Staubexplosionen sind eine große Gefahrenquelle in Industriebetrie- ben,
in denen brennbare Stäube verarbeitet werden oder als Nebenpro- dukt
entstehen. Beispiele solcher gefährdeten Betriebe sind Zucker- fabriken,
Getreidemühlen, besonders aber der Kohlenbergbau. Das I - gangsetzen
einer Explosion setzt voraus, da es zur Bildung eines
Staub-Luft-Gemisches kommt. Die Staubkonzentration in diesem Gemisch muß
Werte innerhalb gewisser Grenzen annehmen; oberhalb und unter- halb
dieser Grenzen ist das Gemisch nicht explosionsfähig. Die kri- tischen
Konzentrationswerte sind durch die Staubart bestimmt [1J. In den oben
genannten Industriebetrieben setzt sich Staub an festen Wänden und Böden
ab. Zur Ausbildung des Staub-Luft-Gemisches ist es notwendig, daß der
Staub aufgewirbelt wird. Beschränkt man die Betrachtungen auf den
Untertagebetrieb im Kehle- bergbau, so gibt es zwei Hauptursachen für
die Aufwirbelung von Koh- lestaub, der in den Strecken (Stollen)
abgelagert ist. Einmal ist es die mögliche Aufwirbelung im stationären
Wetterstrom (Belüftung des Bergwerks); die hierbei maßgeblichen Werte
der stationären Luftge- schwindigkeit liegen bei 4-8m/s [2J. Zum
anderen kann der abgelagerte Staub auf instationäre Weise durch eine
Luftdruckwelle (Stoßwelle) aufgewirbelt werden. Eine instation- äre
Stoßwelle entsteht z.B. als Folge einer plötzlichen Methangas-
(Grubengas-) Verbrennung. Eine gasdynamische Beschreibung dieser Wel-
lenbildung ist in [3J für den Fall gegeben, daß man die Verbrennung und
die Stoßausbreitung in der Strecke in idealisierter Weise als
eindimensionalen, instationären Vorgang ansehen kann. Die Stoßwelle eilt
der Flammenfront mit Uberschallgeschwindigkeit voraus; sie er- zeugt in
der Luft eine Nachströmung, deren Geschwindigkeit etwa das Zehnfache der
stationären Wettergeschwindigkeit ist.
