矿井瓦斯爆炸的条件及危害有哪些?

矿井瓦斯爆炸的条件及危害有哪些?
矿井瓦斯爆炸的条件及危害有哪些?

矿井瓦斯爆炸的条件及危害有哪些?
当在固定的温度和压力下时,每种易爆气体的爆炸都是有一定范围的,比如常温常压下氢气在空气中含量为4%～75%是遇到明火就会爆炸,而超过或者没达到这个值就没有爆炸的危险了.在常温、常压下,甲烷（瓦斯主要成分）的爆炸限为(5%-15%).
瓦斯爆炸是一种化学爆炸,是爆炸性气体混合物---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.封闭后火区发生的瓦斯爆炸为化学爆炸,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.引起瓦斯爆炸的原因有：① 存在CH4与氧浓度在爆炸浓度范围内的爆炸危险区；② 在爆炸危险区内存在火源点.火区封闭后,封闭区氧浓度和温度有降低趋势,瓦斯浓度则逐渐上升.如果瓦斯浓度升至爆炸范围时,发火区温度仍很高(存在高温性火源),且氧浓度尚未降到瓦斯爆炸极限浓度以下,就可能发生瓦斯爆炸.
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,链传递和链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.
以下几种措施可供选择.
1) 采取瓦斯排放措施,防止封闭区瓦斯聚集.一般高瓦斯矿工作面都有瓦斯抽放系统,工作面因火被迫封闭后,应继续对工作面进行瓦斯抽放,直至确认封闭区不再有爆炸危险性.以防封后瓦斯浓度聚集而发生爆炸.
2) 采取从地面注惰气、注氮等方法降低封闭区氧浓度.封闭时,发火区温度、CO浓度都很高,所以不能在火区附近工作.此时可以从地面向火区注氮,降低火源点附近氧浓度和煤温,保证工作面安全〔3〕.
3) 消灭火源高温点.采取向发火区注凝胶等方法,使高温点温度降低到可引起瓦斯爆炸的下限温度以下〔3〕.
4) 用水封闭火区,如果发火区两端比较低,可以在撤离人员的情况下,向发火区所在巷道两端送水,直止用水封闭火区.火区用水封闭,能够保证密闭无漏风,而且一旦封闭区内发生爆炸,两端的水密封能有效地消除爆炸引起的冲击波,防止爆炸引起的大火蔓延.

当瓦斯和空气的比例达到一定的比例时

瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，所以，它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
瓦斯在煤体或围...

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瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，所以，它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
游离状态也称为自由状态，这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中，其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。
吸着状态又称结合状态，其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体，不再以自由气态形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层；吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。
几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中，在一定条件下会互相转化。当压力、温度变化时，游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附，吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。
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。
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。

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