分析煤矿瓦斯爆炸的原理避免煤矿瓦斯爆炸应采取的措施

【专家解说】：1、瓦斯爆炸，即瓦斯和空气混合后，在一定条件下，遇高温热源发生的热-链式氧化反应，并伴有高温及压力(压强)上升的现象。瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。 2、瓦斯爆炸的主要参数（1）一定的瓦斯浓度。瓦斯浓度在5%-16%之间。 （2）一定的引火温度。点燃瓦斯的最低温度在650-750℃之间，且存在时间必须大于瓦斯爆炸的感应期。 （3）充足的氧气含量。氧气浓度不得低于12%。 1） 瓦斯的爆炸浓度 在正常的大气环境中，瓦斯只在一定的浓度范围内爆炸，这个浓度范围称瓦斯的爆炸界限，其最低浓度界限叫爆炸下限，其最高浓度界限叫爆炸上限，瓦斯在空气中的爆炸下限为5～6％，上限为14～16％。 瓦斯爆炸界限不是固定不变的，它受到许多因素的影响，其中重要的有：（1）氧的浓度 （2）其它可燃气体 混合气体中有两种以上可燃气体同时存在时，其爆炸界限决定于各可燃气体的爆炸界限和它们的浓度。3）煤尘 ----本身具有爆炸，300~400 ℃挥发气体（4）空气压力 ----压力大，分子接近，碰撞几率增加范围扩大 （5）惰性气体 可以降低瓦斯爆炸的危险性。 2） 瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量。 瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度，瓦斯-空气混合气体的最低点燃温度，绝热压缩时565℃，其它情况时650℃。 最低点燃能量为0.28mJ。 3、预防瓦斯爆炸的有效措施，主要从防止瓦斯积聚和消除火源两方面着手。 　 　1． 防止瓦斯积聚的措施 　　(1)加强通风。使瓦斯浓度降低到《煤矿安全规程》规定的浓度以下，即采掘工作面的进风风流中不超过0．5％，回风风流不超过1％，矿井总回风流中不超过0．75％。 　　(2)加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度，查明隐患进行处理，是日常进行瓦斯管理的重要内容。我国20世纪80年代所用的甲烷检查仪器有：光学甲烷检定器、热放式甲烷检定器、甲烷警报器和甲烷遥测警报仪等。90年代以后使用比较先进的TX系列智能便携式气体监测仪和遥测仪器等。 　　(3)对瓦斯含量大的煤层，进行瓦斯抽放，降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。 　 　2． 防止瓦斯引燃的措施 　　(1)井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房周围20m内禁止使用明火。 　　(2)瓦斯矿井要使用安全照明灯，井下禁止打开矿灯，禁止携带烟草及点火工具下井。 　　(3)严格管理井下火区。 　　(4)严格执行放炮制度。 　　(5)严格掘进工作面的局部通风机管理工作，局部通风机要设有风电闭锁装置。 　　(6)瓦斯矿井的电气设备要符合《煤矿安全规程》关于防爆性能的规定。 　　(7)随采矿机械化程度的提高，防止机械摩擦火花引燃瓦斯显得日益重要。煤矿井下由于摩擦火花而引起的瓦斯爆炸事故占有相当的比例，因此不少国家对这个问题进行了研究，并提出，在摩擦部件的金属表面溶敷一层活性小的金属(如铬)，使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯；在铝合金的表面涂各种涂料，以防止摩擦火花的发生和金属中加入少量的铍，降低摩擦火花的点燃性等。