煤矿瓦斯爆炸事故防治与案例分析培训
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各种火花引发瓦斯爆炸典型案例
炮火: ①1993年10月11日,黑龙江省鸡东县保合煤矿局部通风机停风,掘进工作面瓦斯积聚,不仅不停止作业,而且不检查瓦斯就在迎头放炮,炮火引发特大瓦斯爆炸事故,死亡70人。 ②1997年4月9日,山西省临汾桥上村矿用煤块封堵炮眼,放炮炮火引起瓦斯爆炸,死亡26人。 ③1999年3月27日,山东省枣庄柴里矿放炮崩转载机处大块矸石炮火引爆瓦斯,死亡17人。 ④1996年5月1日,河南省平顶山十矿为了使瓦斯超限时不断电,矿安全办公会议做出了上调瓦斯监测报警点的错误决定,致使瓦斯超限,放炮时发生瓦斯爆炸,造成84人死亡。
在烷空气体中加入卤代烃,爆炸三角形更小,例 E七氟丙烷临界点(9%CH4、17.4%O2) (CF3CHFCF3)不导电,无残留,对臭氧层无破坏性,是新型环保抑爆灭火剂。
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸强度(严重程度) 的主要影响因素: 1、瓦斯积存量 瓦斯积存量越大,瓦斯爆炸释放的能量(热能与机械能)越大,即瓦斯爆炸强度越高,甲烷等碳氢化合物与空气混合的爆炸效应: 1kg碳氢化合物相当于4kgTNT炸药 2、煤尘是否参与爆炸以及参与爆炸的煤尘量 瓦斯爆炸风暴扬起可爆煤尘越多,瓦斯煤尘爆炸释放的能量越大,即不仅瓦斯煤尘爆炸强度越高。而且煤尘参与爆炸时,会产生大量的毒气CO, CO毒害作用越强。
各种火花引发瓦斯爆炸典型案例
电气设备失爆火花: ①1995年5月6日,山西省临汾古城煤矿,煤电钻喇叭口电缆破损漏电火花引发瓦斯爆炸,死亡35人。 ②1997年7月12日,江西省乐平桥头矿,输送机控制系统失爆,漏电火花引起瓦斯爆炸,死亡40人。 ③1999年1月25日,黑龙江七台河市新富煤矿,工人拽电钻电缆时,明接头短路电火花引起瓦斯爆炸,死亡11人。 ④1996年11月27日,山西大同市郭家窑乡东村煤矿,巷道通风不良引起瓦斯积聚,电工带电检修开关,产生电火花,引起瓦斯煤尘爆炸,死亡110人,另下落不明4人。 ⑤1993年10月27日,山西大同晋华宫矿南山井,工人带电检修绞车磁力起动器,电火花引发瓦斯爆炸,死亡28人。 ⑥1998年11月29日,云南省来宾煤矿一工人,在井下拆卸矿灯时灯线短路,产生火花将瓦斯引爆,造成42人死亡。 ⑦1996年10月19日,陕西桃花洞煤矿,矿灯失爆火花引起瓦斯爆炸,死亡50人。
一、基本概念 □ 爆炸过程中障碍物对火焰速度与超压的影响曲线
煤矿瓦斯防治基本知识
障碍物数对火焰传播速度的影响
(a) 没有障碍物
(b) 两个障碍物
(c) 六个障碍物
障碍物数对温度场分布规律的影响
(a) 没有障碍物
(b) 两个障碍物
(c) 四个障碍物
管道结构异常对瓦斯爆炸过程中火焰传播规律的影响
煤矿瓦斯防治基本知识
二、瓦斯爆炸预防 预防火源 瓦斯爆炸的主要引爆火源如下: 1.明火、火灾; 2.电气火花; 3.爆破火源; 4.静电火花; 5.摩擦火花。
煤矿瓦斯防治基本知识
二、瓦斯爆炸预防 瓦斯爆炸发生地点规律: 采煤工作面:采煤机附近 工作面上隅角 放炮作业点 掘进工作面:迎头 放炮作业过程 其它情况:排放瓦斯、处理大块矸石、处理煤仓溜煤眼堵塞
第一部分 主 要 内 容 煤矿瓦斯爆炸防治基本知识 一、基本概念 二、瓦斯爆炸预防
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 瓦斯:矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体,有时单独指甲烷 瓦斯的来源:煤层、岩层 (采落的煤炭、煤壁、采空区、顶底板、邻近的煤层、开采过程中产生) 瓦斯的性质:比重0.554、无色、无味、 窒息性、燃烧性、爆炸性
6~9
4~8
<12
水蒸气%
<10
<16
<4
8~16
12~20
6~10
<24
H2 %
—
微量
12
0~1
—
0~5
<16
甲烷及其同系物 %
—
—
—
0~2
1~5
0~3
<5
爆炸超压对人员的损伤程度表
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的主要危害
二、瓦斯爆炸预防 预防瓦斯积聚 常见瓦斯积聚原因如下: 1.风量不足、风量短路、停风,末节风筒过远; 2.采空区处理不及时,管理不善,积聚瓦斯涌出; 3.瓦斯异常涌出; 4.瓦斯抽采未达标进行采掘; 5.瓦斯超限继续生产; 6.积聚瓦斯处理不当; 7.瓦斯检查、监测失误。 总之瓦斯“零超限”目标管理制度未建立或不完善或未落实: ①是否建立瓦斯超限立即停产撤人,并按瓦斯超限就是事故,并比照事故处理查明超限原因,落实防范措施相关制度; ②1个月内发生2次瓦斯超限的矿井是否停产整顿; ③矿井安全监测监控系统是否正常运转;传感器安装位置、数量是否符合相关标准要求,是否有空白死角;是否按规定对系统和传感器进行定期维护。
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一、基本概念 □ 瓦斯煤尘爆炸火焰压力传播规律
煤矿瓦斯防治基本知识
t(s)
注:①图中数字为爆炸压力最大值(MPa); ②起爆瓦斯浓度10.5%CH4,200m3; ③煤尘带36~86m,浓度500g/m3 ④实验地点:重庆煤科院爆炸试验大型巷道。
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 几个术语: 煤层瓦斯含量: m3/t煤 相对瓦斯涌出量: m3/t煤 绝对瓦斯涌出量: m3/min
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 瓦斯矿井:矿井生产过程中有瓦斯涌出的矿井(我国所有煤矿全是瓦斯矿井) 瓦斯矿井的分类(参见《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》 ): 煤与瓦斯突出矿井 高瓦斯矿井(q矿相对>10m3/t;Q矿绝对>40m3/min;Q掘进面>3m3/min; Q采煤面>5m3/min;发生过瓦斯喷出) 瓦斯矿井 划分瓦斯等级的目的 加强煤矿瓦斯管理,预防瓦斯事故,保障职工生命安全 : 编制瓦斯治理规划、措施、管理制度与作业规程等 ; 选择机电设备; 合理进行矿井设计、通风设计、瓦斯抽采与利用设计以及生产“抽、掘、采”接替计划。
各种火花引发瓦斯爆炸典型案例
明电明火: ①1997年5月2日,贵州省贵阳市花溪坪大坡煤矿,采煤工作面采用明电照明,电火花引发瓦斯爆炸,死亡13人。 ②1999年1月28日,四川省凉山甘洛斯觉矿使用手电照明,电火花引起瓦斯爆炸,死亡14人。 ③1994年1月24日,黑龙江省鸡西二道河子矿多经井使用煤电钻插销明电放炮,引起瓦斯爆炸,死亡99人。 ④1999年5月10日,陕西省铜川玉华煤矿一名工人在井下吸烟,烟头明火(吸烟时温度为650~800oC,香烟点燃未吸时温度为450~500oC)引起瓦斯爆炸,不仅自身死亡,还夺去另外42位矿工的生命。 ⑤1999年7月17日,黑龙江省农牧渔厅供应站矿,一工人在井下吸烟,明火引起瓦斯爆炸,死亡23人。
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的实质 CH4+2O2 CO2+2H2O+热量 CH4+2(O2 +79N2/21)=CO2+2H2O+7.52N2+882.6kj/mol □ 瓦斯爆炸的条件(同时具备,缺一不可) 1.瓦斯达到爆炸浓度(烷空混合气体5~15%CH4) 2.火源(温度在595oC以上,存在时间超过感应期) 3.有足够的氧(氧浓度在12%以上)
煤矿瓦斯防来自百度文库基本知识
大气成分变化
甲烷爆炸时
煤尘爆炸时
甲烷和煤尘共同爆炸时浓度
备注
爆炸下限
最佳爆炸浓度
爆炸上限
爆炸下限
最佳爆炸浓度
爆炸上限
残余氧浓度%
16~18
6
2
5~16
2~5
3~8
0
CO爆炸下限为12%; H2爆炸下限为4%
CO %
—
微量
12
1~2
4~8
2~7
<16
CO2 %
微量
9
微量
5~10
瓦斯爆炸的界限
15%
15%
火焰表面遇氧可燃、不爆
7-8%
最易
8.5%
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 □ 当瓦斯浓度低于5%时,由于参加化学反应的瓦斯量较少,不能形成热量积聚,因此,只能在火焰表面燃烧,不能爆炸; □ 当瓦斯浓度高于15%时,由于氧气浓度不足,满足不了氧化反应的需要,即便是在点火点有瓦斯与不足的氧气发生反应,但所生成的热量少不能使周围介质升温至燃点,即不能传播爆炸;但当有新鲜空气供入时,可以在混合气体与新鲜空气的接触面上发生燃烧(根据这一性质,瓦斯可以用作燃料)。
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 煤层瓦斯分布的主要特点: ①具有区域性; ②因煤层而异; ③近地表为瓦斯风化带:N2与CO2为主,CH4分布无规律; 远离地表为瓦斯带:主要为CH4,而且分布有规律,一般深度越深,瓦斯压力越高、瓦斯含量越大; ④在地质构造带瓦斯含量分布异常; ⑤在地应力异常区瓦斯含量分布异常。
一、基本概念 □ 瓦斯煤尘爆炸火焰压力传播规律
煤矿瓦斯防治基本知识
t(s)
由图可见: ●在爆炸初期,火焰传播速度大于爆炸压力波传播速度,即火焰在前爆炸压力波峰在后; ●随着爆炸的发展,爆炸压力波传播速度快速增大,超过火焰速度,在距爆源约40m时,爆炸波赶上并超过火焰面;
●随着传播距离的增大,爆炸波超前火焰面越来越远。
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸浓度三角形规律: 爆炸下限B (5%CH4、19.88 O2) ; 爆炸上限C (15%CH4、17.79 O2) 。 1-爆炸危险区; 2-不可能存在的烷空气体区; 3-甲烷浓度不足不爆区; 4-甲烷浓度过高不爆区; 5-贫氧窒息不爆区。 BE-爆炸下限界线[; CE-爆炸上限界线; EC02 - 在烷空气体中掺入 CO2爆炸临界点(5.96%CH4、12.32%O2) EN2-在烷空气体中掺入N2爆炸临界点( 5.18%CH4、9.47%O2 )。
分叉管路对瓦斯爆炸火焰传播速度影响关系曲线(无加速环)
解释了分叉巷道破坏严重的问题?
分叉管路对瓦斯爆炸火焰传播速度 影响关系曲线(有加速环)
L/D
V(m/s)
结论:湍流对瓦斯爆炸传播过程具有重要影响 启示:消除湍流对阻爆具有重要的作用
火焰速度m/s
解释了分叉巷道破坏严重的问题?
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的主要危害 瓦斯煤尘爆炸最终产物组成表
煤矿瓦斯防治基本知识
瓦斯爆炸实验管道系统
中国矿业大学瓦斯煤尘爆炸试验管道
中国矿业大学爆炸试验实验系统特色
瓦斯爆炸实验研究系统特色: 实验系统为复杂管网、测试和分析手段先进,利用这些手段可研究瓦斯爆炸过程中的特征参数变化规律及其抑爆、隔爆技术等。
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸浓度三角形规律:在标准空气中充入瓦斯时, 烷空气体的爆炸范围=5~15%,爆炸下限5%CH4、19.88 O2;爆炸上限15%CH4、17.79 O2。 爆力最强浓度=9.5%,化学反应完全,爆温最高与爆压最大。 最优爆炸浓度=7%—8%,最容易点火爆炸。
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸威力最强的瓦斯浓度 在瓦斯混入新鲜空气中,爆炸最强烈的瓦斯浓度是9.5%。因为这时混合气体中的全部氧气和瓦斯都能参与化学反应,既无多余的瓦斯,也无多余的氧气,化学反应最完全、最充分,生成的热也最多,因而这时的爆炸力最强、威力最大。 对煤矿井下空气,瓦斯爆炸威力最强的瓦斯浓度为8.5%左右,这是因为井下空气氧浓度减小、湿度较大,氧化反应不可能进行得十分充分的缘故。
煤矿瓦斯防治基本知识
1949~1995年46年间,国有重点煤矿一次死亡3人以上瓦斯事故361起,死亡6931人。 按发生地点及火源原因 统计如下:
发生地点:掘进面 156次,占43.2% 采煤面 131次,占36.24% 巷道、硐室 74次,占20.5% 引爆火源:电气火花……………………………… 41.44% 放炮火焰 …………………………… 29.92% 摩擦撞击 …………………………… 8.59% 吸烟 ………………………………… 1.94% 其它(静电、煤自燃、高温热源等)18.00%
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的主要危害 1.产生高温(1850~2650℃) 2.产生高压(0.7MPa以上 ) 3.产生冲击波 4.产生大量的有毒有害气体,氧浓度极低 (O2=6~10%,N2=82~88%, CO2=4~8%,CO=2~4%)
煤矿瓦斯防治基本知识
瓦斯爆炸过程中火焰的发展变化特征
炮火: ①1993年10月11日,黑龙江省鸡东县保合煤矿局部通风机停风,掘进工作面瓦斯积聚,不仅不停止作业,而且不检查瓦斯就在迎头放炮,炮火引发特大瓦斯爆炸事故,死亡70人。 ②1997年4月9日,山西省临汾桥上村矿用煤块封堵炮眼,放炮炮火引起瓦斯爆炸,死亡26人。 ③1999年3月27日,山东省枣庄柴里矿放炮崩转载机处大块矸石炮火引爆瓦斯,死亡17人。 ④1996年5月1日,河南省平顶山十矿为了使瓦斯超限时不断电,矿安全办公会议做出了上调瓦斯监测报警点的错误决定,致使瓦斯超限,放炮时发生瓦斯爆炸,造成84人死亡。
在烷空气体中加入卤代烃,爆炸三角形更小,例 E七氟丙烷临界点(9%CH4、17.4%O2) (CF3CHFCF3)不导电,无残留,对臭氧层无破坏性,是新型环保抑爆灭火剂。
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸强度(严重程度) 的主要影响因素: 1、瓦斯积存量 瓦斯积存量越大,瓦斯爆炸释放的能量(热能与机械能)越大,即瓦斯爆炸强度越高,甲烷等碳氢化合物与空气混合的爆炸效应: 1kg碳氢化合物相当于4kgTNT炸药 2、煤尘是否参与爆炸以及参与爆炸的煤尘量 瓦斯爆炸风暴扬起可爆煤尘越多,瓦斯煤尘爆炸释放的能量越大,即不仅瓦斯煤尘爆炸强度越高。而且煤尘参与爆炸时,会产生大量的毒气CO, CO毒害作用越强。
各种火花引发瓦斯爆炸典型案例
电气设备失爆火花: ①1995年5月6日,山西省临汾古城煤矿,煤电钻喇叭口电缆破损漏电火花引发瓦斯爆炸,死亡35人。 ②1997年7月12日,江西省乐平桥头矿,输送机控制系统失爆,漏电火花引起瓦斯爆炸,死亡40人。 ③1999年1月25日,黑龙江七台河市新富煤矿,工人拽电钻电缆时,明接头短路电火花引起瓦斯爆炸,死亡11人。 ④1996年11月27日,山西大同市郭家窑乡东村煤矿,巷道通风不良引起瓦斯积聚,电工带电检修开关,产生电火花,引起瓦斯煤尘爆炸,死亡110人,另下落不明4人。 ⑤1993年10月27日,山西大同晋华宫矿南山井,工人带电检修绞车磁力起动器,电火花引发瓦斯爆炸,死亡28人。 ⑥1998年11月29日,云南省来宾煤矿一工人,在井下拆卸矿灯时灯线短路,产生火花将瓦斯引爆,造成42人死亡。 ⑦1996年10月19日,陕西桃花洞煤矿,矿灯失爆火花引起瓦斯爆炸,死亡50人。
一、基本概念 □ 爆炸过程中障碍物对火焰速度与超压的影响曲线
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障碍物数对火焰传播速度的影响
(a) 没有障碍物
(b) 两个障碍物
(c) 六个障碍物
障碍物数对温度场分布规律的影响
(a) 没有障碍物
(b) 两个障碍物
(c) 四个障碍物
管道结构异常对瓦斯爆炸过程中火焰传播规律的影响
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二、瓦斯爆炸预防 预防火源 瓦斯爆炸的主要引爆火源如下: 1.明火、火灾; 2.电气火花; 3.爆破火源; 4.静电火花; 5.摩擦火花。
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二、瓦斯爆炸预防 瓦斯爆炸发生地点规律: 采煤工作面:采煤机附近 工作面上隅角 放炮作业点 掘进工作面:迎头 放炮作业过程 其它情况:排放瓦斯、处理大块矸石、处理煤仓溜煤眼堵塞
第一部分 主 要 内 容 煤矿瓦斯爆炸防治基本知识 一、基本概念 二、瓦斯爆炸预防
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一、基本概念 瓦斯:矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体,有时单独指甲烷 瓦斯的来源:煤层、岩层 (采落的煤炭、煤壁、采空区、顶底板、邻近的煤层、开采过程中产生) 瓦斯的性质:比重0.554、无色、无味、 窒息性、燃烧性、爆炸性
6~9
4~8
<12
水蒸气%
<10
<16
<4
8~16
12~20
6~10
<24
H2 %
—
微量
12
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甲烷及其同系物 %
—
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0~2
1~5
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<5
爆炸超压对人员的损伤程度表
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一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的主要危害
二、瓦斯爆炸预防 预防瓦斯积聚 常见瓦斯积聚原因如下: 1.风量不足、风量短路、停风,末节风筒过远; 2.采空区处理不及时,管理不善,积聚瓦斯涌出; 3.瓦斯异常涌出; 4.瓦斯抽采未达标进行采掘; 5.瓦斯超限继续生产; 6.积聚瓦斯处理不当; 7.瓦斯检查、监测失误。 总之瓦斯“零超限”目标管理制度未建立或不完善或未落实: ①是否建立瓦斯超限立即停产撤人,并按瓦斯超限就是事故,并比照事故处理查明超限原因,落实防范措施相关制度; ②1个月内发生2次瓦斯超限的矿井是否停产整顿; ③矿井安全监测监控系统是否正常运转;传感器安装位置、数量是否符合相关标准要求,是否有空白死角;是否按规定对系统和传感器进行定期维护。
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24/2000.s
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36/2000.s
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一、基本概念 □ 瓦斯煤尘爆炸火焰压力传播规律
煤矿瓦斯防治基本知识
t(s)
注:①图中数字为爆炸压力最大值(MPa); ②起爆瓦斯浓度10.5%CH4,200m3; ③煤尘带36~86m,浓度500g/m3 ④实验地点:重庆煤科院爆炸试验大型巷道。
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一、基本概念 几个术语: 煤层瓦斯含量: m3/t煤 相对瓦斯涌出量: m3/t煤 绝对瓦斯涌出量: m3/min
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一、基本概念 瓦斯矿井:矿井生产过程中有瓦斯涌出的矿井(我国所有煤矿全是瓦斯矿井) 瓦斯矿井的分类(参见《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》 ): 煤与瓦斯突出矿井 高瓦斯矿井(q矿相对>10m3/t;Q矿绝对>40m3/min;Q掘进面>3m3/min; Q采煤面>5m3/min;发生过瓦斯喷出) 瓦斯矿井 划分瓦斯等级的目的 加强煤矿瓦斯管理,预防瓦斯事故,保障职工生命安全 : 编制瓦斯治理规划、措施、管理制度与作业规程等 ; 选择机电设备; 合理进行矿井设计、通风设计、瓦斯抽采与利用设计以及生产“抽、掘、采”接替计划。
各种火花引发瓦斯爆炸典型案例
明电明火: ①1997年5月2日,贵州省贵阳市花溪坪大坡煤矿,采煤工作面采用明电照明,电火花引发瓦斯爆炸,死亡13人。 ②1999年1月28日,四川省凉山甘洛斯觉矿使用手电照明,电火花引起瓦斯爆炸,死亡14人。 ③1994年1月24日,黑龙江省鸡西二道河子矿多经井使用煤电钻插销明电放炮,引起瓦斯爆炸,死亡99人。 ④1999年5月10日,陕西省铜川玉华煤矿一名工人在井下吸烟,烟头明火(吸烟时温度为650~800oC,香烟点燃未吸时温度为450~500oC)引起瓦斯爆炸,不仅自身死亡,还夺去另外42位矿工的生命。 ⑤1999年7月17日,黑龙江省农牧渔厅供应站矿,一工人在井下吸烟,明火引起瓦斯爆炸,死亡23人。
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的实质 CH4+2O2 CO2+2H2O+热量 CH4+2(O2 +79N2/21)=CO2+2H2O+7.52N2+882.6kj/mol □ 瓦斯爆炸的条件(同时具备,缺一不可) 1.瓦斯达到爆炸浓度(烷空混合气体5~15%CH4) 2.火源(温度在595oC以上,存在时间超过感应期) 3.有足够的氧(氧浓度在12%以上)
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大气成分变化
甲烷爆炸时
煤尘爆炸时
甲烷和煤尘共同爆炸时浓度
备注
爆炸下限
最佳爆炸浓度
爆炸上限
爆炸下限
最佳爆炸浓度
爆炸上限
残余氧浓度%
16~18
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CO爆炸下限为12%; H2爆炸下限为4%
CO %
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CO2 %
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瓦斯爆炸的界限
15%
15%
火焰表面遇氧可燃、不爆
7-8%
最易
8.5%
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一、基本概念 □ 当瓦斯浓度低于5%时,由于参加化学反应的瓦斯量较少,不能形成热量积聚,因此,只能在火焰表面燃烧,不能爆炸; □ 当瓦斯浓度高于15%时,由于氧气浓度不足,满足不了氧化反应的需要,即便是在点火点有瓦斯与不足的氧气发生反应,但所生成的热量少不能使周围介质升温至燃点,即不能传播爆炸;但当有新鲜空气供入时,可以在混合气体与新鲜空气的接触面上发生燃烧(根据这一性质,瓦斯可以用作燃料)。
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一、基本概念 煤层瓦斯分布的主要特点: ①具有区域性; ②因煤层而异; ③近地表为瓦斯风化带:N2与CO2为主,CH4分布无规律; 远离地表为瓦斯带:主要为CH4,而且分布有规律,一般深度越深,瓦斯压力越高、瓦斯含量越大; ④在地质构造带瓦斯含量分布异常; ⑤在地应力异常区瓦斯含量分布异常。
一、基本概念 □ 瓦斯煤尘爆炸火焰压力传播规律
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t(s)
由图可见: ●在爆炸初期,火焰传播速度大于爆炸压力波传播速度,即火焰在前爆炸压力波峰在后; ●随着爆炸的发展,爆炸压力波传播速度快速增大,超过火焰速度,在距爆源约40m时,爆炸波赶上并超过火焰面;
●随着传播距离的增大,爆炸波超前火焰面越来越远。
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一、基本概念 □ 瓦斯爆炸浓度三角形规律: 爆炸下限B (5%CH4、19.88 O2) ; 爆炸上限C (15%CH4、17.79 O2) 。 1-爆炸危险区; 2-不可能存在的烷空气体区; 3-甲烷浓度不足不爆区; 4-甲烷浓度过高不爆区; 5-贫氧窒息不爆区。 BE-爆炸下限界线[; CE-爆炸上限界线; EC02 - 在烷空气体中掺入 CO2爆炸临界点(5.96%CH4、12.32%O2) EN2-在烷空气体中掺入N2爆炸临界点( 5.18%CH4、9.47%O2 )。
分叉管路对瓦斯爆炸火焰传播速度影响关系曲线(无加速环)
解释了分叉巷道破坏严重的问题?
分叉管路对瓦斯爆炸火焰传播速度 影响关系曲线(有加速环)
L/D
V(m/s)
结论:湍流对瓦斯爆炸传播过程具有重要影响 启示:消除湍流对阻爆具有重要的作用
火焰速度m/s
解释了分叉巷道破坏严重的问题?
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的主要危害 瓦斯煤尘爆炸最终产物组成表
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瓦斯爆炸实验管道系统
中国矿业大学瓦斯煤尘爆炸试验管道
中国矿业大学爆炸试验实验系统特色
瓦斯爆炸实验研究系统特色: 实验系统为复杂管网、测试和分析手段先进,利用这些手段可研究瓦斯爆炸过程中的特征参数变化规律及其抑爆、隔爆技术等。
煤矿瓦斯防治基本知识
一、基本概念 □ 瓦斯爆炸浓度三角形规律:在标准空气中充入瓦斯时, 烷空气体的爆炸范围=5~15%,爆炸下限5%CH4、19.88 O2;爆炸上限15%CH4、17.79 O2。 爆力最强浓度=9.5%,化学反应完全,爆温最高与爆压最大。 最优爆炸浓度=7%—8%,最容易点火爆炸。
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一、基本概念 □ 瓦斯爆炸威力最强的瓦斯浓度 在瓦斯混入新鲜空气中,爆炸最强烈的瓦斯浓度是9.5%。因为这时混合气体中的全部氧气和瓦斯都能参与化学反应,既无多余的瓦斯,也无多余的氧气,化学反应最完全、最充分,生成的热也最多,因而这时的爆炸力最强、威力最大。 对煤矿井下空气,瓦斯爆炸威力最强的瓦斯浓度为8.5%左右,这是因为井下空气氧浓度减小、湿度较大,氧化反应不可能进行得十分充分的缘故。
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1949~1995年46年间,国有重点煤矿一次死亡3人以上瓦斯事故361起,死亡6931人。 按发生地点及火源原因 统计如下:
发生地点:掘进面 156次,占43.2% 采煤面 131次,占36.24% 巷道、硐室 74次,占20.5% 引爆火源:电气火花……………………………… 41.44% 放炮火焰 …………………………… 29.92% 摩擦撞击 …………………………… 8.59% 吸烟 ………………………………… 1.94% 其它(静电、煤自燃、高温热源等)18.00%
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一、基本概念 □ 瓦斯爆炸的主要危害 1.产生高温(1850~2650℃) 2.产生高压(0.7MPa以上 ) 3.产生冲击波 4.产生大量的有毒有害气体,氧浓度极低 (O2=6~10%,N2=82~88%, CO2=4~8%,CO=2~4%)
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瓦斯爆炸过程中火焰的发展变化特征