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一、瓦斯爆炸過程及其危害
１.瓦斯爆炸的化學反應過程
瓦斯爆炸是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在高溫熱源的作用下發生激烈氧化反應的過程。

礦井瓦斯爆炸是一種熱－鏈反應過程(也稱連鎖反應)。
２.瓦斯爆炸的產生與傳播過程
爆炸性的混合氣體與高溫火源同時存在，
初燃(初爆)→焰面→沖擊波→新的爆炸混合物
３、瓦斯爆炸的危害
礦內瓦斯爆炸的有害因素是，高溫、沖擊波和有害氣體。
焰面是巷道中運動著的化學反應區和高溫氣體，其速度大、溫度高。從正常的燃燒速度（1～2.5m/s）到爆轟式傳播速度（2500m/s）。焰面溫度可高達2150～2650°c。焰面經過之處，人被燒死或大面積燒傷，可燃物被點燃而發生火災。
沖擊波鋒面壓力由幾個大氣壓到20大氣壓，前向沖擊波疊加和反射時可達100大氣壓。其傳播速度總是大于聲速，所到之處造成人員傷亡，設備和通風設施損壞，巷道垮塌。
瓦斯爆炸后生成大量有害氣體，某些煤礦分析爆炸后的氣體成份為o26％～10％，n282％～88％，co24％～8％，co2％～4％。如果有煤塵參與爆炸，co的生成量更大，往往成為人員大量傷亡的主要原因。
二、瓦斯爆炸的主要參數
1、瓦斯的爆炸濃度
在正常的大氣環境中，瓦斯只在一定的濃度范圍內爆炸，這個濃度范圍稱瓦斯的爆炸界限，其最低濃度界限叫爆炸下限，其最高濃度界限叫爆炸上限，瓦斯在空氣中的爆炸下限為5～6％，上限為14～16％。
瓦斯爆炸界限不是固定不變的，它受到許多因素的影響，
其中重要的有：
（1）氧的濃度
正常大氣壓和常溫時，瓦斯爆炸濃度與氧濃度關系，如柯瓦德爆炸三角形所示(圖9-6-1)。氧濃度降低時，爆炸下限變化不大(be線)爆炸上限則明顯降低(ce線)。氧濃度低于12％時，混合氣體就失去爆炸性。
（2）其它可燃氣體
混合氣體中有兩種以上可燃氣體同時存在時，其爆炸界限決定于各可燃氣體的爆炸界限和它們的濃度。可由公式求出：

n1、n2、n3...nn——分別為各可燃氣體的爆炸上限或下限，％；
（3）煤塵
煤塵具有爆炸危險，300～400℃時就能從煤塵內揮發出多種可燃氣體，形成混合的爆炸氣體，使瓦斯的爆炸危險性增加.
（4）空氣壓力
爆炸前的初始壓力對瓦斯爆炸上限有很大影響。可爆性氣體壓力增高，使其分子間距更為接近，碰撞幾率增高。
（5）惰性氣體
可以降低瓦斯爆炸的危險性。
2、瓦斯的最低點燃溫度和最小點燃能量
瓦斯的最低點燃溫度和最小點燃能量決定于空氣中的瓦斯濃度，瓦斯-空氣混合氣體的最低點燃溫度，絕熱壓縮時565℃，其它情況時650℃。最低點燃能量為0.28mj。
3、瓦斯的引火延遲性
引火延遲性：瓦斯與高溫熱源接觸后，不是立即燃燒或爆炸，而是要經過一個很短的間隔時間，這種現象叫引火延遲性，間隔的這段時間稱感應期.
安全意義：在井下高溫熱源是不可避免的，但關鍵是控制其存在時間在感應期內。例如，使用安全炸藥爆炸時，其初溫能達到2000℃左右，但高溫存在時間只有16-6～10-7s，都小于瓦斯的爆炸感應期，所以不會引起瓦斯爆炸。如果炸藥質量不合格，炮泥充填不緊或放炮操作不當，就會延長高溫存在時間，一旦時間，超過感應期，就能發生瓦斯燃燒或爆炸事故
三、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析
1、火源
井下的一切高溫熱源——電氣、放炮、摩擦、靜電
2、發生地點
掘進工作面占80%~90%，采煤工作面占10%~20%
采煤工作面發生地點上隅角，采煤機藥割附近
掘進面發生的原因：一方面是這些地點采用局扇通風，如果局扇停止運轉、風筒末端距工作面較遠、風筒漏風太大或局扇供風能力不夠，以致風量不足或風速過低，瓦斯容易積聚。另一方面，放炮，掘進機械，局扇，電鉆等的操作管理，如不符合規定，容易產生高溫火源。
四、預防瓦斯爆炸的措施
(一)防止瓦斯積聚
所謂瓦斯積聚是指瓦斯濃度超過2％，其體積超過0.5m3的現象。
1、搞好通風有效地通風是防止瓦斯積聚的最基本最有效方法。瓦斯礦井必須做到風流穩定，有足夠的風量和風速，避免循環風，局部通風風筒末端要靠近工作面，放炮時間內也不能中斷通風，向瓦斯積聚地點加大風量和提高風速
2、及時處理局部積存的瓦斯
1）、采面上隅角瓦斯積聚處理；
(1)迫使一部分風流流經工作面上隅角，將該處積存的瓦斯沖淡排出
(2)全負壓引排法
(3)高瓦斯工作面采用并聯摻新的通風系統
(4)上隅角排放瓦斯
2）、綜采面處理
(1)加大工作面風量。例如有些工作面風量高達1500～2000m3/min。為此，應擴大風巷斷面與控頂寬度，改變工作面的通風系統，增加進量。
(2)防止采煤機附近的瓦斯積聚。可采取下列措施：
增加工作面風速或采煤機附近風速。國外有些研究人員認為，只要采取有效的防塵措施，工作面最大允許風速可提高到6m/s。工作面風速不能防止采煤機附近瓦斯積聚時，應采用小型局扇或風、水引射器加大機器附近的風速。采用下行風防止采煤機附近瓦斯更容易積聚。
3）、頂板附近層狀積聚處理
(1)加大巷道的平均風速，使瓦斯與空氣充分地紊流混合。一般認為，防止瓦斯層狀積聚的平均風速不得低于0.5～1m/s。
(2)加大頂板附近的風速。如在頂梁下面加導風板將風流引向頂板附近；或沿頂板鋪設風筒，每隔一段距離接一短管；或鋪設接有短管的壓氣管，將積聚的瓦斯吹散；在集中瓦斯源附近裝設引射器。
(3)將瓦斯源封閉隔絕。如果集中瓦斯源的涌出量不大時，可采用木板和粘土將其填實隔絕，或注入砂漿等凝固材料，堵塞較大的裂隙。
4）、頂板冒落孔洞內積聚處理；用砂土將冒落空間填實；用導風板或風筒接岔（俗稱風袖）引入風流吹散瓦斯。
5）、恢復有大量瓦斯積存盲巷或打開封閉
3.抽放瓦斯
4.經常檢查瓦斯濃度和通風狀況
（二）防止瓦斯引燃
防止瓦斯引燃的原則，是對一切非生產必需的熱源，要堅決禁絕。生產中可能發生的熱源，必須嚴加管理和控制，防止它的發生或限定其引燃瓦斯的能力。
(三)、防止瓦斯爆炸災害事故擴大的措施
萬一發生爆炸，應使災害波及范圍局限在盡可能小的區域內，以減少損失。