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中国矿井物探网 - 矿井地质 - 矿井瓦斯及防治知识
 
 
矿井瓦斯及防治知识
信息来源:网站编辑部   添加日期:2013-11-13   浏览次数:3293

什么是瓦斯爆炸 它的危害有哪些:
  矿井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度作用下产生的激烈氧化反应。的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。
  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。
如何处理顶板附近瓦斯层状积聚:
  在巷道壁不断涌出瓦斯的情况下,如果巷道内的风速太小,吹不散瓦斯,就会在顶板附近形成层状瓦斯层(也称沼气云)。这类层状积聚难于发现,常为瓦斯爆炸的根源。处理层状瓦斯的方法有:
  1) 提高巷道内的风速,一般认为,防止瓦斯层状积聚的风速应大于0.5~1.0米/秒。
  2) 采用导风板或风筒三通向层状带引入风流,吹散瓦斯。
  3) 如顶板裂隙不断有较多的瓦斯涌出,可用木板背严,并用黄土填实,如顶板有集中的瓦斯来源,可向顶板打钻抽放瓦斯。
  防止瓦斯积聚的措施有哪些:
  所谓瓦斯积聚是指采掘工作面及其它地点,局部瓦斯浓度达到2%,体积超过0.5立方米。防止瓦斯积聚的措施有:
  1) 通风是防止瓦斯积聚的主要措施合理选择最佳的通风系统,加强通风管理,做到有效、稳定和连续不断,才能将涌出的瓦斯及时冲淡排出,使采掘工作面和生产井巷中的瓦斯浓度符合《规程》规定的要求。
  2) 及时处理局部积存的瓦斯生产中易于积存瓦斯的地点有:回采工作面上隅角,顶板冒落的空洞内,低风速的顶板附近,停风的盲巷,回采工作面采空区边界处及采煤机附近。及时处理局部积存的瓦斯,是矿井日常瓦斯管理的重要内容,也是预防瓦斯爆炸事故、保证安全生产的关键工作。通常采用的主要方法是:向瓦斯积存的地点加大供风量或提高风速,将瓦斯冲淡排出;将盲巷和顶板空洞内积存的瓦斯封闭隔绝;必要的时候应采取抽放的措施。
瓦斯爆炸应具备什么条件:
  必须具备三个条件:一定浓度的甲烷、一定温度的引火源和足够的氧。
  1) 瓦斯浓度:在新鲜空气中瓦斯爆炸界限一般为5%~16%,5%为下限,16%为上限。当瓦斯浓度低于训时,遇火不爆炸,只能在火焰外围形成稳定的燃烧层,此燃烧层呈浅蓝或淡青色;浓度高于16%时,在混合气体内遇有火源不爆炸也不燃烧,但如有新鲜空气供入时,就可以在混合气体与新鲜空气的接触面上进行燃烧,乃至爆炸。但瓦斯爆炸的上下限浓度并不是固定不变的,当有可燃性气体、煤尘、惰性气体混入时,爆炸的上下限浓度将会随之发生变化。
  2) 引火温度:瓦斯的引火温度一般认为是650~750℃。明火、煤炭自燃、电气火花、赤热的金属表面、吸烟甚至撞击或摩擦产生的火花等煤矿井下所能遇到的绝大多数的火源都足以引燃瓦斯。
  3) 氧的浓度:大量试验证明,瓦斯爆炸界限随混合气体中氧浓度的降低而缩小。当氧浓度降低时,瓦斯爆炸下限缓慢地增高,爆炸上限则迅速下降,氧浓度降低到12%时,瓦斯混合气体即失去爆炸性,遇火也不会爆炸。
为什么采掘工作面较易发生瓦解爆炸:
  据统计,矿井瓦斯爆炸大部分发生在煤层的采掘工作面附近,其中又以掘进工作面居多。掘进工作面较易发生瓦斯爆炸的原因有两个方面。一方面是掘进巷道多数位于煤层的新开拓区,由于它是首先揭露煤层,一般说单位面积瓦斯涌出量比采煤面多,而且又未构成通风系统,仅靠局扇供风,往往因局扇停运或能力不足,使瓦解积聚达到爆炸浓度;另一方面煤巷掘进多使用电气设备并经常放炮,如果电气设备防爆性能不良或不按规定放炮,就容易发生电火花或爆炸火焰,引起爆炸。
  回采工作面较易发生瓦斯爆炸的地点是工作面的上隅角,因为沼气的相对密度小较空气轻,易于上浮,且采煤工作面风流达不到上隅角,采空区与工作面的瓦斯易于在此处积聚;另外,回风巷往往设有回柱绞车等电气设备,且开采靠近回风巷的煤壁时,由于多煤层采动后集中压力的影响,使煤变得酥松,放炮时易出现虚炮,因此产生火源的机会也就较多。
  

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