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摘 要：煤矿在开采煤炭资源过程中会伴随着多种灾难事故的发生，如瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息、火灾、透水、顶板冒落等。在这些事故中瓦斯爆炸无疑是最严重的，本文從瓦斯爆炸的原因、危害及条件进行了分析，而后给出了预防瓦斯爆炸应采取的有效措施，从而能够大幅度减少瓦斯爆炸事故。
关键词：煤矿 瓦斯 安全 措施
1．引言
煤炭是我国一次能源的主体。煤炭工业为经济和社会发展的需要提供了必要的保证，支撑着国民经济的快速发展。与此同时，国民经济快速增长对煤炭需求的拉动也带动了煤炭工业的迅速发展，但同时也伴随着许多令人揪心的安全事故发生。因此，国家对煤矿安全生产高度重视，尤其象瓦斯爆炸这类事故已成为煤矿安全工作的重中之重。瓦斯事故不仅造成巨大的经济损失,而且还会造成很严重的社会影响。因此,应进一步提高煤矿的安全保障能力,是瓦斯综合治理等基础保障能力。
2、瓦斯爆炸的原因及危害
2.1瓦斯爆炸的原因
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。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。
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 引爆火源的存在煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
③ 通风不良煤矿井下的任何地点都有瓦斯爆炸的可能性，但大部分瓦斯爆炸发生在瓦斯煤层的采掘工作面，其中又以掘进工作面为最多，约占70％左右。这主要是由于掘进工作面局部通风机管理制度不严，安装局部通风机位置不当或局部通风机供风不足，巷道贯通掘进放炮时，没有排净贯通的工作面瓦斯所致。
④ 瓦斯积聚的存在煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。
2.2瓦斯爆炸的危害
①瓦斯爆炸时能产生大量的热，使附近温度升高。在一般正常风流中，瓦斯爆炸最高温度可达1850℃。在盲巷爆炸时，温度高达2500℃以上，所以造成大量人员烧死烧伤，并可能引起矿井火灾。
②瓦斯爆炸时的气体温度很高，产生很大压力，形成很大的冲击波，开始向外直接冲击，而后向内反冲击，造成人体肢离破碎，可能引起瓦斯连续爆炸，并场起巷道内沉积的煤尘，使之参与爆炸。
③瓦斯爆炸时产生大量有毒有害气体，某些煤矿分析爆炸后的气体成份为O2 6％～10％， N2 82％～88％，CO2 4％～8％，CO 2％～4％。如果有煤尘参与爆炸，CO的生成量更大，往往成为人员大量伤亡的主要原因。
3、瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足氧气。
①瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定浓度范围，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19.5%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。
②引火温度
瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度，一般以为，瓦斯的引火温度为650摄氏度-750摄氏度。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%-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。
③氧的浓度
实践证明，空气中氧气浓度降低时，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。
4、预防瓦斯爆炸的措施
预防瓦斯爆炸的有效措施，主要从以下几方面方面着手：
4.1加强通风
① 矿井必须根据规定配足风量。
② 所有矿井都要采用机械通风，且矿井主通风机的安装、运转等均要符合《煤矿安全规程》中的有关规定。
③ 每一个生产水平、每一个采区都要布置单独的回风道，实行分区通风。
④ 在瓦斯矿井中，采煤工作面、掘进工作面都应采用独立通风。
⑤ 采空区必须及时封闭。控制风流的设施如风门、风桥、挡风墙、调节风门、风窗等设施的设置、质量和管理制度由矿务局统一规定。
4.2对局部积存瓦斯的处理
井下易于积存瓦斯的地点有：采煤工作面的上隅角、顶板冒落的空洞内、低风速巷道的顶板附近、停风的盲巷，采煤工作面采空区边界处以及采煤机附近、煤壁炮窝、枝头柱脚、煤巷掘进工作面的迎头处。应向瓦斯积存地点加大风量或提高风速，将瓦斯冲淡排出；引风将盲巷和顶板空洞内积存的瓦斯排出；必要时要采取抽放瓦斯的措施。
4.3防止瓦斯引燃的措施
① 井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房周围20m内禁止使用明火。
② 瓦斯矿井要使用安全照明灯，井下禁止打开矿灯，禁止携带烟草及点火工具下井。
③ 严格管理井下火区；严格执行放炮制度；严格掘进工作面的局部通风机管理工作，局部通风机要设有风电闭锁装置。
④ 随采矿机械化程度的提高，防止机械摩擦火花引燃瓦斯显得日益重要。煤矿井下由于摩擦火花而引起的瓦斯爆炸事故占有相当的比例，因此不少国家对这个问题进行了研究，并提出在摩擦部件的金属表面溶敷一层活性小的金属（如铬），使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯；在铝合金的表面涂各种涂料，以防止摩擦火花的发生和金属中加入少量的铍，降低摩擦火花的点燃性等。
5.结论
瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程，除了完善可靠的安全装备、公道可行的技术手段和采取有效的措施外，还应加强安全治理和安全监视，特别是重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“安全第一，预防为主，防治结合”方针，健全各项规章制度，公道加大安全投进，瓦斯爆炸事故及其它灾难事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转，这样的煤矿才具有更好的发展远景。
参考文献
[1] 张国枢，通风安全学，中国矿业大学出版社，2007
[2]李增学，煤矿地质学，煤炭工业出版社，2008.
[3] 张幼蒂，网玉浚，采矿系统工程，中国矿业大学出版社，2000
[4] 杨相海，井巷工程，中国矿业大学出版社，2009
[5] 俞启香，矿井瓦斯防治，徐州：中国矿业大学出版社，1992
关键词：煤矿 瓦斯 安全 措施
1．引言
煤炭是我国一次能源的主体。煤炭工业为经济和社会发展的需要提供了必要的保证，支撑着国民经济的快速发展。与此同时，国民经济快速增长对煤炭需求的拉动也带动了煤炭工业的迅速发展，但同时也伴随着许多令人揪心的安全事故发生。因此，国家对煤矿安全生产高度重视，尤其象瓦斯爆炸这类事故已成为煤矿安全工作的重中之重。瓦斯事故不仅造成巨大的经济损失,而且还会造成很严重的社会影响。因此,应进一步提高煤矿的安全保障能力,是瓦斯综合治理等基础保障能力。
2、瓦斯爆炸的原因及危害
2.1瓦斯爆炸的原因
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。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。
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 引爆火源的存在煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
③ 通风不良煤矿井下的任何地点都有瓦斯爆炸的可能性，但大部分瓦斯爆炸发生在瓦斯煤层的采掘工作面，其中又以掘进工作面为最多，约占70％左右。这主要是由于掘进工作面局部通风机管理制度不严，安装局部通风机位置不当或局部通风机供风不足，巷道贯通掘进放炮时，没有排净贯通的工作面瓦斯所致。
④ 瓦斯积聚的存在煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。
2.2瓦斯爆炸的危害
①瓦斯爆炸时能产生大量的热，使附近温度升高。在一般正常风流中，瓦斯爆炸最高温度可达1850℃。在盲巷爆炸时，温度高达2500℃以上，所以造成大量人员烧死烧伤，并可能引起矿井火灾。
②瓦斯爆炸时的气体温度很高，产生很大压力，形成很大的冲击波，开始向外直接冲击，而后向内反冲击，造成人体肢离破碎，可能引起瓦斯连续爆炸，并场起巷道内沉积的煤尘，使之参与爆炸。
③瓦斯爆炸时产生大量有毒有害气体，某些煤矿分析爆炸后的气体成份为O2 6％～10％， N2 82％～88％，CO2 4％～8％，CO 2％～4％。如果有煤尘参与爆炸，CO的生成量更大，往往成为人员大量伤亡的主要原因。
3、瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足氧气。
①瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定浓度范围，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19.5%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。
②引火温度
瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度，一般以为，瓦斯的引火温度为650摄氏度-750摄氏度。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%-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。
③氧的浓度
实践证明，空气中氧气浓度降低时，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。
4、预防瓦斯爆炸的措施
预防瓦斯爆炸的有效措施，主要从以下几方面方面着手：
4.1加强通风
① 矿井必须根据规定配足风量。
② 所有矿井都要采用机械通风，且矿井主通风机的安装、运转等均要符合《煤矿安全规程》中的有关规定。
③ 每一个生产水平、每一个采区都要布置单独的回风道，实行分区通风。
④ 在瓦斯矿井中，采煤工作面、掘进工作面都应采用独立通风。
⑤ 采空区必须及时封闭。控制风流的设施如风门、风桥、挡风墙、调节风门、风窗等设施的设置、质量和管理制度由矿务局统一规定。
4.2对局部积存瓦斯的处理
井下易于积存瓦斯的地点有：采煤工作面的上隅角、顶板冒落的空洞内、低风速巷道的顶板附近、停风的盲巷，采煤工作面采空区边界处以及采煤机附近、煤壁炮窝、枝头柱脚、煤巷掘进工作面的迎头处。应向瓦斯积存地点加大风量或提高风速，将瓦斯冲淡排出；引风将盲巷和顶板空洞内积存的瓦斯排出；必要时要采取抽放瓦斯的措施。
4.3防止瓦斯引燃的措施
① 井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房周围20m内禁止使用明火。
② 瓦斯矿井要使用安全照明灯，井下禁止打开矿灯，禁止携带烟草及点火工具下井。
③ 严格管理井下火区；严格执行放炮制度；严格掘进工作面的局部通风机管理工作，局部通风机要设有风电闭锁装置。
④ 随采矿机械化程度的提高，防止机械摩擦火花引燃瓦斯显得日益重要。煤矿井下由于摩擦火花而引起的瓦斯爆炸事故占有相当的比例，因此不少国家对这个问题进行了研究，并提出在摩擦部件的金属表面溶敷一层活性小的金属（如铬），使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯；在铝合金的表面涂各种涂料，以防止摩擦火花的发生和金属中加入少量的铍，降低摩擦火花的点燃性等。
5.结论
瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程，除了完善可靠的安全装备、公道可行的技术手段和采取有效的措施外，还应加强安全治理和安全监视，特别是重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“安全第一，预防为主，防治结合”方针，健全各项规章制度，公道加大安全投进，瓦斯爆炸事故及其它灾难事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转，这样的煤矿才具有更好的发展远景。
参考文献
[1] 张国枢，通风安全学，中国矿业大学出版社，2007
[2]李增学，煤矿地质学，煤炭工业出版社，2008.
[3] 张幼蒂，网玉浚，采矿系统工程，中国矿业大学出版社，2000
[4] 杨相海，井巷工程，中国矿业大学出版社，2009
[5] 俞启香，矿井瓦斯防治，徐州：中国矿业大学出版社，1992