瓦斯爆炸

礦井瓦斯爆炸是一種熱---鏈式反應（也叫鏈鎖反應）。當爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源給予的熱能）後，反應分子的鏈即行斷裂，離解成兩個或兩個以上的游離基（也叫自由基）。這類游離基具有很大的化學活性，成為反應連續進行的活化中心。在適合的條件下，每一個游離基又可以進一步分解，再產生兩個或兩上以上的游離基。這樣循環不已，游離基越來越多，化學反應速度也越來越快，最後就可以發展為燃燒或爆炸式的氧化反應。所以，瓦斯爆炸就其本質來說，是一定濃度的甲烷和空氣中度作用下產生的激烈氧化反應。

基本介紹

• 中文名：瓦斯爆炸
• 性質：熱---鏈式反應
• 特點：燃燒或爆炸式的氧化反應
• 方程式： CH4+2O2→CO2+2H2O

爆炸條件

瓦斯爆炸的條件是：一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣。方程式為 CH4+2O2→CO2+2H2O條件點燃

瓦斯爆炸

預防需要先開窗，不能有明火或者任何火花。

瓦斯濃度

瓦斯爆炸有一定的濃度範圍，我們把在空氣中瓦斯遇火後能引起爆炸的濃度範圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%～16%

當瓦斯濃度低於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。

瓦斯爆炸界限並不是固定不變的，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。

引火溫度

瓦斯的引火溫度，即點燃瓦斯的最低溫度。一般認為，瓦斯的引火溫度為650℃～750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質及混合氣體的壓力等因素影響而變化。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。井下抽菸、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。

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，並不會發生爆炸。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，必須在火熄滅後才能啟封。

瓦斯爆炸原因

1 裝備不足、管理不落實 礦井安全裝備配置不足，“先抽後采，監測監控，以風定產”方針未得到完全落實。很多煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行，監控系統也不能有效發揮作用。另外瓦斯爆炸事故的發生，主要是由於管理上存在缺陷造成某些作業人員的違章失職。

2 企業職工安全意識淡薄，文化素質較低 據有關數據分析，大部分煤礦的瓦斯爆炸都是由於工作人員的違章操作造成的，並且絕大多數瓦斯事故都是由於“三違”引起的。煤礦的很多職工文化程度低，沒有經過正式安全培訓就下井，常常採用師帶徒的方式參與採掘等作業，缺乏基本的安全生產知識，不懂通風安全管理和操作規程，思想麻痹，違章作業，冒險蠻幹現象嚴重。

3 瓦斯積聚的存在 瓦斯積聚是指採掘工作面及其他地點，體積大於0.5m3的空間內積聚瓦斯濃度達到或超過2%的現象。瓦斯積聚是造成瓦斯爆炸的根本原因。造成瓦斯積聚的原因很多，主要有：礦井主通風機供風能力不足或通風系統不合理造成礦井缺風；掘進工作面或其它需單獨供風的巷道，因局部通風機、風筒原因使得瓦斯積聚；採煤工作面上隅角和採空區瓦斯積聚；巷道變形、調節風門故障等造成通風不良。

4 引爆火源的現象存在 在個別煤礦中，引爆火源的問題仍然存在。如有的礦井仍有明電、明火下井，井下電氣設備存在失爆的現象，甚至有的電工不懂技術或不負責任的，在拆除或損壞了防爆密閉圈，造成了失爆。煤礦井下引爆瓦斯的火源主要有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。

　

防範措施

1 最佳化通風網路及通風系統，防止瓦斯積聚 合理可靠的通風系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，瓦斯防治工程與採掘工程，必須同時設計，超前施工，同時投入使用。採煤工作面必須保持風路暢通，每個掘進工作面必須有合理的進風和迴風路線，避免形成串聯通風。另外在採煤過程中，採煤工作面迴風隅角容易積聚瓦斯，應及時有效地處理該區域積聚的瓦斯。處理的方法有:掛風障引流法、風筒導風法、移動泵站抽放法、尾巷排放瓦斯法、液壓局部通風機吹散法。

.2 礦井瓦斯濃度及火源監測技術 礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對於防止瓦斯爆炸非常重要，當發現瓦斯異常或有火源產生，立即採取措施可防止爆炸事故的發生。我國開發了KJ系列礦井安全監控系，以及各類檢測感測器、報警儀和斷電儀。按照國家煤礦安全監察局要求，所有礦井均要求安裝礦井安全綜合監控系統。安全監控系統的套用，為煤礦的安全生產做出了很大的貢獻，但是，決不能替代專職安全檢測人員的井下現場檢測。

.3 強化安全生產檢查 要側重檢查人們在井下作業中，違章把火種帶人井下、違章用電、違章放炮、違章敲打礦燈等具有導致瓦斯爆炸事故的異常行為，另外要側重檢查瓦斯抽放、通風管理、瓦斯監測、電氣設備防爆等，並要做到改變其異常，達到安全生產的客觀要求，從而控制瓦斯爆炸事故的發生。

4 強化進行全員安全培訓工作 首先企業領導幹部要進行安全生產培訓，使其懂技術、懂經營管理、懂安全生產法規，學會按煤礦生產規律辦事，嚴格執行“安全第一、預防為主”的安全生產方針，做到“責任明確，制度完善，執行有力，監督嚴格”。另外工人是第一生產者，通過生產技術和安全培訓，提高煤礦工人的技術素質、應變能力、安全意識和自我保護能力，才能杜絕違章作業、冒險蠻幹和避免瓦斯事故的發生。

5 加快新技術的研究力度，實現瓦斯綜合治理跨越式發展 加大“先抽後采”力度，實現煤礦瓦斯治理的根本轉變。積極實施“可保盡保、應抽盡抽、先抽後采、煤氣共采”的瓦斯綜合治理戰略，依靠科技進步，實現採煤採氣一體化、地面與井下抽放一體化，瓦斯抽放和利用一體化。積極開展鬆軟突出煤層水平長鑽孔打鑽技術、低透氣性煤層快速高效增透強化抽放技術、地面鑽孔鑽進固孔技術等關鍵技術攻關研究。加快巷道瓦斯湧出特徵、聲發射監測技術、電磁輻射監測技術等工作面非接觸連續預測及預警技術研究進度，並將信號併入礦井安全監測系統實現連續監測技術的創新性研究。通過工藝技術攻關研究，實現瓦斯綜合治理的技術突破。

防聚措施

（1）加強通風。使瓦斯濃度降低到《煤礦安全規程》規定的濃度以下，即採掘工作面的進風風流中不超過0.5%，迴風風流不超過1%，礦井總迴風流中不超過0.75%。

（2）加強檢查工作。及時檢查各用風地點的通風狀況和瓦斯濃度，查明隱患進行處理，是日常進行瓦斯管理的重要內容。我國20世紀80年代所用的甲烷檢查儀器有：光學甲烷檢定器、熱放式甲烷檢定器、甲烷警報器和甲烷遙測警報儀等。90年代以後使用比較先進的TX系列智慧型攜帶型氣體監測儀和遙測儀器等。

（3）對瓦斯含量大的煤層，進行瓦斯抽放，降低煤層及採空區的瓦斯湧出量。

防燃措施

（1）井口房、瓦斯抽放站及主要通風機房周圍20m內禁止使用明火。

（2）瓦斯礦井要使用安全照明燈，井下禁止拆開礦燈，禁止攜帶菸草及點火工具下井。

（3）嚴格管理井下火區。

（4）嚴格執行放炮製度。

（5）嚴格掘進工作面的局部通風機管理工作，局部通風機要設有風電閉鎖裝置。

（6）瓦斯礦井的電氣設備要符合《煤礦安全規程》關於防爆性能的規定。

（7）隨採礦機械化程度的提高，防止機械摩擦火花引燃瓦斯顯得日益重要。煤礦井下由於摩擦火花而引起的瓦斯爆炸事故占有相當的比例，因此不少國家對這個問題進行了研究，並提出，在摩擦部件的金屬表面溶敷一層活性小的金屬（如鉻），使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯；在鋁合金的表面塗各種塗料，以防止摩擦火花的發生和金屬中加入少量的鈹，降低摩擦火花的點燃性等。

爆炸危害

瓦斯爆炸產生的高溫高壓，促使爆源附近的氣體以極大的速度向外衝擊，造成人員傷亡，破壞巷道和器材設施，揚起大量煤塵並使之參與爆炸，產生更大的破壞力。另外，爆炸後生成大量的有害氣體，造成人員中毒死亡。