瓦斯爆炸的條件是什么
瓦斯爆炸必須同時具備三個基本條件:一是瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi),一般為5%-16%;二是混 合氣體中氧的濃度不低于12%;三是足夠能量的高溫火源,一般為650℃-750℃。
瓦斯爆炸的條件是什么
1、瓦斯的濃度。瓦斯爆炸發(fā)生的濃度界限指的是瓦斯與空氣的混合氣體中瓦斯的體積濃度。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到9.5%時,理論上瓦斯可以同空氣的氧氣完全反應(yīng),從而放出最多的熱量,因此爆炸的強(qiáng)度最大;當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時,由于參加化學(xué)反應(yīng)的瓦斯較少,不能形成熱量積聚,因此不能爆炸,只能燃燒;當(dāng)瓦斯的濃度高于16%時,由于空氣中氧氣不足,滿足不了氧氣反應(yīng)的全部需要,只能有部分的瓦斯與氧氣發(fā)生反應(yīng),所生成的熱量被多余的瓦斯和周圍介質(zhì)吸收降溫,所以也就不能發(fā)生爆炸。
2、充足的氧氣含量。瓦斯與空氣混合氣體中氧氣的濃度必須大于12%,否則爆炸反應(yīng)不能持續(xù)。煤礦井下的封閉區(qū)域、采空區(qū)內(nèi)及其他裂隙等處,由于氧氣消耗或沒有供氧條件,可能出現(xiàn)氧氣濃度低于12%的情況;其他巷道、工作場所等按規(guī)定氧氣含量不得低于20%,一般不存在氧氣濃度低于12%的情況 ,因?yàn)樵谛┣闆r下,人員在短時間內(nèi)就會窒息而死亡。
3、足夠能量的點(diǎn)火源。點(diǎn)火源能夠引起瓦斯爆炸的三個條件是:
(1)溫度不低于650度。
(2)能量大于0.28mJ。
(3)持續(xù)時間大于爆炸感應(yīng)期。這三個條件通常很容易滿足,如明火、煤炭自燃、撞擊火花、電火花等。在煤礦開采過程中,對一些不可避免的火源有時需要采取特殊的技術(shù),使其不能滿足瓦斯的點(diǎn)火條件 。例如:井下爆破時所用的毫秒雷管產(chǎn)生的火焰,其他溫度主達(dá)2000度,但持續(xù)的時間很短,小于爆炸感應(yīng)期,因此不會引起瓦斯爆炸。
瓦斯爆炸原因
瓦斯積聚
瓦斯積聚,是指采掘工作面及其他地點(diǎn),體積大于0.5m3的空間內(nèi),積聚瓦斯?jié)舛冗_(dá)到或超過2%的現(xiàn)象。
局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)引起瓦斯積聚;風(fēng)筒斷開或嚴(yán)重漏風(fēng)引起瓦斯積聚;采掘工作面風(fēng)量不足引起瓦斯積聚;局部通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)引起瓦斯積聚;風(fēng)流短路引起瓦斯積聚;通風(fēng)系統(tǒng)不合理、不完善引起瓦斯積聚;采空區(qū)或盲巷瓦斯積聚;瓦斯涌出異常引起瓦斯積聚;局部地點(diǎn)瓦斯積聚。
瓦斯通風(fēng)問題一直都是煤礦開采過程中至關(guān)重要的安全問題,在經(jīng)常發(fā)生的煤礦事故中,瓦斯爆炸發(fā)生率是最高的,一旦發(fā)生瓦斯爆炸,不僅會對施工人員的生命財產(chǎn)安全造成直接威脅,同時煤礦企業(yè)也會面臨嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
引爆火源
1、電火花引爆火源。由于對井下照明和機(jī)械設(shè)備的電源及電器裝備的管理不善或操作不當(dāng),如礦燈失爆、電鉆失爆、帶電作業(yè)、電纜漏電或短路、電纜明接頭或抽線、電器開關(guān)失爆、電機(jī)車架線出火及雜散電流等產(chǎn)生的電火花,都是引起瓦斯爆炸的主要火掘。其中,礦燈失爆、電纜明接頭及帶電作業(yè)所占比例較大,雜散電流引爆瓦斯事故也時有發(fā)生,電火花引起瓦斯爆炸事故的比重約為40%。
2、爆破火花是引爆瓦斯的另一主要火源。爆破火花主要是因炮泥裝填不滿、最小抵抗線不夠、放明炮、糊炮、接線不良及炸藥不合乎要求等引起的,引爆火花引起瓦斯爆炸事故的比重約為40%。
3、井下因撞擊和摩擦產(chǎn)生的火花的情形多種多樣,機(jī)械設(shè)備之間的摩擦,截齒與堅硬巖石之間的摩擦、堅硬頂板冒落時的撞擊、金屬表面之間的摩擦,都可能產(chǎn)生火花而引爆瓦斯。隨著機(jī)械化的程度的不斷提高,因機(jī)電設(shè)備撞擊出現(xiàn)摩擦火花而引起的爆炸事故也在逐漸增多,僅次于電火花和爆破火花的引爆次數(shù)。
4、井下嚴(yán)禁明火。但是由于各種因素的影響,井下明火并未能杜絕,而由此引爆的瓦斯事故也時有發(fā)生。井下明火的主要來源是煤炭自然發(fā)火形成的火區(qū)、井下電焊、吸煙等。