矿井瓦斯爆炸的原因及防
治措施
学 院;专 业:班 级:学 号:学生姓名:指导教师: 矿业学院 采矿专业 082
年 12 月日
2011 15
矿井瓦斯爆炸的原因及防治措施
摘要:在众多煤矿事故中,瓦斯爆炸造成的危害最大,从每年的事故统计来看,绝大多数特大事故都是由于瓦斯爆炸引起的。而在我国目前国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井,其中高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%。预防、控制瓦斯爆炸事故,是实现煤矿安全生产的关键。瓦斯防治是煤矿安全工作的重中之重,在提高每个干部职工对瓦斯的认识,特别是对瓦斯危害性的认识的同时,必须采取有利措施,有效防治煤矿重特大瓦斯事故的发生,以确保煤矿的安全生产。
关键词:瓦斯爆炸;提高认识;防治措施
1 什么是瓦斯爆炸
瓦斯爆炸是瓦斯在一定浓度范围内受激发而发生的剧烈化学反应,反应时产生大量的热和气体,主要是以CH4为主的瓦斯与空气的混合气体点燃后发生剧烈化学反应的结果。瓦斯爆炸是自由基链反应过程,它包括链引发、链传递、链分支和链终止等过程。如果混合气体各成分达到爆炸浓度范围,并且存在火源点,链反应过程就会被引发,链传递和连分支反应随之很快发生,反应速度急剧增加,反应放出的热量使气体温度迅速升高,体积剧烈膨胀,从而引起爆炸。
1.1瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸是我国煤矿生产中最常见的灾害事故,不仅造成大量人员伤亡,而且严重摧毁井巷设施,中断生产,甚至引起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷垮塌等二次事故。据统计,因瓦斯爆炸事故造成的死亡人数占全国煤矿事故死亡人数的80%,每年直接经济损失高达7.5亿元人民币。据不完全统计,仅2000年1-6月份全煤系统十人以上重特大事故三十六起,死亡561人,瓦斯事故三十三起,占总数的92%。因瓦斯、煤尘爆炸事故死亡511人,占全部死亡人数的91%!因此,瓦斯被称为煤矿事故的“头号杀手”。近几年来,随着开采深度的进一步加大和高强度机械化采掘和集约化生产,自然灾害的威胁更加突出。根据近几年的事故统计表明,煤矿瓦斯爆炸事故呈上升趋势,几乎每年都有死亡人数超过百人以上的事故发生,虽然瓦斯爆炸事故发生的几率小,但是一旦发生事故,所造成的损失和危害程度是十分严重的。不仅在我国,瓦斯爆炸事故长期以来也是世界其他主要产煤国的“头号杀手”,自1850年以来,英国发生的瓦斯爆炸事故共造成14742人死亡,其中1913年10月14日在森恩伊德煤矿发
生的瓦斯爆炸事故造成了439名矿工死亡,是英国死亡人数最多的一次瓦斯爆炸事故。可见,瓦斯是矿井安全生产的最大威胁。分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,特别重要。
1.2瓦斯爆炸的条件
矿井瓦斯爆炸必须满足下面三个条件:瓦斯浓度;一定的引火温度;氧气的浓度。
1.2.1 瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围,我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为
瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%~16%。
当瓦斯浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层,当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应);瓦斯浓度在16%以上时,失去其爆炸性,但在空气中遇火仍会燃烧。
瓦斯爆炸界限并不是固定不变的,它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。
1.2.2 引火温度
瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。一般认为,瓦斯的引火温度为650℃~750℃。
但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7%一8%时,最易引燃;当混合气体的压力增高时,引燃温度即降低;在引火温度相同时,火源面积越大、点火时间越长,越易引燃瓦斯。
高温火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以,在有瓦斯的矿井中作业,必须严格遵照《煤矿安全规程》的有关规定。
1.2.3 氧的浓度
实践证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限随之缩小,当氧气浓度减少到12%以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响,在密闭的火区内往往积存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧的浓度低,并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到12%以上,就可能发生爆炸。因此,对火区应严加管理,在启封火区时更应格外慎重,必须在火熄灭后才能启封。
1.3 瓦斯爆炸的原因
大量的瓦斯爆炸事故表明,矿井瓦斯爆炸必须满足下面三个条件:瓦斯浓度;一定
矿井瓦斯防治论文
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