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矿井发生瓦斯爆炸的条件
一叶知秋 2024-06-15 08:19:14
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一叶知秋 2024-06-17 10:36:29

瓦斯爆炸的发生必须具备三个基本条件:一是瓦斯浓度必须在爆炸界限内,一般为5%~16%;二是混合气体中的氧气浓度不低于12%;三是有足够能量的点火源。瓦斯爆炸发生的浓度界限指的是瓦斯在混合气体中的体积浓度,但当与瓦斯混合的气体成分发生变化时,上述的瓦斯爆炸的界限就要发生变化。瓦斯与空气的混合气体中的氧气浓度必须大于12%,否则爆炸反应不能持续,但在井下有人工作地点不可能存在氧气浓度低于12%的条件(因为此条件下,人员短时间内就会死亡)。足够能量的点火源是指引起瓦斯爆炸的点火源温度不低于650℃,能量大于0.28J,并且持续时间大于爆炸感应期。

矿井瓦斯爆炸

(1)可燃性气体的混入。在瓦斯和空气的混合气体中,如果有一些可燃性气体混入,像硫化氢、乙烷等,这些气体本身具有爆炸性,不仅增加了爆炸气体的总浓度,而且会使瓦斯爆炸下限降低,从而扩大了瓦斯爆炸的界限。

矿井瓦斯爆炸

(2)爆炸性矿尘的混入。当瓦斯和空气的混合气体中混入了爆炸性矿尘,由于矿尘本身遇到火源会放出可燃性气体,因而会使瓦斯爆炸下限降低。

矿井瓦斯爆炸

(3)惰性气体的混入。瓦斯和空气的混合体中,惰性气体的混入会使氧气的含量降低,因而可以缩小瓦斯的爆炸界限,降低瓦斯爆炸的危险性。

(4)混合气体的压力。混合气体的压力越大,所需的点火温度就越低,也就越容易发生瓦斯爆炸事故。

矿井

(5)混合气体的初始温度。混合气体的初始温度越高,瓦斯爆炸的界限就越大。

(6)瓦斯浓度与点火温度。不同的瓦斯浓度,所需的点火温度不同。瓦斯浓度在7%~8%时,所需的点火温度最低,也就最容易发生瓦斯爆炸。

还需说明的是,在一定的温度条件下,火源的面积越大、火源存在的时间越长,就越容易引爆瓦斯;反之,即使火源的温度很高,但若存在的时间非常短,也不能使瓦斯爆炸,而需要延迟一个很短的时间,才能使瓦斯爆炸。瓦斯的这种延迟一个很短时间才爆炸的现象称为引火延迟现象,而延迟的时间称为瓦斯爆炸感应期。感应期的长短与瓦斯浓度、点火温度有密切关系,瓦斯浓度越高,感应期越长,点火温度越高,感应期越短。当然,瓦斯爆炸的感应期不是固定不变的,混合气体的压力增高时,感应期就会缩短或消失。

由瓦斯爆炸的三个条件分析,氧气浓度的条件在井下总能满足,要预防瓦斯爆炸事故,就是要消除引发爆炸的另外两个基本条件,即防止瓦斯的积聚和点火源的出现。

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