瓦斯是什么?
瓦斯是矿井下有害气体的总称,其主要成分是甲烷,也称沼气。这是一种无色、无味、无臭的气体。它难溶于水,扩散性比空气高。当井下瓦斯浓度高时,会引起窒息。当其在空气中具有一定浓度(5%~16%),并遇到高温(650~750)时能引起爆炸,对煤矿安全生产威胁很大。

瓦斯煤炭两兄弟
瓦斯与煤炭如影随形,密不可分,是因为其有相同的生成机制。古代植物在成煤过程中,经厌氧菌作用,植物的纤维质分解产生大量瓦斯。此后,在煤的炭化变质过程中,随着煤的化学成分和结构的变化,继续有瓦斯不断生成。在长期的地质年代里,由于瓦斯的比重小,扩散能力强,地层又具有一定的透气性,以及地层的隆起、侵蚀,大部分瓦斯都已逸散到大气中去,只有一小部分至今还被保存在煤体和围岩内。
瓦斯含量随条件改变
煤层中的瓦斯含量的多少因不同的成煤条件,不同的地质条件而不同。比如,成煤前有机质含量越多,瓦斯生成量也多;煤的炭化程度越高,瓦斯生成量也高;煤田越古老,成煤历史越长,瓦斯生成量就大;煤历史越久,瓦斯生成量就越大;煤层的埋藏深度越深,所含的瓦斯量就越大;煤的孔隙率越大,吸附的瓦斯就越多;煤层的围岩越致密,瓦斯就越容易留存……总之,影响因素很多。

瓦斯爆炸三条件
瓦斯在煤层中一般以两种状态存在:一种是游离状态;一种是吸附状态。游离状态是指瓦斯以气体的状态存在于煤体的裂缝和孔隙之中,能自由运动,并呈现出一定的压力。吸附状态是指瓦斯与煤体附着在一起。当外界条件发生变化,打破了两种状态的平衡时,部分处于吸附状态的瓦斯就会转化为游离状态(或者相反)。当软弱的煤层抵抗不了瓦斯的压力时,大量瓦斯就会喷发而出。
瓦斯喷出不一定就会引起瓦斯爆炸,只有当出现以下三种情况时才会引发爆炸事故,一是空气中氧气含量达到12%以上,二是瓦斯浓度达到5%至16%之间,三是遇到明火,点火温度达到650C以上。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。
防瓦———世界性难题
瓦斯突出在防治瓦斯技术中是个世界性的难题,目前还不能做到完全防范。特别是随着现在煤矿开采深度的增加,引起瓦斯含量的增多,瓦斯突出事故亦有逐年上升的态势。预防与处理瓦斯突出,现在普遍采取“探、排、引、堵”的措施,“探”就是探明地质构造和瓦斯情况:“排”就是排放或抽放瓦斯:“引”就是把瓦斯引至工作区以外的区域;“堵”就是将裂隙、裂缝等堵住,不让瓦斯喷出。
上述措施只是从矿井安全角度出发,并没有综合考虑环境因素。现在证明,瓦斯的最主要成分———甲烷是仅次于二氧化碳的温室气体之一,而且甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍。过去200至300年来,大气中甲烷浓度已增加一倍。据测算,大气中甲烷浓度每增加1×10-6,可导致地球表面温度增加1℃。
推广瓦斯不容易
如果让瓦斯气直接排放到大气中,不仅加大了地球的温室效应,而且也白白浪费了这种优质的能源气体。对煤矿瓦斯进行抽放并加以利用,可以给煤矿带来较好的经济效益。我国埋藏2000米以内浅瓦斯资源量(煤层气),按我国现有能耗标准,约相当于使用27年的能源。
如果推广把瓦斯作为能源发电,作为民用燃气、作为制造碳黑原料气等加以利用,目前还有许多限制因素,比如矿区多位于山区、抽出的瓦斯浓度较低,而且瓦斯抽放量小形不成产业规模等。但瓦斯利用毕竟对资源、环境、安全来说是一举数得的事情,即便是以消失在井下的无数条生命的名义,人们也没有理由不找到对付瓦斯的有效手段。
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瓦斯爆炸怎样处理
当听到或看到瓦斯爆炸时,应面背爆炸地点迅速卧倒,如眼前有水,应俯卧或侧卧于水中,并用湿毛巾捂住鼻口。距离爆炸中心较近的作业人员,在采取上述自救措施后,迅速撤离现场,防止二次爆炸的发生。
瓦斯爆炸后,应立即切断通往事故地点的一切电源,马上恢复通风,设法扑灭各种明火和残留火,以防再次引起爆炸。所有生存人员在事故发生后,应统一、镇定地撤离危险区。遇有一氧化碳中毒者,应及时将其转移到通风良好的安全地区。如有心跳、呼吸停止,立即在安全处进行人工心肺复苏,不要延误抢救时机。
怎样预防井下瓦斯爆炸呢?
要加强井下通风,采用各种通风措施,保证井下瓦斯不超过规定含量,严格检查制度,低瓦斯井下每班至少检查2次,高瓦斯矿井中每班至少检查3次,发现有害气体超过规定,应及时采取封闭等必要措施。每个矿工应注意,在下井时,严禁携带烟蒂和点火物品,不要使用电炉和灯泡取暖。(编辑:草儿)
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