：本文综合美、英、法、日及我国历史上曾发生的有关煤尘爆炸的诸多翔实资料，通过对大量理论和实验数据的研究和对比分析，揭示出煤尘爆炸的三个基本条件、发生机理和三个阶段的过程，概括了煤尘爆炸“三高一多”的特征和四个方面的严重危害。在此基础上，就黑龙江七台河东风煤矿“11.27”特别重大煤尘爆炸事故发生的原因进行了分析，提出了汲取事故教训，预防煤尘爆炸的措施建议。 
主题词：煤尘爆炸 基本特征 预防对策 
煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘。其中，采掘作业产生的煤尘量占80%，装运产生的煤尘量占20%。具有煤尘爆炸危险的煤矿都有发生特别重大煤尘爆炸事故的可能。其灾害程度可造成矿毁人亡，国内外煤矿曾多次发生煤尘爆炸事故。典型案例如下： 
1906年，法国吉利耶尔煤矿发生煤尘爆炸死亡1099人，煤矿经两年重建才恢复生产。这是一个无瓦斯煤矿，也是世界上第一次发生煤尘爆炸。从此，世界上各主要产煤国家对煤尘爆炸开始进行广泛研究，重视预防煤尘爆炸事故工作。 
1907年，美国孟诺加煤矿发生煤尘爆炸，死亡362人，占入井人数的97%。 
1910年，英国黑里顿煤矿煤矿发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡346人，其中287人死于CO中毒。 
1913—1933年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。 
1942年，日本侵占东北时期，采取不顾工人死活的掠夺式生产方式，致使本溪煤矿发生了世界史上最大的一次瓦斯煤尘爆炸事故，死亡1549人，伤残246人，死亡者中多为CO中毒。事故前巷道内沉积了大量煤尘，电火花点燃局部聚存瓦斯而引起煤尘爆炸。为掩人耳目，日本侵略者将矿井封闭。 
1962年，山西大同老白硐煤矿在高产日发生了电火花引燃局部瓦斯导致煤尘爆炸，死亡629人。 
1963年，日本三池煤矿发生煤尘爆炸，死亡458人，伤832人，死亡者多为CO中毒。这次事故是发生在该煤矿的主提煤斜井，是电绞车提升装满煤的串车，由于矿车脱钩顺斜井翻滚滑下，将沉积的大量煤尘和矿车内的煤冲击飞扬形成煤尘云，加之矿车与轨道摩擦产生火花，引起煤尘大爆炸。此事故后经还原实验证实。 
2005年，七台河东风煤矿主要提煤皮带斜井发生煤尘爆炸，死亡171人。 
从上列事故中可以得出如下结论： 
1、煤尘能在无瓦斯的情况下发生单纯的煤尘爆炸； 
2、瓦斯燃烧或爆炸可导致煤尘爆炸，并可造成更大的破坏，二者互为因果关系； 
3、瓦斯煤尘同时存在，可降低煤尘爆炸下限浓度并增加煤尘爆炸的危险性； 
4、煤尘爆炸产生大量一氧化碳，这是造成大量人员伤亡的主要原因。
一、煤尘爆炸条件、机理和过程 

（一）爆炸条件。在矿井正常通风的情况下，具备以下三个条件即可发生爆炸： 
1、煤尘本身具有爆炸性。其爆炸性是经技术鉴定和实验测出的：一是在煤尘瓦斯爆炸实验巷道，进行模拟实验测得。二是在实验室用大管状煤尘爆炸鉴定仪试验得出。三是通过分析煤的挥发分得出。当挥发分（V指）<10%时，可认定煤尘基本无爆炸性，但按规定必须进试验才能最后确定。当V指>10%时，有爆炸性。（V指<10% 为无爆炸性，V=10%-15%为弱爆炸性，V指=15-28%为强爆炸性，V指>28%为强烈爆炸性） 
2、煤尘在空气中的浓度。煤尘是指煤的颗粒直径在1mm以下的粉煤。煤尘参与爆炸的主体是直径在0.075mm的煤尘。由于实验煤样和实验条件的不同，测得爆炸浓度的下限和上限浓度也不同。我国下限浓度为45g/m3，前苏联为30-50g/ m3，波兰为30 g/ m3，德国为28 g/ m3，美国32 g/ m3，英国50 g/ m3，法国23 g/ m3，日本48g/ m3。爆炸上限为最强的浓度为300-400 g/ m3。国外测得的煤尘爆炸上限浓度目前为1000-2000g/ m3，这在煤矿生产环节中是不常有的。 
3、煤尘爆炸的点燃热源。经实验，煤尘点燃浓度为650-990℃，但由于煤的可燃挥发分和试验的条件不同而不同，煤尘点燃温度有时低于650℃的，有时高于1000℃。前苏联测得的最高点燃温度达937-1150℃。在煤矿井下能点燃煤尘的热源有：放炮火焰（这是大量存在的）、电气设备产生的火花、电缆接头不良或电缆损坏产生的短路或撞击产生电弧、斜井跑车产生的摩擦火花、皮带堵转产生摩擦皮带着火、矿井内外因火灾、瓦斯燃烧或爆炸以及炸药爆炸等。 
（二）煤尘爆炸的机理。一是煤尘悬浮在空气中，因颗粒小与氧气接触面积增大，加强了煤的氧化速度和强度；二是煤尘受热后可产生大量的可燃气体，如1kg 的焦煤（挥发分在20%-26%）受热后可产生290-350L的可燃气体。 
（三）煤尘爆炸过程。第一阶段，煤尘在热源的作用下氧化释放大量可燃气体；第二阶段，可燃气体和空气混合后促使强烈氧化燃烧；第三阶段，热分子传导和火焰辐射在介质中迅速传播，使附近煤尘扬起，受热燃烧，之后，燃烧产物迅速膨胀而形成火焰，前面的压缩波、冲击波使火焰前方气体压力增高，引起火焰自动加速，继续循环下去，因煤尘的存在可持续发生剧烈的化学反应，使火焰跳跃或发生爆炸。这个过程是瞬间的，在煤尘爆炸地点发生激烈的化学反应，空气受热膨胀形成负压区，其负压值可达0.5kg/cm2，造成逆向冲击波，如爆炸地点仍有煤尘瓦斯时可发生第二次爆炸。该地点爆炸力正反向交错，支架和物料设备移动方向紊乱，这是判明二次爆炸的重要依据。 
二、煤尘爆炸的特征和危害 
　 煤尘爆炸可呈现“三高一多”的特点，即高温、高速、高压，产生大量一氧化碳。具体是： 
高温：煤尘爆炸按理论计算，温度高达2300-2500℃。日本实验测得为1600-1900℃。 
高速：用化学方法计算爆炸波速度高达1120m/s。实验室测得为1100-1800 m/s ，按理论计算最大速度为 2340 m/s。 
高压：理论压力为7.5kg/cm2，距爆源越远压力越大。据美国乔治拉伊斯的巷道实验结果是：在有大量煤尘沉积的巷道内发生煤尘爆炸后，距爆源越远爆炸压力越大。距爆源106米时压力为4.43kg/ cm2，距228米时压力为8.37kg/cm2。因此煤尘爆炸呈离爆源越远破坏越严重的特点。国外实验测得爆炸压力高达19kg/cm2，甚至将抗压强度为40 kg/ cm2钢板巷道爆坏，并把钢板抛出150米，表现出遇巷道中障碍物拐弯处爆炸压力有很大的增高。