一、瓦斯及煤塵燃燒、爆炸條件

　　瓦斯或煤塵與空氣的混合物，必須滿足以下幾個條件才有可能發(fā)生燃燒或爆炸：

　　(1)瓦斯或煤塵在空氣混合物中的濃度處于燃燒界限和爆炸界限內(nèi)。燃燒界限決定了混合物傳播火焰的能力，爆炸界限決定了混合物在加熱時可能發(fā)生自燃的能力。這兩種界限非常相近，只在動力特性上有所區(qū)別。通常將這兩種界限統(tǒng)一為發(fā)火界限，即能夠自燃和傳播火焰的界限。發(fā)火界限包括一個濃度范圍，瓦斯的發(fā)火界限約為5%～16%，濃度在9.5%時火焰的傳播速度和爆炸可能性最大，一旦爆炸，產(chǎn)生的爆炸力和破壞作用也最大。煤塵發(fā)火界限的變動范圍較大，一般在10g/m3～2 500g/m3之間，爆炸產(chǎn)生破壞力最大的煤塵濃度為300g/m3

　　(2)有足夠高的加熱溫度。在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下瓦斯的發(fā)火溫度為650℃～750℃。煤塵的發(fā)火溫度約為610℃～1 050℃。?

　　(3)加熱時間不低于感應(yīng)時間。從反應(yīng)開始至發(fā)火的時間稱為感應(yīng)時間或發(fā)火延遲時間。瓦斯的感應(yīng)時間決定于壓力、加熱溫度和瓦斯?jié)舛?，壓力不變時，感應(yīng)時間隨溫度升高而減少；若溫度保持不變，感應(yīng)時間隨壓力增大而減少，隨瓦斯?jié)舛仍龃蠖黾印?/p>

　　煤塵與空氣在發(fā)生反應(yīng)前，煤塵須先氣化，所以煤塵與空氣混合物的感應(yīng)時間比瓦斯長。

　　(4)具備燃燒自動加速的條件。具備了以上三個條件，瓦斯就可以被點燃和燃燒，但要使之發(fā)生爆炸，還需具備燃燒自動加速的條件。燃燒速度與燃燒溫度、活化能、反應(yīng)熱、反應(yīng)速度有關(guān)。在一定條件下，燃燒可自動加速，使燃燒速度和沖擊波強(qiáng)度不斷增大。若沖擊壓縮溫度達(dá)到瓦斯爆發(fā)點，而且壓縮時間超過感應(yīng)時間，就會引起爆炸反應(yīng)，以爆轟速度傳播。若初始燃燒速度不高，產(chǎn)生的沖擊波強(qiáng)度不足以引起爆炸反應(yīng)，燃燒就不可能轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?/p>

　　在井下巷道內(nèi)，因燃燒產(chǎn)物與壁面產(chǎn)生摩擦，巷道斷面中心處的瓦斯燃燒速度較周邊大，將使焰面向前突出增加燃燒面積，增大反應(yīng)速度和燃燒速度，因而燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸ǖ臅r間極

　　短。井下煤塵爆炸系數(shù)是由瓦斯爆炸引起的。

　　二、炸藥爆炸引燃引爆瓦斯的機(jī)理

　　炸藥爆炸引起瓦斯燃燒、爆炸的原因主要有以下三個：

　　(一)爆炸氣體產(chǎn)物的直接作用

　　炸藥爆炸生成的高溫、高壓氣體產(chǎn)物，在膨脹過程中，由于擴(kuò)散和滲透作用，逐漸與瓦斯一空氣介質(zhì)相結(jié)合，經(jīng)一定時間，在膨脹產(chǎn)物的頭部形成爆炸產(chǎn)物、瓦斯和空氣的可燃性混合物。如果混合物的溫度達(dá)到瓦斯爆炸的點火溫度，而且存在時間超過感應(yīng)時間，就會發(fā)火產(chǎn)生火焰，甚至引起爆炸。

　　由該機(jī)理可知，炸藥爆炸引起瓦斯燃燒或爆炸熱的性能，主要與爆炸產(chǎn)物的組成、爆溫和爆熱有關(guān)。若爆炸產(chǎn)物內(nèi)含有剩余氧量、氮氧化物、過氧化物、一氧化碳或游離基等成分，就會降低瓦斯發(fā)火下限，并促進(jìn)瓦斯的氧化反應(yīng)，使發(fā)火可能性增大。因此，安全炸藥應(yīng)按零氧平衡配制，減少上述爆炸產(chǎn)物。爆溫和爆熱越大、引燃引爆瓦斯的可能性也越大。因此，

　　必須根據(jù)所要求炸藥的安全系數(shù)對爆溫和爆熱加以控制。