?。?瓦斯爆炸的化學(xué)反應(yīng)過程
瓦斯爆炸是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在高溫?zé)嵩吹淖饔孟掳l(fā)生激烈氧化反應(yīng)的過程。
最終的化學(xué)反應(yīng)式為:CH4+2O2=CO2+2H2O
如果O2不足,反應(yīng)的最終式為:CH4+O2=CO+H2+H2O
礦井瓦斯爆炸是一種熱-鏈反應(yīng)過程(也稱連鎖反應(yīng))。
?。?瓦斯爆炸的產(chǎn)生與傳播過程
爆炸性的混合氣體與高溫火源同時(shí)存在,
初燃(初爆) →焰面 → 沖擊波 → 新的爆炸混合物
?。场⑼咚贡ǖ奈:?br />
礦內(nèi)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(yùn)動(dòng)著的化學(xué)反應(yīng)區(qū)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(dá)2150~2650 ?C。焰面經(jīng)過之處,人被燒死或大面積燒傷,可燃物被點(diǎn)燃而發(fā)生火災(zāi)。
沖擊波鋒面壓力由幾個(gè)大氣壓到20大氣壓,前向沖擊波疊加和反射時(shí)可達(dá)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(shè)備和通風(fēng)設(shè)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O2 6%~10%, N2 82%~88%,CO2 4%~8%,CO 2%~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。