煤矿瓦斯爆炸(王德颖制作)

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授课人：王德颖单位：平禹煤电公司安培中心日期：二0一一年七月十五日煤矿瓦斯爆炸煤矿瓦斯爆炸的主要内容三、煤矿瓦斯爆炸的主要影响因素

二、煤矿瓦斯爆炸条件一、煤矿瓦斯爆炸及其危害

一、煤矿瓦斯爆炸及其危害(一)概述

瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一。世界上发生第一次大型瓦斯爆炸事故是1675年英国茅斯汀煤矿（我国最早关于瓦斯爆炸的文献记载于1603年）。

世界煤矿开采史上最大的伤亡事故，是1942年发生于辽宁本溪煤矿的瓦斯、煤尘爆炸，造成1549人死亡、146人受伤。(二)瓦斯爆炸的化学反应过程

物质从一种状态迅速变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量的同时产生巨大声响的现象称为爆炸。爆炸可以分为物理性爆炸和化学性爆炸。

煤矿瓦斯爆炸属于化学性爆炸。根据爆炸特点和波及范围可将瓦斯爆炸分为以下三类：

1、局部瓦斯爆炸。

2、大型瓦斯爆炸。

3、瓦斯连续爆炸。

最终的化学反应式为：

CH4+2O2=CO2+2H2O+Q

如果O2不足，反应的最终式为：

CH4+O2=CO+H2+H2O+Q

由上式可知，当空气中甲烷浓度为9.5％时，从理论上讲，爆炸最为猛烈。(三)瓦斯爆炸的产生与传播过程

爆炸性的混合气体与高温热源同时存在，就将发生瓦斯的初燃（初爆），初燃产生以一定速度移动的焰面，焰面后的爆炸产物有很高的温度，由于热量集中而使爆源气体产生高温和高压，并急剧膨胀而形成冲击波。

爆炸时由于爆源附近气体高速向外冲击，在爆源附近形成气体稀薄的低压区,于是产生反向冲击波，使已被破坏的区域再一次受到破坏。如果反向冲击波的空气中含有足够的CH4和02，而火源又未消失，就可能发生第二次爆炸。瓦斯爆炸时会产生三个致命因素：高温、冲击波和有毒有害气体。

(四)瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸威力猛，造成灾害很严重。机毁人亡矿停产，深刻教训记心中。

瓦斯爆炸后生成大量有害气体，某些煤矿分析爆炸后的气体成分：

CO为2％—4％，

02为6％—l0％，

N2为82％—88％，

C02为4％—8％。

二、矿井瓦斯爆炸的条件矿井瓦斯爆炸的条件1、瓦斯浓度2、高温热源3、氧气浓度132

1、瓦斯浓度（5%-16%）

最优爆炸浓度（7%-8%）5%16%

2、火源（650℃-750℃)

明火、吸烟、电火花、放炮产生的火焰，以及摩擦撞击火花，都可以引起瓦斯爆炸。3、氧气浓度（＞12%）氧气浓度低于12％时，混合气体就失去爆炸性。三、瓦斯爆炸的主要影响因素影响瓦斯爆炸的因素很多很复杂，主要有：1、可燃性气体的混入。2、爆炸性煤尘的混入。3、惰性气体的混入。4、混合气体初始温度(即爆炸前混合气体温度)。5、瓦斯浓度与引火温度。6、混合气体的压力。1、可燃性气体的混入当瓦斯和空气的混合气体中混入可燃性气体时，由于这些气体(如氢气、硫化氢、乙烷、一氧化碳等)本身具有爆炸性，不仅增加了爆炸气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸下限降低。从而扩大了瓦斯爆炸的界限。2、爆炸性煤尘的混入

如果混入有爆炸性煤尘时，由于煤尘本身遇到300～400℃的火源能够放出可燃性气体，因此能使瓦斯爆炸下限降低。

3、惰性气体的混入

当混入惰性气体(如二氧化碳、氮气等)时，将使氧气浓度减少，降低瓦斯爆炸危险性。

4、混合气体初始温度(即爆炸前混合气体温度)

试验表明，初始温度越高，瓦斯爆炸界限就越大。当初始温度为20℃时，瓦斯爆炸界限为6.0%～13.4%;初始温度为700℃时，爆炸界限为3.25%～18.75%。5、瓦斯浓度与引火温度

不同的瓦斯浓度，所需的引火温度(引起爆炸的最低温度)也不同。一般说来，当瓦斯浓度为7%～8%时，其引火温度最低。6、混合气体的压力

压力越大，所需引火温度越低。当混合气体瞬间被压缩到原来体积的1/20时，由于混合气体被压缩而自身产生的热量就能使其自行爆炸。

本节课主要讲述了煤矿瓦斯爆炸的原理、危害、条件及其爆炸的影响因素。为做好