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瓦斯的引火溫度受瓦斯濃度、火源的性質及混合氣體壓力等因素的影響而變化。瓦斯含量在7-8%時最易引燃；混合氣體的壓力增高時，引燃溫度即降低；引燃火源溫度相同時，火源面積大、點火時間越長、越易引燃瓦斯。

瓦斯和高溫火源接觸后，并不立刻引燃，二要延遲一個很短的時間，這種特性叫做瓦斯引燃延遲性。瓦斯引燃延遲時間的長短與瓦斯濃度和引火溫度有關。瓦斯濃度越高，遲延時間越長。引火溫度越高，遲延時間就越短。當引火溫度為攝氏650°時，遲延10秒鐘；當引火溫度達攝氏1000°時，則遲延1秒鐘就引燃。這種引燃遲延現象，對礦內安全爆破有著重要意義。

二、影響瓦斯爆炸界限的主要因素。瓦斯的爆炸界限并不是固定不變的，當瓦斯的混合氣體的溫度、壓力發生變化，或混入煤塵及其他可燃性氣體，都會影響瓦斯爆炸界限的變化。

含有瓦斯的混合氣體的最初溫度越高，爆炸界限越擴大。如最初溫度為攝氏20°時，其爆炸界限為6.0-13.4%。

在含有瓦斯的混合氣體中混入煤塵，則爆炸下限降低。如每立方米空氣中含有10-12克的煤塵，瓦斯含量達4%時遇火就引爆。

其它可燃氣體混入時，對爆炸界限也有影響。

三、瓦斯爆炸的危害作用。井下瓦斯爆炸時，產生高溫（約攝氏1850-2650°）、高壓（平均為9個大氣壓）的氣流，形成爆炸波，以極快的速度自爆源地點沿巷道向外沖擊，這種沖擊稱為直接沖擊。它將有可能推倒支架，造成巷道或工作面的頂板坍塌；并由于高溫，容易把木材支架和煤壁引燃，造成井下火災。

瓦斯爆炸時生產高溫的水蒸汽，在爆炸后的爆源地點溫度迅速下降，其水蒸汽凝成水，使爆源地點空氣稀薄，呈半真空狀態的低壓區；在的高壓氣流以反方向沖擊過來，這種沖擊稱為反向沖擊。反向沖擊的力量比直接沖擊的力量要小，但反向沖擊通過已受直接沖擊所破壞的巷道，因此，其破壞作用更為嚴重。

由于爆炸波的沖擊作用，會使別處積存的瓦斯沖出并能揚起煤塵，構成瓦斯或煤塵的連續爆炸。瓦斯爆炸，是一種強烈的化學反應，它需要大量的氧氣，同時伴生大量的有害氣體（主要是一氧化碳和二氧化碳），因此已發生瓦斯爆炸的地區，充滿了有害氣體，其中幾乎沒有氧氣，會使人員中毒和窒息。

四、礦井各處瓦斯含量的規定

由于瓦斯爆炸界限受到很多因素影響，同時考慮到礦井瓦斯涌出的不穩定和測定瓦斯含量時的誤差等原因，所以《煤礦安全生產試行規程》對井下各處風流中的瓦斯含量作了如下規定：

礦井總回風或一翼回風中瓦斯濃度不得超過0.75%；采區回風道中瓦斯濃度不得超過1%；采掘工作面風流中瓦斯濃度達1%時，必須停止用電鉆打眼；濃度達到1.5%時，必須停止工作，切斷電源；采掘工作面局部瓦斯積聚達2%時，附近20米以內，停止機器運轉，只有在濃度降低到1%以下，才許開動機器；放炮地點附近20米風流中瓦斯濃度達到1%時，禁止放炮。

造成礦井瓦斯爆炸必須具備兩個條件，即瓦斯濃度為5-16%的混合氣體和溫度為攝氏650――750°的火源來引爆。這兩個條件中缺少一個都不會發生瓦斯爆炸。因此，預防瓦斯爆炸的有效措施，就必須從防止瓦斯積聚和消除火源這兩個方面著手。

一、防止瓦斯積聚的措施

1、加強通風。用足夠的風量把瓦斯稀釋到無害的程度，為此，必須采取下列措施：

（1）采用機械通風（在瓦斯礦井應采用抽出式通風）。

（2）正確、合理地計算與分配風量，使各采掘工作面、各巷道、各硐室都供給足夠的風量，既不使瓦斯超限，又能創造良好的氣候條件。

（3）加強局扇管理和風筒的維護，防止漏風，避免循環風流，保證掘進工作面有足夠的新鮮風流，嚴禁擴散通風。

（4）正確的選擇通風構筑物的位置，加強其維護與管理，防止礦內大量漏風。

（5）在瓦斯礦井中，回采工作面、回風巷道都要采用上行通風。

2、加強瓦斯檢查。經常檢查礦井通風及瓦斯涌出情況，準確地掌握礦井空氣中的瓦斯含量，是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。

（1）各礦井必須建立區域巡回瓦斯檢查制度。瓦斯檢查員必須選派政治思想好、責任心強的工人擔任。

（2）在瓦斯礦井中所有巷道（包括可能涌出或可能積聚瓦斯的硐室）內瓦斯濃度的檢查次數：一、二級瓦斯礦井，每班至少檢查兩次三級和超級瓦斯礦井，每班至少檢查三次；有煤和瓦斯突出煤層中的采掘工作面，必須有專人經常檢查。

（3）在瓦斯礦井中，對個別瓦斯涌出量較大、變化異常的采掘工作面以及三、超級瓦斯礦井中采用機械采煤或掘進的工作面，要有專人經常檢查瓦斯。

3、及時處理局部瓦斯積聚。經檢查發現有局部瓦斯積聚時，要及時處理。巷道空頂積聚瓦斯的處理方法，一般有如下幾種：

隔離法：在棚梁的上邊或下邊釘木板，上填黃土或砂子，把頂空填塞，消除瓦斯積聚。

分支通風法：在風筒上接上分支大小風筒，把風送到頂處，吹散瓦斯。

引風法：釘上擋板，把風流引導頂空，吹散瓦斯。

壓風法：在有壓風管道的巷道，可以在壓風管上接出支管，并在支管上開若干風嘴（不能用鐵質風嘴），用壓風吹散瓦斯。

二、防止瓦斯引燃的措施

1、嚴格井口檢查制度，禁止在井口房周圍20米范圍以內或井下使用明火和吸煙。

2、井下不準出現明火和灼熱的金屬板或金屬絲。如果必須在井下主要硐室、主要進風巷道和井口房內從事點焊、氣焊和使用噴燈接焊等工作，必須制定安全措施。

3、嚴格執行放炮規章制度，瓦斯達到1%時，不準放炮，采用安全炸藥和防爆型發爆器，

4、采用防爆型或防火花型的電氣設備。防爆性能要經常檢查，不符合要求及時更換和修理。井下禁止帶電檢修和遷移任何電氣設備。

5、嚴格管理火區，要按規程規定檢查密閉火墻，嚴防火墻漏風。并定期測定火區溫度與瓦斯濃度，防止高溫和瓦斯積聚。

6、井下電動機、局扇啟動前，必須在其附近20米內檢查瓦斯，如瓦斯濃度大于1%時則不能啟動。

7、加強礦燈管理，發放的礦燈要合乎要求，嚴禁在井下拆開、敲打、撞擊。

三、防止瓦斯爆炸災害擴大的措施

在與瓦斯作斗爭的過程中，還有考慮到一旦礦井發生爆炸，就要盡量防止爆炸災害的擴大，為此應采取下列措施：

1、礦井要實行分區通風，通風系統應力求簡單，總進風道和總回風道的布置不能太近。通風巷道維修良好，風流要求穩定可靠。無用巷道和采空區及時封閉。

2、扇風機必須安裝反風裝置，并定期試驗，保證在處理事故需要緊急反風時能靈活使用。

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1 煤礦開采中瓦斯爆炸原因分析

1.1瓦斯爆炸特點

根據對以往煤礦瓦斯爆炸事故的統計分析，發現有如下一些特點：事故地點多發生在采煤與掘進工作面；高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發生，且低瓦斯礦井所占比例較大；多為火花引爆；瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大，多為大事故；煤礦瓦斯爆炸事故多伴生煤塵爆炸。瓦斯爆炸多發生在條件落后的小型煤礦或基建、技改礦井和轉制礦井。

1.2事故原因分析

煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關；但主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關。發生瓦斯爆炸事故，往往是綜合因素作用的結果。

1.2.1瓦斯的積聚。煤礦開采造成瓦斯積聚的主要原因是通風系統不合理和局部通風管理不善。有的因通風系統不合理，存在風流短路、多次串聯和循環風，造成供風地點風量不足，而引起瓦斯積聚；有的因局部通風機安裝位置不當、風筒未延伸到供風點或脫落引起供風點有效風量不足，而造成瓦斯積聚；極少數是因停電停風或者盲巷積聚而引起瓦斯積聚。

1.2.2有引爆的火源。煤礦開采引爆瓦斯的火源有：爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。放炮和電器設備產生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。

1.2.3瓦斯管理監管不力。好多礦井開采條件差，存在重生產，輕安全的麻痹思想。有的礦井安全監控系統監控不力、監測不到位是普遍現象。

1.2.4采掘布置不合理。一些煤礦企業由于采煤方法落后或者受短期利益驅動，礦井采掘布置不合理，通風系統不完善，給安全生產帶來了嚴重隱患。

1.2.5違規操作。許多事故分析發現，瓦斯事故多為責任事故，違章操作或管理不當是造成事故的主要原因。因此，管理水平和職工的安全意識，對于煤礦的長期安全生產非常重要。

2 煤礦開采中瓦斯爆炸的治措施

“先抽后采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理十二字方針確立了瓦斯防治的指導思想和方法。在煤礦生產過程中，瓦斯爆炸、燃燒和窒息事故的防治應以預防為主，落實好各項規章制度，杜絕日常生產中存在的瓦斯危害隱患。

2.1落實礦井瓦斯管理制度

根據礦井生產情況，按照《煤礦安全規程》有關規定，要建立和健全礦井瓦斯管理的有關規定和制度，相關工作人員要嚴格遵守、執行。如：爆破過程中的瓦斯管理制度，排放瓦斯的有關規定，瓦斯監測裝備使用、管理的有關規定，盲巷、舊區和密閉啟封等瓦斯管理規定，礦井瓦斯抽放、防止煤與瓦斯突出的規定。加強瓦斯抽放管理，瓦斯抽放可以將煤層中存在或釋放出的瓦斯通過機械設備和專用管路抽出來，輸送到地面或其他安全地點。抽放瓦斯是防治瓦斯災害的治本措施，不僅降低了瓦斯涌出量，消除了瓦斯爆炸隱患，還能將抽出的瓦斯收集并加以利用，變害為利。

2.2強化井下火源防治措施

對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應的防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外，還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現。另外，加強明火的管理，嚴格動火制度，消除引爆瓦斯的火源。

2.3建立健全瓦斯和通風監測監控系統

按照《煤礦安全監控系統通用技術標準》（AQ 6201_2006）及《煤礦安全規程》的要求，建立完整、可靠的煤礦瓦斯、通風監測監控系統。掌握瓦斯涌出規律，進行科學、合理通風，及時發現瓦斯超限或積聚事故隱患，通過加強通風等措施消除瓦斯積聚，通過報警、斷電停止作業、撤出人員等措施避免瓦斯事故的發生。

2.4加強通風管理

防止井下瓦斯積聚，首先應加強礦井通風。按實際需要分配風量并及時調節風量，利用新鮮空氣來稀釋并排出瓦斯，必須確保風量、風速符合《煤礦安全規程》的要求。為此，應做好以下幾方面的工作：

采用機械通風。每個礦井都必須采用機械通風，禁止單獨利用自然通風。主要通風機一套運轉，一套備用；實行分區通風。實行分區通風，不僅可以保證各采掘面都有新鮮風流，而且在發生瓦斯燃燒或爆炸事故時，可以減小災難范圍，減少災難損失。加強掘進巷道通風。掘進巷道應采用全風壓通風或局部通風機通風。做好局部通風機管理，風筒“三個末端”管理，特別是高、突礦井掘進工作面要嚴格執行局部通風機供電要求。局部通風機要設置在進風口的新鮮風流處，禁止產生循環風。風筒要懸掛在巷道一幫，保持完好。風筒口離工作面的距離最大不超過5m。臨時停工的地點不準停風。及時構建通風設施。為保證礦井正常通風，應在井下適當位置設置控制風流的設施，如風門、風橋、擋風墻、調節風窗等。井下要及時構建通風設施，并保證質量，經常維修，保持完好。通過風門時，應隨手關好。每個礦工對任何通風構筑物都必須愛護，絕不允許任意損壞。保證風流通暢。加強通風是目前處理瓦斯的主要手段，風流不暢就會發生瓦斯事故。為保持井下采掘工作面、巷道和其他工作地點風流暢通，不得在這些地點堆積雜物，并應加強維護，以保證足夠的通風斷面。

2.5強化隔爆措施

礦井隔爆抑爆裝置，是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障。當瓦斯爆炸發生后，依靠預先設置的裝置，可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍。主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。

被動式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚，因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用。其中，隔爆水袋棚的使用最為廣泛，具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。

自動式抑爆裝置。使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發生時探測爆炸波，及時將預先放置的水、巖粉、N2.CO2等噴灑到巷道中，從而達到抑制爆炸火焰傳播的目的。

總之，瓦斯爆炸事故的防治，是煤礦安全工作的一個系統工程。可靠的安全裝備和采取有效的措施是前提條件，重點是強化安全管理和安全監督，重視員工安全意識的培養。只有把安全放在首位，認真落實好“先抽后采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理“十二字”方針和建立起完善的“通風可靠、監控有效、抽采達標、管理到位”的瓦斯防治工作體系，健全各項規章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他災害事故才能大幅度地減少，煤礦的安全狀況才能得到根本好轉。

參考文獻：

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瓦斯爆炸的發生必須具備3個基本條件，一是瓦斯濃度在爆炸界限內，一般為5％-16％；二是有足夠能量的點火源；三是混合氣體中的氧氣濃度不低于12％。

2　引起瓦斯爆炸的主要原因

2.1　思想因素

思想決定行為，引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上認識不足。干部思想認識不到位，就會造成投入不到位，或者設施設備投入到位，而隨意減少瓦斯檢查和管理人員，或使瓦斯管理人員和檢測人員的工資低下。職工思想認識不到位，就會出現漏檢、虛報等。特別是在近兩年煤炭行情利好的情況下，許多煤炭企業一味的擴大生產能力，增加煤炭產量，而不能夠正確處理安全與生產，安全與效益的關系。“安全第一”的觀念淡化，因此思想認識不到位是當前煤礦安全生產的最大隱患。

2.2　技術裝備因素

隨著以高產高效為基本特征的集約化生產技術的采用。已有的瓦斯災害防治技術及裝備已經不能有效地控制礦井重大瓦斯災害事故的發生。主要原因：①瓦斯災害防治技術分散。沒有形成完整系統的體系；②瓦斯災害防治技術缺乏相應的裝備支撐；③還有很多需要解決的共性關鍵技術問題，特別是運用于集約化生產技術條件下的共性關鍵技術問題。

2.3　培訓考核因素

隨著監控技術升級，對操作人員和管理人員的技術要求越來越高，煤礦的管理人員知識更新，新技術新標準的掌握就顯得尤為重要。強制性的培訓和學習是提高員工素質，減少操作失誤，發揮高新技術設備性能的關鍵。

2.4　資金投入因素

在前幾年，由于煤礦的經濟效益不好，許多煤礦企業降低了安全投入，存在不同程度的通風系統及配套設施不完善、“一通三防”監測系統不完善和設備設施老化等問題。近兩年煤礦效益好轉的情況下，許多企業只注重生產投入，安全投入仍然存在嚴重不足，安全生產條件沒有得到明顯改善。

2.5　管理因素

隨著煤礦開采深度的不斷增加，瓦斯地質條件越來越復雜多變。再加上傳統的安全管理方式受到人的經驗、知識和責任心的限制，所以管理因素也是瓦斯事故多發的原因之一。

3　防止瓦斯爆炸基本措施

從瓦斯爆炸條件看，氧氣的濃度是引起瓦斯爆炸的因素之一，但在煤礦井下一般不存在氧氣濃度低于12％的情況。因此，搞好瓦斯爆炸的防治措施體現在兩個方面：嚴格監控礦井各區域的瓦斯濃度、杜絕火源和演習預案。

3.1　控制方法

(1)建立合理的通風系統通風是排放瓦斯最主要的手段。做好通風安全技術管理是防治煤礦主要事故的先決條件和關鍵環節。建立合理的通風系統，能夠保證井下所有工作地點有足夠多的風量將井下涌出的瓦斯及時沖淡并排放出井外，避免瓦斯積聚，所以建立合理的通風系統是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。

(2)搞好瓦斯抽放，降低煤層瓦斯涌出量，抽放瓦斯是防止瓦斯積聚的有效措施。隨著煤礦開采深度不斷加深，瓦斯涌出量變得越來越大，通過通風的方法來使瓦斯的濃度降低到煤礦安全規程要求范圍內，從技術和經濟角度兩方面來看，都是不合理的。瓦斯抽放不僅能夠有效利用瓦斯，還能夠降低煤層的瓦斯涌出量。實行瓦斯抽放是控制采掘空間瓦斯濃度，減少瓦斯積聚。也防止煤與瓦斯突出的根本措施。

(3)加強瓦斯日常管理對于突出礦井，還應做好瓦斯突出預測工作。瓦斯日常管理是預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檢查瓦斯制度，就是要瓦檢員不間斷地下井檢查通風情況和瓦斯的濃度，當發現局部積聚瓦斯問題時。要即時處理。

3.2　監測方法

(1)人工檢測檢查，傳統的使用光干涉瓦斯檢查儀檢查人員必不可減少，每班的瓦斯檢查員不僅是沿一定線路定點定時檢查瓦斯，而且可以沿途對監控設施的完好和使用情況進行檢查，比對光瓦和傳感器數值，最大限度的降低瓦斯濃度超限的幾率。

(2)瓦斯監控系統能夠實現連續監測瓦斯，及時掌握瓦斯濃度的變化，同時也可能為事故應急救援決策和事故調查提供參考依據。人對瓦斯的監測是一個間斷性的過程，有其必然的缺點，而事故發生的特點是一個隨機性與偶然性相結合的統一體，這就決定了單純依靠人來管理瓦斯，顯然不能夠達到控制瓦斯濃度的目的。所以，建立瓦斯監控系統，對控制瓦斯的濃度具有非常重要的作用。

3.3　杜絕火源是防止礦井瓦斯爆炸一個基本條件

要認真執行煤礦安全規程，在井下要杜絕一切非生產火源，嚴格管理和限制生產中可能發生的火源、熱源。

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瓦斯爆炸是煤礦特有的嚴重的災害之一，煤礦一旦發生了瓦斯爆炸，會對煤礦工作人員造成嚴重的傷害，同時損毀井下的生產設備，影響煤礦的正常生產，嚴重時甚至會引發瓦斯連續爆炸，導致井巷坍塌、頂板掉落等，加重災害的程度。相關的統計數據表明，我國煤礦發生的安全事故中，瓦斯爆炸發生的頻率最高，我國煤礦發生超過100人傷亡的安全事故共有22起，有17起是由于瓦斯爆炸，可以看出，瓦斯爆炸對煤礦的危害極大。

1 瓦斯爆炸的條件

瓦斯爆炸的條件有三個，分別是瓦斯的濃度、明火和空氣中氧氣的濃度，其中瓦斯濃度是導致瓦斯爆炸的根本原因，通常情況，井下的瓦斯濃度在5%～16%之間時，容易產生瓦斯爆炸，如果瓦斯的濃度在5%以下，空氣會作為惰性介質參與反應，占用一部分的熱量，起到一定的冷卻作用，阻礙爆炸的發生。如果瓦斯的濃度在16%以上，會導致空氣中的氧氣含量較低，瓦斯爆炸的化學反應不完全，使得燃燒放出的熱量比損耗的熱量大，阻礙了爆炸的進行。空氣中氧氣的濃度在12%以上時，才會引發瓦斯爆炸，如果空氣中的氧氣不足，爆炸反應無法持續進行，在煤礦井下的環境中，封閉區和采空區內等地方，氧氣的濃度較低，其他工作面和巷道中，氧氣的濃度通常在12%以上，由于很多需要人員工作的區域，對空氣中氧氣濃度有一定的要求，因此，在正常的情況下，氧氣濃度都可以滿足瓦斯爆炸的標準。明火也是礦井瓦斯爆炸的必備條件，根據火源的強弱可以分成弱火和強火，通常情況下，較弱的明火不會形成沖擊波，沉積的煤塵不會快速變成浮游狀態，而強的明火會直接產生沖擊波。經過具體的實驗發現，瓦斯爆炸火源的溫度要在650℃以上，能量在0.28毫焦耳，持續時間要比爆炸感應器大，從實際的煤礦工作環境來看，這些條件比較容易滿足，普通的明火都可以達到這個標準。

2 瓦斯爆炸的原因

隨著近些年我國經濟水平的發展，對于煤礦安全生產的認識越來越深，各個煤礦都根據自身的實際情況，制定了安全防范措施，但是還有一些煤礦為了追求效益，不斷增強自己的生產能力，沒有處理好安全和生產、效益之間的關系，為煤礦安全生產埋下了隱患。隨著集約化等生產技術的應用，傳統的瓦斯爆炸防治措施已經很難發揮出應有的作用，通過實際的調查發現，受到傳統開采技術的限制，我國煤礦中的瓦斯爆炸防治措施沒有系統的體系，大多是控制明火等方法，沒有先進的設備作為支撐，嚴重影響了瓦斯爆炸的防治效果。每個煤礦都比較重視生產，雖然會強調安全的重要性，但是在實際的生產中，安全的管理比較落后，三違的現象常有發生，對于煤礦瓦斯爆炸的防治，很大程度依靠人的主觀意識和工作經驗，尤其是煤礦井下開采的深度不斷加大，井下的地質條件越來越復雜，落后的管理影響了瓦斯爆炸的防治效果。近些年電子技術的發展，在煤礦瓦斯爆炸防治中，出現了很多自動化、智能化的煤礦安全監控系統，這些安全系統的建設和使用需要煤礦投入大量的資金，但是近幾年煤礦的效益較差，使得很多煤礦企業減少了對于安全建設的投入，安全生產的條件還有很大的改善空間。

3 煤礦瓦斯爆炸的防治對策

3.1 降低煤礦井下瓦斯的濃度

瓦斯濃度是導致瓦斯爆炸的主要因素，因此在煤礦瓦斯爆炸的防治中，控制煤礦井下瓦斯的濃度非常重要，首先要建立科學的通風系統，通風安全技術是瓦斯爆炸防治的關鍵環節，所有的礦井都應該建立科學、安全、可靠的通風系統，確保井下工作地點有足夠的風量，能夠將瓦斯沖淡、排出井外，避免井下瓦斯濃度超過5%。在實際的煤礦開采過程中，可能會遇到瓦斯聚集，導致局部瓦斯的濃度越來越大，依靠簡單的通風系統無法將瓦斯濃度控制在安全的范圍內，因此需要瓦斯抽放設備，從經濟的角度來看，通風系統排出的瓦斯，直接進入到空氣中，不會產生任何的經濟效益，而抽放設備抽出的瓦斯，不會排放到空氣中，不會產生大氣污染問題，同時可以利用抽出的瓦斯，增加資源的運用。通過實際的調查發現，我國煤礦開采時，大部分都出于滲透煤層，使得瓦斯預抽的難度較大，因此需要采用先進的瓦斯抽放技術，控制瓦斯超限的情況。為了最大程度上控制瓦斯爆炸的發生，需要建立瓦斯日常管理制度，定期地對井下瓦斯情況進行巡查，檢查井下的通風情況和瓦斯的濃度，一旦發現有濃度超限的情況，要及時地采取處理措施。已經出臺的《煤礦安全規程》對檢查瓦斯濃度的次數和時間等進行了嚴格的規定，在實際的工作中，瓦斯檢察員要按照這個規程，結合煤礦自身的情況，發揮出瓦斯檢查應有的作用。如低瓦斯礦井中每班需要檢查2次以上，高瓦斯礦井要檢查3次以上，對于瓦斯特殊危險的工作面需要設立專門的檢查人員，對于部分突出的礦井需要做好瓦斯的預測，最大程度上將瓦斯濃度控制在安全的范圍內。還可以建立瓦斯監控系統，利用先進的傳感器和計算機設備，組成自動化、智能化的瓦斯監控系統，實時地監測煤礦井下的瓦斯濃度，發現瓦斯濃度超限后，能夠立刻發出警報，實現斷電閉鎖等。同時，結合相應的數據分析軟件，可以預測未來一段時間瓦斯濃度的變化，為實際瓦斯濃度控制提供一些參考措施。

3.2 控制明火

明火作為煤礦井下瓦斯爆炸的必備條件，要杜絕一切危險的明火，對所有可能產生明火的操作進行嚴格的限制和管理，如禁止在井下使用架線的電機車，將生產和挖掘的供電分開，采取雙風機、雙電源等措施，從各個方面杜絕明火的產生。

3.3 建立瓦斯爆炸的應對預案

在實際的煤礦生產中，雖然從各個方面預防瓦斯爆炸的發生，但還是有可能出現瓦斯爆炸，因此應該建立瓦斯爆炸事故發生后的預案，并進行相應的演練，貫徹煤礦瓦斯爆炸防救結合、預防為主的理念，結合煤礦自身的實際情況，認真制定一個瓦斯爆炸事故的應急預案，然后組織員工進行演習。讓員工在演習中熟悉煤礦的情況，同時熟悉瓦斯爆炸發生后，如何進行應急的救援，掌握各種應急救援的技能，通過演習發現瓦斯爆炸防治中存在的不足，不斷完善現有的瓦斯爆炸防治對策。

4 結語

煤礦瓦斯爆炸的防治是一個復雜的工作，要想最大程度上防止瓦斯爆炸的發生，必須從瓦斯濃度、氧氣濃度、明火等三個方面出發，采取“先抽后采、監測監控、以風定產”的方針，將瓦斯爆炸的可能性降到最低，同時建立應急預案，避免出現安全事故后慌亂應付、盲目救援等情況，減少瓦斯爆炸帶來的損失。

參考文獻

[1] 李文民.預防煤礦瓦斯爆炸事故的措施[J].山西煤炭，2005，25（4）.

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在煤炭開采過程中，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災、透水、頂板冒落等多種災害事故時有發生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大，從每年的事故統計中來看，煤礦發生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數是由于瓦斯爆炸，約占特大事故總數的70%左右，為此，瓦斯稱為煤礦災害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制訂防治措施，十分重要。

1 瓦斯爆炸原因分析

1.1 瓦斯爆炸特點

根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點：①瓦斯爆炸多為大事故；②事故地點多發生在采煤與掘進工作面；③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大；④多為火花引爆；⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發生；⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦。

1.2 事故原因分析

煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關，但總的來說，主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關，發生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。

1.2.1 煤礦開采條件差

我國煤礦井下開采條件普遍較差，據統計，全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處；有自然發火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.6% 。

例：南山煤礦現開采的15#層和18#層，均為容易自燃煤層，最短發火期為37天，一般發火期3～6個月，煤層自燃發火是影響南山礦煤安全生產的主要因素之一。

另外15號煤層、18-1號煤層、18-2號煤層已由有資質鑒定部門進行了煤塵爆炸性鑒定，經鑒定煤塵爆炸指數30.65%～35.44%，有爆炸危險。

經過2008年瓦斯等級鑒定為高瓦斯突出礦井。

1.2.2 瓦斯積聚的存在

煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風系統不合理和局部通風管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如1994年9月17日17時30分左右，南山煤礦西一區南部七層235普放區發生了一起特大瓦斯爆炸事故，造成56人死亡，11人受傷。

這起事故主要是涉及該區的通風設備較多，通風系統復雜、不穩定，上山角風機停運，造成瓦斯大量涌出到工作面及上山角，而引起瓦斯積聚：在工作面上出口處，采煤工在架梁過程中，使用手錘敲打鉸接頂梁聯結銷時產生的火花而引起瓦斯爆炸。

1.2.3 引爆火源的存在

煤礦井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設備產生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。據統計在多起特大瓦斯爆炸事故中，有大部分是由放炮產生的火花引爆的；電器設備及電源線電火花引起爆炸的也占相當一部分比例。

1.2.4 裝備不足、管理不落實

礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監測監控，以風定產”方針未得到完全落實。經過特大瓦斯事故處理調查后得知，有的礦井沒有安裝瓦斯監控系統或運行不正常，有的礦井雖安裝有監控系統，但因傳感器數量不足、安裝位置不對、線路存在故障、顯示器不顯示數據等問題，不能有效發揮其應有的作用。此外鄉鎮煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行，監控系統也不能有效發揮作用。

1.2.5 管理水平低

許多事故分析發現，違章操作或管理不當而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產非常重要。

1.2.6 企業技術管理薄弱

一些煤礦企業由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風系統不完善，此外，作業規程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產帶來了嚴重隱患。

2 加強瓦斯管理、制定技術措施、預防瓦斯爆炸

瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有：優化通風網絡及通風系統，防治瓦斯積聚，進行瓦斯抽放，加強瓦斯濃度和火源監測，防止點火源的出現等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內，從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。

2.1 加強預防措施管理

2.1.1煤礦瓦斯抽放技術

提高瓦斯抽放率，主要對本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區抽放等；抽放工藝有順層長鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等，并研制出與之相配套的強力鉆機及配套機具。

例：南山煤礦使用的ZY-300型鉆機、ZY-750型鉆機對井下采取采前預抽、邊掘邊抽、采后邊采邊抽、上隅角埋管抽、頂板巷打高位孔抽等方法，真正做到了多措并舉治理瓦斯，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全環境得到進一步改善。

2.1.2 提高監測技術管理

礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當發現瓦斯異常或有火源產生，立即采取措施可防止爆炸事故的發生。

我國目前開發了KJ90.KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66. KJ2000. KJ2000N等型號的礦井安全監控系統，以及各類檢測傳感器、報警儀和斷電儀。

例：現南山煤礦安裝了KJ2000N型號礦井安全綜合監控系統，并具有如下功能：

①礦井環境和工況參數實時監控；②主要通風機在線監測；③巷道火災實時監測；④礦井瓦斯抽放實時監測；⑤沖擊地壓實時監測；⑥煤與瓦斯突出實時監測；⑦煤層自然發火實時監測； ⑧分布式光纖測溫監測預報系統，對采空區內“三帶”溫度變化能夠進行同時監測，提高了發火點精準定位。監控系統的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發生。

2.1.3 加強井下火源管理

對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源加強管理、制定防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現，如放炮時檢測瓦斯濃度，采用風電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。所以加強明火管理，嚴格動火制度，可以消除引爆瓦斯的火源。

2.2 隔爆措施管理

礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當瓦斯爆炸發生后，依靠預先設置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆水袋棚、隔爆巖粉棚裝置。

被動式隔爆水袋棚、隔爆巖粉棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。

例：南山煤礦井下對各主要運輸大巷、運輸機道、采煤工作面、煤掘工作面進行安設隔爆水袋棚，經核定安設44處隔爆水袋棚，實際安設46處隔爆水袋棚。

3 結論

篇6

目前，我國煤礦企業中均通過機械化進行采礦的生產，在現代的采煤生產中綜掘屬于比較重要的生產設施，該設備主要是構建自動化工作面輔助采礦設施進行采礦作業，能夠將陳舊的的采煤工藝中存在不足之處明顯的改變，促進開采煤礦的質量以及產量得到有效的提高[1]。通過在長期的在煤礦開采工作中較為廣泛的應用挖掘工作發現，在進行采礦綜掘工作中瓦斯爆炸仍然屬于比較常見的一種安全事故，因此，煤礦企業應該構建一些比較且有效的控制防止策略，為采礦生產活動構建較為穩定安全的環境。

1 預防與治理煤礦綜掘工作面瓦斯的要點

通過分析煤炭企業過往開采利用資源的相關資料發現，因為在開發過程中受到工藝、技術以及設備等方面的影響，煤礦企業的生產情況經常達不到理想中的經濟利潤。在煤礦企業機械化生產中綜掘機有著非常重要的作用，該生產機械能夠綜合進行運煤、裝巖以及掘進等工作，促進綜掘機在煤礦內進行挖掘施工的進度獲得較快的提高。但就算是通過較為先進的綜掘機設備進行生產開采活動，在實際的開采過程中還是經常出現瓦斯爆炸等安全事故，為了使這種安全事故得到全面防范，則需要找到導致瓦斯出現爆炸情況的原因，并且針對性的采取一些防治措施，其中主要有幾個方面。

1.1 煤礦中的可燃物質

一般煤礦內出現瓦斯爆炸等情況都會帶來不同方面的危害，為了盡可能的降低危害，應該禁止在煤礦內存放一些容易燃燒的物質，從根本上避免出現燃燒范圍更大。具體可以采取以下措施：將采掘完成的原煤在最快的時間內運輸到煤礦外面，防止堆積過多的原煤在礦井內會導致發生燃燒的危害；另外，將采煤過程中出現的廢棄物在最快的時間內清理，避免廢棄物變成導致瓦斯爆炸的因素。同時，應該將煤礦開采工作人員生產的積極性全面的調動，在綜合自動化挖掘機器進行作業時通過全方位的落實安全生產的思想[2]。如果在生產過程中發現一些可能會導致危險的因素，那么則要立即采取相應的對策，創造較為穩定安全的環境促進采礦生產作業的快速進行。

1.2 引火的溫度

導致瓦斯爆炸最重要的一個原因是引火的問題，一般情況下是指瓦斯點燃時的所需的最低溫度。通過分析相關試驗的結果得知，一般達到600℃～700℃時則是引火的溫度，而采用綜合自動化挖掘機械進行煤礦開采工作時是這種溫度的情況時，則會導致較為劇烈的爆炸或者燃燒等情況。分析采礦生產活動的實際情況，一般煤礦企業在進行開采作業時基本上沒有滿足500 ℃的溫度條件，與瓦斯氣體自身的濃度有著比較大的相關性。一般在空氣中含有瓦斯的量超過12%過后則會較為容易出現安全隱患，因此，應該合理的控制煤礦開采工作時瓦斯的濃度。

1.3 瓦斯濃度

導致煤礦開采工作中瓦斯出現爆炸等安全隱患的因素中瓦斯的濃度是比較重要的原因，特別是煤礦內瓦斯的濃度高于相關的規范標準，則會出現瓦斯爆炸等情況。例如，瓦斯的濃度沒有超過5%，遇到火苗等物質不會出現爆炸的情況，一旦受到火焰的包圍出現燃燒層等，同時煤礦內瓦斯的濃度超過9.5%以上，煤礦內的瓦斯爆炸則會出現較大的危害[3]。

1.4 煤礦內氧氣濃度

一旦煤礦內的氧氣超過相關的標準時，遇到具有燃燒性質的物體同樣會出現瓦斯爆炸的情況。瓦斯爆炸的可能會隨著降低煤礦內氧氣的濃度而縮小，如果煤礦內瓦斯的濃度不超過15%時，則不會發生瓦斯爆炸的安全事故。這樣的現象在很大程度上影響到火區在井下密封的狀態，通常火區處于密封的狀態時同樣存在著一定的火源以及瓦斯，因此，一定要采取相應措施嚴格的控制礦井內瓦斯的濃度，從根本上避免出現瓦斯爆炸的情況。例如，采礦工作人員不定期的在火區密封區進行環境出現，確保煤礦內氧氣的成分能夠控制在合理的范圍內。

2 嚴格控制發生瓦斯爆炸事故的對策

2.1 煤礦內需要優化通風

煤礦企業在進行礦井開采生產工作是具有良好的通風系統有著非常重要的作用，通過相應的措施改善礦井內的通風系統可以促進空氣的流通情況得到一定的改變，從根本上杜絕由于有著過高的氣體濃度而出現瓦斯爆炸的情況。礦井內進行優化同分處理具體是改變礦井在生產過程中的通風情況，同時將瓦斯的濃度嚴格的控制在一定的范圍內[4]。

2.2 礦井內杜絕出現火源

根據國家下發安全標準的相關文件得知，采用綜合自動化挖掘機械進行開發煤礦的過程中杜絕有火源存在，避免發生瓦斯爆炸的安全事故。另外，如果不是生產需要的火源，嚴禁帶入礦井的施工現場，例如施工人員身上有火柴、在礦井內吸煙等。

2.3 加大煤礦安全檢查的力度

隨著我國煤礦行業的快速發展，在煤礦行業的實際生產是依靠安全生產為主要指導，煤礦企業在進行生產過程中應該要積極的做好安全檢查的工作，確保能夠推動煤礦企業的快速發展，給煤炭企業帶來較為客觀的經濟利潤。

3 結語

總而言之，我國工業經濟發展中煤礦產業的發展有著至關重要的作用，煤礦產業不僅可以提供大量的資源與物質給不同的行業的發展，同時還能夠與現代社會生產的具體需求互相符合。新時期煤礦企業的開采活動中綜合自動化挖掘機器有著非常重要的作用，自動化挖掘機械能夠綜合進行篩選、運輸以及挖進等不同方面的工作，給煤礦采掘作業奠定了一定的基礎。根據分析煤礦企業采用綜合自動挖掘機械進行開采活動中存在的瓦斯爆炸危害的可能，企業應該構建一些防治對策，給開采煤礦的工作創造可靠安全的環境，促進煤礦企業獲得更加快速的發展。

參考文獻

[1] 張蜀疆，孫明兵.淺析我國煤礦瓦斯爆炸的原因及防治措施[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2009，12（8）：124-125.

篇7

煤是由古代的植物變質生成的，在形成煤的過程中，也產生了很多種有害氣體，這些氣體同煤層一起被封閉埋藏在地下。隨著采礦深入地下和生產活動，被封閉在地下的瓦斯也隨之涌出，和礦井氣體中的沼氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫及二氧化氮等混在一起，統稱為礦井瓦斯，但是最常見、含量最大的是沼氣，一般所講的礦井瓦斯主要是指沼氣。

2.瓦斯的存在狀態

沼氣以吸附和游離兩種狀態存在于煤層，以游離狀態存在于圍巖中。吸附沼氣量的多少取決于煤體內的沼氣壓力、溫度和煤質。煤體中的游離沼氣和吸附沼氣在一定條件下處于動平衡狀態，井下煤層開采時，受采動影響，卸壓范圍內的游離沼氣首先涌出，同時一部分吸附沼氣解吸轉化為游離沼氣，并涌入采掘空間。

3.瓦斯的涌出形式

瓦斯的涌出形式一般有 3 種，即瓦斯一般涌出、瓦斯噴出、煤與瓦斯突出。

一般涌出最常見，是指井下開采過程中通過煤層或巖層表面中的微小孔隙中緩慢地釋放出來的瓦斯。這種涌出形式范圍廣泛，井下隨時隨地發生。

瓦斯噴出是指大量瓦斯突然噴出的現象，噴出時間可長可短。隨著煤礦開采深度加深，瓦斯瞬間釋放的能量也會隨之加大。

煤與瓦斯突出是在礦山壓力和瓦斯壓力的綜合作用下，在很短時間內，煤和瓦斯突然大量噴出，不但瓦斯危害人們健康，而且突出的煤炭會沖垮和堵塞巷道，因此危害性極大。

二、瓦斯的性質

礦井瓦斯主要是沼氣，化學名稱叫“甲烷”，它是碳和氫化合生成的一種氣體，化學符號為 CH4。礦井瓦斯的主要特性是無色、無味、無毒、無臭，比空氣輕，微溶于水，有很強的擴散性，具有燃燒和爆炸性，所以是煤礦井下主要的自燃性災害。因為瓦斯沒有顏色和特殊氣味，所以就看不見、摸不著，鼻子也聞不出來，只有憑借瓦斯檢查儀器才能發現，因此更增加了它的危險性。

三、瓦斯爆炸的危害

高溫。瞬時高溫可達1850～2650℃。

高壓。瓦斯爆炸后壓力可達911.7kPa(9個大氣壓)左右。

沖擊波。爆炸時產生的高溫高壓可促使爆炸源附近的氣體和爆炸火焰以極高的速度（每秒幾百米甚至數千米）向外沖擊而形成沖擊波。沖擊波通常出現兩種情況：

正向沖擊：由爆炸點向四周擴散，在所經過的地方形成的沖擊，稱為正向沖擊。

反向沖擊：由于爆炸生成物冷卻，水蒸氣很快凝結，在爆炸地點形成空氣稀薄的低壓區，而引起因爆炸沖擊的氣體連同爆源的氣體又以高速度返回爆源地形成的沖擊，稱為反向沖擊。

（4）有害氣體。瓦斯爆炸后產生的大量有害氣體，使氧氣濃度降低。出現大量的CO，如果有煤塵參與爆炸，CO的生成量將更大，這是造成人員傷亡的主要原因。

四、瓦斯爆炸的預防和控制

1.控制井下瓦斯的濃度

（1）建立合理的通風系統，稀釋井下空間的瓦斯濃度

通風是排放瓦斯最主要的手段。做好通風安全技術管理是防治煤礦主要事故的先決條件和關鍵環節。因此，所有礦井都必須要建立安全可靠的、獨立的礦井通風系統，能夠保證井下所有工作地點有足夠多的風量將井下涌出的瓦斯及時沖淡并排出井外，避免瓦斯聚集，所以建立合理的通風系統是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。

（2）搞好瓦斯抽放，降低煤層瓦斯涌出量

抽放瓦斯是防止瓦斯聚集的有效措施。隨著煤礦開采不斷加深，瓦斯涌出量變得越來越大，通風系統越來越復雜，通過通風的方法來使瓦斯的濃度降低到煤礦安全規程要求范圍內。實行瓦斯抽放是控制采掘空間瓦斯濃度，減少瓦斯聚集，也防止煤與瓦斯突出的根本措施，同時還減少瓦斯對大氣的污染和增加資源與能源。

（3）加強瓦斯日常管理

加強瓦斯日常管理是煤礦安全工作的重要組成部分。瓦斯日常管理就是建立巡回檢查瓦斯制度，就是要瓦檢員不間斷地下井檢查通風情況和瓦斯的濃度，當發現局部積聚瓦斯問題時，要即時處理。對于突出礦井，還應做好瓦斯突出預測工作。瓦斯日常管理是預防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。

（4）建立瓦斯監控系統和瓦斯爆炸阻爆系統

建立瓦斯監控系統，對控制瓦斯的濃度具有非常重要的作用。瓦斯監控系統能夠實現連續監測瓦斯，及時掌握瓦斯濃度的變化，同時也可能為事故應急救援決策和事故調查提供參考依據。在井下安裝瓦斯監控儀器，對井下主要巷道瓦斯的異常情況實行連續監控，能夠達到預防和控制瓦斯爆炸事故的發生。

建立瓦斯爆炸的阻爆系統，通過傳感器感應到爆炸沖擊波或爆炸溫度，然后把信號傳輸到阻爆裝置上，通過單片機動作啟動阻爆裝置，達到阻爆效果。

2.防止瓦斯爆炸事故范圍擴大

如果并下局部地區一旦發生瓦斯爆炸，就應使其波及范圍盡可能縮小，不致引起全礦井的瓦斯爆炸。為此，平時要做好下工作：（1）每一生產水平、每一采區都要布置單獨的口風道，實行分區通風。（2）通風系統力求簡單，總進風道與總回風道布置間距不得太近，以防發生爆炸時使風流短路。報廢的巷道應及時封閉。（3）裝有主要扇風機或分區扇風機的出風井，必須安裝防爆門，以防發生爆炸時扇風機被摧毀，造成救災和恢復生產的困難。（4）礦井主要扇風機必須裝有反風裝置，要能在10分鐘內改變礦井風流的方向。（5）在連接礦井的兩翼、相鄰的采區、相鄰的煤層和采掘工作面等處的巷道中，設置“隔爆水棚”或“巖粉棚”，水幕或撤布巖粉，以阻止爆炸火焰的傳播。（6）編制周密的礦井災害預防和瓦斯爆炸事故處理計劃。

參考文獻：

[1]童宇,劉天生.淺談煤礦瓦斯爆炸特點及預防[J].科技信息,2009,(02).

篇8

引言：

煤礦采空區內環境條件復雜多變，由于采空區內殘煤的氧化自燃等原因引起采空區內環境溫度和壓力逐漸升高，而瓦斯爆炸受很多因素的影響，如環境壓力、環境溫度都對瓦斯爆炸界限有重要影響。筆者針對煤礦采空區不同溫度、不同壓力等特殊環境條件下的瓦斯爆炸界限進行了研究，提出了預防煤礦采空區爆炸事故的安全對策措施，可為相關煤礦提供有效的預防采空區瓦斯爆炸的手段，從而保障礦井的安全生產。

1、煤礦采空區環境條件

隨著煤礦開采強度的增大，煤礦開采深度也在逐漸增加，受瓦斯梯度的影響，瓦斯涌出量將隨著開采深度的增加而增大，這使得采空區內瓦斯濃度也隨之增大。以兗礦新疆礦業有限公司硫磺溝煤礦為例，礦井生產初期9-15號煤的原始瓦斯含量為3.85m³/t；7號煤的原始瓦斯含量為4.14 m³/t。隨著開采深度的增加，考慮到瓦斯梯度的因素，礦井生產后期煤的原始瓦斯含量在初期基礎上乘以1.1的系數加以修正。故礦井生產后期9-15號煤的原始瓦斯含量為4.30m³/t；7號煤的原始瓦斯含量為4.55m³/t。硫磺溝煤礦采空區內瓦斯體積分數在18％～20％。由于采空區內未采盡煤的氧化自燃等原因引起采空區內環境溫度和壓力逐漸升高，其采空區內環境溫度可達20～40℃，環境壓力達0.1～0.5MPA。

2、環境溫度對瓦斯爆炸界限的影響

運用特殊環境20L爆炸特性測試系統進行環境溫度對瓦斯爆炸界限的影響實驗研究。該測試系統由點火系統、高壓配氣系統、爆炸罐體、數據采集系統、高溫加熱系統五大部分組成。

在環境溫度不高的情況下(＜100℃），瓦斯爆炸上限與環境溫度呈線性規律變化。隨著環境溫度的升高，瓦斯爆炸上限隨之增大，當環境溫度達到100℃時，瓦斯爆炸上限增大到16.5％。這是因為環境溫度升高，其分子內能增加，正向反應速率常數變大，使原來不燃的系統成為可燃、可爆系統。

針對硫磺溝煤礦采空區內環境溫度在20～40℃的特點，在環境溫度為40℃的情況下，瓦斯爆炸上限為16.0％，而采空區內瓦斯體積分數在18％～20％，此上限濃度略低于該礦采空區內的瓦斯濃度。隨著采空區內環境溫度的升高，瓦斯爆炸上限明顯增大，存在較大的爆炸危險性。所以在采空區必須實時監控環境溫度，以防止瓦斯爆炸事故的發生。

3、環境壓力對瓦斯爆炸上限的影響

試驗在高壓環境氣體爆炸特性試驗裝置中進行，其上連接有壓力傳感器，并 與TST6150數據采集存儲儀相連，用于測定爆炸前后的壓力信號。采用DHN－200型高能電火花能量發生器產生電火花點火，在觸發數據采集系統的同時，采用手動觸發點火，實現對爆炸數據的采集。

在環境壓力不高的情況下（＜1.013MPA），瓦斯爆炸上限與環境壓力呈線性關系變化。初始壓力變大，瓦斯爆炸上限增大，且初始壓力對瓦斯爆炸上限的影響非常明顯。當初始壓力增大到1.013 MPA時，瓦斯爆炸上限增大到20.5％。這是因為初始壓力的增加，使得分子之間的碰撞頻率得到增加，在一定程度上使得更多的瓦斯氣體參與起始的爆炸反應，同時也增加了其反應速率，使得反應能夠持續進行下去。

硫磺溝煤礦采空區環境壓力在0.1～0.5MPa，當環境壓力為0.503MPA時，瓦斯爆炸上限增大到17.6％，而采空區內瓦斯體積分數在18％～20％，此上限濃度略低于該礦采空區內的瓦斯濃度。隨著采空區內環境壓力的升高，瓦斯爆炸上限明顯增大，存在較大的爆炸危險性。采空區內環境壓力時常變化，所以必須實時監控采礦區內的環境壓力，以防止瓦斯爆炸事故的發生。

4、影響瓦斯爆炸過程的主要因素

4.1、瓦期混合氣體組成

長期以來,人們實驗研究了瓦斯混合氣體組成對爆炸過程的影響,從而確定了瓦斯爆炸的極限濃度，安全氧濃度范圍的等濃度參數,并被寫入一些經典著作或教材中，但就巷道內氣體濃度分布對爆炸過程的影響沒有多少的資料報道。作者認為巷道內瓦斯混合氣體濃度分布不均一,建立起來的濃度梯度場,也會引起湍流的形成和增強。

4.2、點火源

有大量的資料報道點火源的實驗研究,其研究主要集中在最小點火源的測試、點火方式和火源位置等方面。

4.3、巷道斷面幾何參數

瓦斯爆炸傳播過程具有明顯的尺寸效應。當實驗管道直徑小到一定尺寸時,爆炸火焰不能傳播；當管道直徑大小適當時,爆炸火焰傳播到一定距離后形成弱爆轟,但隨后火焰鋒面的能量大部分被固壁界面吸收,爆炸自行消失；管道直徑大于某一個臨界值時,固壁界面的熱效應不再占居主導地位,只要管道足夠長,總可以形成爆轟。

4.4、障礙物的影響

火焰在試驗管道內傳播時,在容器壁面上(與粗糙度有關),剪切和速度梯度會在未燃流場中發展,如果還存在障礙物,則流場就會進一步變形,并在障礙物表面的邊界層和尾跡中形成速度梯度,在火焰通過一個單臺階障礙物的過程中,在火焰未到達之前,未燃混合物的平移流動建立了一個高速梯度場和一個圍繞障礙物的伴隨繞流場;當火焰到達這一障礙物時,隨著火焰沿梯度場的聚匯,火焰表面被迅速拉伸,并發生伸長和折疊,在尾跡流中的剪切層使當地燃燒速度得到相當大的增加火焰將在一個較大表面上消耗燃料和氧氣,導致熱釋放率的增加,火焰傳播速度加快;較高的燃燒速度導致了火焰前面未燃混合物較大的平移流動速度,這又會引起流場梯度的進一步增大,導致了更強烈的火焰伸展和折疊.

5、采空區瓦斯爆炸預防技術措施

根據發生瓦斯爆炸的條件,預防采空區自燃火災瓦斯爆炸首要的最根本的措施就是預防煤自然發火。因此,必須堅持綜合治理、預防為主的方針,

5.1、瓦斯爆炸界限受環境壓力和環境溫度的影響較大。由于煤礦采空區內的環境壓力和環境溫度經常發生變化，因此，針對煤礦采空區特殊的環境條件，提出有針對性的瓦斯爆炸預防技術措施是非常有必要的。

（1）為減少由于煤的氧化反應造成環境溫度升高，采空區內不得遺留未經設計規定的煤柱。

（2）在開采過程中，煤層掘進工作面臨近采空區時，必須采取相應措施，加強通風，控制火源等。

（3）采掘工作面的進風和回風不得經過采空區。

（4）抽放采空區瓦斯時，必須經常檢查CO濃度和氣體溫度等參數的變化，發現有自然發火征兆時，應當立即采取措施。

（5）安裝安全監控系統，時刻監測采空區內CH4、O2、CO、溫度、濕度、壓力、風速等參數，發現異常必須立即報告礦調度室，采取相應措施。

（6）開采容易自燃和自燃的煤層時，必須對采空區采取預防性灌漿或全部充填、噴灑阻化劑、注阻化泥漿、注凝膠、注惰性氣體、均壓等措施，編制相應的防滅火設計，防止自燃。

（7）采空區必須及時封閉。必須隨采煤工作面的推進逐個封閉通至采空區的連通巷道。采用抗沖擊密閉墻等措施加強采空區的密閉，防止向采空區內漏風。

5.2、綜合性預防措施

（1）強制放頂

強制放頂就是在瓦斯濃度未達到爆炸(燃燒)界限時,把頂板 提前強制放下來。這時即使隨著工作面向前推進,采空區瓦斯濃度能達到爆炸(燃燒)界限,但可提前將火源消滅于無形之中,使頂板巖石冒落相互摩擦產生的能量不足以引燃引爆瓦斯。因此采取強制放頂措施也是防止采空區瓦斯爆炸(燃燒)的有效手段。

在進行強制放頂前,應根據頂板巖石的性質、回采參數等因素準確計算放頂參數,計算 出放頂厚度,使放頂后 的采空區盡量不留空頂區。

（2）尾巷分流采空區瓦斯

尾巷分流采空區瓦斯的方法適應于煤層瓦斯含量不太大的礦井和煤炭不易自燃的煤層,保證采空區涌出的瓦斯不至于造成回風瓦斯濃度超限。根據《煤礦安全規程》(2001版)第一百三十七條規定,尾巷內瓦斯濃度不得超過2.5%,并應遵守有關規定。如果采空區瓦斯涌出量太大,導致工作面回風和總回風瓦斯濃度。超限,就要考慮結合瓦斯抽放等方法,共同治理采空區瓦斯。

（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,丟煤嚴重,采空區瓦斯大量涌出；由于煤柱的支撐作用,頂板冒落不及時,很容易造成頂板冒落帶和瓦斯爆炸(燃料)適宜濃度帶重疊,再加上足夠的氧氣,發生采空區瓦斯爆炸(燃燒)的可能性較大。而長壁工作面由于煤炭回收率高(一般達到90%以上),丟煤少,采空區瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出的比例較小,其頂板管理為全部垮落法,隨采隨冒,一般不會形成大面積的空頂區,發生采空區瓦斯爆炸(燃料)的可能性非常小。

結語：

綜上所述，通過科學的實驗對采礦區的瓦斯爆炸的影響因素進行分析，找出應對措施，從而保障礦井的安全生產。

篇9

在煤炭開采過程中，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災、透水、頂板冒落等多種災害事故時有發生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大，從每年的事故統計中來看，煤礦發生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數是由于瓦斯爆炸，為此，瓦斯稱為煤礦災害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制訂防治對策，顯得特別重要。

1瓦斯爆炸原因分析

1.1瓦斯爆炸特點

根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點：①瓦斯爆炸多為大事故；②事故地點多發生在采煤與掘進工作面；③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大；④多為火花引爆；⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發生；⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦。

1.2事故原因分析

煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關，但總的來說，主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關，發生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。

（1）煤礦開采條件差

我國煤礦井下開采條件普遍較差，據統計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處；有自然發火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.16%。

（2）瓦斯積聚的存在

煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風系統不合理和局部通風管理不善是瓦斯積聚的主要原因。造成供風地點風量不足，而引起瓦斯積聚；有2起事故主要是因停電停風而引起瓦斯積聚；有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。

（3）引爆火源的存在

煤礦井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設備產生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。

（4）裝備不足、管理不落實

礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監測監控，以風定產”方針未得到完全落實。但因傳感器數量不足、安裝位置不對、顯示器不顯示數據等問題，不能有效發揮其應有的作用。此外鄉鎮煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行。

（5）管理水平低

許多事故分析發現，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產非常重要。

（6）企業技術管理薄弱

一些煤礦企業由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風系統不完善，此外，作業規程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產帶來了嚴重隱患。

2控制瓦斯爆炸事故的技術措施

瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有：優化通風網絡及通風系統，防治瓦斯積聚，加強瓦斯濃度和火源監測；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內，從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。

2. 1瓦斯爆炸事故的預防措施

（1）煤礦瓦斯抽放技術

①我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井數的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，保護大氣環境的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進行發電取得了可觀的經濟效益和社會效益。

②為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長鉆孔定向鉆進技術，研制鉆進能力更強的鉆機具；完善和提高擴孔技術、造穴技術和封孔技術；開發新的瓦斯抽放技術及設備。

③煤礦瓦斯治理也應該與煤層氣產業化緊密結合起來。

④利用多分支羽狀適用技術，解決低滲煤層瓦斯治理問題，以提高抽采率。

（2）礦井瓦斯濃度及火源監測技術

礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對于防止瓦斯爆炸非常重要，已有多個礦井安裝了礦井安全綜合監控系統，并具有如下功能：①礦井環境和工況參數實時監控；②主要通風機在線監測；③巷道火災實時監測；④礦井瓦斯抽放實時監測；⑤沖擊地壓實時監測；⑥煤與瓦斯突出實時監測；⑦煤層自然發火實時監測等多種功能。監控系統的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發生。

（3）井下火源防治

除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗，還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現，采用風電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，消除引爆瓦斯的火源。

（4）優化通風網絡及通風系統

合理可靠的通風系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時設計，超前施工，同時投入使用。

2.2隔爆措施

礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當瓦斯爆炸發生后，依靠預先設置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。

（1）被動式隔爆棚

隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。

（2）自動式抑爆裝置

使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發生時探測爆炸波，從而達到抑制爆炸火焰傳播的目的。YBW-1型無電源觸發式抑爆裝置，適合安裝在距爆源 20～45m的巷道中。

3結 論

瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個系統工程，除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外，還應加強安全管理和安全監督，重視員工安全意識的培養。只有把安全放在首位，認真落實瓦斯治理的“十二字”方針，健全各項規章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他災害事故才能大幅度地減少，煤礦的安全狀況才能得到根本好轉。

參考文獻：

[1] 陳學志. 淺談如何防治瓦斯災害的發生[J]. 山西焦煤科技，2006，8（8）：28-29.

[2] 趙永強. 淺談高瓦斯綜采工作面的綜合治理[J]. 河北煤炭，2006（2）：20-21.

[3] 吳財芳，曾 勇，秦 勇.煤與瓦斯共采技術的研究現狀及其應用發展[J]. 中國礦業大學學報，2004，33（2）：137-140.

[4] 黃永菲.高瓦斯采面回收瓦斯綜合治理技術實踐[J]. 水力采煤與管道運輸，2006，6（2）：36-37.

作者簡介：李波，2010年畢業于安徽理工大學能源與安全學院安全工程專業，本科學歷。現為新集二礦通防辦工程師，主要從事防突及瓦斯治理技術管理工作。

參考文獻：

[1] 陳學志. 淺談如何防治瓦斯災害的發生[J]. 山西焦煤科技，2006，8（8）：28-29.

篇10

統計資料表明，我國一次死亡10人以上的重特大煤礦瓦斯-煤塵爆炸事故，由爆破作業引起的約占40%，爆破作業是引起煤礦瓦斯-煤塵爆炸的首要原因之一。為減少此類事故的發生，除加強通風控制瓦斯超限和提高煤礦爆破器材的安全性能之外，還必須采取防止、抑制和隔斷瓦斯-煤塵爆炸的措施。目前，國內外對這方面技術的研究傾注了大量的人力和物力，一些成果已獲得廣泛應用。現對這些研究和應用成果進行梳理總結，并對其適用性作初步比較分析。

1現狀

針對由爆破作業引起瓦斯爆炸的控制技術的研究和應用，現已基本貫穿于爆破作業的全過程，為便于比較分析，可將其分為瓦斯隔爆技術、瓦斯抑爆技術和瓦斯防爆技術。現分別敘述如下。

1.1瓦斯隔爆技術

常用的隔爆系統包括：（1）物理隔爆裝置，為被動式隔爆裝置，在離工作面一定距離的區段內水槽、水袋、水幕及巖粉棚等，隔爆過程是：利用爆炸沖擊波或爆風，在棚區形成隔爆帶，隔絕隨后到達的傳播火焰，防止爆炸火焰波及其它工作面。（2）自動隔爆系統，采用爆炸探測器觸發隔爆裝置，在火焰前方一定距離處形成和維持的消焰劑帶隔絕隨后到達的傳播火焰，爆炸探測器一般采用紅外線或紫外線火焰傳感器，整個系統的有效性受火焰傳播速度的影響較大，要求監控單元對火焰傳播速度進行計算，同時觸發安裝在距傳感器足夠遠的隔爆裝置。

1.2瓦斯抑爆技術

瓦斯抑爆技術是利用爆炸探測器感應初起的瓦斯爆炸，中心控制單元觸發抑爆器動作，撲滅爆炸火焰。一般抑爆系統的組成結構如下：

爆炸探測器中心控制單元抑爆器

抑爆技術的研究主要涉及三個方面的問題，即爆炸探測方式，抑爆劑及數量，抑爆器噴灑技術參數。爆炸探測單元準確可靠是決定整個抑爆系統的關鍵之一，對于煤礦瓦斯煤塵爆炸，通常采用對瓦斯火焰敏感的紅外火焰傳感器或紫外火焰傳感器與壓力傳感器組合探測方式，要求壓力和火焰傳感器同時工作時才啟動抑爆器工作；抑爆劑種類和數量的確定抑爆效率和對工藝環境的適應性，常用的抑爆劑有Halon系列、水、磷酸鹽或碳酸鹽等粉體抑爆劑，Halon系列抑爆劑對環境有不利影響，已被限制使用，水作為抑爆劑使用，取用方便廉價，是較為理想的抑爆劑；抑爆器能否快速噴撒抑爆劑并維持抑爆帶是系統有效抑爆的另一個關鍵，抑爆器一直是爆炸抑爆技術研究開發的重要課題，根據抑爆器的工作原理，可分為儲壓式，爆破拋撒式和實時產氣式。

英國研制的用于煤礦井下巷道抑爆的MKⅡ型抑爆系統，其抑爆器采用壓縮空氣推動活塞噴水，可在180ms內將水噴撒到整個巷道空間。前西德1984年研制的BVS型抑爆器也采用儲壓原理。國內煤科總院重慶分院研制的ZGB-Y型抑爆器采用爆炸切割閥—高壓氮氣驅動噴撒技術，抑爆器延時時間小于25ms，最佳成霧時間350ms。

爆破噴撒是近年發展起來的抑爆器成霧技術，一般采用導爆索爆破噴撒液體或粉狀抑爆劑。美國1985年研制的Cardox型抑爆器，成霧時間180～409ms，我國在“九五”期間研制的YBW型抑爆器也采用此原理，最佳成霧時間小于150ms，水霧存在時間超過500ms。

實時產氣噴撒技術是利用產氣劑快速燃燒產生大量的高壓氣體噴撒抑爆劑，我國在“八五”期間研制的ZYB-S抑爆器采用此原理，在10m2的巷道中，成霧時間小于90ms，粉霧存在時間超過1000ms。

1.3瓦斯防爆技術

（1）水炮泥

爆破作業時，炸藥爆炸能量將水炮泥擊碎霧化，惰化工作面附近的瓦斯-空氣混合物，防止瓦斯爆炸的發生，同時降低煤塵濃度，消除炮煙。《煤礦安全規程》第三百二十八條規定，炮眼封泥應采用水炮泥。目前，水炮泥的使用非常廣泛。

（2）抽吸采掘面瓦斯-空氣混合氣體防爆法

（3）用CO2氣體防止瓦斯爆炸

1987年，日本九州煤礦技術中心進行了用CO2防止爆破引起瓦斯爆炸的研究，研究內容為：在鋼制模擬試驗巷道內充入瓦斯，混合均勻，使瓦斯濃度達到9.0%±0.5%，進行發射臼炮試驗，在臼炮裝藥孔的孔口放置裝有CO2氣體的塑料袋，當CO2氣體的量為40L以上時可有效防止炸藥爆炸引燃瓦斯。

2適用性分析

2.1瓦斯隔爆技術

瓦斯隔爆技術是控制瓦斯煤塵爆炸的最后一道屏障，對隔斷已經發生的瓦斯煤塵爆炸，縮小爆炸破壞范圍，防止事故曼延具一定的效果。無論是被動式隔爆裝置，還是自動隔爆裝置，都存在如下幾點的不足：（1）占用巷道斷面，影響通行和巷道通風；（2）受水量或巖粉量的制約，隔爆可靠性和有效性受限制；（3）不能隔斷“二次爆炸”。汾西礦務局和新汶礦務局研制的隔爆噴霧水幕系統可以有效解決上述問題，適用性較好，但該系統屬被動式隔爆，若改進為自動噴霧隔爆系統將會增加有效性和可靠性。

2.2瓦斯抑爆技術

事實上，瓦斯抑爆技術和瓦斯隔爆技術并無本質區別，二者的差異在于瓦斯抑爆系統均為“自動式的”，使用地點距爆源點稍近，抑爆劑使用量小，用于抑制“初起的”爆炸。該類技術存在如下問題值得商榷：（1）不能就地抑爆。以YBW型抑爆器為例，其最佳成霧時間小于150ms，而瓦斯爆炸火焰鋒面的傳播速度一般為500～700m/s，沖擊波速度為2500m/s左右，照此計算，抑爆器放置在距爆源點75m處才可能抑制瓦斯爆炸火焰。（2）難以準確抑爆。瓦斯爆炸火焰鋒面的傳播速度和沖擊波速度變化較大，在巷道中有障礙物更是如此，因而難以準確計算和設置抑爆器動作時間，可靠抑制瓦斯爆炸火焰。（3）難以有效抑爆，與被動式隔爆系統相比，抑爆器的抑爆劑數量較小，抑爆效果受到限制。

篇11

1瓦斯爆炸原因分析

1.1瓦斯爆炸特點

根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點:①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點多發生在采煤與掘進工作面;③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大;④多為火花引爆;⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發生;⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦;⑦基建、技改礦井和轉制礦井瓦斯爆炸事故多發。

1.2事故原因分析

煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關，但總的來說，主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關，發生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。

1.2.1煤礦開采條件差

我國煤礦井下開采條件普遍較差，據統計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.6% 。

1.2.2瓦斯積聚的存在

煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風系統不合理和局部通風管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通風系統不合理，存在風流短路、多次串聯和循環風，造成供風地點風量不足，而引起瓦斯積聚;有9起主要是因局部通風機安裝位置不當、風筒未延伸到供風點或脫落引起供風點有效風量不足，而造成瓦斯積聚;有2起事故主要是因停電停風而引起瓦斯積聚;有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。

1.2.3引爆火源的存在

煤礦井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設備產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起是由放炮產生的火花引爆的;有15起事故是由電器設備及電源線電火花引爆的。

1.2.4裝備不足、管理不落實

礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監測監控，以風定產”方針未得到完全落實。如2005年發生的41起特大瓦斯事故中，有的礦井沒有安裝瓦斯監控系統或運行不正常，有的礦井雖安裝有監控系統，但因傳感器數量不足、安裝位置不對、線路存在故障、顯示器不顯示數據等問題，不能有效發揮其應有的作用。此外鄉鎮煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行，監控系統也不能有效發揮作用。如內蒙古烏海市烏達區巴音賽煤焦有限責任公司某井雖安裝了瓦斯監控系統，但在其實際開采區域卻并沒有瓦斯傳感器，而造成特大瓦斯事故的發生，死亡16人。

1.2.5管理水平低

許多事故分析發現，違章操作或管理不當而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產非常重要。

1.2.6企業技術管理薄弱

一些煤礦企業由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風系統不完善，此外，作業規程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產帶來了嚴重隱患。

2控制瓦斯爆炸事故的技術措施

瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有:優化通風網絡及通風系統，防治瓦斯積聚，進行瓦斯抽放，加強瓦斯濃度和火源監測，防止點火源的出現等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內，從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。

2.1瓦斯爆炸事故的預防措施

2. 1 .1煤礦瓦斯抽放技術

1)我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井數的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時也是開發利用瓦斯能源、保護大氣環境的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進行發電取得了可觀的經濟效益和社會效益。

2)為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長鉆孔定向鉆進技術，包括測斜、糾偏技術;提高單一低透氣性煤層的抽放率;研制鉆進能力更強的鉆機具;完善和提高擴孔技術、排渣技術、造穴技術和封孔技術;開發新的瓦斯抽放技術及設備。

3)瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區抽放等;抽放工藝有順層長鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強力鉆機及配套機具，如MK型長鉆孔鉆機和ZSM順層強力鉆機等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監控系統和儀表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全環境得到進一步

改善。

4)利用多分支羽狀適用技術，解決低滲煤層瓦斯治理問題，以提高抽采率。

5)煤礦瓦斯治理也應該與煤層氣產業化緊密結合起來。

2.1.2礦井瓦斯濃度及火源監測技術

礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當發現瓦斯異常或有火源產生，立即采取措施可防止爆炸事故的發生。我國目前開發了KJ90. KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66等型號的礦井安全監控系統，以及各類檢測傳感器、報警儀和斷電儀。已有多個礦井安裝了礦井安全綜合監控系統，并具有如下功能:①礦井環境和工況參數實時監控;②主要通風機在線監測;③巷道火災實時監測;④礦井瓦斯抽放實時監測;⑤中擊地壓實時監測;⑥煤與瓦斯突出實時監測;⑦煤層自然發火實時監測;⑧瓦斯爆炸或燃燒實時監測;⑨礦井電網監測等多種功能。監控系統的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發生。

2.1.3井下火源防治

對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應的防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現，如放炮時檢測瓦斯濃度，采用風電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，嚴格動火制度，消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4優化通風網絡及通風系統

合理可靠的通風系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時設計，超前施工，同時投入使用。

2. 2隔爆措施

礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當瓦斯爆炸發生后，依靠預先設置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。

1)被動式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。

篇12

1瓦斯爆炸原因分析

1.1瓦斯爆炸特點

根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點:①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點多發生在采煤與掘進工作面;③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大;④多為火花引爆;⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發生;⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦;⑦基建、技改礦井和轉制礦井瓦斯爆炸事故多發。

1.2事故原因分析

煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關，但總的來說，主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關，發生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。

1.2.1煤礦開采條件差

我國煤礦井下開采條件普遍較差，據統計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.6%。

1.2.2瓦斯積聚的存在

煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風系統不合理和局部通風管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通風系統不合理，存在風流短路、多次串聯和循環風，造成供風地點風量不足，而引起瓦斯積聚;有9起主要是因局部通風機安裝位置不當、風筒未延伸到供風點或脫落引起供風點有效風量不足，而造成瓦斯積聚;有2起事故主要是因停電停風而引起瓦斯積聚;有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。

1.2.3引爆火源的存在

煤礦井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設備產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起是由放炮產生的火花引爆的;有15起事故是由電器設備及電源線電火花引爆的。

1.2.4裝備不足、管理不落實

礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監測監控，以風定產”方針未得到完全落實。如2005年發生的41起特大瓦斯事故中，有的礦井沒有安裝瓦斯監控系統或運行不正常，有的礦井雖安裝有監控系統，但因傳感器數量不足、安裝位置不對、線路存在故障、顯示器不顯示數據等問題，不能有效發揮其應有的作用。此外鄉鎮煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行，監控系統也不能有效發揮作用。如內蒙古烏海市烏達區巴音賽煤焦有限責任公司某井雖安裝了瓦斯監控系統，但在其實際開采區域卻并沒有瓦斯傳感器，而造成特大瓦斯事故的發生，死亡16人。

1.2.5管理水平低

許多事故分析發現，違章操作或管理不當而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產非常重要。

1.2.6企業技術管理薄弱

一些煤礦企業由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風系統不完善，此外，作業規程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產帶來了嚴重隱患。

2控制瓦斯爆炸事故的技術措施

瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有:優化通風網絡及通風系統，防治瓦斯積聚，進行瓦斯抽放，加強瓦斯濃度和火源監測，防止點火源的出現等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內，從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。

2.1瓦斯爆炸事故的預防措施

2.1.1煤礦瓦斯抽放技術

1)我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井數的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時也是開發利用瓦斯能源、保護大氣環境的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進行發電取得了可觀的經濟效益和社會效益。

2)為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長鉆孔定向鉆進技術，包括測斜、糾偏技術;提高單一低透氣性煤層的抽放率;研制鉆進能力更強的鉆機具;完善和提高擴孔技術、排渣技術、造穴技術和封孔技術;開發新的瓦斯抽放技術及設備。

3)瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區抽放等;抽放工藝有順層長鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強力鉆機及配套機具，如MK型長鉆孔鉆機和ZSM順層強力鉆機等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監控系統和儀表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全環境得到進一步

改善。

4)利用多分支羽狀適用技術，解決低滲煤層瓦斯治理問題，以提高抽采率。

5)煤礦瓦斯治理也應該與煤層氣產業化緊密結合起來。

2.1.2礦井瓦斯濃度及火源監測技術

礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當發現瓦斯異常或有火源產生，立即采取措施可防止爆炸事故的發生。我國目前開發了KJ90.KJ92.KJ94.KJ95.KJ73.KJ66等型號的礦井安全監控系統，以及各類檢測傳感器、報警儀和斷電儀。已有多個礦井安裝了礦井安全綜合監控系統，并具有如下功能:①礦井環境和工況參數實時監控;②主要通風機在線監測;③巷道火災實時監測;④礦井瓦斯抽放實時監測;⑤中擊地壓實時監測;⑥煤與瓦斯突出實時監測;⑦煤層自然發火實時監測;⑧瓦斯爆炸或燃燒實時監測;⑨礦井電網監測等多種功能。監控系統的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發生。

2.1.3井下火源防治

對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應的防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現，如放炮時檢測瓦斯濃度，采用風電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，嚴格動火制度，消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4優化通風網絡及通風系統

合理可靠的通風系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時設計，超前施工，同時投入使用。

2.2隔爆措施

礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當瓦斯爆炸發生后，依靠預先設置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。

1)被動式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。

篇13

1.引言

煤礦企業只有科學地認識各種地質災害發生的規律，在開采過程中采取綜合有效地預防措施，才能盡可能的減少不必要的人員和財產損失，提高煤炭資源的開采率，促進企業的長遠發展。

2.礦井地質災害的種類

礦井的地質構造是影響地質災害的關鍵性因素，在礦井的開發和建設過程中會打破地下原有的封閉環境，改變地質構造，造成安全隱患。地質構造受外界環境改變的刺激所產生的變化種類復雜，后果也不盡相同。以往的研究和實踐表明，地表移動、瓦斯泄漏和巖層滲水等是較為常見的礦井地質災害。

2.1 地表移動及覆巖破壞

較為常見的地下水位下降、地表裂縫和開采沉降均歸因于地下開采面積過大，在礦區范圍內，尤其是煤層淺埋區，大面積的煤層開采形成采場空間，會引起圍巖的原始應力變化，當圍巖所承受的應力超過它的極限強度時，就會發生位移、開裂甚至斷裂，造成覆巖破壞、產生地表裂縫等。雖然煤礦企業會對裂縫地區采取回填、土地復墾等措施，但很難恢復到地質構造變化前的效果，這不僅涉及到生態環境的破壞，更為地表水滲透提供了通道，埋下了安全隱患。

2.2 瓦斯與煤塵爆炸

礦井瓦斯是煤的生成和變質過程中伴隨產生的氣體，由以甲烷為主的各種有害氣體構成。瓦斯爆炸是一定濃度的瓦斯在引火源的作用下與一定濃度的氧氣發生的劇烈氧化反應。瓦斯濃度、氧氣的濃度以及引火溫度是瓦斯爆炸的三個條件，但三者的臨界值并不是固定不變的，受壓力及煤塵、混合氣體濃度和惰性氣體混入等影響，情況通常較為復雜。更為重要的是爆炸產生的高溫高壓，會促使附近的氣體產生極大的沖擊力，造成人員傷亡和巷道、器材破壞，其揚起的煤塵使之參與爆炸，形成連續爆炸，破壞力驟然提升。

煤塵爆炸是指煤礦生產中的各種礦物細微顆粒在一定條件下發生的燃燒或爆炸反應，在此過程中產生的CO等有毒氣體能導致人員窒息身亡。

2.3 礦井水害

透水事故在近期發生的礦井災害中所占的比例有所提高，以礦井涌水和老空透水為主的水害事故不容忽視。大多數地方的煤礦均在煤層淺部開采，將井筒建在老空區或周圍有老空區的現象普遍存在，古老煤礦形成的老空區積水量很難預測，開采范圍也難以確定，極易引發透水事故。

3.礦井地質災害的特點

充分地掌握礦井地質災害的特點對有效預防事故發生、及時減小災害損失起到關鍵性作用。綜合來看，礦井地質災害主要有連發、區域性強、可預測性等特征。

3.1 連發性

生態系統具有明顯的聯動性，牽一發而動全身，某一方面出現變動必然會引發其他自然因素的改變，這個道理同樣適用于煤礦開采的過程中。當礦井的地下構造因開采而發生改變時，就會引發其他地質要素發生某種程度上的改變或破壞，這種連鎖式的改變達到一定程度后就會引發地質災害，且災害的種類極可能具有非唯一性，產生復雜的、連發性的地質災害。

3.2 區域性

幾乎每個不同的區域都具有獨特的地質構造特征，其耐受性和受破壞程度通常具有較大的差別，因此，不同區域的礦井面臨的地質災害威脅不盡相同，由地區特性決定。

3.3 可預測性

隨著科技的進步和我國科研能力的提高，相關部門關于地質災害的認知程度不斷加深，煤礦企業也從多種渠道獲得了有關知識和實踐經驗，對地質災害的預兆、形式等有了進一步的把握，不再單純憑借以往的經驗教訓，先進的科學設備得到了廣泛的應用，地質災害的可預測性表現突出。然而，由于地質結構復雜多樣，現階段仍難以實現全面的地質災害預防工作。

4.礦井地質災害的預防措施

4.1 減輕地下開采對地面影響的措施

為了降低地下開采對地面造成的不良影響，應對開采可能影響到的地質結構及其應力能力進行透徹的分析，并采取有針對性的措施加以預防。當地下開采面積達到一定規模時會對地面建筑及道路造成不同程度的損壞，也可能造成地下水疏干和耕地、坡地裂縫。

對于薄煤層和中厚煤層而言，雖然隨著上覆巖的成分、膨脹系數等變化其塌陷帶波及上部巖層所造成的裂隙高度會不盡相同，但其裂隙高度仍然是有限的。對于厚煤層來講，由于采取與薄煤層不同的開采方式，開采過程對巖層的破壞程度也明顯加強，基本上為開采厚度的2-8倍。裂隙沉降帶高度能達到不規則塌陷帶的2倍多，若覆巖層的厚度超過了以上數據計算的破壞影響高度，則地面可以免受波及，幾乎不會產生破壞跡象，否則，要充分考慮應對地面破壞的預防措施。然而，從煤礦企業的角度出發，即便是沒有影響，也應該制定科學合理的控制性預防措施。

4.2 預防瓦斯與煤塵爆炸的措施

4.2.1 防止瓦斯爆炸的措施

預防瓦斯爆炸可以從控制爆炸條件入手，防止礦井瓦斯集聚、避免接觸高溫火源。

對于預防瓦斯氣體聚積可以從三方面加以控制。首先，要加強礦井的通風管理，使瓦斯濃度保持在《煤礦安全規程》規定的濃度以下，在各工作面設置獨立的進回風系統，使瓦斯濃度在進風風流中不超過0.5%，回風風流中不超過1%，礦井總回風流中低于0.75%。其次，要建立健全瓦斯檢查制度，保證檢查的及時性和全面性，利用先進的甲烷檢查儀器對各用風地點的瓦斯濃度進行精準測量，發現隱患并及時處理，嚴禁超限作業。最后，從降低煤層及采空區瓦斯產生量的角度減低瓦斯濃度，采取瓦斯抽放的方式對含量大的煤層進行事先處理。

4.2.2 防止煤塵爆炸的措施

根據煤塵爆炸發生的特征，要從防塵和隔絕火源兩方面防止事故的l生。一是采用靜壓灑水的方式減少礦井中煤塵的懸浮量和產生量；二是采取全方位的火源隔絕措施，堅決禁止因摩擦等產生高溫火源。

4.3 礦井水害的預防措施

礦井水害不僅關系到煤礦企業的利益和員工安全，更關系著水資源的合理利用與保護，要給予足夠的重視。對于預防礦井水害，企業管理人員可以從以下幾個方面進行：首先，要摒除工作人員的保守思想，充分調動其工作熱情，灌輸礦井水害的相關知識，讓他們切身體會到礦井水害的危害，提高警惕。其次，要加強預先探測，明確分工和工作職責，對于相關崗位的工作人員要嚴格執行崗位責任制，保證探測工作及時進行，同時也要引進先進的技術和探測設備，確保獲得全面、準確的高質量探測結果，爭取將礦井水害扼殺在搖籃中。最后，要注意礦井選址和合理改造，在礦井選址的過程中要事先對水害的風險進行評估，結合工程的實際效果進行綜合考量，充分降低水害發生的概率。

5.結語