瓦斯爆炸及其防治2.ppt

北泉斜井,煤矿瓦斯防治,煤矿瓦斯防治第四讲,四、瓦斯爆炸的影响因素影响瓦斯爆炸的因素有很多，以下就爆炸界限和引火温度两个方面进行介绍。（一）影响爆炸界限因素影响爆炸界限的主要因素有可燃气体、煤尘、惰性气体及混合气体的初始温度。1、可燃气体的混入在瓦斯和空气的混合气体中，如果有一些可燃气体（如硫化氢、乙烷等）混入，其本身具有爆炸性，不仅增加了爆炸气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸下限降低，从而扩大了瓦斯爆炸的界限。,,第二章瓦斯爆炸及其防治,表21几种可燃气体的爆炸界限,第二章瓦斯爆炸及其防治,2、爆炸性煤尘的混入,多数矿井的煤尘具有爆炸性。当瓦斯和空气的混合气体中混入有爆炸危险的煤尘时，由于煤尘本身遇到火源会放出可燃性气体，因而会使瓦斯爆炸下限降低。根据实验空气中煤尘含量为5g/m3时，瓦斯的爆炸下限降低到3；含量为8g/m3时，瓦斯的爆炸下限降低到2、5。显然正常情况下，空气中的煤尘含量达到这样高是不可能的，但当沉积煤尘被爆风吹起时，达到这样高的煤尘含量却十分容易。例1996、11、27，山西大同东村煤矿，电工带电检修80型开关，点火花引爆瓦斯，进而震起煤尘发生爆炸，死亡114人，直接经济损失796万。,第二章瓦斯爆炸及其防治,3、惰性气体的混入,惰性气体是指不太容易与其他气体分子结合、化学性质不太活拨的气体。如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等。惰性气体的混入将使氧气的含量降低，可以缩小瓦斯的爆炸界限，降低瓦斯爆炸的危险性。,第二章瓦斯爆炸及其防治,二）影响引火温度的因素,影响瓦斯爆炸引火温度的主要因素有瓦斯浓度、混合气体压力及火源性质等。1、瓦斯浓度不同的瓦斯浓度所需的引火温度也不同。一般来说，瓦斯浓度在78时，其引火温度最低。高于这个温度，所需引火温度就增高，这是因为瓦斯的热容量较大、吸收的热量较多的缘故；当瓦斯浓度过低时，也不易引燃，所需引火温度也比较高。,第二章瓦斯爆炸及其防治,2、混合气体压力混合气体的压力越大，引火温度就越低。例如当瓦斯与空气混合气体的压力为9、8kPa时，引火温度为700℃；压力为274、4，kPa时，引火温度为460℃。当混合气体瞬间压缩到原来体积的1/20时，混合气体由于被压缩而自身产生的热量，就能使其自行爆炸。引火温度随着混合气体压力的增高而降低，这对加强放炮管理很有指导意义。因为放炮时能造成很大的压力，大大降低引火温度，因而就比较容易引起瓦斯爆炸事故。,,第二章瓦斯爆炸及其防治,3、火源性质,火源有多种，不同的火源有不同的性质，它们的温度、存在时间及表面积等也都不同，而这些都能对瓦斯爆炸的引火温度产生很大的影响。（1）瓦斯爆炸的感应期引火延迟的时间称为瓦斯爆炸的感应期。瓦斯浓度越高，感应期越长；引火温度越高，感应期越短。（2）感应期的作用爆破时炸药爆炸温度能达2000℃左右，但是这一高温存在的时间极短（通常仅为千分之几秒）小于瓦斯爆炸的感应期，不会引起瓦斯爆炸。,例毫秒雷管和安全炸药。在一定程度上就是根据瓦斯爆炸感应期这一特性研制和生产的。例矿用安全电器设备。在发生故障时能迅速断电，由于其断电时间小于感应期，因而不会导致瓦斯爆炸。应该指出，瓦斯爆炸的感应期也并不是固定不变的。混合气体的压力增高时感应期就会缩短或消失，例井下放炮时，混合气体压力增大，感应期将会缩短。因此，加强井下放炮管理时十分必要的。五、瓦斯爆炸发生的规律国内外矿井瓦斯爆炸事故统计资料表明，矿井内的任何地点都有发生瓦斯爆炸事故的可能性，但90以上的瓦斯爆炸事故发生在采掘工作面。,第二章瓦斯爆炸及其防治,一是容易发生瓦斯积聚的地点多，导致瓦斯原因积聚和爆炸的自然因素复杂。二是引起瓦斯爆炸的引爆源出现概率最高。三是工作面风流中氧气充足。四是人多手杂，“三违”现象出现概率高。（一）瓦斯积聚发生的规律1、局部通风机停止运转引起瓦斯积聚；2、风筒断开或严重漏风引起瓦斯积聚；3、采掘工作面风量不足引起瓦斯积聚；4、风流短路引起瓦斯积聚；,第二章瓦斯爆炸及其防治,5、通风系统不和理、不完善引起瓦斯积聚；6、采空区或盲巷瓦斯积聚；7、巷道支架后空间及高顶区瓦斯积聚；8、瓦斯涌出异常瓦斯积聚；9、局部地点瓦斯积聚；,第二章瓦斯爆炸及其防治,（二）引爆火源发生的规律1、电火花2、放炮火花3、撞击摩擦火花4、明火5、静电火花和地面雷击（三）瓦斯爆炸事故发生的直接原因和间接原因。直接原因违章指挥、违章作业和违反劳动纪律。间接原因煤矿管理等（较复杂）。,第二章瓦斯爆炸及其防治,一、防治瓦斯爆炸的一般措施（一）建立健全矿井瓦斯管理规章制度（二）建立完善合理的矿井通风系统（三）加强盲巷和采空区瓦斯管理（四）加强排放瓦斯的分级管理（五）加强放炮过程中的瓦斯管理规程规定放炮地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1时，严禁放炮。严格执行放炮过程中的瓦斯管理。必须严格检查制度，严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度。,第二节瓦斯爆炸的防治,第二章瓦斯爆炸及其防治,（六）加强瓦斯引爆火源的治理1、防止明火2、防止炮火3、防止电火4、其它引火源的治理（七）防止瓦斯爆炸灾害扩大1、编制火灾预防与处理计划2、安设安全装置（1）安设放爆门（2）安设反风装置（3）安设隔爆设施（4）佩带自救器,,第二章瓦斯爆炸及其防治,二、局部瓦斯积聚的处理方法,矿井瓦斯积聚是发生瓦斯事故的物质基础。规程规定采掘工作面内，体积大于0、5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。（一）采煤工作面上隅角处瓦斯积聚的处理方法1、引导风流法2、全风压巷道排放法3、瓦斯抽放法4、充填置换法5、风压调节法6、调整通风方式法,,,第二章瓦斯爆炸及其防治,（二）掘进巷道积聚瓦斯的处理方法,掘进巷道瓦斯积聚多发生在因冒顶而形成的高顶空间以及供风不足的掘进头、巷道顶板等处。1、增加风量稀释法2、引导风流排放法（1）导风板引导排放法（2）风筒分支排放法3、充填置换法（三）全风压通风巷道局部瓦斯积聚的处理方法,（四）治理掘进工作面和巷道中瓦斯积聚的脉冲通风法（五）综合机械化机组附近积聚瓦斯的处理方法（六）刮扳输送机下部瓦斯积聚的处理方法（1）加大风量（2）降低瓦斯涌出量和减少瓦斯涌出量的不均衡性（3）当采煤机附近（或工作面中其他部位）出现瓦斯积聚时，可安装小型局部通风机或水力引射器，吹散排出积聚的瓦斯（4）抽放瓦斯（七）防止钻孔瓦斯积聚和引燃的安全措施1、打钻作业时的安全技术措施2、采掘工作面已有钻孔的处理方法3、采掘作业时的安全技术措施,第二章瓦斯爆炸及其防治,