瓦斯爆炸典型案例

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1、瓦斯爆炸典型案例分析一、背景瓦斯事故是隧道及地下工程的一种重要的地质灾害。全世界自有煤矿工业以来最大的一次瓦斯爆炸事故，发生于1942年4月26日我国辽宁本溪煤矿，死亡1527人。这是在日本侵略中国时期，煤矿瓦斯爆炸引发了一系列煤尘爆炸造成的。随着科学技术的不断发展，瓦斯防治技术日新月异。但由于瓦斯的突发性和变化性特点，一些瓦斯爆炸事故仍不断发生，有的后果惨重，教训极其惨痛。如2010年3月31日19时22分，河南省洛阳市伊川县国民煤业公司发生一起特大煤与瓦斯突出事故，并引起瓦斯涌出井口发生爆炸和燃烧，造成44人遇难、4人失踪、4人受伤；2010年7月31日凌晨2点

2、40分，山西阳泉煤业集团刘沟煤矿，一阵沉闷的爆炸声在煤矿职工宿舍附近响起，距离爆炸地点最近的6排职工宿舍瞬间被气浪推倒，造成17人死亡、104人受伤，其中7人伤势严重；2010年8月3日8点58分，贵州省遵义仁怀市明阳煤矿发生煤与瓦斯突出事故，造成16人死亡。许多事故的发生，从技术角度看，基本上是人们缺乏瓦斯防治科学技术，违背科学规律，盲目蛮干，所从事作业的劳动者素质不足以承担这类高风险作业等原因造成的。同时也要看到，瓦斯安全事故的频发，不全是技术因素造成的，很大程度上是利益驱动的结果，是不讲安全、不愿投入的恶果。二、瓦斯隧道分类按照《铁路瓦斯隧道技术规范》定义，瓦

3、斯隧道分为低瓦斯隧道、高瓦斯隧道及瓦斯突出隧道三种，均称为瓦斯隧道。瓦斯隧道的类型按隧道内瓦斯工区的最高级确定。比如黄家梁隧道有低瓦斯工区和高瓦斯工区，所以黄家梁隧道是高瓦斯隧道。瓦斯工区分为非瓦斯工区、低瓦斯工区、高瓦斯工区、瓦斯突出工区共四类。三、瓦斯的特性地下空气中的有害气体，主要是CH4（甲烷）、CO（一氧化炭）、H2S（硫化氢）、CO2（二氧化炭）和NO2（二氧化氮）。上述这些有害气体，在隧道（矿井）中总称为瓦斯。瓦斯是隧道（矿井）内有害气体的总称。因其主要为沼气，故俗称沼气，主要成分为CH4（甲烷）。1、爆炸性：瓦斯（纯）本身不会燃烧和爆炸。但当和空气以

4、一定比例混合均匀后，瓦斯达到一定浓度，一遇火源，就能燃烧和爆炸。2、渗透性：瓦斯的渗透性极高，扩散速度快，其扩散性较空气高1.6倍，容易透过裂隙发育、结构松散的岩石或煤层，渗透到隧道或矿井开挖空间里。3、不稳定性：瓦斯在煤体和围岩中以游离状态和吸着状态存在，吸着状态又分吸附和吸收两种状态。几种状态的瓦斯是处在不断变化的动平衡中，当温度、压力等外界条件变化时，稳定性就破坏。压力升温度降时，部分瓦斯将由游离状态转化为吸着状态（即吸附）（压力上升温度下降，体积要变小，有点类似于液化）；反之，压力降温度升时，又会有部分瓦斯由吸着状态转化为游离状态（即解析）（压力下降温度上升

5、，体积要膨胀，有点类似于气化）。所以隧道开挖后，围岩里的压力降到与大气一致、而隧道内的温度高于地下原来的温度，恰恰就给瓦斯提供了气化的条件，所以瓦斯就顺着围岩间的裂隙渗透到隧道内。4、窒息：瓦斯是无毒、无色、无味的气体，但不适合人体呼吸，瓦斯浓度升高，空气中的氧气浓度就会急剧下降，引起人员窒息。煤矿重大瓦斯伤亡事故，很大一部分就是窒息事故。5、水溶性：甲烷在水中的溶解度取决于温度、压力和含盐量。请大家记住，瓦斯是能够溶于水中的。巴西的Furnas（富尔纳斯）水力发电站，在引水隧道结束时，遇到大坝后面的水库蓄水渗入隧道而释放大量的瓦斯而引发爆炸，死亡多人。其原因就是水

6、库底部产生的甲烷在高压水的作用下而溶于水，水进入隧道后随着压力的减小而释放大量甲烷，引发爆炸。因甲烷溶于地下水涌入工作面而发生爆炸事故还有英国的Abbeystecl灾难，在Lune-wyre输水系统的阀尾发生爆炸，现场参观人员死亡多人。由于地下水在隧道工程施工中是普遍存在的，因此，甲烷与水结合而出现的可能性不能忽视，因含甲烷的地下水引发的瓦斯爆炸事故也常见报道，因此在隧道施工中要特别注意煤系地层的突水、相邻煤矿采空区的老窑水，在超前探测瓦斯突出时，要同步注意探水，以防不测。四、瓦斯的储存1、瓦斯存在的状态：游离、吸附、吸收。2、瓦斯储存的条件⑴地层岩性条件：瓦斯常伴

7、生于有机黏土、油页岩、煤层、含碳及沥青质页岩、泥灰岩等岩类中，分布于石油、天然气、煤炭、褐煤分布地区及富含有机质的泥炭层、腐殖土等地区。通常将煤层中的瓦斯称为煤系地层瓦斯，而储存于一般岩石中（不含煤层）的瓦斯称为非煤系地层瓦斯。在隧道施工中，两种类型地层的瓦斯都经常会遇到。⑵地质构造条件：地质构造对瓦斯赋存具有控制作用，褶皱、断层等不同的构造是控制瓦斯赋存及分布的重要因素。决定有害气体储存的主要因素是地质构造及覆盖层厚度岩性等因素，最适合有害气体储存的是背斜构造（或穹窿构造），有害气体常分布于成层的盖、底板之间（且盖、底板的渗透率低，比如泥质岩之类）。五、瓦斯爆