煤矿瓦斯爆炸机理
煤矿瓦斯爆炸事故发生原因及控制措施
煤矿瓦斯爆炸事故发生原因及控制措施首先,瓦斯含量高是煤矿瓦斯爆炸事故发生的主要原因之一、煤矿瓦斯是一种无色无味、具有一定爆炸性的气体,当矿井中瓦斯含量超过爆炸下限(5%)并达到爆炸上限(15%)时,遇到明火或高温物体即可引发爆炸。
因此,一旦矿井中的瓦斯含量超标,瓦斯爆炸的风险将大大增加。
其次,瓦斯渗透性好也是煤矿瓦斯爆炸的重要因素。
矿井中的煤层常常具有较好的渗透性,瓦斯可以通过裂缝和孔隙逸出到矿井中,并与氧气相混合形成爆炸气体。
一旦瓦斯逸出到空气中,并遇到明火或高温物体,就有可能引发爆炸事故。
此外,瓦斯涌出量大也是导致煤矿瓦斯爆炸的重要原因。
矿井中瓦斯的涌出量与煤层的含瓦斯性、煤层的断面积、矿井的通风情况等因素有关。
如果矿井的瓦斯涌出量过大,矿井中的瓦斯浓度将很容易超过爆炸上限,从而形成爆炸气体。
煤矿中常见的瓦斯涌出短路也是导致瓦斯涌出量大的一个重要因素,必须加强相应的控制措施,减少瓦斯涌出量。
最后,瓦斯扩散速度快也是导致煤矿瓦斯爆炸的关键因素之一、瓦斯是一种轻质气体,具有较快的扩散速度。
一旦矿井中瓦斯泄漏,由于瓦斯的扩散性能,短时间内瓦斯浓度就能扩散到爆炸范围内,从而增加了瓦斯爆炸事故的发生。
针对煤矿瓦斯爆炸事故的发生原因,应采取以下控制措施:首先,加强煤矿瓦斯抽放。
加强通风管理,提高矿井的通风能力,及时清理瓦斯积聚区,确保瓦斯能够及时、充分地抽放出来。
其次,严格控制矿井瓦斯涌出量。
采用科学的煤层开采方法,合理控制煤层开采速度和采动工作面的进度,减少煤层的开采厚度,有效降低瓦斯涌出量。
此外,加强瓦斯监测系统建设。
煤矿中应安装完善的瓦斯监测系统,可以实时监测矿井中的瓦斯含量、瓦斯涌出量等指标,并及时报警,以便采取相应的措施防止瓦斯爆炸事故的发生。
最后,加强瓦斯防爆设备的使用和维护。
例如,煤矿井下使用防爆型电器设备、防爆型工具设备等,确保井下的设备和工具在使用过程中不会引发火花,避免瓦斯爆炸事故的发生。
煤矿常见的瓦斯爆炸原因
煤矿常见的瓦斯爆炸原因10月31日11时33分左右,重庆永川区金山沟煤矿井下发生瓦斯爆炸事故,造成33人被困。
截至记者发稿时,已发现15具遇难者遗体,仍有18人下落不明。
国家安监总局要求迅速组织事故调查,查明事故原因和责任,严肃追责。
那么瓦斯爆炸发生的原因你是否知道呢?煤矿常见的瓦斯爆炸的原因1 装备不足、管理不落实矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。
很多煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。
另外瓦斯爆炸事故的发生,主要是由于管理上存在缺陷造成某些作业人员的违章失职。
2 企业职工安全意识淡薄,文化素质较低据有关数据分析,大部分煤矿的瓦斯爆炸都是由于工作人员的违章操作造成的,并且绝大多数瓦斯事故都是由于“三违”引起的。
煤矿的很多职工文化程度低,没有经过正式安全培训就下井,常常采用师带徒的方式参与采掘等作业,缺乏基本的安全生产知识,不懂通风安全管理和操作规程,思想麻痹,违章作业,冒险蛮干现象严重。
3 瓦斯积聚的存在瓦斯积聚是指采掘工作面及其他地点,体积大于0.5m3的空间内积聚瓦斯浓度达到或超过2%的现象。
瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根本原因。
造成瓦斯积聚的原因很多,主要有:矿井主通风机供风能力不足或通风系统不合理造成矿井缺风;掘进工作面或其它需单独供风的巷道,因局部通风机、风筒原因使得瓦斯积聚;采煤工作面上隅角和采空区瓦斯积聚;巷道变形、调节风门故障等造成通风不良。
4 引爆火源的现象存在在个别煤矿中,引爆火源的问题仍然存在。
如有的矿井仍有明电、明火下井,井下电气设备存在失爆的现象,甚至有的电工不懂技术或不负责任的,在拆除或损坏了防爆密闭圈,造成了失爆。
煤矿井下引爆瓦斯的火源主要有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。
百姓关心的,就是所关注的,与百姓生活相关的安全常识都可以在这里找寻。
4任务四 矿井瓦斯爆炸及其防治措施
任务四 矿井瓦斯爆炸及其防治措施【主要内容】一、瓦斯爆炸的机理二、瓦斯爆炸的效应三、瓦斯爆炸的条件及其影响因素四、预防瓦斯爆炸的措施五、局部积存瓦斯的处理方法六、实训与操作-观察瓦斯爆炸演示,分析瓦斯爆炸的条件和效应。
瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一。
如果由于瓦斯爆炸而引起煤尘爆炸,后果更为严重。
例如1942年4月26日辽宁本溪煤矿发生的瓦斯、煤尘爆炸,死1549人,伤146人,成为世界煤矿开采史上最大的伤亡事故。
上世纪中后期以来,由于大型高效扇风机的制成,自动遥测监控装置的使用和采取了瓦斯抽采等一系列技术措施,矿井瓦斯爆炸事故已逐渐减少,但是还不能完全杜绝。
所以掌握瓦斯爆炸的原因、规律和防治措施,极为重要。
一、瓦斯爆炸的机理物质从一种状态迅速变成另一种状态,并在瞬间放出大量能量的同时产生巨大声响的现象称为爆炸。
瓦斯爆炸是瓦斯和氧气组成的爆炸性混合气体遇火源点燃所产生的一种复杂的激烈的氧化反应。
其化学反应式为:mol kJ O H CO O CH /6.882222224++=+ (1-4-1)上述反应是放热反应,当反应生成热的速度大于散热速度时,则热量积聚,反应物的温度上升,反应速度进一步加快,周围气体体积剧烈膨胀,以声光形式表现出来,最后形成爆炸。
瓦斯爆炸是—个复杂的化学反应过程,上式只是反应的最终结果。
目前认为,矿井瓦斯爆炸是一种链式反应,当爆炸混合物吸收一定的能量后,反应物分子的链即行断裂,离解成两个或两个以上的游离基(或叫自由基),这种游离基具有很强的化学活性,成为反应连续进行的活化中心。
在适当的条件下,每个游离基又可进一步分解,产生两个或两个以上的游离基,如此循环不已,化学反应也越来越快,最后发展为爆燃或爆轰式的氧化反应。
二、瓦斯爆炸的效应爆炸的效应即指爆炸的效果或结果,亦即爆炸对矿井造成的危害。
矿井瓦斯在高温火源的引发下的激烈氧化反应形成爆炸过程中,如果氧化反应极为剧烈,膨胀的高温气体难于散失时,将会产生极大的爆炸动力危害。
炸药引燃瓦斯爆炸理论
炸药引燃瓦斯爆炸理论瓦斯爆炸是煤矿等矿山中常见的一种事故,也是非常危险的一种事故。
而在煤矿等矿山中,使用炸药是非常普遍的,而当炸药引发瓦斯爆炸事故时,可能会造成极大的伤害。
本文将介绍炸药引燃瓦斯爆炸的理论和相关知识。
什么是瓦斯爆炸瓦斯爆炸也称煤矿瓦斯爆炸,是指在煤矿、石油钻井、隧道挖掘和地下工程等矿山建设中,由于瓦斯体积增大或压力降低,使瓦斯与空气混合后形成可燃气体,遇到具有一定的火源(如明火、电器火花、机械摩擦火,以及静电等)而发生爆炸的一种事故。
瓦斯爆炸可分为瓦斯燃爆和瓦斯爆炸两种类型。
炸药在瓦斯爆炸中的作用在瓦斯爆炸事故中,炸药被广泛使用。
炸药因其能在瞬间释放大量的热能而被广泛用于煤矿开采中的巷道推进炸药及其它采矿炸药。
在这些应用中,炸药既能提高采矿效率,又能减少人力和运输费用,同时还可以加快巷道的推进速度。
炸药在瓦斯爆炸中作为火源起到了关键作用,通过引燃瓦斯气体而引发爆炸。
炸药在燃烧过程中产生的高温高压,能够快速将瓦斯气体引燃,进而引发爆炸。
因此,对炸药在瓦斯爆炸中的作用和实际应用进行了广泛的研究和探索。
炸药引燃瓦斯爆炸的机理炸药引燃瓦斯爆炸的基本机理是传热和传质机理。
瓦斯爆炸需要燃料、氧气和火源三个条件同时满足。
一般情况下,瓦斯与空气只属于燃料和氧气两个条件,还需要一个足够强的引燃火源,例如明火、电火花等,从而引发瓦斯爆炸。
在矿井中,炸药则被看作是一种特别的火源。
炸药本身就是一种高温高压的物质,因此炸药的爆炸现象具有一定的传热和传质机理。
当炸药爆炸时,产生的高温高压能够使空气和瓦斯瞬间混合,形成可燃气体;并且炸药的爆炸波可以将产生的可燃气体压缩和加热,使其达到爆炸的条件。
因此,在矿井中,当炸药遇到瓦斯时容易引起爆炸。
如果矿井中的瓦斯浓度达到了爆炸极限,那么当炸药爆炸时,这些瓦斯会瞬间引燃,形成爆炸,同时炸药的爆炸波也可能激发其它的可燃气体,从而产生连锁反应,形成更大的爆炸。
如何避免炸药引燃瓦斯爆炸虽然炸药引燃瓦斯爆炸在煤矿等矿山中是非常危险和普遍的,但是通过对矿井作业过程中各种因素的控制和防范,可以避免爆炸事故的发生。
煤矿瓦斯爆炸事故的原因分析与预防措施
煤矿瓦斯爆炸事故的原因分析与预防措施煤矿瓦斯爆炸事故是煤矿安全中最常见、最严重的事故之一。
这类事故不仅造成人员伤亡和财产损失,还对环境产生严重影响。
为了避免这些事故的发生,我们需要深入分析其原因,并采取相应的预防措施。
首先,煤矿瓦斯爆炸事故的主要原因之一是瓦斯积聚。
在煤矿井下,煤层中的瓦斯被困在煤与岩石之间,形成瓦斯积聚。
当瓦斯浓度超过爆炸极限时,只需一点点的火花或火焰,就能引发爆炸。
因此,瓦斯积聚是煤矿瓦斯爆炸事故的首要原因。
其次,煤矿瓦斯爆炸事故还与煤尘积聚有关。
煤矿井下的工作环境通常存在大量的煤尘,这些煤尘易于引发爆炸。
当瓦斯浓度超过爆炸极限时,煤尘中的微小颗粒能够提供更多的可燃物,使爆炸更加猛烈。
因此,煤尘积聚也是煤矿瓦斯爆炸事故的重要原因之一。
为了预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生,我们可以采取一系列的措施。
首先,加强瓦斯抽放,及时排除煤矿井下的瓦斯。
通过合理的通风系统,将瓦斯排放到安全区域,减少瓦斯积聚的风险。
此外,还可以使用瓦斯抽放设备,将瓦斯抽到地面进行处理,进一步降低瓦斯积聚的可能性。
其次,加强煤尘控制是预防煤矿瓦斯爆炸事故的重要措施之一。
通过湿法喷雾、覆盖等方式,控制煤尘的扬尘和积聚。
在煤矿井下设置煤尘防爆设备,如防尘罩和防尘网,阻止煤尘进入瓦斯积聚区域。
同时,定期清理煤尘,保持煤矿井下的清洁环境,降低煤尘爆炸的风险。
此外,加强安全教育和培训也是预防煤矿瓦斯爆炸事故的重要手段。
煤矿工人应该接受全面的安全培训,了解瓦斯爆炸事故的危害和预防措施。
他们应该学会正确使用安全设备,如瓦斯检测仪和防爆灯,以及应急逃生的方法。
只有提高工人的安全意识和技能,才能有效预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生。
总之,煤矿瓦斯爆炸事故的原因分析与预防措施是煤矿安全工作中的重要内容。
通过加强瓦斯抽放和煤尘控制,以及加强安全教育和培训,可以有效预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生。
同时,政府和企业应加强监管和管理,建立科学的煤矿安全制度,为煤矿工人提供安全的工作环境。
煤矿瓦斯爆炸事故的原因分析与预防措施
煤矿瓦斯爆炸事故的原因分析与预防措施煤矿瓦斯爆炸事故是一种严重的安全事故,经常导致人员伤亡和财产损失。
在煤矿生产过程中,瓦斯是一种常见的危险气体,如果不加以有效控制和预防,就会引发爆炸事故。
本文将从瓦斯的形成原因、瓦斯爆炸的机理,以及预防措施等方面进行探讨。
首先,我们需要了解瓦斯的形成原因。
煤矿瓦斯主要是由煤层中的有机物质分解产生的。
当煤矿开采过程中,煤层受到破坏,有机物质与空气中的氧气接触,发生氧化反应,产生大量的瓦斯。
此外,煤矿地下水的渗入也会加速瓦斯的释放。
因此,煤矿瓦斯主要来自于煤层中的有机物质分解和地下水的渗入。
其次,我们需要了解瓦斯爆炸的机理。
瓦斯爆炸是一种燃烧反应,需要同时具备瓦斯浓度、氧气浓度和火源三个要素。
在煤矿工作面,由于煤层破碎和瓦斯释放,瓦斯浓度往往较高。
当氧气浓度达到一定水平,并且有火源存在时,就会引发瓦斯爆炸。
瓦斯爆炸的过程可以分为爆炸传播、爆炸燃烧和爆炸蔓延三个阶段。
爆炸传播阶段是指瓦斯与空气混合形成爆炸气体,并在矿井中传播;爆炸燃烧阶段是指瓦斯与空气混合物遇到火源时发生燃烧反应;爆炸蔓延阶段是指爆炸产生的冲击波在矿井中传播,引发更大规模的瓦斯爆炸。
为了预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生,需要采取一系列的措施。
首先,瓦斯抽放是一种常见的控制瓦斯浓度的方法。
通过在矿井中设置抽放设备,将瓦斯抽出,降低瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸的风险。
其次,通风系统的建设和维护也是非常重要的。
合理的通风系统可以保持矿井中的氧气浓度在安全范围内,减少瓦斯爆炸的可能性。
此外,还可以采用瓦斯抑制剂等化学方法来控制瓦斯的释放和爆炸。
除了以上措施,还需要加强对矿工的培训和安全意识的提高。
矿工应该具备必要的安全知识和技能,能够正确使用安全设备,遵守安全操作规程。
同时,煤矿企业也应该加强对安全管理的监督和检查,确保安全措施的有效执行。
综上所述,煤矿瓦斯爆炸事故是一种严重的安全隐患,对人员和财产造成极大的威胁。
瓦斯的形成和瓦斯爆炸的机理是导致事故发生的主要原因。
煤矿瓦斯爆炸事故原因分析及对策
煤矿瓦斯爆炸事故原因分析及对策煤矿是中国的产业之一,也是全球能源资源的重要组成部分。
但是,煤矿的安全事故却给中国和全球带来了沉重的负担。
煤矿瓦斯爆炸事故是其中比较常见的一种,造成了人员伤亡和财产损失。
本文将对煤矿瓦斯爆炸事故的原因进行分析,并提出预防和对策。
一、煤矿瓦斯爆炸的原因1. 矿井通风不良矿井通风不良是煤矿瓦斯爆炸事故的主要原因之一。
煤矿中的瓦斯气体是一种易爆的气体,在密闭的矿井中难以散发,如果矿井通风不良,瓦斯气体就会积聚在矿井中,形成爆炸的条件。
2. 煤层地质条件复杂煤层地质条件复杂也是煤矿瓦斯爆炸的原因之一。
煤层地质条件复杂会导致煤矿瓦斯气体的分布不均匀,不同位置瓦斯气体含量不同,同时也会导致地质瓦斯的泄漏和自然瓦斯的排放不畅。
3. 技术不合理或不规范煤矿的施工与运营需要科学的技术和规范的操作,如果技术不合理或不规范,也会造成矿井瓦斯的积聚,增加煤矿瓦斯爆炸的风险。
二、煤矿瓦斯爆炸事故的预防和对策1. 提高矿井通风质量提高矿井通风质量是预防煤矿瓦斯爆炸事故的关键。
矿井通风应该保持恒定,增强穿流能力,防止瓦斯气体在矿井中积聚,除此之外,还应该加强矿井通风管道的维护和更新。
2. 加强瓦斯检测瓦斯检测是预防煤矿瓦斯爆炸事故的有效手段,可以帮助煤矿使用方及时发现瓦斯气体,及时采取措施处理。
瓦斯检测的时间应该有规律,可以根据煤矿的安全要求设置相应的检测时间和点位。
3. 加强职工安全教育职工安全教育也是预防煤矿瓦斯爆炸事故的关键,应该加强职工的安全意识和安全教育,定期进行安全技能培训和职业健康检查,避免不必要的损失。
4. 采用瓦斯抽采技术瓦斯抽采技术是处理煤矿瓦斯事故和控制瓦斯浓度的一个有效方法,它可以在地面上对煤矿中的瓦斯气体进行集中处理,从而减少矿井中瓦斯气体的分布。
三、结论煤矿瓦斯爆炸事故是一个需要引起重视的安全问题,我们应该加强煤矿的管控和管理,提高职工的安全意识和安全技能,通过各种措施和方法预防煤矿瓦斯爆炸事故,维护煤矿安全生产。
煤矿灾害的机理分析与防治
煤矿灾害的机理分析与防治一、煤矿灾害的定义及分类煤矿灾害是指在煤矿作业过程中发生的事故,包括瓦斯爆炸、煤层突出、火灾等多种形式。
根据灾害发生的原因和特点,煤矿灾害可以分为以下几类:1. 瓦斯爆炸灾害:由于地下煤矿作业过程中闲置的瓦斯聚集到一定范围内,火花等热源一旦接触,即可引发爆炸,导致严重人员和设备损失。
2. 煤层突出灾害:在采煤过程中,随着采空区不断扩大,周边岩体压力会逐渐减小,而煤层内的残留应力因素会逐渐增加,最终达到强度极限导致突出爆炸。
3. 火灾灾害:由于电力设备故障或人为操作不当等原因,易导致局部区域内的火源产生,迅速引燃煤炭产生大量有毒气体,当气体浓度过高导致窒息或爆炸等严重后果。
二、煤矿灾害的机理分析1. 瓦斯爆炸机理分析煤矿开采中发生瓦斯爆炸主要是由于地下煤矿作业中闲置瓦斯积累到一定程度,且周围环境存在一定的火源时,由于瓦斯空间与周围环境的一些因素变化状态会产生爆炸。
具体分析如下:(1)火源因素:火源的温度、密度和火源面积等因素对瓦斯爆炸的影响较大。
其中,温度和密度所产生的压力波是瓦斯爆炸中最主要的因素之一;(2)瓦斯浓度因素:瓦斯浓度超过了瓦斯爆炸极限时,一旦有火源导致气体内的热点产生即可发生爆炸。
(3)空间中氧气含量:瓦斯爆炸中的燃料为瓦斯,而其氧化剂为空气中的氧气。
当氧气含量过低时,会削弱燃料和氧化剂之间发生反应的可能性。
2. 煤层突出机理分析煤层突出的机理与煤层应力变化密切相关,具体分析如下:(1)煤层内应力分布:煤层内应力分布主要与地质结构、地下矿井布置和煤层厚度等因素有关。
当煤层塑性条件不好、煤体的脆性强时,易形成突出灾害。
(2)采煤工艺因素:大型机械采煤时,因操作不当或机械故障等原因,会导致煤体的不同范围内出现不同程度的塑性变形,同时释放一定的应力,并且影响岩石周围煤层构造,进而出现突出灾害。
(3)煤矿支护因素:当采矿场支护力不够或合理性差是,煤矿采空区形态容易呈现不规律的非对称状态,导致周边岩体受到明显的应力变化,从而带动煤矿开采容易产生突出灾害。
煤矿瓦斯爆炸灾害原因与预防措施
煤矿瓦斯爆炸灾害原因与预防措施煤矿瓦斯爆炸灾害是煤矿生产中最为严重的灾害之一,它的发生给矿井、煤炭企业和社会带来了不可估量的损失。
因此,预防煤矿瓦斯爆炸灾害是非常必要的。
本文将从煤矿瓦斯爆炸的原因和预防措施两个方面进行详细探讨。
一、煤矿瓦斯爆炸的原因1.瓦斯积聚瓦斯是煤炭中的一种气体,有毒、易燃、爆炸的特性。
在煤炭开采过程中,瓦斯会随着煤岩开采而逸出,进入矿井空气中。
由于煤矿井道通风不良,导致瓦斯在井道内积聚,形成爆炸危险。
2.点火源存在煤矿井道中存在大量机械设备,操作人员也需要使用电工具等带电设备。
若这些设备存在故障或操作不当,便会产生火花等点火源。
同时,也有些人员滥用火种、拒绝禁止吸烟等现象,更是极易引起煤矿瓦斯爆炸灾害。
3.煤尘积聚煤尘是煤矿中另外重要的爆炸物质,它极易产生爆炸。
在煤炭开采过程中,煤炭会不断地破碎和粉化,从而产生大量的煤尘。
如果煤尘不能得到及时清除,就会在井下空气中大量积聚产生安全隐患。
4.矿井安全管理不到位煤矿瓦斯爆炸灾害还与矿井安全管理有关。
在煤炭开采过程中,如果矿井安全管理不到位,未能按照规定进行瓦斯检测、煤尘清除等系列工作,从而产生爆炸。
二、煤矿瓦斯爆炸灾害的预防措施1.加强瓦斯监测为避免因瓦斯积聚导致爆炸,煤矿必须加强对瓦斯的检测。
可采用传感器等设备将井下检测指标及时反馈到井上,监测瓦斯浓度。
同时,加大通风设备的工作效能,将瓦斯排出矿井。
2.清扫煤尘及时清扫煤尘,避免其在空气中积聚引发爆炸。
更要注意防火,不能在煤炭堆放区或煤仓内吸烟。
对于煤炭开采场地和各处的工具、设备等要经常进行清洁保养,确保其处于良好的工作状态。
3.加强安全管理每一个煤矿都应该有完善的安全管理措施,针对煤矿存在的安全隐患,对相关设备工作进行监管和检测。
同时加强员工的安全意识,让员工在工作生活中时时刻刻牢记安全第一,不麻痹大意,时时保持警惕,防止煤矿瓦斯爆炸带来的灾害。
4.规范工作流程煤炭开采所需的设备、工具、人员等都必须严格按照规定执行工作流程,确保矿井内环境保持良好,不得出现故障或滥用火种、拒绝禁止吸烟等事情,以提高煤矿生产的效率和安全性。
煤矿常见的瓦斯爆炸的原因
煤矿常见的瓦斯爆炸的原因煤矿常见的瓦斯爆炸的原因是多方面综合因素的结果。
以下是一些主要的原因:1. 煤层中的瓦斯气体释放:煤矿煤层中常存在着大量的瓦斯气体,主要由甲烷组成。
当煤体破碎或开采过程中,瓦斯会释放出来。
瓦斯含量超过了可燃范围(5% - 15%)时,一旦接触到火源,就会发生爆炸。
2. 瓦斯积聚:瓦斯气体在煤层中通常会积聚,形成瓦斯积聚区。
如果矿工在这些区域中使用明火、电器设备或机械,就会引发瓦斯的爆炸。
3. 煤尘爆炸:煤矿中的煤尘也可能是爆炸的原因之一。
当煤尘浓度超过可燃极限(50g / m³)时,遇到点火源时就会发生爆炸。
煤尘爆炸的冲击波能够引发瓦斯的爆炸。
4. 静电引发的爆炸:在煤矿的矿井中,静电会产生积累,并且在适当的条件下可以引发爆炸。
这些静电可能来自于电力设备或电动机的运转,或者来自于摩擦、传送带或车辆的移动。
5. 不正确的瓦斯排放与通风系统:煤矿必须通过排放瓦斯的措施来保持气体浓度在安全范围内。
如果瓦斯排放系统不正常运行或通风不足,瓦斯气体就会在矿井中积聚,增加发生爆炸的风险。
6. 操作错误:操作不当也是瓦斯爆炸的一种常见原因。
例如,未经许可地点燃明火、忽略了安全规程、不正确地使用工具或设备等,都可能产生火源或诱发爆炸。
7. 采煤工艺:不正确的采煤工艺也可能导致瓦斯爆炸。
例如,在过程中煤矿矿工不合理地放宽了工作面的控制,导致了瓦斯气体集中在一处。
8. 不合理的电器设备:电器设备的不合理布置或使用也可能成为瓦斯爆炸的原因。
例如,使用不合格的电缆或电器设备,将高功率设备放置在易燃区域等。
为了预防和减少瓦斯爆炸的风险,煤矿管理者和矿工需要做到以下几点:1. 加强瓦斯检测和监测,使用高效准确的瓦斯检测仪器。
2. 定期清理和控制煤矿中的煤尘,以减少煤尘爆炸的风险。
3. 设置合理可靠的排瓦斯和通风系统。
4. 提供充分的培训,确保矿工了解瓦斯爆炸的危险性和防范措施。
5. 遵守标准的操作规程和安全程序,不得违规使用明火或电器设备。
煤矿瓦斯爆炸原因分析
煤矿瓦斯爆炸原因分析煤矿瓦斯爆炸是煤矿生产过程中常见的事故之一。
在煤矿开采过程中,由于矿井地质条件、工作环境、采矿方法和瓦斯抽采等因素的影响,导致瓦斯在煤矿隧道中聚集扩散到一定浓度后,一旦遇到能量源的作用,就会发生爆炸。
本文将从煤矿瓦斯爆炸发生的机理和因素分析、防范措施等角度进行探讨。
煤矿瓦斯爆炸发生的机理和因素分析机理煤矿瓦斯爆炸的机理比较复杂,涉及到瓦斯的物理、化学、燃烧等多个方面。
瓦斯在煤矿内的形式主要有游离态和吸附态两种。
在煤矿开采过程中,由于采煤面的煤壁裂隙等地质因素和人工操作等因素的影响,瓦斯从煤体中分离出来,进入煤矿空间中。
在矿井空间中,瓦斯逐渐聚集积累,形成瓦斯区域。
当瓦斯浓度达到可燃极限时,只需要一个火源、火花、静电或机械能等能量源作用,就会发生爆炸事故。
因素在煤矿瓦斯爆炸事故中,不同因素的作用不同,但一般来说,与瓦斯爆炸有关的因素主要包括以下几个方面:1.瓦斯的浓度:当瓦斯浓度超过可燃极限时,只需要一个火源作用就能引爆瓦斯,引发爆炸事故。
2.热源:火源是瓦斯爆炸的直接引爆源,可以是明火、火花等。
同时,矿用电器设施的过载或短路、机械设备的磨损等也能产生大量的摩擦热,也可成为瓦斯爆炸事故的热源。
3.空气流动状态:空气对瓦斯起着稀释和扩散作用,如果空气流动太过湍急,则会导致瓦斯区域均匀分布不了,从而增加了瓦斯爆炸的概率。
4.煤矿地质结构:煤层、煤壁等地质结构的充分发挥了瓦斯的含气性,如果采煤面地质裂隙多、煤体脆弱等,都会增加瓦斯爆炸的风险。
煤矿瓦斯爆炸的防范措施为了避免煤矿瓦斯爆炸事故的发生,煤矿企业应该采取相应的防范措施,包括以下几个方面:安全生产理念安全生产是煤矿企业的根本,必须深入人心,形成企业文化,通过加强安全培训、提高员工素质、做好岗位职责清单、制定安全规章制度,全方位提高全员安全意识和企业安全文化。
强化安全检查煤矿企业应建立完善的安全检查机制,对煤矿生产的各个环节、生产设施、安全管理等进行全面检查和监管,及时排除隐患,开展相关的工艺改造优化,保证生产条件的安全可靠。
煤矿瓦斯爆炸机理及预防措施
煤矿瓦斯爆炸机理及预防措施在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸是一种很常见的事故。
瓦斯是一种常见的可燃性气体,大量积聚在煤矿中会引发爆炸,造成人员伤亡和经济损失。
本文将介绍煤矿瓦斯爆炸的机理和预防措施。
一、瓦斯爆炸机理瓦斯爆炸主要包括以下几个环节:瓦斯积聚、瓦斯混合、引燃、扩散和爆炸。
煤矿瓦斯爆炸常见的情形是,瓦斯在矿井中积聚,然后与空气中的氧气混合,形成可燃性气体。
当可燃性气体被点燃时,产生的高温和高压力会引发爆炸。
爆炸产生的冲击波和火焰会摧毁隧道和设备,导致可怕的人员伤亡和财产损失。
瓦斯的主要成分是甲烷,其分子结构比较简单,化学性质活泼。
最小着火能是5%左右,也就是说,只要瓦斯浓度达到了5%以上,就有可能引发爆炸。
同时,矿井中的空气含氧量也是影响爆炸的重要因素之一。
如果瓦斯浓度过高,空气中的氧气会被消耗殆尽,则无法形成可燃性混合物,不会发生爆炸。
二、瓦斯爆炸预防措施1. 提高瓦斯抽放效率为了避免瓦斯积聚在煤矿中,需要对采煤工作面进行瓦斯抽放。
这是煤矿生产中最重要的安全措施之一。
瓦斯抽放的目的是将煤矿中的瓦斯排除至地面并处理,减少瓦斯积聚的可能性。
提高瓦斯抽放效率可以减少瓦斯浓度,从而避免爆炸。
2. 加强通风系统通风系统是防止瓦斯积聚的另一种主要手段。
通风系统可以将新鲜空气引入煤矿,从而稀释瓦斯浓度,将瓦斯排除至地面。
通风系统不仅可以保证煤炭开采的安全,还可以提高采煤效率。
3. 加强瓦斯检测和监控通过引进现代化的瓦斯检测仪器监测煤矿中瓦斯浓度,可以及时采取措施。
当瓦斯浓度超过一定数值时,设备会自动报警,工作人员立即采取相应的措施,如停止拆卸、排放瓦斯等,从而避免煤矿瓦斯爆炸的发生。
4. 完善安全培训在矿工进行煤炭开采时,需要经过系统的培训和考试,确保在采煤过程中遵守安全操作程序。
矿工应该了解煤矿瓦斯爆炸的机理,掌握应急处理的方法,以及瓦斯检测仪的使用方法和紧急处理程序等安全知识。
5. 消除火源在煤炭开采过程中,火源是引发煤矿瓦斯爆炸的另一个重要因素。
瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围
瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围1. 引言瓦斯爆炸是一种常见的事故类型,也是许多工业和矿业领域面临的严重安全问题。
在工作中,掌握瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围对于安全生产至关重要。
本篇文章将深入探讨瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围,并提出个人观点与理解。
2. 瓦斯爆炸的机理在煤矿、石油化工及其他生产领域,瓦斯通常会被释放到空气中,与空气混合后形成可燃气体。
当这种混合气体遇到火源或高温时,便有可能发生爆炸。
瓦斯爆炸的成因往往与瓦斯的浓度有着密切的关系,即瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围。
3. 瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围并非一成不变,而是与瓦斯种类、环境温度等因素有关。
一般而言,当瓦斯浓度低于下限时,混合气体无法达到爆炸的浓度范围,而当瓦斯浓度超过上限时,混合气体同样无法发生爆炸。
对于不同类型的瓦斯,其瓦斯浓度范围可能存在差异。
4. 瓦斯爆炸的预防措施针对瓦斯爆炸可能引发的严重后果,我们需要采取一系列的预防措施,包括但不限于瓦斯监测、通风系统的设置、防爆设备的应用等。
加强对瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围的研究,能够为我们更好地预防和避免瓦斯爆炸事故的发生提供参考。
5. 个人观点与理解在我看来,瓦斯爆炸作为一种具有严重危害性的事故,其发生的瓦斯浓度范围对于安全生产至关重要。
只有深入了解瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围,及时采取有效的预防措施,才能更好地确保生产环境的安全与稳定。
6. 总结瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围虽然复杂多变,但通过对其机理和预防措施的深入研究,我们能够更好地保障生产环境的安全。
希望通过本篇文章的深入探讨,能够为大家对瓦斯爆炸的预防提供一些借鉴和思考。
在根据以上内容组织成一篇知识格式的文章后,温故知新也是学以致用。
希望这篇文章会对不同领域的读者有所帮助。
瓦斯爆炸是一种常见的事故类型,也是许多工业和矿业领域面临的严重安全问题。
简述煤矿瓦斯爆炸的一般规律
简述煤矿瓦斯爆炸的一般规律1.引言1.1 概述煤矿瓦斯爆炸是指在地下煤矿中,由于煤与瓦斯混合物遇到点火源而发生爆炸的现象。
这种爆炸一直以来对煤矿安全构成了严重威胁。
瓦斯,即可燃的天然气,主要成分包括甲烷、乙烷等,具有一定的爆炸性。
煤矿瓦斯爆炸的一般规律可以概括为以下几点。
首先,瓦斯爆炸往往需要有可燃物(煤炭)、火源和氧气三个要素同时存在。
在煤矿中,煤炭是主要的可燃物,瓦斯泄漏或积聚而形成瓦斯区则为火源提供了条件,而氧气则广泛存在于空气中。
其次,在煤矿中,瓦斯爆炸的发生需要形成一定的瓦斯浓度范围。
当瓦斯浓度低于爆炸下限时,即使有火源存在也不会发生爆炸;当瓦斯浓度高于爆炸上限时,即使有火源存在也不会发生爆炸。
只有当瓦斯浓度位于爆炸范围之内时,才会发生瓦斯爆炸。
此外,煤矿瓦斯爆炸的发展过程是一个连锁反应的过程。
当瓦斯与空气中的氧混合形成爆炸性混合物时,遇到点火源即可发生初级爆炸,初级爆炸会引发次级爆炸,次级爆炸又会引发更大规模的再次爆炸,以此类推。
因此,控制初级爆炸的发生对于遏制整个爆炸过程至关重要。
综上所述,煤矿瓦斯爆炸的一般规律包括可燃物、火源、氧气三者同时存在、瓦斯浓度在爆炸范围内以及连锁反应的爆炸发展过程。
了解和掌握这些规律对于预防和控制煤矿瓦斯爆炸具有重要的意义。
在下文中,我们将会详细探讨煤矿瓦斯爆炸的原因和发展过程,以及对煤矿瓦斯爆炸防治的启示。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述煤矿瓦斯爆炸的一般规律:第一部分为引言部分,首先概述了煤矿瓦斯爆炸的背景和重要性,以引起读者的兴趣和注意。
其次,介绍文章的整体结构和各部分内容的安排,使读者对文章有一个整体的了解。
最后,阐述本文写作的目的,即总结煤矿瓦斯爆炸的一般规律,为煤矿瓦斯爆炸的防治提供相关启示。
第二部分是正文部分,首先探讨煤矿瓦斯爆炸的原因,包括瓦斯积聚、火源形成和爆炸传播等方面。
对于瓦斯积聚,将介绍煤矿瓦斯形成的主要原因以及瓦斯积聚的特点和条件。
煤矿瓦斯炸事故的常见原因有哪些
煤矿瓦斯炸事故的常见原因有哪些关键信息项1、瓦斯积聚通风系统故障通风设施不完善采掘布局不合理瓦斯抽采不达标2、火源电气火花违章放炮明火摩擦火花3、管理不善安全制度不健全人员培训不到位安全检查不严格应急预案不完善4、地质条件煤层透气性差地质构造复杂瓦斯含量高5、设备故障通风设备老化监测监控设备失效防爆设备不合格11 瓦斯积聚瓦斯积聚是煤矿瓦斯爆炸事故的重要原因之一。
通风系统故障是导致瓦斯积聚的常见因素。
例如,通风机故障、通风管道堵塞或损坏等,都可能使通风量不足,无法有效排除瓦斯。
111 通风设施不完善也会造成瓦斯积聚。
通风设施如通风风门、风窗等设置不合理或损坏,无法实现有效的风量分配和控制,致使局部区域瓦斯浓度升高。
112 采掘布局不合理同样可能引发瓦斯积聚。
不合理的采掘布置可能导致通风路线过长、通风阻力增大,从而影响通风效果,使瓦斯难以排出。
113 瓦斯抽采不达标也是瓦斯积聚的一个重要原因。
如果瓦斯抽采方法不当、抽采设备不足或抽采时间不够,无法将煤层中的瓦斯有效抽出,增加了瓦斯爆炸的风险。
12 火源火源是引发瓦斯爆炸的必要条件。
电气火花是常见的火源之一。
例如,电气设备老化、短路、过载等故障可能产生电火花,一旦遇到积聚的瓦斯,极易引发爆炸。
121 违章放炮也是导致瓦斯爆炸的重要火源。
在放炮过程中,如果未严格按照规定操作,如使用明火放炮、炮眼封泥不足等,都可能产生火花,引发瓦斯爆炸。
122 明火在煤矿中是严禁出现的,但有时由于违规操作或管理疏忽,如在井下吸烟、使用明火照明等,可能引发瓦斯爆炸事故。
123 摩擦火花也不容忽视。
机械设备在运转过程中,部件之间的摩擦可能产生高温火花,在瓦斯积聚的环境中引发爆炸。
13 管理不善管理不善是导致煤矿瓦斯爆炸事故的深层次原因。
安全制度不健全使得各项安全措施无法得到有效落实,为事故的发生埋下隐患。
131 人员培训不到位会导致员工缺乏必要的安全知识和技能,无法正确识别和处理瓦斯积聚等安全隐患,增加了事故发生的可能性。
引发煤矿瓦斯爆炸的原因有哪些?
引发煤矿瓦斯爆炸的原因有哪些?大量的瓦斯爆炸事故表明,矿井瓦斯爆炸必须满足下面三个条件:瓦斯浓度;一定的引火温度;氧气的浓度,并且需要三者同时具备。
在井下环境中,氧气浓度在生产作业区域是具备的,也就是说只要前两者同时具备,在生产区域就能发生瓦斯爆炸。
因此瓦斯爆炸的主要直接原因就是瓦斯积聚及火源两个因素。
但是导致这两个直接原因的是种种如:通风设计不合理、管理不当、机电设备失爆、管理制度不完善,安全投入少、安全意识不到位等等客观原因。
1、瓦斯积聚瓦斯积聚的原因是多方面的,主要有: (1)对通风系统管理不严格,局部通风机随意停风造成瓦斯积聚。
(2)通风系统不合理,个别地点微风或无风,造成瓦斯积聚。
(3)在没有形成全负压通风的情况下,强行生产,不合理串联、角联等,造成巷道无风、微风,形成瓦斯积聚。
(4)巷道贯通,新旧工作面接替时,通风系统不能及时调整导致部分巷道瓦斯积聚。
(5)瓦斯检查员脱岗,不按规定检查瓦斯,使瓦斯积聚不能及时发现和处理,积聚范围扩大造成瓦斯爆炸。
2、引爆火源产生火源的因素主要是违章操作产生引爆火源。
在引爆火源中出现最多的是放炮火源,其次是电气火花、摩擦火花和电焊火花;还有煤炭自燃产生的火花,特别是机电设备失爆是人们不可忽视的引爆根源。
3、间接原因1)个别煤矿现场管理混乱,有章不循,干部违章指挥,违章作业。
2)“安全第一”的思想意识不强,领导干部主要忙于市场经营,放松对安全工作的领导,有些干部工作不深入,井下现场管理不到位,尤其是技术管理和执行规章不严格,对一些隐患存在侥幸心理。
3)安全投入少,导致安全隐患增加,矿井抗灾能力减弱。
4)许多煤矿在用工制度的管理上存在很大的问题,管理制度混乱,职工队伍不稳定流动性大,安全培训比较困难,工人的素质低,安全意识弱,违章现象严重。
5)安全管理制度不够完善。
矿井瓦斯爆炸
20
瓦斯爆炸的感应期,对煤矿安全生产意义很大。在井下高 温热源是不可避免的,但关键是控制其存在时间在感应期内。 例如,使用安全炸药爆炸时,其初温能达到2000℃左右,但高 温存在时间只有10-6~10-7s,都小于瓦斯的爆炸感应期,所 以不会引起瓦斯爆炸。如果炸药质量不合格,炮泥充填不紧或 放炮操作不当。就会延长高温存在时间,一旦时间超过感应期, 就能发生瓦斯燃烧或爆炸事故。为了安全,井下电气设备必须 采用安全火花型或隔爆型,将电火花存在的时间控制在l0-2~ 10-6内,电弧存在时间在10-4~1s内。
1
一、矿井瓦斯爆炸及其机理 1、瓦斯爆炸的分类 爆炸是指物质从一种状态迅速变成另一种状态,并在瞬间放出大量能 量的同时产生巨大声响的现象。爆炸可以分为物理性爆炸和化学性爆炸。前 者是由物理变化而引起的,物质因状态或压力发生突然变化而形成的爆炸现 象称为物理性爆炸,例如锅炉爆炸、液化、气体超压爆炸等。物理性爆炸前 后物质的性质及化学成分均不改变。化学爆炸是由于物质发生迅速的化学反 应、产生高温、高压而引起的爆炸,化学爆炸前后物质的性质和成分均发生 了变化,矿井瓦斯属于化学性爆炸。根据爆炸传播速度可将瓦斯爆炸分为以 下三类: 爆燃——传播速度为每秒数十厘米至数米; 爆炸——传播速度为每秒数十米至数百米; 爆轰——传播速度超过声速,可达每秒数千米。
13
如果多种可燃气体浓度之和处于上式计算的爆炸上、下之 间,那么这一混合的可燃气体就具有爆炸性。下表为煤矿内常 见可燃气体的爆炸上限和下限。
煤矿内常见可燃气体的爆炸上限和下限 气体名称 甲烷 乙烷 丙烷 氢气 一氧化碳 硫化氢 乙烯 戊烷 化学符号 CH4 C2H6 C3H8 H2 CO H 2S C2H4 C5H12 爆炸下限 /% 5.00 3.22 2.40 4.00 12.50 4.32 2.75 1.40 爆炸上限 /% 16.00 12.45 9.50 74.2 75.00 45.00 28.6 7.80
煤矿瓦斯爆炸事故典型原因85个
煤矿瓦斯爆炸事故典型原因85个1、某高瓦斯矿井,在临时施工项目中,因事前无计划、无措施、无检查,工程开工未及时检查瓦斯及风量,瓦斯已高达3.0%,但未停止作业,领导盲目指示瓦斯超限作业,导致在用铁镐刨岩石柱窝时,崩出火星引起瓦斯爆炸。
2、某矿采煤工作面采用不合理串联通风,瓦斯浓度达7%时仍进行作业,由于通讯用的电话不防爆,铜线裸露在外,在使用中产生火花,引爆瓦斯。
3、某矿矿井停风造成瓦斯积聚,当巷道瓦斯已达10%左右时,工人还冒险进入巷内,瓦斯员未在局部通风机附近检查瓦斯,盲目开启局部通风机(井下未断电),以致开关短路冒出火花,引起瓦斯爆炸。
4、某矿局部通风机发生循环风,且风筒末端距工作面达30m远,造成工作面大量瓦斯积聚,放炮前不检查瓦斯,违章装药放炮引发瓦斯爆炸。
5、某矿局部通风机管理混乱,安装位置不当,巷道贯通时,未检查停掘巷道内瓦斯浓度,对巷道积存瓦斯未进行处理;工人违章作业,用电钻线代替放炮母线,带电拆接线头,引起瓦斯爆炸。
6、某高瓦斯矿井按低瓦斯矿井管理,风筒严重漏风导致瓦斯积聚,在发现风筒破口处理时,未停止作业、撤出人员,就随意停止风机运转更换风筒,使工作面无风作业,瓦斯浓度急剧上升,此时,由于某工人矿灯接触不良,电瓶电缆线接头漏电,导致发生明火,引起瓦斯爆炸。
7、某矿井下因随意改变巷道风流方向,使施工地点由原来的无瓦斯进风巷道变为有瓦斯的回风巷道,使密闭墙中的瓦斯溢出,造成巷道内瓦斯超限,工人在井下拆灯引发瓦斯爆炸。
8、某矿通风设施管理混乱,作业人员运料时,将工作面回风巷道两道风门全部敞开,造成风流短路,下部工作面处于微风状态,瓦斯积聚,煤电钻引线盒4个螺丝全部丢失,用2个木楔钉上,违章作业,打眼过程中,煤电钻产生火花引爆瓦斯。
9、某矿回采准备巷道掘进遇断层后退回60m掘切眼,风筒断开形成60m的盲巷,积聚大量瓦斯,工人常把风筒改向,风流射入瓦斯积聚的盲巷,瓦斯被吹出,造成风流中瓦斯超限,煤电钻电缆“鸡爪子”接头跑火引起瓦斯爆炸,爆炸震起煤尘,又引起煤尘爆炸。
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3.3 影响爆炸的因素—3)瓦斯爆炸三角形
A
公 式
B 瓦斯爆炸界限与混合气体中氧浓度 20 2 3 C 的关系如图3-4-3。顶点B、C、E分 混合 1 别表示瓦斯爆炸下限、上限和爆炸 气体 16 临界点瓦斯和氧气的浓度。临界点E 中的 12 E 4 是指空气中掺入过量的惰性气体时, 氧浓 度 瓦斯爆炸界限。掺入CO2时临界点 5 8 CH4 5.96%、O2 12.32%。B、C、E 构成瓦斯爆炸三角形,1区为瓦斯爆 4 炸危险区,2区不可能存在,3区是 瓦斯浓度不足区,4区是瓦斯浓度过 0 4 8 12 16 20 高失爆区,若有新鲜风量掺入会进 入爆炸危险区;5区是贫氧失爆区, 混合气体中瓦斯的浓度% 混合气体中氧含量不足。 图3-4-3 常温常压下瓦斯爆 炸界限与氧浓度的关系
16 8 5 3 LTn 6.1 13.9 4.3 LTn 6.75%
由表3-4-5第3列,查得Ni值: 由式3-4-3求出失爆点氧浓度:
N ex
6.75 (6 8 4.12 5 16.55 3) 49.88% 16
LTO2 0.2093 (100 49.88 6.75) 9.1%
3.3 影响爆炸的因素—3)瓦斯爆炸三角形
E点,即失爆点的计算,需求出其相应的爆炸界限LTn和氧 浓度LTO2。LTn由里查特法则计算,以下式求LTO2:
(3-4-3) LTO 2 0.2093 (100 Nex LTn )(%) 式中 LTn—混合气体鼻点限对应的可燃气体百分比(图3-4-3中横坐标); Nex—使混合气体惰化应加入的惰气体积百分比,可按下式计算:
里查特法则计算: Pn P P P2 T 1 (3-4-2) LT L1 L2 Ln
式中:LT、PT—混合气体的爆炸界限和可燃气体的总浓度,%; L1、L2…Ln—各可燃气体组份的爆炸界限,% P1、P2…Pn—各可燃气体组份的百分比,%
P T P 1P 2 P n
100>40,煤尘浓度已达到爆炸界限范围内。
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3.2 爆炸的发生及危害—1)爆炸发生的机理
局部点燃 燃烧,形成火焰 锋面,放出的热 量加速化学反应 的进行。
燃烧传播和发展
形成爆炸 火焰锋面传播速度达每秒几 十米至几百米,锋面前方形 成超音速的冲击波,甚至发 展为传播速度达每秒数千米 的爆轰。 爆炸或爆轰
3)瓦斯爆炸的条件—四大类瓦斯点燃源
明火火焰
炽热表面和 炽热气体
机械摩擦及 撞击火花
电火花
包括电弧放电、 电气火花和静 电火花。如: 井下输电线路 短路、接头不 符合要求、带 电检修等。化 纤衣服静电火 花>0.28mJ
特点:伴随有 燃烧化学反应。 如明火、井下 焊接火焰、放 炮火焰、油火 等
炽热的表面,如:白炽 跑车时车辆和轨 灯、过流引起的线路灼 道的摩擦、金属 热、皮带打滑引起的金 器件之间的撞击、 属表面炽热。炽热气体, 钢件与岩石的碰 如:炽热的废气,火灾 撞、火成岩等坚 硬岩石间的碰撞 产生的高温烟流等 等。 用于井下测量的激光、闪电、杂散电流等 也具有点燃瓦斯的能力。
弱爆炸
中等强度爆炸
强爆炸
3.3 影响爆炸发生的因素—1)瓦斯爆炸
其它可燃气体 的影响
其它可燃气体的混入,使瓦斯的爆炸界 限发生变化(通常是使下限降低)。在 判断灾区气体的爆炸性时十分重要。
加入惰性气体、减小氧浓度可升高瓦斯 爆炸下限,降低其上限。在注惰进行矿 井灭火、灾区防爆时非常重要。
计算方法: 里查特法则 计算方法: 瓦斯爆炸三 角形 见图
具有爆炸性,在适当的浓度和引火源的作 用下会产生强烈的燃烧和爆炸 伴随煤的生成而产生,以一定压力赋存于 煤层,在采动影响下涌入工作空间。新揭 露煤壁释放瓦斯速率较高。 瓦斯的检测只能依靠仪器进行,人无法感 知瓦斯的存在。
瓦斯的重要特性:
它存在吗?
如何判定瓦斯的存 在?
3.1 瓦斯煤尘爆炸的致因—2)煤尘
LTn (3-4-4) ( N1 P 1 N2 P 2 Nn P n )(%) P T NI—使单位体积的某种可燃气体惰化所应加入的惰气体积量(i=1,…,n), 由 表3-4-5中第三列数据查得; N ex
算 例
3.3 影响爆炸的因素—3)瓦斯爆炸三角形
算例:一个井下气体试样的化验结果为 CH48 %,CO5 %,H23 %,O26 %,和N278 %,确定其爆炸上、下限及混合气体的爆炸性。 P % T P CH 4 P CO P H2 8 5 3 16 求解: 由表3-4-4查得甲烷等可燃气体的爆炸上、下限,根据式3-4-2计算混合气体爆炸 上、下限值:LTL=5.82%,LTU=26.35%。 由表3-4-5第4列查得可燃气体失爆点浓度,计算混合气体失爆点浓度:
3.2 爆炸的发生及危害—2)爆炸的危害
作用过程 特征及破坏 作用
冲击波 速度大于音速,压 力从几个~20个大气 压。危害:人员创 伤、巷道毁坏、冒 顶、设备翻到破坏、 摧毁矿井通风设施 等。 几千米,甚至冲 出地面。
火焰锋面 速度从每秒几米到 100m/s至音速以上。 温度达2000℃以上。 造成人体皮肤、呼 吸器官等烧伤,烧 坏电气设备、可引 燃井巷中的可燃物。
煤尘是什么? 煤尘的生成和存在:
能悬浮于空气中一定时间的固体微小颗粒, 主要成份是固体碳和挥发分 。
生成于采煤、掘进、运输和提升等过程中, 以浮游和沉积两种形态存在。 粒径在1mm以下的煤尘悬浮于空气中,一定 浓度下遇火源会发生爆炸。浮尘能随人呼吸 进入人体内,危害健康。 浮尘的浓度可直接观察,凭经验大致判断。 测定仪器能进行精确测定。
煤矿重大爆炸事故理论
3 煤矿瓦斯煤尘爆炸事故理论
爆炸事故的防治
瓦斯煤尘爆炸的致 因及影响因素 一、瓦斯煤尘爆炸 的致因 二、爆炸的发生及 危害 三、影响爆炸发生 的因素
爆炸事故的预防、 监测及防止事故扩 大的措施
3.1 瓦斯煤尘爆炸的致因—1)瓦斯
瓦斯是什么?
主要成分:甲烷CH4,无色、无味、无嗅 的气体,相对空气的比重为0.554
煤尘的危害:
煤尘的判定:
3.1 瓦斯煤尘爆炸的致因—3)瓦斯爆炸的条件
①瓦斯浓度在爆 炸界限内,一般 为5%~16% 。
瓦 斯 爆 炸
在 井 下 存 ②混合气体中氧 在 的浓度不低于 的 12% 。 可 能 性 ③有足够能量的 点火源 。
局部地点或局部区域,在瓦斯涌出 异常及通风异常或停风时,容易形 成。地点:掘进面、工作面上隅角、 封闭区域、冒落空洞。
其它点ห้องสมุดไป่ตู้燃 源
返 回
3)瓦斯爆炸的条件—点燃源—静电火花
瓦斯爆炸的最小点燃能量0.28mJ,就是使用电
容放电产生火花的方法测定的。
假设人体的电容为200pF,化纤衣服静电电位 井下工作人员的服装要求必须是棉织品 。
为15kV,则其放电的能量可达22.5mJ,大大超过 最小点燃能量 。
返 回
范围较小,一 般为几十米到几 百米。
大气成份的变化 氧浓度下降,燃烧生 成大量的CO2和H2O, 不完全反应产生的CO 浓度一般也达到0.4% 以上,成为井下人员 伤亡的主要因素之一。 与爆炸后通风系统 状况有关,可波及下 风侧的生产区域。
作用范围
3.2 爆炸的发生及危害—2)爆炸的危害
煤尘爆炸的特点: 与瓦斯爆炸相比煤尘的爆炸有以下特点:①速度和压力较 小,燃烧时间长,产生的能量大,破坏和焚烧更严重。② 爆炸能够连续发生或被瓦斯爆炸引发。③燃烧产物中往往 含有大量的CO。④在巷道壁面和支架上产生粘块和破渣。
条件:断面积8m2的煤巷掘进工作面,供风量为200m3/min,回 风瓦斯浓度0.5%。 设:新揭露的断面及距该断面10m范围内涌出的瓦斯占总瓦斯涌 出量的50%。 计算:工作面停风时,该面10m范围内平均瓦斯浓度达到爆炸下 限5%的时间? 解:工作面绝对瓦斯涌出量:200*0.5=1m3/min 瓦斯浓度达到爆炸下限的时间: 8×10×5% /(1×50%)=8 min 返 回
氧浓度和过量 惰气的影响 温度的影响
气压的影响 点燃源能量的 影响
环境温度升高,爆炸下限下降,上限升高。
气压增高,爆炸下限变化很小,上限大幅度增高。 点燃能量的增加,爆炸下限明显降低。煤 矿井下各种点燃源的能量往往大大超过 0.28mJ 。 见图
3.3 影响爆炸的因素—2)其它可燃气体混入
混合气体的爆炸界限为:
6.15 4.5 1.5 0.1 0.05 LTL 5.0 12.5 2.75 4.0 6.15 4.5 1.5 0.1 0.05 LTU 16.0 75.0 28.6 74.2
LTL 5.75% LTU 20.14%
混合可燃气体的浓度为6.15%,介于爆炸下限5.75%和爆炸上限 20.14%之间,因此,该混合气体具有爆炸性。
火焰锋面传播、 发展,速度每秒 几米到十余米, 在锋面前方形成 压力波。
爆燃
扩散燃烧
爆燃(包括爆炸)、爆轰的特征参数对比,见表3-4-1。
3.2 爆炸的发生及危害—1)爆炸发生的机理
表3-4-1 可燃气体爆燃与爆轰间的定性判别 数值范围 爆轰 5~10 0.4~0.7 13~55 8~21 1.4~2.6 爆燃 0.0001~0.03 4~6 0.976~0.98 4~16 0.06~0.25
算 例
举例计算如下(各可燃气体的爆炸限见表3-4-4):
3.3 影响爆炸的因素—2)其它可燃气体混入
算例:某矿井封闭区域内可燃气体的组成和浓度为 CH4 4.5% , CO 1.5%,C2H4 0.1%,H2 0.05%,试计算该混合气体的爆炸界限,并 判断其爆炸性。 解:可燃气体的总浓度为:
PT PCH4 PCO PC2H4 PH2 4.5 1.5 0.1 0.05 6.15 %