煤礦瓦斯爆炸(王德穎制作)

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授課人：王德穎單位：平禹煤電公司安培中心日期：二0一一年七月十五日煤礦瓦斯爆炸煤礦瓦斯爆炸的主要內(nèi)容三、煤礦瓦斯爆炸的主要影響因素

二、煤礦瓦斯爆炸條件一、煤礦瓦斯爆炸及其危害

一、煤礦瓦斯爆炸及其危害(一)概述

瓦斯爆炸是煤礦生產(chǎn)中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。世界上發(fā)生第一次大型瓦斯爆炸事故是1675年英國茅斯汀煤礦（我國最早關(guān)于瓦斯爆炸的文獻(xiàn)記載于1603年）。

世界煤礦開采史上最大的傷亡事故，是1942年發(fā)生于遼寧本溪煤礦的瓦斯、煤塵爆炸，造成1549人死亡、146人受傷。(二)瓦斯爆炸的化學(xué)反應(yīng)過程

物質(zhì)從一種狀態(tài)迅速變成另一種狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量的同時產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象稱為爆炸。爆炸可以分為物理性爆炸和化學(xué)性爆炸。

煤礦瓦斯爆炸屬于化學(xué)性爆炸。根據(jù)爆炸特點和波及范圍可將瓦斯爆炸分為以下三類：

1、局部瓦斯爆炸。

2、大型瓦斯爆炸。

3、瓦斯連續(xù)爆炸。

最終的化學(xué)反應(yīng)式為：

CH4+2O2=CO2+2H2O+Q

如果O2不足，反應(yīng)的最終式為：

CH4+O2=CO+H2+H2O+Q

由上式可知，當(dāng)空氣中甲烷濃度為9.5％時，從理論上講，爆炸最為猛烈。(三)瓦斯爆炸的產(chǎn)生與傳播過程

爆炸性的混合氣體與高溫?zé)嵩赐瑫r存在，就將發(fā)生瓦斯的初燃（初爆），初燃產(chǎn)生以一定速度移動的焰面，焰面后的爆炸產(chǎn)物有很高的溫度，由于熱量集中而使爆源氣體產(chǎn)生高溫和高壓，并急劇膨脹而形成沖擊波。

爆炸時由于爆源附近氣體高速向外沖擊，在爆源附近形成氣體稀薄的低壓區(qū),于是產(chǎn)生反向沖擊波，使已被破壞的區(qū)域再一次受到破壞。如果反向沖擊波的空氣中含有足夠的CH4和02，而火源又未消失，就可能發(fā)生第二次爆炸。瓦斯爆炸時會產(chǎn)生三個致命因素：高溫、沖擊波和有毒有害氣體。

(四)瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸威力猛，造成災(zāi)害很嚴(yán)重。機毀人亡礦停產(chǎn)，深刻教訓(xùn)記心中。

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分：

CO為2％—4％，

02為6％—l0％，

N2為82％—88％，

C02為4％—8％。

二、礦井瓦斯爆炸的條件礦井瓦斯爆炸的條件1、瓦斯?jié)舛?、高溫?zé)嵩?、氧氣濃度132

1、瓦斯?jié)舛龋?%-16%）

最優(yōu)爆炸濃度（7%-8%）5%16%

2、火源（650℃-750℃)

明火、吸煙、電火花、放炮產(chǎn)生的火焰，以及摩擦撞擊火花，都可以引起瓦斯爆炸。3、氧氣濃度（＞12%）氧氣濃度低于12％時，混合氣體就失去爆炸性。三、瓦斯爆炸的主要影響因素影響瓦斯爆炸的因素很多很復(fù)雜，主要有：1、可燃性氣體的混入。2、爆炸性煤塵的混入。3、惰性氣體的混入。4、混合氣體初始溫度(即爆炸前混合氣體溫度)。5、瓦斯?jié)舛扰c引火溫度。6、混合氣體的壓力。1、可燃性氣體的混入當(dāng)瓦斯和空氣的混合氣體中混入可燃性氣體時，由于這些氣體(如氫氣、硫化氫、乙烷、一氧化碳等)本身具有爆炸性，不僅增加了爆炸氣體的總濃度，而且會使瓦斯爆炸下限降低。從而擴大了瓦斯爆炸的界限。2、爆炸性煤塵的混入

如果混入有爆炸性煤塵時，由于煤塵本身遇到300～400℃的火源能夠放出可燃性氣體，因此能使瓦斯爆炸下限降低。

3、惰性氣體的混入

當(dāng)混入惰性氣體(如二氧化碳、氮氣等)時，將使氧氣濃度減少，降低瓦斯爆炸危險性。

4、混合氣體初始溫度(即爆炸前混合氣體溫度)

試驗表明，初始溫度越高，瓦斯爆炸界限就越大。當(dāng)初始溫度為20℃時，瓦斯爆炸界限為6.0%～13.4%;初始溫度為700℃時，爆炸界限為3.25%～18.75%。5、瓦斯?jié)舛扰c引火溫度

不同的瓦斯?jié)舛?，所需的引火溫?引起爆炸的最低溫度)也不同。一般說來，當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?%～8%時，其引火溫度最低。6、混合氣體的壓力

壓力越大，所需引火溫度越低。當(dāng)混合氣體瞬間被壓縮到原來體積的1/20時，由于混合氣體被壓縮而自身產(chǎn)生的熱量就能使其自行爆炸。

本節(jié)課主要講述了煤礦瓦斯爆炸的原理、危害、條件及其爆炸的影響因素。為做好