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什么是瓦斯(什么是煤矿瓦斯爆炸)

11月18日13时50分许,山西平遥峰岩煤焦集团二亩沟煤业有限公司9102工作面发生一起瓦斯爆炸事故。截至11月19日2时,抢险救援工作结束,事故共造成15人遇难、9人受伤。目前,受伤人员生命体征平稳,事故调查组正在着手成立,事故原因正在进一步调查。

一、什么是瓦斯爆炸

瓦斯是无色、无味、无臭的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg,所以,它常积聚在煤矿巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。

瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。

二、瓦斯爆炸有何预兆?

瓦斯爆炸前感觉到附近空气有颤动现象,有时还发出“嘶嘶”的空气流动声,风流突然停止流动约2-3秒钟,随即出现风流反向,瞬间反向风流流速增大,一般认为是瓦斯爆炸前的征兆。

瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件:一是瓦斯浓度在爆炸界限内,一般为5%-16%;二是混 合气体中氧的浓度不低于12%;三是足够能量的高温火源,一般为650℃-750℃。

1、瓦斯的浓度。瓦斯爆炸发生的浓度界限指的是瓦斯与空气的混合气体中瓦斯的体积浓度。当瓦斯浓度达到9.5%时,理论上瓦斯可以同空气的氧气完全反应,从而放出最多的热量,因此爆炸的强度最大;当瓦斯浓度低于5%时,由于参加化学反应的瓦斯较少,不能形成热量积聚,因此不能爆炸,只能燃烧;当瓦斯的浓度高于16%时,由于空气中氧气不足,满足不了氧气反应的全部需要,只能有部分的瓦斯与氧气发生反应,所生成的热量被多余的瓦斯和周围介质吸收降温,所以也就不能发生爆炸。

2、充足的氧气含量。瓦斯与空气混合气体中氧气的浓度必须大于12%,否则爆炸反应不能持续。煤矿井下的封闭区域、采空区内及其他裂隙等处,由于氧气消耗或没有供氧条件,可能出现氧气浓度低于12%的情况;其他巷道、工作场所等按规定氧气含量不得低于20%,一般不存在氧气浓度低于12%的情况 ,因为在些情况下,人员在短时间内就会窒息而死亡。

3、足够能量的点火源。点火源能够引起瓦斯爆炸的三个条件是:(1)温度不低于650度。(2)能量大于0.28mJ.(3)持续时间大于爆炸感应期。这三个条件通常很容易满足,如明火、煤炭自燃、撞击火花、电火花等。在煤矿开采过程中,对一些不可避免的火源有时需要采取特殊的技术,使其不能满足瓦斯的点火条件 。例如:井下爆破时所用的毫秒雷管产生的火焰,其温度达2000度,但持续的时间很短,小于爆炸感应期,因此不会引起瓦斯爆炸。

三、瓦斯爆炸自救互救

根据瓦斯、煤尘爆炸的预兆,当感到空气在震动时,必须立即背向空气震动方向,倒地俯卧,面部贴地,用湿毛巾或手捂住口、鼻,尽量屏住呼吸(特别是爆炸的瞬间),防止高温气流和有害气体吸入体内。俯卧时要用衣服等护住身体,避免烧伤或烫伤。爆炸过后,迅速佩戴好自救器,辨清方向,沿着灾害路线尽快撤离到新鲜风流中,离开灾区。若因巷道严重破坏或其他原因无法撤退时,要尽快躲到安全的地方或就地取材构筑临时避难硐室等待救援。

(一)防止瓦斯爆炸时遭受重大伤害的自救措施

1、掌握瓦斯爆炸前的预兆

据亲身经历过瓦斯爆炸的同志回忆,瓦斯爆炸前感觉到附近空气有颤动的现象发生,有时还发出咝咝的空气流动声。这可能是爆炸前爆源吸入大量氧气所致,一般被认为是瓦斯爆炸前的预兆。井下人员一旦发现这种情况时,要沉着、冷静,立即采取防止爆炸伤害的措施。

2、掌握防止爆炸时遭受重大伤害的措施

其具体方法是:背向空气颤动的方向,倒地俯卧,面部贴在地面,闭住气暂停呼吸,用毛巾捂住口鼻,防止把火焰吸入肺部。最好用衣物盖住身体,尽量减少肉体的暴露面积。

立即卧倒是为了放低身体高度,避开冲击波的强力冲击,减少危险。例如,某矿发生的瓦斯爆炸事故,第一次爆炸的威力不大,1名放炮员和其他几名工人只是遭到冲击波的冲击。他们立即向外撤出。行走时放炮员看到前边几十米远的顶板处有一片火光,他预感到要再次爆炸,就立即卧倒在地。接着,就听到“轰”的一声巨响,身上落了一层厚厚的碎矸石。他从地上爬起后,发现与他一起外撤的几名工人,由于没有及时卧倒而全部死亡。

用衣物盖住身体是为了护好身体,避免烧伤。矿山救护队从长期处理事故中发现,爆炸事故产生的高温火焰对皮肤的烧伤相当严重。但由于这种高温火焰是瞬间即逝,所以凡是被衣裤、手套、胶靴等保护、遮盖的部位,基本都未烧伤、因此,矿工在井下工作时,应穿戴好各种劳保用品。

(二)掘进工作面发生爆炸后矿工的自救互救措施

如发生小型爆炸,掘进巷道和支架基本未遭破坏,遇险矿工未受直接伤害或受伤不重时,应立即打开随身携带的自救器,佩戴好后迅速撤出巷道,到达新鲜风流处。对于附近的伤员,在协助其佩戴好自救器,帮助撤出危险区。不能行走的伤员,在靠近新鲜空气30m~50m范围内,要设法抬运到新风处;如距离远,则只能为其佩戴自救器,不可抬运。撤出灾区后,要立即向矿领导或调度室报告,派矿山救护队抢救。

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