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篇1
瓦斯的引火温度受瓦斯浓度、火源的性质及混合气体压力等因素的影响而变化。瓦斯含量在7-8%时最易引燃；混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；引燃火源温度相同时，火源面积大、点火时间越长、越易引燃瓦斯。
瓦斯和高温火源接触后，并不立刻引燃，二要延迟一个很短的时间，这种特性叫做瓦斯引燃延迟性。瓦斯引燃延迟时间的长短与瓦斯浓度和引火温度有关。瓦斯浓度越高，迟延时间越长。引火温度越高，迟延时间就越短。当引火温度为摄氏650°时，迟延10秒钟；当引火温度达摄氏1000°时，则迟延1秒钟就引燃。这种引燃迟延现象，对矿内安全爆破有着重要意义。
二、影响瓦斯爆炸界限的主要因素。瓦斯的爆炸界限并不是固定不变的，当瓦斯的混合气体的温度、压力发生变化，或混入煤尘及其他可燃性气体，都会影响瓦斯爆炸界限的变化。
含有瓦斯的混合气体的最初温度越高，爆炸界限越扩大。如最初温度为摄氏20°时，其爆炸界限为6.0-13.4%。
在含有瓦斯的混合气体中混入煤尘，则爆炸下限降低。如每立方米空气中含有10-12克的煤尘，瓦斯含量达4%时遇火就引爆。
其它可燃气体混入时，对爆炸界限也有影响。
三、瓦斯爆炸的危害作用。井下瓦斯爆炸时，产生高温（约摄氏1850-2650°）、高压（平均为9个大气压）的气流，形成爆炸波，以极快的速度自爆源地点沿巷道向外冲击，这种冲击称为直接冲击。它将有可能推倒支架，造成巷道或工作面的顶板坍塌；并由于高温，容易把木材支架和煤壁引燃，造成井下火灾。
瓦斯爆炸时生产高温的水蒸汽，在爆炸后的爆源地点温度迅速下降，其水蒸汽凝成水，使爆源地点空气稀薄，呈半真空状态的低压区；在的高压气流以反方向冲击过来，这种冲击称为反向冲击。反向冲击的力量比直接冲击的力量要小，但反向冲击通过已受直接冲击所破坏的巷道，因此，其破坏作用更为严重。
由于爆炸波的冲击作用，会使别处积存的瓦斯冲出并能扬起煤尘，构成瓦斯或煤尘的连续爆炸。瓦斯爆炸，是一种强烈的化学反应，它需要大量的氧气，同时伴生大量的有害气体（主要是一氧化碳和二氧化碳），因此已发生瓦斯爆炸的地区，充满了有害气体，其中几乎没有氧气，会使人员中毒和窒息。
四、矿井各处瓦斯含量的规定
由于瓦斯爆炸界限受到很多因素影响，同时考虑到矿井瓦斯涌出的不稳定和测定瓦斯含量时的误差等原因，所以《煤矿安全生产试行规程》对井下各处风流中的瓦斯含量作了如下规定：
矿井总回风或一翼回风中瓦斯浓度不得超过0.75%；采区回风道中瓦斯浓度不得超过1%；采掘工作面风流中瓦斯浓度达1%时，必须停止用电钻打眼；浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源；采掘工作面局部瓦斯积聚达2%时，附近20米以内，停止机器运转，只有在浓度降低到1%以下，才许开动机器；放炮地点附近20米风流中瓦斯浓度达到1%时，禁止放炮。
造成矿井瓦斯爆炸必须具备两个条件，即瓦斯浓度为5-16%的混合气体和温度为摄氏650――750°的火源来引爆。这两个条件中缺少一个都不会发生瓦斯爆炸。因此，预防瓦斯爆炸的有效措施，就必须从防止瓦斯积聚和消除火源这两个方面着手。
一、防止瓦斯积聚的措施
1、加强通风。用足够的风量把瓦斯稀释到无害的程度，为此，必须采取下列措施：
（1）采用机械通风（在瓦斯矿井应采用抽出式通风）。
（2）正确、合理地计算与分配风量，使各采掘工作面、各巷道、各硐室都供给足够的风量，既不使瓦斯超限，又能创造良好的气候条件。
（3）加强局扇管理和风筒的维护，防止漏风，避免循环风流，保证掘进工作面有足够的新鲜风流，严禁扩散通风。
（4）正确的选择通风构筑物的位置，加强其维护与管理，防止矿内大量漏风。
（5）在瓦斯矿井中，回采工作面、回风巷道都要采用上行通风。
2、加强瓦斯检查。经常检查矿井通风及瓦斯涌出情况，准确地掌握矿井空气中的瓦斯含量，是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。
（1）各矿井必须建立区域巡回瓦斯检查制度。瓦斯检查员必须选派政治思想好、责任心强的工人担任。
（2）在瓦斯矿井中所有巷道（包括可能涌出或可能积聚瓦斯的硐室）内瓦斯浓度的检查次数：一、二级瓦斯矿井，每班至少检查两次三级和超级瓦斯矿井，每班至少检查三次；有煤和瓦斯突出煤层中的采掘工作面，必须有专人经常检查。
（3）在瓦斯矿井中，对个别瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工作面以及三、超级瓦斯矿井中采用机械采煤或掘进的工作面，要有专人经常检查瓦斯。
3、及时处理局部瓦斯积聚。经检查发现有局部瓦斯积聚时，要及时处理。巷道空顶积聚瓦斯的处理方法，一般有如下几种：
隔离法：在棚梁的上边或下边钉木板，上填黄土或砂子，把顶空填塞，消除瓦斯积聚。
分支通风法：在风筒上接上分支大小风筒，把风送到顶处，吹散瓦斯。
引风法：钉上挡板，把风流引导顶空，吹散瓦斯。
压风法：在有压风管道的巷道，可以在压风管上接出支管，并在支管上开若干风嘴（不能用铁质风嘴），用压风吹散瓦斯。
二、防止瓦斯引燃的措施
1、严格井口检查制度，禁止在井口房周围20米范围以内或井下使用明火和吸烟。
2、井下不准出现明火和灼热的金属板或金属丝。如果必须在井下主要硐室、主要进风巷道和井口房内从事点焊、气焊和使用喷灯接焊等工作，必须制定安全措施。
3、严格执行放炮规章制度，瓦斯达到1%时，不准放炮，采用安全炸药和防爆型发爆器，
4、采用防爆型或防火花型的电气设备。防爆性能要经常检查，不符合要求及时更换和修理。井下禁止带电检修和迁移任何电气设备。
5、严格管理火区，要按规程规定检查密闭火墙，严防火墙漏风。并定期测定火区温度与瓦斯浓度，防止高温和瓦斯积聚。
6、井下电动机、局扇启动前，必须在其附近20米内检查瓦斯，如瓦斯浓度大于1%时则不能启动。
7、加强矿灯管理，发放的矿灯要合乎要求，严禁在井下拆开、敲打、撞击。
三、防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施
在与瓦斯作斗争的过程中，还有考虑到一旦矿井发生爆炸，就要尽量防止爆炸灾害的扩大，为此应采取下列措施：
1、矿井要实行分区通风，通风系统应力求简单，总进风道和总回风道的布置不能太近。通风巷道维修良好，风流要求稳定可靠。无用巷道和采空区及时封闭。
2、扇风机必须安装反风装置，并定期试验，保证在处理事故需要紧急反风时能灵活使用。
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1 煤矿开采中瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特点
根据对以往煤矿瓦斯爆炸事故的统计分析，发现有如下一些特点：事故地点多发生在采煤与掘进工作面；高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生，且低瓦斯矿井所占比例较大；多为火花引爆；瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大，多为大事故；煤矿瓦斯爆炸事故多伴生煤尘爆炸。瓦斯爆炸多发生在条件落后的小型煤矿或基建、技改矿井和转制矿井。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关；但主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关。发生瓦斯爆炸事故，往往是综合因素作用的结果。
1.2.1瓦斯的积聚。煤矿开采造成瓦斯积聚的主要原因是通风系统不合理和局部通风管理不善。有的因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚；有的因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚；极少数是因停电停风或者盲巷积聚而引起瓦斯积聚。
1.2.2有引爆的火源。煤矿开采引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
1.2.3瓦斯管理监管不力。好多矿井开采条件差，存在重生产，轻安全的麻痹思想。有的矿井安全监控系统监控不力、监测不到位是普遍现象。
1.2.4采掘布置不合理。一些煤矿企业由于采煤方法落后或者受短期利益驱动，矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，给安全生产带来了严重隐患。
1.2.5违规操作。许多事故分析发现，瓦斯事故多为责任事故，违章操作或管理不当是造成事故的主要原因。因此，管理水平和职工的安全意识，对于煤矿的长期安全生产非常重要。
2 煤矿开采中瓦斯爆炸的治措施
“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针确立了瓦斯防治的指导思想和方法。在煤矿生产过程中，瓦斯爆炸、燃烧和窒息事故的防治应以预防为主，落实好各项规章制度，杜绝日常生产中存在的瓦斯危害隐患。
2.1落实矿井瓦斯管理制度
根据矿井生产情况，按照《煤矿安全规程》有关规定，要建立和健全矿井瓦斯管理的有关规定和制度，相关工作人员要严格遵守、执行。如：爆破过程中的瓦斯管理制度，排放瓦斯的有关规定，瓦斯监测装备使用、管理的有关规定，盲巷、旧区和密闭启封等瓦斯管理规定，矿井瓦斯抽放、防止煤与瓦斯突出的规定。加强瓦斯抽放管理，瓦斯抽放可以将煤层中存在或释放出的瓦斯通过机械设备和专用管路抽出来，输送到地面或其他安全地点。抽放瓦斯是防治瓦斯灾害的治本措施，不仅降低了瓦斯涌出量，消除了瓦斯爆炸隐患，还能将抽出的瓦斯收集并加以利用，变害为利。
2.2强化井下火源防治措施
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外，还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现。另外，加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.3建立健全瓦斯和通风监测监控系统
按照《煤矿安全监控系统通用技术标准》（AQ 6201_2006）及《煤矿安全规程》的要求，建立完整、可靠的煤矿瓦斯、通风监测监控系统。掌握瓦斯涌出规律，进行科学、合理通风，及时发现瓦斯超限或积聚事故隐患，通过加强通风等措施消除瓦斯积聚，通过报警、断电停止作业、撤出人员等措施避免瓦斯事故的发生。
2.4加强通风管理
防止井下瓦斯积聚，首先应加强矿井通风。按实际需要分配风量并及时调节风量，利用新鲜空气来稀释并排出瓦斯，必须确保风量、风速符合《煤矿安全规程》的要求。为此，应做好以下几方面的工作：
采用机械通风。每个矿井都必须采用机械通风，禁止单独利用自然通风。主要通风机一套运转，一套备用；实行分区通风。实行分区通风，不仅可以保证各采掘面都有新鲜风流，而且在发生瓦斯燃烧或爆炸事故时，可以减小灾难范围，减少灾难损失。加强掘进巷道通风。掘进巷道应采用全风压通风或局部通风机通风。做好局部通风机管理，风筒“三个末端”管理，特别是高、突矿井掘进工作面要严格执行局部通风机供电要求。局部通风机要设置在进风口的新鲜风流处，禁止产生循环风。风筒要悬挂在巷道一帮，保持完好。风筒口离工作面的距离最大不超过5m。临时停工的地点不准停风。及时构建通风设施。为保证矿井正常通风，应在井下适当位置设置控制风流的设施，如风门、风桥、挡风墙、调节风窗等。井下要及时构建通风设施，并保证质量，经常维修，保持完好。通过风门时，应随手关好。每个矿工对任何通风构筑物都必须爱护，绝不允许任意损坏。保证风流通畅。加强通风是目前处理瓦斯的主要手段，风流不畅就会发生瓦斯事故。为保持井下采掘工作面、巷道和其他工作地点风流畅通，不得在这些地点堆积杂物，并应加强维护，以保证足够的通风断面。
2.5强化隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置，是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障。当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置，可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围。主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚，因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用。其中，隔爆水袋棚的使用最为广泛，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，及时将预先放置的水、岩粉、N2.CO2等喷洒到巷道中，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。
总之，瓦斯爆炸事故的防治，是煤矿安全工作的一个系统工程。可靠的安全装备和采取有效的措施是前提条件，重点是强化安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实好“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字”方针和建立起完善的“通风可靠、监控有效、抽采达标、管理到位”的瓦斯防治工作体系，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害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。
参考文献：
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瓦斯爆炸的发生必须具备3个基本条件，一是瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5％-16％；二是有足够能量的点火源；三是混合气体中的氧气浓度不低于12％。
2 引起瓦斯爆炸的主要原因
2.1 思想因素
思想决定行为，引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上认识不足。干部思想认识不到位，就会造成投入不到位，或者设施设备投入到位，而随意减少瓦斯检查和管理人员，或使瓦斯管理人员和检测人员的工资低下。职工思想认识不到位，就会出现漏检、虚报等。特别是在近两年煤炭行情利好的情况下，许多煤炭企业一味的扩大生产能力，增加煤炭产量，而不能够正确处理安全与生产，安全与效益的关系。“安全第一”的观念淡化，因此思想认识不到位是当前煤矿安全生产的最大隐患。
2.2 技术装备因素
随着以高产高效为基本特征的集约化生产技术的采用。已有的瓦斯灾害防治技术及装备已经不能有效地控制矿井重大瓦斯灾害事故的发生。主要原因：①瓦斯灾害防治技术分散。没有形成完整系统的体系；②瓦斯灾害防治技术缺乏相应的装备支撑；③还有很多需要解决的共性关键技术问题，特别是运用于集约化生产技术条件下的共性关键技术问题。
2.3 培训考核因素
随着监控技术升级，对操作人员和管理人员的技术要求越来越高，煤矿的管理人员知识更新，新技术新标准的掌握就显得尤为重要。强制性的培训和学习是提高员工素质，减少操作失误，发挥高新技术设备性能的关键。
2.4 资金投入因素
在前几年，由于煤矿的经济效益不好，许多煤矿企业降低了安全投入，存在不同程度的通风系统及配套设施不完善、“一通三防”监测系统不完善和设备设施老化等问题。近两年煤矿效益好转的情况下，许多企业只注重生产投入，安全投入仍然存在严重不足，安全生产条件没有得到明显改善。
2.5 管理因素
随着煤矿开采深度的不断增加，瓦斯地质条件越来越复杂多变。再加上传统的安全管理方式受到人的经验、知识和责任心的限制，所以管理因素也是瓦斯事故多发的原因之一。
3 防止瓦斯爆炸基本措施
从瓦斯爆炸条件看，氧气的浓度是引起瓦斯爆炸的因素之一，但在煤矿井下一般不存在氧气浓度低于12％的情况。因此，搞好瓦斯爆炸的防治措施体现在两个方面：严格监控矿井各区域的瓦斯浓度、杜绝火源和演习预案。
3.1 控制方法
(1)建立合理的通风系统通风是排放瓦斯最主要的手段。做好通风安全技术管理是防治煤矿主要事故的先决条件和关键环节。建立合理的通风系统，能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排放出井外，避免瓦斯积聚，所以建立合理的通风系统是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。
(2)搞好瓦斯抽放，降低煤层瓦斯涌出量，抽放瓦斯是防止瓦斯积聚的有效措施。随着煤矿开采深度不断加深，瓦斯涌出量变得越来越大，通过通风的方法来使瓦斯的浓度降低到煤矿安全规程要求范围内，从技术和经济角度两方面来看，都是不合理的。瓦斯抽放不仅能够有效利用瓦斯，还能够降低煤层的瓦斯涌出量。实行瓦斯抽放是控制采掘空间瓦斯浓度，减少瓦斯积聚。也防止煤与瓦斯突出的根本措施。
(3)加强瓦斯日常管理对于突出矿井，还应做好瓦斯突出预测工作。瓦斯日常管理是预防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。瓦斯日常管理就是建立巡回检查瓦斯制度，就是要瓦检员不间断地下井检查通风情况和瓦斯的浓度，当发现局部积聚瓦斯问题时。要即时处理。
3.2 监测方法
(1)人工检测检查，传统的使用光干涉瓦斯检查仪检查人员必不可减少，每班的瓦斯检查员不仅是沿一定线路定点定时检查瓦斯，而且可以沿途对监控设施的完好和使用情况进行检查，比对光瓦和传感器数值，最大限度的降低瓦斯浓度超限的几率。
(2)瓦斯监控系统能够实现连续监测瓦斯，及时掌握瓦斯浓度的变化，同时也可能为事故应急救援决策和事故调查提供参考依据。人对瓦斯的监测是一个间断性的过程，有其必然的缺点，而事故发生的特点是一个随机性与偶然性相结合的统一体，这就决定了单纯依靠人来管理瓦斯，显然不能够达到控制瓦斯浓度的目的。所以，建立瓦斯监控系统，对控制瓦斯的浓度具有非常重要的作用。
3.3 杜绝火源是防止矿井瓦斯爆炸一个基本条件
要认真执行煤矿安全规程，在井下要杜绝一切非生产火源，严格管理和限制生产中可能发生的火源、热源。
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瓦斯爆炸是煤矿特有的严重的灾害之一，煤矿一旦发生了瓦斯爆炸，会对煤矿工作人员造成严重的伤害，同时损毁井下的生产设备，影响煤矿的正常生产，严重时甚至会引发瓦斯连续爆炸，导致井巷坍塌、顶板掉落等，加重灾害的程度。相关的统计数据表明，我国煤矿发生的安全事故中，瓦斯爆炸发生的频率最高，我国煤矿发生超过100人伤亡的安全事故共有22起，有17起是由于瓦斯爆炸，可以看出，瓦斯爆炸对煤矿的危害极大。
1 瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸的条件有三个，分别是瓦斯的浓度、明火和空气中氧气的浓度，其中瓦斯浓度是导致瓦斯爆炸的根本原因，通常情况，井下的瓦斯浓度在5%～16%之间时，容易产生瓦斯爆炸，如果瓦斯的浓度在5%以下，空气会作为惰性介质参与反应，占用一部分的热量，起到一定的冷却作用，阻碍爆炸的发生。如果瓦斯的浓度在16%以上，会导致空气中的氧气含量较低，瓦斯爆炸的化学反应不完全，使得燃烧放出的热量比损耗的热量大，阻碍了爆炸的进行。空气中氧气的浓度在12%以上时，才会引发瓦斯爆炸，如果空气中的氧气不足，爆炸反应无法持续进行，在煤矿井下的环境中，封闭区和采空区内等地方，氧气的浓度较低，其他工作面和巷道中，氧气的浓度通常在12%以上，由于很多需要人员工作的区域，对空气中氧气浓度有一定的要求，因此，在正常的情况下，氧气浓度都可以满足瓦斯爆炸的标准。明火也是矿井瓦斯爆炸的必备条件，根据火源的强弱可以分成弱火和强火，通常情况下，较弱的明火不会形成冲击波，沉积的煤尘不会快速变成浮游状态，而强的明火会直接产生冲击波。经过具体的实验发现，瓦斯爆炸火源的温度要在650℃以上，能量在0.28毫焦耳，持续时间要比爆炸感应器大，从实际的煤矿工作环境来看，这些条件比较容易满足，普通的明火都可以达到这个标准。
2 瓦斯爆炸的原因
随着近些年我国经济水平的发展，对于煤矿安全生产的认识越来越深，各个煤矿都根据自身的实际情况，制定了安全防范措施，但是还有一些煤矿为了追求效益，不断增强自己的生产能力，没有处理好安全和生产、效益之间的关系，为煤矿安全生产埋下了隐患。随着集约化等生产技术的应用，传统的瓦斯爆炸防治措施已经很难发挥出应有的作用，通过实际的调查发现，受到传统开采技术的限制，我国煤矿中的瓦斯爆炸防治措施没有系统的体系，大多是控制明火等方法，没有先进的设备作为支撑，严重影响了瓦斯爆炸的防治效果。每个煤矿都比较重视生产，虽然会强调安全的重要性，但是在实际的生产中，安全的管理比较落后，三违的现象常有发生，对于煤矿瓦斯爆炸的防治，很大程度依靠人的主观意识和工作经验，尤其是煤矿井下开采的深度不断加大，井下的地质条件越来越复杂，落后的管理影响了瓦斯爆炸的防治效果。近些年电子技术的发展，在煤矿瓦斯爆炸防治中，出现了很多自动化、智能化的煤矿安全监控系统，这些安全系统的建设和使用需要煤矿投入大量的资金，但是近几年煤矿的效益较差，使得很多煤矿企业减少了对于安全建设的投入，安全生产的条件还有很大的改善空间。
3 煤矿瓦斯爆炸的防治对策
3.1 降低煤矿井下瓦斯的浓度
瓦斯浓度是导致瓦斯爆炸的主要因素，因此在煤矿瓦斯爆炸的防治中，控制煤矿井下瓦斯的浓度非常重要，首先要建立科学的通风系统，通风安全技术是瓦斯爆炸防治的关键环节，所有的矿井都应该建立科学、安全、可靠的通风系统，确保井下工作地点有足够的风量，能够将瓦斯冲淡、排出井外，避免井下瓦斯浓度超过5%。在实际的煤矿开采过程中，可能会遇到瓦斯聚集，导致局部瓦斯的浓度越来越大，依靠简单的通风系统无法将瓦斯浓度控制在安全的范围内，因此需要瓦斯抽放设备，从经济的角度来看，通风系统排出的瓦斯，直接进入到空气中，不会产生任何的经济效益，而抽放设备抽出的瓦斯，不会排放到空气中，不会产生大气污染问题，同时可以利用抽出的瓦斯，增加资源的运用。通过实际的调查发现，我国煤矿开采时，大部分都出于渗透煤层，使得瓦斯预抽的难度较大，因此需要采用先进的瓦斯抽放技术，控制瓦斯超限的情况。为了最大程度上控制瓦斯爆炸的发生，需要建立瓦斯日常管理制度，定期地对井下瓦斯情况进行巡查，检查井下的通风情况和瓦斯的浓度，一旦发现有浓度超限的情况，要及时地采取处理措施。已经出台的《煤矿安全规程》对检查瓦斯浓度的次数和时间等进行了严格的规定，在实际的工作中，瓦斯检察员要按照这个规程，结合煤矿自身的情况，发挥出瓦斯检查应有的作用。如低瓦斯矿井中每班需要检查2次以上，高瓦斯矿井要检查3次以上，对于瓦斯特殊危险的工作面需要设立专门的检查人员，对于部分突出的矿井需要做好瓦斯的预测，最大程度上将瓦斯浓度控制在安全的范围内。还可以建立瓦斯监控系统，利用先进的传感器和计算机设备，组成自动化、智能化的瓦斯监控系统，实时地监测煤矿井下的瓦斯浓度，发现瓦斯浓度超限后，能够立刻发出警报，实现断电闭锁等。同时，结合相应的数据分析软件，可以预测未来一段时间瓦斯浓度的变化，为实际瓦斯浓度控制提供一些参考措施。
3.2 控制明火
明火作为煤矿井下瓦斯爆炸的必备条件，要杜绝一切危险的明火，对所有可能产生明火的操作进行严格的限制和管理，如禁止在井下使用架线的电机车，将生产和挖掘的供电分开，采取双风机、双电源等措施，从各个方面杜绝明火的产生。
3.3 建立瓦斯爆炸的应对预案
在实际的煤矿生产中，虽然从各个方面预防瓦斯爆炸的发生，但还是有可能出现瓦斯爆炸，因此应该建立瓦斯爆炸事故发生后的预案，并进行相应的演练，贯彻煤矿瓦斯爆炸防救结合、预防为主的理念，结合煤矿自身的实际情况，认真制定一个瓦斯爆炸事故的应急预案，然后组织员工进行演习。让员工在演习中熟悉煤矿的情况，同时熟悉瓦斯爆炸发生后，如何进行应急的救援，掌握各种应急救援的技能，通过演习发现瓦斯爆炸防治中存在的不足，不断完善现有的瓦斯爆炸防治对策。
4 结语
煤矿瓦斯爆炸的防治是一个复杂的工作，要想最大程度上防止瓦斯爆炸的发生，必须从瓦斯浓度、氧气浓度、明火等三个方面出发，采取“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针，将瓦斯爆炸的可能性降到最低，同时建立应急预案，避免出现安全事故后慌乱应付、盲目救援等情况，减少瓦斯爆炸带来的损失。
参考文献
[1] 李文民.预防煤矿瓦斯爆炸事故的措施[J].山西煤炭，2005，25（4）.
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在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治措施，十分重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点：①瓦斯爆炸多为大事故；②事故地点多发生在采煤与掘进工作面；③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；④多为火花引爆；⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿。
1.2 事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1 煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处；有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6% 。
例：南山煤矿现开采的15#层和18#层，均为容易自燃煤层，最短发火期为37天，一般发火期3～6个月，煤层自燃发火是影响南山矿煤安全生产的主要因素之一。
另外15号煤层、18-1号煤层、18-2号煤层已由有资质鉴定部门进行了煤尘爆炸性鉴定，经鉴定煤尘爆炸指数30.65%～35.44%，有爆炸危险。
经过2008年瓦斯等级鉴定为高瓦斯突出矿井。
1.2.2 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。如1994年9月17日17时30分左右，南山煤矿西一区南部七层235普放区发生了一起特大瓦斯爆炸事故，造成56人死亡，11人受伤。
这起事故主要是涉及该区的通风设备较多，通风系统复杂、不稳定，上山角风机停运，造成瓦斯大量涌出到工作面及上山角，而引起瓦斯积聚：在工作面上出口处，采煤工在架梁过程中，使用手锤敲打铰接顶梁联结销时产生的火花而引起瓦斯爆炸。
1.2.3 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。据统计在多起特大瓦斯爆炸事故中，有大部分是由放炮产生的火花引爆的；电器设备及电源线电火花引起爆炸的也占相当一部分比例。
1.2.4 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。经过特大瓦斯事故处理调查后得知，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇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。
1.2.5 管理水平低
许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6 企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2 加强瓦斯管理、制定技术措施、预防瓦斯爆炸
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有：优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1 加强预防措施管理
2.1.1煤矿瓦斯抽放技术
提高瓦斯抽放率，主要对本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等，并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具。
例：南山煤矿使用的ZY-300型钻机、ZY-750型钻机对井下采取采前预抽、边掘边抽、采后边采边抽、上隅角埋管抽、顶板巷打高位孔抽等方法，真正做到了多措并举治理瓦斯，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。
2.1.2 提高监测技术管理
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。
我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66. KJ2000. KJ2000N等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。
例：现南山煤矿安装了KJ2000N型号矿井安全综合监控系统，并具有如下功能：
①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤冲击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测； ⑧分布式光纤测温监测预报系统，对采空区内“三带”温度变化能够进行同时监测，提高了发火点精准定位。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
2.1.3 加强井下火源管理
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源加强管理、制定防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。所以加强明火管理，严格动火制度，可以消除引爆瓦斯的火源。
2.2 隔爆措施管理
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚装置。
被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
例：南山煤矿井下对各主要运输大巷、运输机道、采煤工作面、煤掘工作面进行安设隔爆水袋棚，经核定安设44处隔爆水袋棚，实际安设46处隔爆水袋棚。
3 结论
篇6
目前，我国煤矿企业中均通过机械化进行采矿的生产，在现代的采煤生产中综掘属于比较重要的生产设施，该设备主要是构建自动化工作面辅助采矿设施进行采矿作业，能够将陈旧的的采煤工艺中存在不足之处明显的改变，促进开采煤矿的质量以及产量得到有效的提高[1]。通过在长期的在煤矿开采工作中较为广泛的应用挖掘工作发现，在进行采矿综掘工作中瓦斯爆炸仍然属于比较常见的一种安全事故，因此，煤矿企业应该构建一些比较且有效的控制防止策略，为采矿生产活动构建较为稳定安全的环境。
1 预防与治理煤矿综掘工作面瓦斯的要点
通过分析煤炭企业过往开采利用资源的相关资料发现，因为在开发过程中受到工艺、技术以及设备等方面的影响，煤矿企业的生产情况经常达不到理想中的经济利润。在煤矿企业机械化生产中综掘机有着非常重要的作用，该生产机械能够综合进行运煤、装岩以及掘进等工作，促进综掘机在煤矿内进行挖掘施工的进度获得较快的提高。但就算是通过较为先进的综掘机设备进行生产开采活动，在实际的开采过程中还是经常出现瓦斯爆炸等安全事故，为了使这种安全事故得到全面防范，则需要找到导致瓦斯出现爆炸情况的原因，并且针对性的采取一些防治措施，其中主要有几个方面。
1.1 煤矿中的可燃物质
一般煤矿内出现瓦斯爆炸等情况都会带来不同方面的危害，为了尽可能的降低危害，应该禁止在煤矿内存放一些容易燃烧的物质，从根本上避免出现燃烧范围更大。具体可以采取以下措施：将采掘完成的原煤在最快的时间内运输到煤矿外面，防止堆积过多的原煤在矿井内会导致发生燃烧的危害；另外，将采煤过程中出现的废弃物在最快的时间内清理，避免废弃物变成导致瓦斯爆炸的因素。同时，应该将煤矿开采工作人员生产的积极性全面的调动，在综合自动化挖掘机器进行作业时通过全方位的落实安全生产的思想[2]。如果在生产过程中发现一些可能会导致危险的因素，那么则要立即采取相应的对策，创造较为稳定安全的环境促进采矿生产作业的快速进行。
1.2 引火的温度
导致瓦斯爆炸最重要的一个原因是引火的问题，一般情况下是指瓦斯点燃时的所需的最低温度。通过分析相关试验的结果得知，一般达到600℃～700℃时则是引火的温度，而采用综合自动化挖掘机械进行煤矿开采工作时是这种温度的情况时，则会导致较为剧烈的爆炸或者燃烧等情况。分析采矿生产活动的实际情况，一般煤矿企业在进行开采作业时基本上没有满足500 ℃的温度条件，与瓦斯气体自身的浓度有着比较大的相关性。一般在空气中含有瓦斯的量超过12%过后则会较为容易出现安全隐患，因此，应该合理的控制煤矿开采工作时瓦斯的浓度。
1.3 瓦斯浓度
导致煤矿开采工作中瓦斯出现爆炸等安全隐患的因素中瓦斯的浓度是比较重要的原因，特别是煤矿内瓦斯的浓度高于相关的规范标准，则会出现瓦斯爆炸等情况。例如，瓦斯的浓度没有超过5%，遇到火苗等物质不会出现爆炸的情况，一旦受到火焰的包围出现燃烧层等，同时煤矿内瓦斯的浓度超过9.5%以上，煤矿内的瓦斯爆炸则会出现较大的危害[3]。
1.4 煤矿内氧气浓度
一旦煤矿内的氧气超过相关的标准时，遇到具有燃烧性质的物体同样会出现瓦斯爆炸的情况。瓦斯爆炸的可能会随着降低煤矿内氧气的浓度而缩小，如果煤矿内瓦斯的浓度不超过15%时，则不会发生瓦斯爆炸的安全事故。这样的现象在很大程度上影响到火区在井下密封的状态，通常火区处于密封的状态时同样存在着一定的火源以及瓦斯，因此，一定要采取相应措施严格的控制矿井内瓦斯的浓度，从根本上避免出现瓦斯爆炸的情况。例如，采矿工作人员不定期的在火区密封区进行环境出现，确保煤矿内氧气的成分能够控制在合理的范围内。
2 严格控制发生瓦斯爆炸事故的对策
2.1 煤矿内需要优化通风
煤矿企业在进行矿井开采生产工作是具有良好的通风系统有着非常重要的作用，通过相应的措施改善矿井内的通风系统可以促进空气的流通情况得到一定的改变，从根本上杜绝由于有着过高的气体浓度而出现瓦斯爆炸的情况。矿井内进行优化同分处理具体是改变矿井在生产过程中的通风情况，同时将瓦斯的浓度严格的控制在一定的范围内[4]。
2.2 矿井内杜绝出现火源
根据国家下发安全标准的相关文件得知，采用综合自动化挖掘机械进行开发煤矿的过程中杜绝有火源存在，避免发生瓦斯爆炸的安全事故。另外，如果不是生产需要的火源，严禁带入矿井的施工现场，例如施工人员身上有火柴、在矿井内吸烟等。
2.3 加大煤矿安全检查的力度
随着我国煤矿行业的快速发展，在煤矿行业的实际生产是依靠安全生产为主要指导，煤矿企业在进行生产过程中应该要积极的做好安全检查的工作，确保能够推动煤矿企业的快速发展，给煤炭企业带来较为客观的经济利润。
3 结语
总而言之，我国工业经济发展中煤矿产业的发展有着至关重要的作用，煤矿产业不仅可以提供大量的资源与物质给不同的行业的发展，同时还能够与现代社会生产的具体需求互相符合。新时期煤矿企业的开采活动中综合自动化挖掘机器有着非常重要的作用，自动化挖掘机械能够综合进行筛选、运输以及挖进等不同方面的工作，给煤矿采掘作业奠定了一定的基础。根据分析煤矿企业采用综合自动挖掘机械进行开采活动中存在的瓦斯爆炸危害的可能，企业应该构建一些防治对策，给开采煤矿的工作创造可靠安全的环境，促进煤矿企业获得更加快速的发展。
参考文献
[1] 张蜀疆，孙明兵.浅析我国煤矿瓦斯爆炸的原因及防治措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009，12（8）：124-125.
篇7
煤是由古代的植物变质生成的，在形成煤的过程中，也产生了很多种有害气体，这些气体同煤层一起被封闭埋藏在地下。随着采矿深入地下和生产活动，被封闭在地下的瓦斯也随之涌出，和矿井气体中的沼气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫及二氧化氮等混在一起，统称为矿井瓦斯，但是最常见、含量最大的是沼气，一般所讲的矿井瓦斯主要是指沼气。
2.瓦斯的存在状态
沼气以吸附和游离两种状态存在于煤层，以游离状态存在于围岩中。吸附沼气量的多少取决于煤体内的沼气压力、温度和煤质。煤体中的游离沼气和吸附沼气在一定条件下处于动平衡状态，井下煤层开采时，受采动影响，卸压范围内的游离沼气首先涌出，同时一部分吸附沼气解吸转化为游离沼气，并涌入采掘空间。
3.瓦斯的涌出形式
瓦斯的涌出形式一般有 3 种，即瓦斯一般涌出、瓦斯喷出、煤与瓦斯突出。
一般涌出最常见，是指井下开采过程中通过煤层或岩层表面中的微小孔隙中缓慢地释放出来的瓦斯。这种涌出形式范围广泛，井下随时随地发生。
瓦斯喷出是指大量瓦斯突然喷出的现象，喷出时间可长可短。随着煤矿开采深度加深，瓦斯瞬间释放的能量也会随之加大。
煤与瓦斯突出是在矿山压力和瓦斯压力的综合作用下，在很短时间内，煤和瓦斯突然大量喷出，不但瓦斯危害人们健康，而且突出的煤炭会冲垮和堵塞巷道，因此危害性极大。
二、瓦斯的性质
矿井瓦斯主要是沼气，化学名称叫“甲烷”，它是碳和氢化合生成的一种气体，化学符号为 CH4。矿井瓦斯的主要特性是无色、无味、无毒、无臭，比空气轻，微溶于水，有很强的扩散性，具有燃烧和爆炸性，所以是煤矿井下主要的自燃性灾害。因为瓦斯没有颜色和特殊气味，所以就看不见、摸不着，鼻子也闻不出来，只有凭借瓦斯检查仪器才能发现，因此更增加了它的危险性。
三、瓦斯爆炸的危害
高温。瞬时高温可达1850～2650℃。
高压。瓦斯爆炸后压力可达911.7kPa(9个大气压)左右。
冲击波。爆炸时产生的高温高压可促使爆炸源附近的气体和爆炸火焰以极高的速度（每秒几百米甚至数千米）向外冲击而形成冲击波。冲击波通常出现两种情况：
正向冲击：由爆炸点向四周扩散，在所经过的地方形成的冲击，称为正向冲击。
反向冲击：由于爆炸生成物冷却，水蒸气很快凝结，在爆炸地点形成空气稀薄的低压区，而引起因爆炸冲击的气体连同爆源的气体又以高速度返回爆源地形成的冲击，称为反向冲击。
（4）有害气体。瓦斯爆炸后产生的大量有害气体，使氧气浓度降低。出现大量的CO，如果有煤尘参与爆炸，CO的生成量将更大，这是造成人员伤亡的主要原因。
四、瓦斯爆炸的预防和控制
1.控制井下瓦斯的浓度
（1）建立合理的通风系统，稀释井下空间的瓦斯浓度
通风是排放瓦斯最主要的手段。做好通风安全技术管理是防治煤矿主要事故的先决条件和关键环节。因此，所有矿井都必须要建立安全可靠的、独立的矿井通风系统，能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排出井外，避免瓦斯聚集，所以建立合理的通风系统是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。
（2）搞好瓦斯抽放，降低煤层瓦斯涌出量
抽放瓦斯是防止瓦斯聚集的有效措施。随着煤矿开采不断加深，瓦斯涌出量变得越来越大，通风系统越来越复杂，通过通风的方法来使瓦斯的浓度降低到煤矿安全规程要求范围内。实行瓦斯抽放是控制采掘空间瓦斯浓度，减少瓦斯聚集，也防止煤与瓦斯突出的根本措施，同时还减少瓦斯对大气的污染和增加资源与能源。
（3）加强瓦斯日常管理
加强瓦斯日常管理是煤矿安全工作的重要组成部分。瓦斯日常管理就是建立巡回检查瓦斯制度，就是要瓦检员不间断地下井检查通风情况和瓦斯的浓度，当发现局部积聚瓦斯问题时，要即时处理。对于突出矿井，还应做好瓦斯突出预测工作。瓦斯日常管理是预防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。
（4）建立瓦斯监控系统和瓦斯爆炸阻爆系统
建立瓦斯监控系统，对控制瓦斯的浓度具有非常重要的作用。瓦斯监控系统能够实现连续监测瓦斯，及时掌握瓦斯浓度的变化，同时也可能为事故应急救援决策和事故调查提供参考依据。在井下安装瓦斯监控仪器，对井下主要巷道瓦斯的异常情况实行连续监控，能够达到预防和控制瓦斯爆炸事故的发生。
建立瓦斯爆炸的阻爆系统，通过传感器感应到爆炸冲击波或爆炸温度，然后把信号传输到阻爆装置上，通过单片机动作启动阻爆装置，达到阻爆效果。
2.防止瓦斯爆炸事故范围扩大
如果并下局部地区一旦发生瓦斯爆炸，就应使其波及范围尽可能缩小，不致引起全矿井的瓦斯爆炸。为此，平时要做好下工作：（1）每一生产水平、每一采区都要布置单独的口风道，实行分区通风。（2）通风系统力求简单，总进风道与总回风道布置间距不得太近，以防发生爆炸时使风流短路。报废的巷道应及时封闭。（3）装有主要扇风机或分区扇风机的出风井，必须安装防爆门，以防发生爆炸时扇风机被摧毁，造成救灾和恢复生产的困难。（4）矿井主要扇风机必须装有反风装置，要能在10分钟内改变矿井风流的方向。（5）在连接矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层和采掘工作面等处的巷道中，设置“隔爆水棚”或“岩粉棚”，水幕或撤布岩粉，以阻止爆炸火焰的传播。（6）编制周密的矿井灾害预防和瓦斯爆炸事故处理计划。
参考文献：
[1]童宇,刘天生.浅谈煤矿瓦斯爆炸特点及预防[J].科技信息,2009,(02).
篇8
引言：
煤矿采空区内环境条件复杂多变，由于采空区内残煤的氧化自燃等原因引起采空区内环境温度和压力逐渐升高，而瓦斯爆炸受很多因素的影响，如环境压力、环境温度都对瓦斯爆炸界限有重要影响。笔者针对煤矿采空区不同温度、不同压力等特殊环境条件下的瓦斯爆炸界限进行了研究，提出了预防煤矿采空区爆炸事故的安全对策措施，可为相关煤矿提供有效的预防采空区瓦斯爆炸的手段，从而保障矿井的安全生产。
1、煤矿采空区环境条件
随着煤矿开采强度的增大，煤矿开采深度也在逐渐增加，受瓦斯梯度的影响，瓦斯涌出量将随着开采深度的增加而增大，这使得采空区内瓦斯浓度也随之增大。以兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿为例，矿井生产初期9-15号煤的原始瓦斯含量为3.85m³/t；7号煤的原始瓦斯含量为4.14 m³/t。随着开采深度的增加，考虑到瓦斯梯度的因素，矿井生产后期煤的原始瓦斯含量在初期基础上乘以1.1的系数加以修正。故矿井生产后期9-15号煤的原始瓦斯含量为4.30m³/t；7号煤的原始瓦斯含量为4.55m³/t。硫磺沟煤矿采空区内瓦斯体积分数在18％～20％。由于采空区内未采尽煤的氧化自燃等原因引起采空区内环境温度和压力逐渐升高，其采空区内环境温度可达20～40℃，环境压力达0.1～0.5MPA。
2、环境温度对瓦斯爆炸界限的影响
运用特殊环境20L爆炸特性测试系统进行环境温度对瓦斯爆炸界限的影响实验研究。该测试系统由点火系统、高压配气系统、爆炸罐体、数据采集系统、高温加热系统五大部分组成。
在环境温度不高的情况下(＜100℃），瓦斯爆炸上限与环境温度呈线性规律变化。随着环境温度的升高，瓦斯爆炸上限随之增大，当环境温度达到100℃时，瓦斯爆炸上限增大到16.5％。这是因为环境温度升高，其分子内能增加，正向反应速率常数变大，使原来不燃的系统成为可燃、可爆系统。
针对硫磺沟煤矿采空区内环境温度在20～40℃的特点，在环境温度为40℃的情况下，瓦斯爆炸上限为16.0％，而采空区内瓦斯体积分数在18％～20％，此上限浓度略低于该矿采空区内的瓦斯浓度。随着采空区内环境温度的升高，瓦斯爆炸上限明显增大，存在较大的爆炸危险性。所以在采空区必须实时监控环境温度，以防止瓦斯爆炸事故的发生。
3、环境压力对瓦斯爆炸上限的影响
试验在高压环境气体爆炸特性试验装置中进行，其上连接有压力传感器，并 与TST6150数据采集存储仪相连，用于测定爆炸前后的压力信号。采用DHN－200型高能电火花能量发生器产生电火花点火，在触发数据采集系统的同时，采用手动触发点火，实现对爆炸数据的采集。
在环境压力不高的情况下（＜1.013MPA），瓦斯爆炸上限与环境压力呈线性关系变化。初始压力变大，瓦斯爆炸上限增大，且初始压力对瓦斯爆炸上限的影响非常明显。当初始压力增大到1.013 MPA时，瓦斯爆炸上限增大到20.5％。这是因为初始压力的增加，使得分子之间的碰撞频率得到增加，在一定程度上使得更多的瓦斯气体参与起始的爆炸反应，同时也增加了其反应速率，使得反应能够持续进行下去。
硫磺沟煤矿采空区环境压力在0.1～0.5MPa，当环境压力为0.503MPA时，瓦斯爆炸上限增大到17.6％，而采空区内瓦斯体积分数在18％～20％，此上限浓度略低于该矿采空区内的瓦斯浓度。随着采空区内环境压力的升高，瓦斯爆炸上限明显增大，存在较大的爆炸危险性。采空区内环境压力时常变化，所以必须实时监控采矿区内的环境压力，以防止瓦斯爆炸事故的发生。
4、影响瓦斯爆炸过程的主要因素
4.1、瓦期混合气体组成
长期以来,人们实验研究了瓦斯混合气体组成对爆炸过程的影响,从而确定了瓦斯爆炸的极限浓度，安全氧浓度范围的等浓度参数,并被写入一些经典著作或教材中，但就巷道内气体浓度分布对爆炸过程的影响没有多少的资料报道。作者认为巷道内瓦斯混合气体浓度分布不均一,建立起来的浓度梯度场,也会引起湍流的形成和增强。
4.2、点火源
有大量的资料报道点火源的实验研究,其研究主要集中在最小点火源的测试、点火方式和火源位置等方面。
4.3、巷道断面几何参数
瓦斯爆炸传播过程具有明显的尺寸效应。当实验管道直径小到一定尺寸时,爆炸火焰不能传播；当管道直径大小适当时,爆炸火焰传播到一定距离后形成弱爆轰,但随后火焰锋面的能量大部分被固壁界面吸收,爆炸自行消失；管道直径大于某一个临界值时,固壁界面的热效应不再占居主导地位,只要管道足够长,总可以形成爆轰。
4.4、障碍物的影响
火焰在试验管道内传播时,在容器壁面上(与粗糙度有关),剪切和速度梯度会在未燃流场中发展,如果还存在障碍物,则流场就会进一步变形,并在障碍物表面的边界层和尾迹中形成速度梯度,在火焰通过一个单台阶障碍物的过程中,在火焰未到达之前,未燃混合物的平移流动建立了一个高速梯度场和一个围绕障碍物的伴随绕流场;当火焰到达这一障碍物时,随着火焰沿梯度场的聚汇,火焰表面被迅速拉伸,并发生伸长和折叠,在尾迹流中的剪切层使当地燃烧速度得到相当大的增加火焰将在一个较大表面上消耗燃料和氧气,导致热释放率的增加,火焰传播速度加快;较高的燃烧速度导致了火焰前面未燃混合物较大的平移流动速度,这又会引起流场梯度的进一步增大,导致了更强烈的火焰伸展和折叠.
5、采空区瓦斯爆炸预防技术措施
根据发生瓦斯爆炸的条件,预防采空区自燃火灾瓦斯爆炸首要的最根本的措施就是预防煤自然发火。因此,必须坚持综合治理、预防为主的方针,
5.1、瓦斯爆炸界限受环境压力和环境温度的影响较大。由于煤矿采空区内的环境压力和环境温度经常发生变化，因此，针对煤矿采空区特殊的环境条件，提出有针对性的瓦斯爆炸预防技术措施是非常有必要的。
（1）为减少由于煤的氧化反应造成环境温度升高，采空区内不得遗留未经设计规定的煤柱。
（2）在开采过程中，煤层掘进工作面临近采空区时，必须采取相应措施，加强通风，控制火源等。
（3）采掘工作面的进风和回风不得经过采空区。
（4）抽放采空区瓦斯时，必须经常检查CO浓度和气体温度等参数的变化，发现有自然发火征兆时，应当立即采取措施。
（5）安装安全监控系统，时刻监测采空区内CH4、O2、CO、温度、湿度、压力、风速等参数，发现异常必须立即报告矿调度室，采取相应措施。
（6）开采容易自燃和自燃的煤层时，必须对采空区采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等措施，编制相应的防灭火设计，防止自燃。
（7）采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采用抗冲击密闭墙等措施加强采空区的密闭，防止向采空区内漏风。
5.2、综合性预防措施
（1）强制放顶
强制放顶就是在瓦斯浓度未达到爆炸(燃烧)界限时,把顶板 提前强制放下来。这时即使随着工作面向前推进,采空区瓦斯浓度能达到爆炸(燃烧)界限,但可提前将火源消灭于无形之中,使顶板岩石冒落相互摩擦产生的能量不足以引燃引爆瓦斯。因此采取强制放顶措施也是防止采空区瓦斯爆炸(燃烧)的有效手段。
在进行强制放顶前,应根据顶板岩石的性质、回采参数等因素准确计算放顶参数,计算 出放顶厚度,使放顶后 的采空区尽量不留空顶区。
（2）尾巷分流采空区瓦斯
尾巷分流采空区瓦斯的方法适应于煤层瓦斯含量不太大的矿井和煤炭不易自燃的煤层,保证采空区涌出的瓦斯不至于造成回风瓦斯浓度超限。根据《煤矿安全规程》(2001版)第一百三十七条规定,尾巷内瓦斯浓度不得超过2.5%,并应遵守有关规定。如果采空区瓦斯涌出量太大,导致工作面回风和总回风瓦斯浓度。超限,就要考虑结合瓦斯抽放等方法,共同治理采空区瓦斯。
（3）改革采煤方法
房柱式采煤方法由于其巷道布置的特殊性和采煤方法落后,煤炭回收率低,丢煤严重,采空区瓦斯大量涌出；由于煤柱的支撑作用,顶板冒落不及时,很容易造成顶板冒落带和瓦斯爆炸(燃料)适宜浓度带重叠,再加上足够的氧气,发生采空区瓦斯爆炸(燃烧)的可能性较大。而长壁工作面由于煤炭回收率高(一般达到90%以上),丢煤少,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出的比例较小,其顶板管理为全部垮落法,随采随冒,一般不会形成大面积的空顶区,发生采空区瓦斯爆炸(燃料)的可能性非常小。
结语：
综上所述，通过科学的实验对采矿区的瓦斯爆炸的影响因素进行分析，找出应对措施，从而保障矿井的安全生产。
篇9
在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点：①瓦斯爆炸多为大事故；②事故地点多发生在采煤与掘进工作面；③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；④多为火花引爆；⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
（1）煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处；有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.16%。
（2）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。造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚；有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚；有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
（3）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。
（4）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。但因传感器数量不足、安装位置不对、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇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。
（5）管理水平低
许多事故分析发现，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
（6）企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2控制瓦斯爆炸事故的技术措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有：优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，加强瓦斯浓度和火源监测；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2. 1瓦斯爆炸事故的预防措施
（1）煤矿瓦斯抽放技术
①我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
②为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，研制钻进能力更强的钻机具；完善和提高扩孔技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及设备。
③煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
④利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
（2）矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能：①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤冲击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
（3）井下火源防治
除炸药安全性检验、电器防爆检验，还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，消除引爆瓦斯的火源。
（4）优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
2.2隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
（1）被动式隔爆棚
隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
（2）自动式抑爆装置
使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。YBW-1型无电源触发式抑爆装置，适合安装在距爆源 20～45m的巷道中。
3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和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，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“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害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。
参考文献：
[1] 陈学志. 浅谈如何防治瓦斯灾害的发生[J]. 山西焦煤科技，2006，8（8）：28-29.
[2] 赵永强. 浅谈高瓦斯综采工作面的综合治理[J]. 河北煤炭，2006（2）：20-21.
[3] 吴财芳，曾 勇，秦 勇.煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用发展[J]. 中国矿业大学学报，2004，33（2）：137-140.
[4] 黄永菲.高瓦斯采面回收瓦斯综合治理技术实践[J]. 水力采煤与管道运输，2006，6（2）：36-37.
作者简介：李波，2010年毕业于安徽理工大学能源与安全学院安全工程专业，本科学历。现为新集二矿通防办工程师，主要从事防突及瓦斯治理技术管理工作。
参考文献：
[1] 陈学志. 浅谈如何防治瓦斯灾害的发生[J]. 山西焦煤科技，2006，8（8）：28-29.
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统计资料表明，我国一次死亡10人以上的重特大煤矿瓦斯-煤尘爆炸事故，由爆破作业引起的约占40%，爆破作业是引起煤矿瓦斯-煤尘爆炸的首要原因之一。为减少此类事故的发生，除加强通风控制瓦斯超限和提高煤矿爆破器材的安全性能之外，还必须采取防止、抑制和隔断瓦斯-煤尘爆炸的措施。目前，国内外对这方面技术的研究倾注了大量的人力和物力，一些成果已获得广泛应用。现对这些研究和应用成果进行梳理总结，并对其适用性作初步比较分析。
1现状
针对由爆破作业引起瓦斯爆炸的控制技术的研究和应用，现已基本贯穿于爆破作业的全过程，为便于比较分析，可将其分为瓦斯隔爆技术、瓦斯抑爆技术和瓦斯防爆技术。现分别叙述如下。
1.1瓦斯隔爆技术
常用的隔爆系统包括：（1）物理隔爆装置，为被动式隔爆装置，在离工作面一定距离的区段内水槽、水袋、水幕及岩粉棚等，隔爆过程是：利用爆炸冲击波或爆风，在棚区形成隔爆带，隔绝随后到达的传播火焰，防止爆炸火焰波及其它工作面。（2）自动隔爆系统，采用爆炸探测器触发隔爆装置，在火焰前方一定距离处形成和维持的消焰剂带隔绝随后到达的传播火焰，爆炸探测器一般采用红外线或紫外线火焰传感器，整个系统的有效性受火焰传播速度的影响较大，要求监控单元对火焰传播速度进行计算，同时触发安装在距传感器足够远的隔爆装置。
1.2瓦斯抑爆技术
瓦斯抑爆技术是利用爆炸探测器感应初起的瓦斯爆炸，中心控制单元触发抑爆器动作，扑灭爆炸火焰。一般抑爆系统的组成结构如下：
爆炸探测器中心控制单元抑爆器
抑爆技术的研究主要涉及三个方面的问题，即爆炸探测方式，抑爆剂及数量，抑爆器喷洒技术参数。爆炸探测单元准确可靠是决定整个抑爆系统的关键之一，对于煤矿瓦斯煤尘爆炸，通常采用对瓦斯火焰敏感的红外火焰传感器或紫外火焰传感器与压力传感器组合探测方式，要求压力和火焰传感器同时工作时才启动抑爆器工作；抑爆剂种类和数量的确定抑爆效率和对工艺环境的适应性，常用的抑爆剂有Halon系列、水、磷酸盐或碳酸盐等粉体抑爆剂，Halon系列抑爆剂对环境有不利影响，已被限制使用，水作为抑爆剂使用，取用方便廉价，是较为理想的抑爆剂；抑爆器能否快速喷撒抑爆剂并维持抑爆带是系统有效抑爆的另一个关键，抑爆器一直是爆炸抑爆技术研究开发的重要课题，根据抑爆器的工作原理，可分为储压式，爆破抛撒式和实时产气式。
英国研制的用于煤矿井下巷道抑爆的MKⅡ型抑爆系统，其抑爆器采用压缩空气推动活塞喷水，可在180ms内将水喷撒到整个巷道空间。前西德1984年研制的BVS型抑爆器也采用储压原理。国内煤科总院重庆分院研制的ZGB-Y型抑爆器采用爆炸切割阀—高压氮气驱动喷撒技术，抑爆器延时时间小于25ms，最佳成雾时间350ms。
爆破喷撒是近年发展起来的抑爆器成雾技术，一般采用导爆索爆破喷撒液体或粉状抑爆剂。美国1985年研制的Cardox型抑爆器，成雾时间180～409ms，我国在“九五”期间研制的YBW型抑爆器也采用此原理，最佳成雾时间小于150ms，水雾存在时间超过500ms。
实时产气喷撒技术是利用产气剂快速燃烧产生大量的高压气体喷撒抑爆剂，我国在“八五”期间研制的ZYB-S抑爆器采用此原理，在10m2的巷道中，成雾时间小于90ms，粉雾存在时间超过1000ms。
1.3瓦斯防爆技术
（1）水炮泥
爆破作业时，炸药爆炸能量将水炮泥击碎雾化，惰化工作面附近的瓦斯-空气混合物，防止瓦斯爆炸的发生，同时降低煤尘浓度，消除炮烟。《煤矿安全规程》第三百二十八条规定，炮眼封泥应采用水炮泥。目前，水炮泥的使用非常广泛。
（2）抽吸采掘面瓦斯-空气混合气体防爆法
（3）用CO2气体防止瓦斯爆炸
1987年，日本九州煤矿技术中心进行了用CO2防止爆破引起瓦斯爆炸的研究，研究内容为：在钢制模拟试验巷道内充入瓦斯，混合均匀，使瓦斯浓度达到9.0%±0.5%，进行发射臼炮试验，在臼炮装药孔的孔口放置装有CO2气体的塑料袋，当CO2气体的量为40L以上时可有效防止炸药爆炸引燃瓦斯。
2适用性分析
2.1瓦斯隔爆技术
瓦斯隔爆技术是控制瓦斯煤尘爆炸的最后一道屏障，对隔断已经发生的瓦斯煤尘爆炸，缩小爆炸破坏范围，防止事故曼延具一定的效果。无论是被动式隔爆装置，还是自动隔爆装置，都存在如下几点的不足：（1）占用巷道断面，影响通行和巷道通风；（2）受水量或岩粉量的制约，隔爆可靠性和有效性受限制；（3）不能隔断“二次爆炸”。汾西矿务局和新汶矿务局研制的隔爆喷雾水幕系统可以有效解决上述问题，适用性较好，但该系统属被动式隔爆，若改进为自动喷雾隔爆系统将会增加有效性和可靠性。
2.2瓦斯抑爆技术
事实上，瓦斯抑爆技术和瓦斯隔爆技术并无本质区别，二者的差异在于瓦斯抑爆系统均为“自动式的”，使用地点距爆源点稍近，抑爆剂使用量小，用于抑制“初起的”爆炸。该类技术存在如下问题值得商榷：（1）不能就地抑爆。以YBW型抑爆器为例，其最佳成雾时间小于150ms，而瓦斯爆炸火焰锋面的传播速度一般为500～700m/s，冲击波速度为2500m/s左右，照此计算，抑爆器放置在距爆源点75m处才可能抑制瓦斯爆炸火焰。（2）难以准确抑爆。瓦斯爆炸火焰锋面的传播速度和冲击波速度变化较大，在巷道中有障碍物更是如此，因而难以准确计算和设置抑爆器动作时间，可靠抑制瓦斯爆炸火焰。（3）难以有效抑爆，与被动式隔爆系统相比，抑爆器的抑爆剂数量较小，抑爆效果受到限制。
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在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可发现有以下一些特点：①瓦斯爆炸多为大事故；②事故地点多发生在采煤与掘进工作面；③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；④多为火花引爆；⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿；⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。
1.2 事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1 煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处；有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6%。
1.2.2 瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但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。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚；有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚；有两起事故主要是因停电、停风而引起瓦斯积聚；有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
1.2.3 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。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生的火花引爆的；有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。
1.2.4 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。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外，乡镇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。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统，但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器，而造成特大瓦斯事故的发生，死亡16人。
1.2.5 管理水平低
许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6 企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2 控制瓦斯爆炸事故的技术措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有：优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等；抑制爆炸主要采用隔爆、抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1 瓦斯爆炸事故的预防措施
2.1.1 煤矿瓦斯抽放技术
（1）我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
（2）为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术；提高单一低透气性煤层的抽放率；研制钻进能力更强的钻机具；完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及设备。
（3）瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。
（4）利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
（5）煤矿瓦斯治理应与煤层气产业化紧密结合。
2.1.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，且具有以下功能：①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤中击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测；⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测；⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
2.1.3 井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外，还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外，加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4 优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
2.2 隔爆措施
矿井隔爆、抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
2.2.1 被动式隔爆棚
隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
2.2.2 自动式抑爆装置
使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，及时将预先放置的水、岩粉、N2、CO2等喷洒到巷道中，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB－Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂，能将爆炸限制在距爆源40～60 m之内；YBW－1型无电源触发式抑爆装置，适合安装在距爆源20～45 m的巷道中；ZYB－S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理，当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时，触发气体发生器快产生的高压气体喷洒消焰剂，抑制火焰的传播。
3 结束语
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和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，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“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本转变。
Cause Analysis and Countermeasures of Coal Mine Gas Explosion
篇12
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6%。
1.2.2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。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
1.2.3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。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。
1.2.4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。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇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。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统，但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器，而造成特大瓦斯事故的发生，死亡16人。
1.2.5管理水平低
许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2控制瓦斯爆炸事故的技术措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1瓦斯爆炸事故的预防措施
2.1.1煤矿瓦斯抽放技术
1)我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
2)为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
3)瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步
改善。
4)利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
5)煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
2.1.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94.KJ95.KJ73.KJ66等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤中击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
2.1.3井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
2.2隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
1)被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
篇13
1.引言
煤矿企业只有科学地认识各种地质灾害发生的规律，在开采过程中采取综合有效地预防措施，才能尽可能的减少不必要的人员和财产损失，提高煤炭资源的开采率，促进企业的长远发展。
2.矿井地质灾害的种类
矿井的地质构造是影响地质灾害的关键性因素，在矿井的开发和建设过程中会打破地下原有的封闭环境，改变地质构造，造成安全隐患。地质构造受外界环境改变的刺激所产生的变化种类复杂，后果也不尽相同。以往的研究和实践表明，地表移动、瓦斯泄漏和岩层渗水等是较为常见的矿井地质灾害。
2.1 地表移动及覆岩破坏
较为常见的地下水位下降、地表裂缝和开采沉降均归因于地下开采面积过大，在矿区范围内，尤其是煤层浅埋区，大面积的煤层开采形成采场空间，会引起围岩的原始应力变化，当围岩所承受的应力超过它的极限强度时，就会发生位移、开裂甚至断裂，造成覆岩破坏、产生地表裂缝等。虽然煤矿企业会对裂缝地区采取回填、土地复垦等措施，但很难恢复到地质构造变化前的效果，这不仅涉及到生态环境的破坏，更为地表水渗透提供了通道，埋下了安全隐患。
2.2 瓦斯与煤尘爆炸
矿井瓦斯是煤的生成和变质过程中伴随产生的气体，由以甲烷为主的各种有害气体构成。瓦斯爆炸是一定浓度的瓦斯在引火源的作用下与一定浓度的氧气发生的剧烈氧化反应。瓦斯浓度、氧气的浓度以及引火温度是瓦斯爆炸的三个条件，但三者的临界值并不是固定不变的，受压力及煤尘、混合气体浓度和惰性气体混入等影响，情况通常较为复杂。更为重要的是爆炸产生的高温高压，会促使附近的气体产生极大的冲击力，造成人员伤亡和巷道、器材破坏，其扬起的煤尘使之参与爆炸，形成连续爆炸，破坏力骤然提升。
煤尘爆炸是指煤矿生产中的各种矿物细微颗粒在一定条件下发生的燃烧或爆炸反应，在此过程中产生的CO等有毒气体能导致人员窒息身亡。
2.3 矿井水害
透水事故在近期发生的矿井灾害中所占的比例有所提高，以矿井涌水和老空透水为主的水害事故不容忽视。大多数地方的煤矿均在煤层浅部开采，将井筒建在老空区或周围有老空区的现象普遍存在，古老煤矿形成的老空区积水量很难预测，开采范围也难以确定，极易引发透水事故。
3.矿井地质灾害的特点
充分地掌握矿井地质灾害的特点对有效预防事故发生、及时减小灾害损失起到关键性作用。综合来看，矿井地质灾害主要有连发、区域性强、可预测性等特征。
3.1 连发性
生态系统具有明显的联动性，牵一发而动全身，某一方面出现变动必然会引发其他自然因素的改变，这个道理同样适用于煤矿开采的过程中。当矿井的地下构造因开采而发生改变时，就会引发其他地质要素发生某种程度上的改变或破坏，这种连锁式的改变达到一定程度后就会引发地质灾害，且灾害的种类极可能具有非唯一性，产生复杂的、连发性的地质灾害。
3.2 区域性
几乎每个不同的区域都具有独特的地质构造特征，其耐受性和受破坏程度通常具有较大的差别，因此，不同区域的矿井面临的地质灾害威胁不尽相同，由地区特性决定。
3.3 可预测性
随着科技的进步和我国科研能力的提高，相关部门关于地质灾害的认知程度不断加深，煤矿企业也从多种渠道获得了有关知识和实践经验，对地质灾害的预兆、形式等有了进一步的把握，不再单纯凭借以往的经验教训，先进的科学设备得到了广泛的应用，地质灾害的可预测性表现突出。然而，由于地质结构复杂多样，现阶段仍难以实现全面的地质灾害预防工作。
4.矿井地质灾害的预防措施
4.1 减轻地下开采对地面影响的措施
为了降低地下开采对地面造成的不良影响，应对开采可能影响到的地质结构及其应力能力进行透彻的分析，并采取有针对性的措施加以预防。当地下开采面积达到一定规模时会对地面建筑及道路造成不同程度的损坏，也可能造成地下水疏干和耕地、坡地裂缝。
对于薄煤层和中厚煤层而言，虽然随着上覆岩的成分、膨胀系数等变化其塌陷带波及上部岩层所造成的裂隙高度会不尽相同，但其裂隙高度仍然是有限的。对于厚煤层来讲，由于采取与薄煤层不同的开采方式，开采过程对岩层的破坏程度也明显加强，基本上为开采厚度的2-8倍。裂隙沉降带高度能达到不规则塌陷带的2倍多，若覆岩层的厚度超过了以上数据计算的破坏影响高度，则地面可以免受波及，几乎不会产生破坏迹象，否则，要充分考虑应对地面破坏的预防措施。然而，从煤矿企业的角度出发，即便是没有影响，也应该制定科学合理的控制性预防措施。
4.2 预防瓦斯与煤尘爆炸的措施
4.2.1 防止瓦斯爆炸的措施
预防瓦斯爆炸可以从控制爆炸条件入手，防止矿井瓦斯集聚、避免接触高温火源。
对于预防瓦斯气体聚积可以从三方面加以控制。首先，要加强矿井的通风管理，使瓦斯浓度保持在《煤矿安全规程》规定的浓度以下，在各工作面设置独立的进回风系统，使瓦斯浓度在进风风流中不超过0.5%，回风风流中不超过1%，矿井总回风流中低于0.75%。其次，要建立健全瓦斯检查制度，保证检查的及时性和全面性，利用先进的甲烷检查仪器对各用风地点的瓦斯浓度进行精准测量，发现隐患并及时处理，严禁超限作业。最后，从降低煤层及采空区瓦斯产生量的角度减低瓦斯浓度，采取瓦斯抽放的方式对含量大的煤层进行事先处理。
4.2.2 防止煤尘爆炸的措施
根据煤尘爆炸发生的特征，要从防尘和隔绝火源两方面防止事故的l生。一是采用静压洒水的方式减少矿井中煤尘的悬浮量和产生量；二是采取全方位的火源隔绝措施，坚决禁止因摩擦等产生高温火源。
4.3 矿井水害的预防措施
矿井水害不仅关系到煤矿企业的利益和员工安全，更关系着水资源的合理利用与保护，要给予足够的重视。对于预防矿井水害，企业管理人员可以从以下几个方面进行：首先，要摒除工作人员的保守思想，充分调动其工作热情，灌输矿井水害的相关知识，让他们切身体会到矿井水害的危害，提高警惕。其次，要加强预先探测，明确分工和工作职责，对于相关岗位的工作人员要严格执行岗位责任制，保证探测工作及时进行，同时也要引进先进的技术和探测设备，确保获得全面、准确的高质量探测结果，争取将矿井水害扼杀在摇篮中。最后，要注意矿井选址和合理改造，在矿井选址的过程中要事先对水害的风险进行评估，结合工程的实际效果进行综合考量，充分降低水害发生的概率。
5.结语
