矿井瓦斯爆炸的原因及防治措施

1、 矿井瓦斯爆炸的原因及防治措施 摘要：在众多煤矿事故中，瓦斯爆炸造成的危害最大，从每年的事故统计来看，绝大多数特大事故都是由于瓦斯爆炸引起的。而在我国目前国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井，其中高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44。预防、控制瓦斯爆炸事故，是实现煤矿安全生产的关键。瓦斯防治是煤矿安全工作的重中之重，在提高每个干部职工对瓦斯的认识，特别是对瓦斯危害性的认识的同时，必须采取有利措施，有效防治煤矿重特大瓦斯事故的发生，以确保煤矿的安全生产。 关键词：瓦斯爆炸；提高认识；防治措施 1 什么是瓦斯爆炸 瓦斯爆炸是瓦斯在一定浓度范围内受激发而发生的剧烈化学反应,反应时产生大量的热和气体，主

2、要是以ch4为主的瓦斯与空气的混合气体点燃后发生剧烈化学反应的结果。瓦斯爆炸是自由基链反应过程，它包括链引发、链传递、链分支和链终止等过程。如果混合气体各成分达到爆炸浓度范围，并且存在火源点，链反应过程就会被引发，链传递和连分支反应随之很快发生，反应速度急剧增加，反应放出的热量使气体温度迅速升高，体积剧烈膨胀，从而引起爆炸。 1.1瓦斯爆炸的危害 瓦斯爆炸是我国煤矿生产中最常见的灾害事故,不仅造成大量人员伤亡,而且严重摧毁井巷设施,中断生产,甚至引起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷垮塌等二次事故。矿内瓦斯爆炸时会产生三个致命的危险因素：高温、冲击波和有害气体 1.1.1高温 某些研究人员在瓦斯浓度在9

3、.5条件下测定过爆炸时瞬间温度，在自由空间可达1850在封闭空间内最高可达2650。瓦斯爆炸时沿巷道运动的化学反应带和高温气体经过之处，人被烧伤或大面积烧伤可燃物被点燃而发生火灾。 1.1.2冲击波 爆炸压力由于爆炸时气体温度骤然升高，必然引起气体压力的突然增大。其传播速度总是大于声速，所到之处造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、巷道垮落。如果巷道顶板附近或冒落孔内存积瓦斯，或者巷道中有沉积煤尘，在冲击波的作用下，它们就能够均匀分散开来，形成新的爆炸混合物，产生再次爆炸。 1.1.3有害气体 瓦斯爆炸后产生大量的有害气体。co的生成量往往成为人员大量伤亡的主要原因。 1.2瓦斯爆炸的条件 矿井瓦

4、斯爆炸必须满足下面三个条件：瓦斯浓度；一定的引火温度；氧气的浓度。 1.2.1 瓦斯浓度 瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为 瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为516。 当瓦斯浓度低于5时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，当瓦斯浓度为95时，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应)；瓦斯浓度在16以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。 瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。 1.2.2 引火温度 瓦斯的最低点温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度，初压和火源的能量及其放出强度和作用时间。当

5、瓦斯含量在7一8时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以，在有瓦斯的矿井中作业，必须严格遵照煤矿安全规程的有关规定。 1.2.3 氧的浓度 实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12以上，就

6、可能发生爆炸。因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。 1.3 瓦斯爆炸的原因 大量的瓦斯爆炸事故表明,矿井瓦斯爆炸必须满足下面三个条件：瓦斯浓度；一定的引火温度；氧气的浓度，并且需要三者同时具备。在井下环境中,氧气浓度在生产作业区域是具备的,也就是说只要前两者同时具备,在生产区域就能发生瓦斯爆炸。因此瓦斯爆炸的主要直接原因就是瓦斯积聚及火源两个因素。但是导致这两个直接原因的是种种如：通风设计不合理、管理不当、管理制度不完善，安全投入少、安全意识不到位等等客观原因。上一页 1 2下一页 1.3.1 瓦斯积聚 瓦斯积聚的原因是多方面的,主要有: (1)对通风系统

7、管理不严格,局部通风机随意停风造成瓦斯积聚。 (2)通风系统不合理造成瓦斯积聚。 (3)在没有形成全负压通风的情况下,强行生产,不合理串联、角联造成巷道无风、微风,形成瓦斯积聚。 (4)巷道贯通,新旧工作面接替时,通风系统不能及时调整导致部分巷道瓦斯积聚。 (5)瓦斯检查员脱岗,不按规定检查瓦斯,使瓦斯积聚不能及时处理,积聚范围扩大造成瓦斯爆炸。 1.3.2 引爆火源 井下的一切高温热源都可以引起瓦斯燃烧或爆炸，但主要火源是放炮和机电火花。随着煤矿机械化程度的提高，摩擦火花引燃瓦斯爆炸的事故逐渐增多。 1.3.3 间接原因 (1)个别矿山现场管理混乱,干部违章指挥,违章作业。 (2)“安全第一

8、”的思想意识不强,领导干部主要忙于市场经营,放松对安全工作的领导,有些干部工作不深入,下井现场管理不到位,尤其是技术管理和执行规章不严格,对一些隐患存在侥幸心理。 (3)安全投入少,导致安全隐患增加,矿井抗灾能力减弱。 (4)许多煤矿在用工制度的管理上存在很大的问题,管理制度混乱,职工队伍不稳定流动性大,安全培训比较困难,工人的素质低,安全意识弱,违章现象严重。 (5)安全管理制度不够完善。 2 矿井瓦斯爆炸的防治措施 防治瓦斯爆炸，一方面必须从思想上提高每个干部员工对瓦斯爆炸及防治的认识；另一方面加强瓦斯爆炸防治的基本方法。 2.1 提高认识 提高一个认识，就是要通过坚持不懈地学习、培训和安

9、全教育，提高每个干部职工对瓦斯的认识，特别是对瓦斯危害性的认识。熟知瓦斯的物理形态、化学性质、瓦斯引爆的三个条件。清楚各类瓦斯事故前后的征兆、特点和规律，掌握灾害预防、事故抢险、矿山救护的基本知识和一般技能，增强安全意识和自主保安能力，进而学会驾驭和驯服瓦斯。通过提高认识，确立正确的安全指导思想。正确处理安全与生产的关系。坚持“以风定产”和“三不生产”政策，制定合理的开采强度。安全与生产出现矛盾时，不冒险作业不抢进度，在确保安全的前提下，组织生产。 2.2 基本方法 预防瓦斯爆炸的措施就是防止瓦斯的积聚和杜绝或限制高温热源的出现。 2.2.1预防瓦斯积聚 所谓瓦斯积聚就指采掘工作面及其主巷道内

10、，体积大于0.5的空间内积聚的瓦斯浓度达到2的现象。 （1）通风是防止瓦斯积聚的基本方法 （2）及时处理局部积存的瓦斯 （3）顶板冒落孔内积存瓦斯的处理 （4）恢复有大量瓦斯积存的盲巷或打开密闭时的处理 （5）抽放瓦斯 （6）经常检查瓦斯浓度和通风状况。 2.2.2预防瓦斯引燃 预防瓦斯引燃的原则是对一切非生产必需的热源，要 坚决禁绝。生产中可能发生的热源，必须严加管理和控制，防止它的发生或限定其引燃瓦斯的能力。 （1）规程规定，严禁携带烟草和点火工具下井；井下禁止使用电炉，禁止打开矿灯；井口房、抽放瓦斯泵房以及通风机房周围20m内禁止使用明火；井下需要进行电焊、气焊和喷灯焊接时，应严格遵守有关规定，对井下火区必须加强管理；瓦斯见顶灯的各个部件都必须符合规定，等等。 （2）采用防爆的电器设备。 致谢 通过这门课程的学习，我了解了一些有关煤矿生产的问题。我国是煤炭大国，而我家乡-山东省济宁市也是产煤的地方。矿井瓦斯概论作为一门矿业类特色选修课，很好的让我们这些非矿井相关专业的学生了解一些采矿安全的知识。 参考文献： 1 买买提 吉