瓦斯爆炸的原理及预防

瓦斯爆炸的原理及预防瓦斯爆炸的原理及预防 瓦斯爆炸是一种热一链式反应 也叫链锁反应 当爆炸 混合物吸收一定能量 通常是引火源给予的热能 后 反应分 子的链即行断裂 离解成两个或两个以上的游离基 也叫自由 基 这类游离基具有很大的化学活性 成为反应连续进行的 活化中心 在适合的条件下 每一个游离基又可以进一步分解 再产生两个或两上以上的游离基 这样循环不已 游离基越来 越多 化学反应速度也越来越快 最后就可以发展为燃烧或爆 炸式的氧化反应 所以 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 瓦斯爆炸的条件是 一定浓度的瓦斯 高温火源的存在和 充足的氧气 1 瓦斯浓度瓦斯浓度 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 5 16 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 9 5 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 2 引火温度引火温度 瓦斯的引火温度 即点燃瓦斯的最低温度 一般认为 瓦 斯的引火温度为 650 750 但因受瓦斯的浓度 火源的性 质及混合气体的压力等因素影响而变化 当瓦斯含量在 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 3 氧的浓度氧的浓度 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 瓦斯爆炸产生的高温高压 促使爆源附近的气体以极大的 速度向外冲击 造成人员伤亡 破坏巷道和器材设施 扬起大 量煤尘并使之参与爆炸 产生更大的破坏力 另外 爆炸后生 成大量的有害气体 造成人员中毒死亡 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