摘要:在眾多煤礦事故中,瓦斯爆炸造成的危害最大,從每年的事故統計來看,絕大多數特大事故都是由于瓦斯爆炸引起的。而在我國目前國有重點煤礦大多數屬于瓦斯礦井,其中高瓦斯礦井和突出礦井占全國礦井總數的44%。預防、控制瓦斯爆炸事故,是實現煤礦安全生產的關鍵。瓦斯防治是煤礦安全工作的重中之重,在提高每個干部職工對瓦斯的認識,特別是對瓦斯危害性的認識的同時,必須采取有利措施,有效防治煤礦重特大瓦斯事故的發生,以確保煤礦的安全生產。
??????? 關鍵詞:瓦斯爆炸;提高認識;防治措施
??????? 1 什么是瓦斯爆炸
???????? 瓦斯爆炸是瓦斯在一定濃度范圍內受激發而發生的劇烈化學反應,反應時產生大量的熱和氣體,主要是以CH4為主的瓦斯與空氣的混合氣體點燃后發生劇烈化學反應的結果。瓦斯爆炸是自由基鏈反應過程,它包括鏈引發、鏈傳遞、鏈分支和鏈終止等過程。如果混合氣體各成分達到爆炸濃度范圍,并且存在火源點,鏈反應過程就會被引發,鏈傳遞和連分支反應隨之很快發生,反應速度急劇增加,反應放出的熱量使氣體溫度迅速升高,體積劇烈膨脹,從而引起爆炸。
??????? 1.1瓦斯爆炸的危害
??????? 瓦斯爆炸是我國煤礦生產中最常見的災害事故,不僅造成大量人員傷亡,而且嚴重摧毀井巷設施,中斷生產,甚至引起煤塵爆炸、礦井火災、井巷垮塌等二次事故。礦內瓦斯爆炸時會產生三個致命的危險因素:高溫、沖擊波和有害氣體
??????? 1.1.1高溫
??????? 某些研究人員在瓦斯濃度在9.5條件下測定過爆炸時瞬間溫度,在自由空間可達1850℃在封閉空間內最高可達2650℃。瓦斯爆炸時沿巷道運動的化學反應帶和高溫氣體經過之處,人被燒傷或大面積燒傷可燃物被點燃而發生火災。
??????? 1.1.2沖擊波
??????? 爆炸壓力由于爆炸時氣體溫度驟然升高,必然引起氣體壓力的突然增大。其傳播速度總是大于聲速,所到之處造成人員傷亡、設備和通風設施損壞、巷道垮落。如果巷道頂板附近或冒落孔內存積瓦斯,或者巷道中有沉積煤塵,在沖擊波的作用下,它們就能夠均勻分散開來,形成新的爆炸混合物,產生再次爆炸。
??????? 1.1.3有害氣體
??????? 瓦斯爆炸后產生大量的有害氣體。CO的生成量往往成為人員大量傷亡的主要原因。
??????? 1.2瓦斯爆炸的條件
???????? 礦井瓦斯爆炸必須滿足下面三個條件:瓦斯濃度;一定的引火溫度;氧氣的濃度。
??????? 1.2.1 瓦斯濃度
??????? 瓦斯爆炸有一定的濃度范圍,我們把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為
??????? 瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%~16%。? 當瓦斯濃度低于5%時,遇火不爆炸,但能在火焰外圍形成燃燒層,當瓦斯濃度為9.5%時,其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反應);瓦斯濃度在16%以上時,失去其爆炸性,但在空氣中遇火仍會燃燒。 瓦斯爆炸界限并不是固定不變的,它還受溫度、壓力以及煤塵、其它可燃性氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。
??????? 1.2.2 引火溫度???
??????? 瓦斯的最低點溫度和最小點燃能量決定于空氣中的瓦斯濃度,初壓和火源的能量及其放出強度和作用時間。當瓦斯含量在7%一8%時,最易引燃;當混合氣體的壓力增高時,引燃溫度即降低;在引火溫度相同時,火源面積越大、點火時間越長,越易引燃瓦斯。高溫火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要條件之一。井下抽煙、電氣火花、違章放炮、煤炭自燃、明火作業等都易引起瓦斯爆炸。所以,在有瓦斯的礦井中作業,必須嚴格遵照《煤礦安全規程》的有關規定。
??????? 1.2.3 氧的濃度
??????? 實踐證明,空氣中的氧氣濃度降低時,瓦斯爆炸界限隨之縮小,當氧氣濃度減少到12%以下時,瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質對井下密閉的火區有很大影響,在密閉的火區內往往積存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧的濃度低,并不會發生爆炸。如果有新鮮空氣進入,氧氣濃度達到12%以上,就可能發生爆炸。因此,對火區應嚴加管理,在啟封火區時更應格外慎重,必須在火熄滅后才能啟封。
??????? 1.3 瓦斯爆炸的原因
?????????? 大量的瓦斯爆炸事故表明,礦井瓦斯爆炸必須滿足下面三個條件:瓦斯濃度;一定的引火溫度;氧氣的濃度,并且需要三者同時具備。在井下環境中,氧氣濃度在生產作業區域是具備的,也就是說只要前兩者同時具備,在生產區域就能發生瓦斯爆炸。因此瓦斯爆炸的主要直接原因就是瓦斯積聚及火源兩個因素。但是導致這兩個直接原因的是種種如:通風設計不合理、管理不當、管理制度不完善,安全投入少、安全意識不到位等等客觀原因。
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