井下瓦斯爆炸及防范

陈永斌

在煤矿生产中，人们一谈到瓦斯爆炸，便不寒而栗，它是煤矿井下生产的主要灾害之一。所谓瓦斯爆炸，就是一定浓度的甲烷和空气中的氧在引火源的作用下产生激烈的氧化反应。近年来，很多人认为瓦斯爆炸是一种链锁反应，当爆炸混合物吸收一定能量后，反应分子键即行断裂，离解成两个游离基。两个游离基进一步反应就会再产生四个游离基，这种迅速反应的结果，即酿成爆炸。

瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的甲烷。一定温度的引火源和足够的氧。1、瓦斯浓度。当新鲜空气中含有9.5%的瓦斯时，只要遇到火源，混合气体中的全部氧和瓦斯都将参加化学反应。瓦斯浓度低于9.5%时会出现过剩的氧，而高于9.5%时又会出现过剩的甲烷。由实验可知，瓦斯爆炸具有的一定浓度范围。在新鲜空气中，瓦斯爆炸浓度界限一般为5～16%。当瓦斯浓度低于5%时，遇到火源不会爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层；当瓦斯浓度高于16%时，在混合气体内遇到火源时既不会爆炸也不会燃烧。2、引火温度。瓦斯需要的引火温度一般为650～750℃。明火、暗火、煤炭自燃、电弧火花、机械设备撞击或摩擦等产生的火花，都能引燃瓦斯。3、氧气浓度。当含瓦斯的混合气体中的氧气浓度低于12%时，瓦斯浓度无论高低，即使遇到火源也不会爆炸。但是，为避免窒息，煤矿井下风中的含氧量不能低于20％。

为了预防瓦斯爆炸，我国煤炭战线工程技术人员在井下大巷、采区和采煤工作面进风、回风巷道设置了岩粉棚、水幕、隔爆水槽棚和其它技术措施，对瓦斯含量较高的煤层采用抽放或注浆。另外，为了防止井下因停风而未断电造成的瓦斯爆炸，井下又采用了风电沼气闭锁新装置，掘进和回采工作面瓦斯浓度达到1%时即能报警：瓦斯浓度达到1.5％时，即能自动切断电源，大大提高了井下生产的安全程度。

随着社会的发展和科学技术的进步，人类对瓦斯爆炸事i故一定能够防范和根除。