??????? 摘要: 瓦斯之害,駭人聽(tīng)聞,瓦斯治理,迫在眉睫。煤礦井下瓦斯超限和瓦斯積聚頻頻發(fā)生,甚至有的煤礦井下還發(fā)生瓦斯爆炸,嚴(yán)重地威脅著從業(yè)人員的生命安全和煤礦的安全生產(chǎn)。本文從瓦斯爆炸的特點(diǎn)及原因著手,分析說(shuō)明了瓦斯爆炸的條件及防治措施,說(shuō)明了預(yù)防瓦斯爆炸是一個(gè)非常復(fù)雜的工程,也是必不可缺少的,是煤礦安全工作的首要,只有作好這項(xiàng)工程,才能保證煤礦的安全生產(chǎn)。
??????? 關(guān)鍵詞 :? 爆炸特點(diǎn); 原因分析; 防治措施
??????? 瓦斯是礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體,能夠發(fā)生燃燒或爆炸,是礦井主要災(zāi)害之一,是煤礦的首要災(zāi)害.因此必須制定防治措施。
??????? 1、瓦斯爆炸的基本條件
??????? 瓦斯爆炸的發(fā)生必須具備三個(gè)基本條件,一是瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)(理論上是5%~16%);二是有足夠能量的點(diǎn)火源;三是混合氣體中的氧氣濃度不低于12%。三個(gè)條件缺少其中任何一個(gè)均不能發(fā)生瓦斯爆炸。
??????? 1.1 瓦斯的濃度
??????? 瓦斯?jié)舛瘸奘切纬赏咚贡ㄊ鹿实母?。引起瓦斯爆炸的瓦斯?jié)舛仁怯蟹秶?,凡是濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限的瓦斯混合物與點(diǎn)火源接觸時(shí)都不會(huì)引起火焰自行傳播。瓦斯?jié)舛鹊陀诒ㄏ孪迺r(shí),由于過(guò)量的空氣作為惰性介質(zhì)參與燃燒反應(yīng),消耗一部分反應(yīng)熱,起到了冷卻作用,阻礙火焰自行傳播而燃燒;相反瓦斯?jié)舛雀哂诒ㄉ舷迺r(shí),由于可燃物過(guò)剩,即空氣中氧氣量不足,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)不完全,反應(yīng)放出的熱量小于損耗的熱量,因而阻礙了火焰的蔓延而燃燒。在煤礦開(kāi)采中,對(duì)一些不可避免的瓦斯?jié)舛纫扇〈胧?,使其成為不能滿足瓦斯爆炸的條件。
??????? 1.2 氧氣的濃度
??????? 氧氣的濃度必須達(dá)到12%以上,否則井下瓦斯爆炸反應(yīng)不能夠持續(xù)進(jìn)行。在井下的封閉區(qū)域、采空區(qū)內(nèi)及其它裂隙處由于有氧氣消耗或沒(méi)有供氧,可能會(huì)出現(xiàn)氧濃度低于12%的可能性外,所有通風(fēng)、行人的巷道和工作面等一般氧氣濃度都會(huì)高于12%。12%以上是極易滿足的條件,在煤礦開(kāi)采中,對(duì)氧氣的濃度不能采取有效措施,使其成為不能滿足防范。
??????? 1.3 火源
??????? 火源是引起礦井瓦斯爆炸事故的必備條件之一?;鹪纯梢苑譃槿趸鹪春蛷?qiáng)火源。一般情況下,弱火源不能形成沖擊波,不能使沉積煤塵轉(zhuǎn)變?yōu)楦∮螤顟B(tài);相反,強(qiáng)火源會(huì)產(chǎn)生沖擊波,并把沉積煤塵轉(zhuǎn)變?yōu)楦∮螤顟B(tài)。要發(fā)生瓦斯爆炸其火源必須要達(dá)到足夠的能量,即溫度一般不低于650℃、能量一般大于0.28mJ和持續(xù)時(shí)間大于爆炸感應(yīng)期。這個(gè)條件通常很容易滿足的。在煤礦開(kāi)采中,對(duì)一些不可避免的火源要采取措施,使其成為不能滿足點(diǎn)燃瓦斯的點(diǎn)火源。
??????? 2、瓦斯爆炸原因分析
??????? 2.1故原因分析
??????? 瓦斯爆炸是一種化學(xué)爆炸,是爆炸性氣體混合物---瓦斯在一定濃度范圍內(nèi)受激發(fā)而發(fā)生的劇烈化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生大量的熱和氣體。封閉后火區(qū)發(fā)生的瓦斯爆炸為化學(xué)爆炸,是以CH4為主的瓦斯與空氣的混合氣體點(diǎn)燃后發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。引起瓦斯爆炸的原因有:① 存在CH4與氧濃度在爆炸濃度范圍內(nèi)的爆炸危險(xiǎn)區(qū);② 在爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)存在火源點(diǎn)?;饏^(qū)封閉后,封閉區(qū)氧濃度和溫度有降低趨勢(shì),瓦斯?jié)舛葎t逐漸上升。如果瓦斯?jié)舛壬帘ǚ秶鷷r(shí),發(fā)火區(qū)溫度仍很高(存在高溫性火源),氧濃度尚未降到瓦斯爆炸極限濃度以下,就可能發(fā)生瓦斯爆炸。
??????? 2.1.1自然條件不好
??????? 進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,隨著開(kāi)采深度的增加,地質(zhì)條件變得越來(lái)越復(fù)雜,煤層瓦斯含量和瓦斯涌出量都隨之增大,煤與瓦斯突出越來(lái)越嚴(yán)重。同時(shí)由于開(kāi)采深度的加大,使得現(xiàn)有的部分瓦斯治理理,不再能夠適應(yīng)新的生產(chǎn)條件。根據(jù)資料顯示,全國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦共有580處礦井進(jìn)行了瓦斯等級(jí)鑒定,其中高瓦斯礦井160處,低瓦斯礦井298處,煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發(fā)火礦井372處,有瓦斯爆炸危險(xiǎn)礦井占64%,有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井427處,占73.6% 。
??????? 2.1.2通風(fēng)不良
??????? 主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理,存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng),造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足,而引起瓦斯積聚;局部通風(fēng)機(jī)安裝位置不當(dāng)、風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)點(diǎn)或脫落引起供風(fēng)點(diǎn)有效風(fēng)量不足,而造成瓦斯積聚;掘進(jìn)工作面擅自停電停風(fēng)而引起瓦斯積聚;盲巷的瓦斯積聚。如:山西“3.22”特大瓦斯爆炸事故爆炸,就是通風(fēng)系統(tǒng)不合理,工作面通風(fēng)設(shè)施不全,造成風(fēng)流短路、工作面風(fēng)少、瓦斯過(guò)多積聚,極限,導(dǎo)達(dá)到爆炸致瓦斯爆炸。
??????? 2.1.3引爆火源存在
??????? 井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃、赤熱的安全燈罩、吸煙等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如:發(fā)生于6月3日的靜樂(lè)縣杜家村鎮(zhèn)泥河嶺煤礦瓦斯爆炸,其原因是由吸煙引起的。
??????? 2.1.4安全生產(chǎn)投入不足
??????? 安全投入對(duì)搞好煤礦安全來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。許多煤礦企業(yè)安全投入降低了,安全欠賬較多。
??????? 2.1.5技術(shù)管理薄弱
??????? 煤礦的安全管理方式滯后,隨著煤礦開(kāi)采深度的不斷增加,瓦斯地質(zhì)條件越來(lái)越復(fù)雜多變,再加上這種傳統(tǒng)的安全管理方式受到人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和責(zé)任心的限制,所以管理因素也是瓦斯事故多發(fā)的原因之一。此外,管理水平和職工的安全意識(shí)對(duì)于煤礦的長(zhǎng)期安全生產(chǎn)非常重要。