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瓦斯爆炸是非常危险的，并且事故责任重大，如果不能从根源上紧抓这个问题，可能会有更大的事故发生，会酿成大灾难。煤矿主管部门和相关部门人员要高度重视员工的生命财产安全，不能因为一时疏忽而带来非常大的灾害。瓦斯矿井要严格执行《小煤矿安全规程》的相关规定，并采取有效地措施，瓦斯爆炸是完全可以避免的。以下将从煤矿瓦斯爆炸产生的原因分析，进而针对原因提出从防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃点或防止瓦斯爆炸的范围扩大方面进行防范与治理[1]。
1煤矿瓦斯爆炸产生的原因分析
煤矿瓦斯爆炸，首先是瓦斯源，其是发生爆炸的根源之一，其次是火源，火源是瓦斯燃烧和爆炸的必要条件之一。没有火源，即使瓦斯浓度达到爆炸范围也不会发生爆炸。因此，在煤矿井下防止出现火源是十分重要的。因此煤矿瓦斯爆炸产生的原因主要由以下两个方面形成，也就是煤矿瓦斯爆炸产生的原因。
1.1瓦斯源
对于煤矿开采过程中，从矿井的井口到井下都会有可能引起瓦斯爆炸，因此对于瓦斯源主要来自于各种煤矿开采设备，和排放的尾巷。如果对这些地方不能及时地将瓦斯气体通过通风口排放出去，当积聚到一定的程度就会越有可能发生瓦斯爆炸，危险性也非常大。如何针对这些瓦斯源的地点，进行有效的处理措施，是煤矿企业需要严格抓的关键问题。
1.2瓦斯爆炸的引火源
瓦斯爆炸除了有瓦斯源外，还需要有引火源。对于煤矿开采过程的引火源，主要有各种电弧、电火花及压缩热等等，这些都会对甲烷的燃点有作用，如果到达一定的程度，只要遇到引火源就会引起瓦斯爆炸[2]。
瓦斯爆炸的发生会严重影响煤矿井下受到破坏，如果处理的不好，井下会发生火灾、透水和中毒等事故的发生，因此要注重井下生命财产的安全，要从根本上防治煤矿瓦斯爆炸。
2煤矿瓦斯爆炸的防范及其治理措施
对于煤矿开采而言，煤矿瓦斯爆炸需要进行有效地防范与治理措施如下：
2.1防止瓦斯积聚
瓦斯积聚主要是指瓦斯在局部的浓度超过2%，即体积方面超过0.5m3的这种情况。在这个体积内的浓度越高发生爆炸的可能性越大，因此，要防止瓦斯产生积聚现象，主要从几个方面进行防止，从生产技术管理上要避免出现盲巷，要加强矿井的通风管理系统，并要制定相应的井下的规章制度和奖罚制度，并能够安全地进行井下瓦斯积聚的控制。回采工作面回风道口的三角区附近如积聚瓦斯，可用席子设置风墙，引导风流，吹散局部积聚的瓦斯。
2.2防止瓦斯引燃点
为了杜绝火源，防止瓦斯爆炸事故，应采取以下措施：防止瓦斯引燃的措施是要防止引火源，从源头上控制火和热源，要杜绝一切能够引燃瓦斯爆炸的情况发生，在井下严禁携带烟草和火源，对矿灯要严格的保护，各种电源线要避免产生火花或电弧，在瓦斯浓度相对较高的地方更要进行防范，避免有在外的电源线头。要制定一系列关于引火源的防治的制度，并严格遵守，不得有半点容忍，以免酿成大灾害。如果井下发生瓦斯爆炸，必将会带来非常大的人员伤亡现象。要按规程规定检查密闭火墙，严防火墙漏风。并定期测定火区温度与瓦斯浓度，防止高温和瓦斯积聚。火区启封前一定要经过鉴定，确定火区已熄灭时才可启封。同时，也要有效地控制火源，还要控制各种容易产生电火花、电弧、压缩热等对甲烷燃点比较敏感的情形，并及时检查各种线头，以免发生短路现象而引起瓦斯爆炸[3]。
2.3防止瓦斯爆炸的范围扩大
如果瓦斯爆炸不可避免地发生，要尽最大可能把灾害减到最低的范围，将损失降到最低，首先要考虑到人员的生命安全，以免瓦斯爆炸发生透水、坍塌事件。要采用并联式的通风，而不是进行通风[4]。电气设备的防爆和防火花性能要经常检查，不符合要求应及时更换和修理。井下禁止带电检修或迁移任何电气设备。
结论
总之，就当前煤矿瓦斯爆炸是矿难中出现最严重的，直接威胁到人类的生命财产安全，煤矿管理者和相关部门要时刻以人为本，从瓦斯爆炸的根源出发进行防范及治理，将损失和灾害尽量减少到最小的情况，甚至零矿难。
参考文献：
[1]李树砖，田水承，郭彬彬. 基于ISM的煤矿瓦斯爆炸事故致因分析[J]. 矿业安全与环保. 2011（05）：115-116.
国家对煤炭工业发展提出了更高的要求，因此必须强化安全生产，确保其持续、稳定、健康发展。从煤矿事故统计数据来看，煤矿发生的重大事故大多数是由于瓦斯爆炸，我国目前国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井，因此预防控制瓦斯爆炸事故，是实现煤矿安全生产的关键。瓦斯防治是煤矿安全工作的重中之重，必须采取有利措施，有效防治煤矿重特大瓦斯事故的发生，以确保煤矿的安全生产。
1 煤矿开采中瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特点
根据对以往煤矿瓦斯爆炸事故的统计分析，发现有如下一些特点：事故地点多发生在采煤与掘进工作面；高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生，且低瓦斯矿井所占比例较大；多为火花引爆；瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大，多为大事故；煤矿瓦斯爆炸事故多伴生煤尘爆炸。瓦斯爆炸多发生在条件落后的小型煤矿或基建、技改矿井和转制矿井。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关；但主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关。发生瓦斯爆炸事故，往往是综合因素作用的结果。
1.2.1瓦斯的积聚。煤矿开采造成瓦斯积聚的主要原因是通风系统不合理和局部通风管理不善。有的因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚；有的因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚；极少数是因停电停风或者盲巷积聚而引起瓦斯积聚。
1.2.2有引爆的火源。煤矿开采引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
1.2.3瓦斯管理监管不力。好多矿井开采条件差，存在重生产，轻安全的麻痹思想。有的矿井安全监控系统监控不力、监测不到位是普遍现象。
1.2.4采掘布置不合理。一些煤矿企业由于采煤方法落后或者受短期利益驱动，矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，给安全生产带来了严重隐患。
1.2.5违规操作。许多事故分析发现，瓦斯事故多为责任事故，违章操作或管理不当是造成事故的主要原因。因此，管理水平和职工的安全意识，对于煤矿的长期安全生产非常重要。
2 煤矿开采中瓦斯爆炸的治措施
“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针确立了瓦斯防治的指导思想和方法。在煤矿生产过程中，瓦斯爆炸、燃烧和窒息事故的防治应以预防为主，落实好各项规章制度，杜绝日常生产中存在的瓦斯危害隐患。
2.1落实矿井瓦斯管理制度
根据矿井生产情况，按照《煤矿安全规程》有关规定，要建立和健全矿井瓦斯管理的有关规定和制度，相关工作人员要严格遵守、执行。如：爆破过程中的瓦斯管理制度，排放瓦斯的有关规定，瓦斯监测装备使用、管理的有关规定，盲巷、旧区和密闭启封等瓦斯管理规定，矿井瓦斯抽放、防止煤与瓦斯突出的规定。加强瓦斯抽放管理，瓦斯抽放可以将煤层中存在或释放出的瓦斯通过机械设备和专用管路抽出来，输送到地面或其他安全地点。抽放瓦斯是防治瓦斯灾害的治本措施，不仅降低了瓦斯涌出量，消除了瓦斯爆炸隐患，还能将抽出的瓦斯收集并加以利用，变害为利。
2.2强化井下火源防治措施
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外，还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现。另外，加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.3建立健全瓦斯和通风监测监控系统
按照《煤矿安全监控系统通用技术标准》（AQ 6201_2006）及《煤矿安全规程》的要求，建立完整、可靠的煤矿瓦斯、通风监测监控系统。掌握瓦斯涌出规律，进行科学、合理通风，及时发现瓦斯超限或积聚事故隐患，通过加强通风等措施消除瓦斯积聚，通过报警、断电停止作业、撤出人员等措施避免瓦斯事故的发生。
2.4加强通风管理
防止井下瓦斯积聚，首先应加强矿井通风。按实际需要分配风量并及时调节风量，利用新鲜空气来稀释并排出瓦斯，必须确保风量、风速符合《煤矿安全规程》的要求。为此，应做好以下几方面的工作：
采用机械通风。每个矿井都必须采用机械通风，禁止单独利用自然通风。主要通风机一套运转，一套备用；实行分区通风。实行分区通风，不仅可以保证各采掘面都有新鲜风流，而且在发生瓦斯燃烧或爆炸事故时，可以减小灾难范围，减少灾难损失。加强掘进巷道通风。掘进巷道应采用全风压通风或局部通风机通风。做好局部通风机管理，风筒“三个末端”管理，特别是高、突矿井掘进工作面要严格执行局部通风机供电要求。局部通风机要设置在进风口的新鲜风流处，禁止产生循环风。风筒要悬挂在巷道一帮，保持完好。风筒口离工作面的距离最大不超过5m。临时停工的地点不准停风。及时构建通风设施。为保证矿井正常通风，应在井下适当位置设置控制风流的设施，如风门、风桥、挡风墙、调节风窗等。井下要及时构建通风设施，并保证质量，经常维修，保持完好。通过风门时，应随手关好。每个矿工对任何通风构筑物都必须爱护，绝不允许任意损坏。保证风流通畅。加强通风是目前处理瓦斯的主要手段，风流不畅就会发生瓦斯事故。为保持井下采掘工作面、巷道和其他工作地点风流畅通，不得在这些地点堆积杂物，并应加强维护，以保证足够的通风断面。
2.5强化隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置，是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障。当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置，可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围。主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚，因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用。其中，隔爆水袋棚的使用最为广泛，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，及时将预先放置的水、岩粉、N2.CO2等喷洒到巷道中，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。
总之，瓦斯爆炸事故的防治，是煤矿安全工作的一个系统工程。可靠的安全装备和采取有效的措施是前提条件，重点是强化安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实好“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字”方针和建立起完善的“通风可靠、监控有效、抽采达标、管理到位”的瓦斯防治工作体系，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转。
参考文献：
一、瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。（1）浓度。瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5％～16％。当瓦斯浓度低于5％时，遇火不爆炸，但能在火焰形成燃烧层，当瓦斯浓度为9.5％时，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应)；瓦斯浓度在16％以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。（2）一定的引火温度。瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650℃～750℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7％～8％时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。（3）氧气的浓度。实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12％以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12％以上，就可能发生爆炸。因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。
二、煤矿发生瓦斯爆炸事故的原因
（1）装备设置不足，管理存在缺陷。瓦斯爆炸事故的发生原因很多，但最为直接的是工作人员的违章失职、监控系统没有启动，安全装备配置不足，没有瓦斯抽放系统或者抽放系统不能正常的运行。（2）煤矿职工素质较低、受到的教育较少，没有经过严格的安全培训，不懂通风安全管理和操作规程，安全意识淡薄。（3）瓦斯积聚的存在。瓦斯浓度达到或超过2％在采掘工作面及其他地点体积大于0.5m。另外就是种种原因包括矿井主通风机不能很好地供风或者是通风系统不合理，巷道变形、调节风门故障等原因都会造成的矿井通风不畅，导致瓦斯积聚，发生瓦斯爆炸。（4）引爆火源的现象存在。引爆火源比较多，又不易被注意，比如电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等，只能尽量的避免而不能彻底的防范。另外就是专业技术不够的电工无意损坏或拆除了防爆密闭圈，造成失爆。最后就是明灯明火、电气设备下井存在失爆的现象，造成瓦斯爆炸。
三、瓦斯爆炸事故的防治措施
（1）防止瓦斯积聚的措施。防止瓦斯爆炸事故，根本的技术措施是防止瓦斯积聚。井下防止瓦斯积聚的措施很多，最常用、最可靠的是加强通风，加强检查，加强局部瓦斯积聚处理，消除微风区或无风区，构筑科学、合理、可靠的通风设施，树立“微风作业就是事故”的观念。（2）杜绝火源是防治瓦斯事故的重要手段。瓦斯与空气混合气体的最低点燃温度，绝热压缩时565℃，其它情况下650℃，最小点燃能量为0.28mj。煤矿井下能引爆瓦斯的火源很多，矿井井下的明火（1000℃以上）、煤炭自燃、电弧（平均4000℃）、电火花、赤热的金属表面（可达1500℃）撞击和磨擦火花，都能点燃瓦斯。（3）建立健全防治瓦斯制度并强化落实到生产中。瓦斯事故的有力保障建立健全双巷间横贯、角联巷道、高冒区等薄弱地点通风和瓦斯的管理制度，消除盲区，消灭盲点。加强矿井瓦斯监测监控建设和管理，提高事故预警能力和反应能力，是很重要的防治瓦斯措施。预防瓦斯首先必须强化安全生产责任。从国家到地方，从地方到企业，先后制定了一系列的安全生产法规和制度。（4）坚持“以人为本”的思想防治瓦斯事故。瓦斯事故的核心在生产力的三大要素中，人是最具有决定性的力量和最活跃因素。“领导不重视安全等于杀人，职工不重视安全等于自杀”。因此，人在安全管理中起着举足轻重的作用。抓安全就要始终如一地坚持“以人为本”的思想，充分发挥每个人的主观能动性，使人们自身的潜能得到充分地发挥。坚决树立“瓦斯不治，矿无宁日”等一系列先进理念；全力推行开采保护层和区域预抽等最可靠、最有效的防治瓦斯治本之策。加强实现三个转变，即治理瓦斯由“局部治理”向“区域治理”，由“过程治理”向“超前治理”，由“管理措施型”向“技术工程型”转变，建设高标准的瓦斯综合治理示范矿井。而实践证明了的有效做法是：“高投入、高素质、强技术、严管理、重利用”。
参考文献
中图分类号：TD713文献标识码： A
引言
在以往发生的煤矿安全生产事故中,煤矿瓦斯事故的危害性最大。可见,要实现煤矿的安全、高效和可持续性生产,防治瓦斯是煤矿地下安全开采中必须要走出的最重要的一步,所以要深刻地认识其必要性和特殊性。瓦斯治理难度不小,单方面措施难见成效,所以必须采用综合治理的方法。一是要坚决落实和贯彻煤矿安全生产规定;二是要规范现场作业和提高操作人员的煤炭安全生产意识;三是要建立科学有效的网络监控系统和健全现场监督体制,锲而不舍地打好煤矿瓦斯治理攻坚战。
一、瓦斯治理目标
矿井并不是对瓦斯盲目的进行治理,而是要严格执行矿井所下达的既定目标,并按一定的步骤进行。
1、布署多方位瓦斯浓度监控设施,建立系统监控网络;建立系统监控网络对防治瓦斯事故是十分必要的,为实现现代化矿井瓦斯远程监控,应以计算机技术为基础,实现数字化远程监控,以达到矿井安全生产的目的;
2、制定现场规范作业标准,严防人为因素引起瓦斯事故;矿井安全生产关系到该煤矿的可持续发展,只有坚决落实煤矿的现场规范作业条例,才能从源头上杜绝人为事故的发生。
3、合理采取瓦斯防治措施,减少瓦斯事故的发生。众所周知,瓦斯爆炸存在三个必要条件,即氧气浓度、瓦斯浓度以及火源,一切的瓦斯防治措施都应该从这三个必要条件着手,但最主要还是从后两都入手。
二、煤矿瓦斯爆炸机理
1、瓦斯爆炸的基本概念
瓦斯爆炸是指甲烷在与空气混合之后，在一定的条件下遇高温热源发生的一系列剧烈的连锁反应，同时伴有高温高压的现象。在瓦斯爆炸过程中，火焰从火源占据的空间不断地传播到爆炸性混合气体所在的整个空间，其最终化学反应式如下：
2、链式反应与链载体
链式反应也称作连锁反应，是化学动力学中一类特殊的反应。一旦使用某种方式引发该反应，便能相继发生一系列连续反应，使反应自动发展下去。在这些反应中存在自由原子或自由基，即链载体，链载体的化学活性特别强，能与反应体系内的稳定分子进行反应成为反应中心。一方面使稳定分子的化学形态转化为产物，另一方面旧链载体消亡而生成新的链载体，新的链载体又迅速参与反应，如此延续下去而形成一系列的连锁反应。只要链载体不消失，反应就能一直进行下去。任何链反应都是由链引发、链传递、链终止三个步骤组成。
3、瓦斯爆炸反应简化机理
甲烷是瓦斯的主要成分，瓦斯爆炸是一种剧烈而迅速的分支链反应，其化学反应过程十分复杂。在链反应的几个步骤中，链的开始必须要受到外界能量的激发（可以是热能、光能、电磁场能等）才能进行，而对于后几个步骤，则一旦链开始以后就能很容易进行。在室温下，如果没有点火源，即使甲烷和空气的混合物能发生反应，其反应量也是极其微小的，不会发展成燃烧；一旦存在点火源，火源周围的反应量就会大大地增加，当达到甲烷爆炸浓度时就可能发生较高温度的爆炸。
三、瓦斯爆炸的条件
瓦斯是一种能够燃烧或爆炸的气体，当同时具备以下三个基本条件时，就会发生爆炸，这三个条件缺一不可。
1、瓦斯积聚，甲烷与空气混合气体中，甲烷体积分数为5%-15%。5%是瓦斯爆炸下限即最低瓦斯爆炸浓度；15%是瓦斯爆炸上限即最高瓦斯爆炸浓度。当瓦斯浓度处在下限以下时，不会发生瓦斯爆炸，只会发生燃烧；当瓦斯浓度高于上限时，也不会发生瓦斯爆炸，而只能在混合气体与新鲜空气的接触面上发生燃烧。当甲烷在混合气体中的浓度为9.5%时，爆炸最强烈。通常情况下，矿井瓦斯抽采措施落实不到位、矿井通风管理不善、通风系统不合理是矿井瓦斯积聚的主要原因，从而使得瓦斯爆炸存在可能。
2、引爆火源。引火源的能量大于最小点燃能量(0.28mJ)、温度高于最低点燃温度（595℃），并且火源存在的时间大于瓦斯爆炸的感应期。根据瓦斯爆炸事故分析，机电设备失爆和违章爆破是瓦斯爆炸的主要引火源。
3、氧气浓度，氧的浓度超过失爆氧浓度（在CO2惰化下，O2浓度12%；在N2惰化下，O29%）。氧的浓度如果低于失爆氧浓度，则瓦斯就不会发生爆炸。
四、煤矿瓦斯爆炸的预防措施
前面已经分析过瓦斯爆炸的机理，由于在链式反应中自由基具有非常大的活泼性，而且是引发瓦斯爆炸的关键所在，因而瓦斯爆炸的预防首要的是要控制自由基的浓度，也就是要严格控制甲烷的浓度，使其处在爆炸浓度范围之外。其次，由于瓦斯爆炸是一个放热反应，如果体系散热情况欠佳，那么反应所产生的热量就会因为不能及时散发出去而使体系温度越来越高，高温又促使放热反应速率加快，又会放出更多的热量，最终引发瓦斯燃烧甚至爆炸。因此，预防瓦斯爆炸应该主要从以下几个方面着手：
1、矿井主要通风机负责巷道内的通风工作,为有效的排放瓦斯,在其停止工作之前,应预先切断矿井井巷内其他导体电源,警戒其他人员勿进入该区域。在有排放瓦斯的需求时,应预先做好瓦斯排放相关报告并制定相应措施,按一定的规程报煤矿安全生产主要负责人审批。
2、瓦斯安检人员应负责送电区域的安全检查,一般来说是在井下中央变、配电所送电之前的情况下进行,检查的主要内容为该区域的瓦斯浓度,只有当瓦斯浓度低于0.5%的情况下,才可以通知变、配电所负责人送电,以防止电火花引起瓦斯爆炸的情况发生。
3、瓦斯安检人员也有责任对停风区的二氧化碳和瓦斯浓度进行抽检,当通风机因某方面的原因停止工作时,在任何情况下这个步骤都是不可或缺的,瓦斯安检人员应该在有人陪同的情况下记录瓦斯的浓度,这一过程是由巷道外部向深部进行的,若瓦斯浓度超过一定范围,检测人员应立刻退出该区域并向上级反应情况。
4、严格井下爆破管理，坚决执行“一炮三检”制度。井下电气设备选用必须符合《规程》的要求，未经防爆性能检查不能下井，使用中应特别注意电火花的产生。严格井下火源管理，避免产生撞击、摩擦火花等以防止引燃瓦斯。
5、在所有运输巷和回风巷中撒布岩粉，在井下采用各种被动式隔爆技术和自动隔爆技术等防止瓦斯爆炸范围的扩大。加强火区管理，防止火灾，瓦斯和煤尘爆炸。
6、停风区域内瓦斯浓度低于1.0%(含1.0%),以及二氧化碳浓度低于1.5%(含1.5%),瓦斯安检人员可按照规定直接排放瓦斯,但要确保通风机和电源控制附近风流的瓦斯浓度低于0.5%。
7、若上述区域瓦斯浓度超过1%但又低于或是3.0%,或是在下列一种情况,二氧化碳浓度超过1.5%而又低于3.0%,这时安检人员不能私自做出决定,必须上报给主管通风安全的领导,在领导做出合理批示后,方可进行下一步的操作。
8、当两者的检测浓度超过3.0%时,这时候又不同于4)和5)中的处理方式,瓦斯安检人员必须向总调度室工作人员汇报并随时做好工作准备。
9、在矿井生产区域内,若积聚的瓦斯浓度大于2.0%且体积大于0.5m3时,瓦斯安检人员应提高警惕,且有义务对该区域进行应急处理,若还是不能及时解决,立即向上级负责人反映情况,由分管瓦斯处理负责人牵头,并指定专人技术处理。
10、采取浓度稀释的方法排放瓦斯,即将待排放的瓦斯风流和外部风流充分混合(规定混合瓦斯浓度不得超过1.5%,且要求外部风流低于2%),然后排出,在对此操作,应撤消无关工作人员,断开沿路电源,并在此区域设警戒线。
结束语
瓦斯防治是矿井安全生产的重中之重,根据国家“十二五”要求,煤炭企业要认真地贯彻国务院提出的关于安全生产的每一项重要决议,扎实地落实煤矿瓦斯防治具体措施,以改造矿井通风系统为基点,以加强监督管理为手段,以提高从业人员安全素养为辅助,从多方位、多因素、多系统实现关于瓦斯综合治理这一目标。
参考文献
[1]景国勋,段振伟,程磊．瓦斯煤尘爆炸特性及传播规律研究进展［J］．中国安全科学学报,2009,19(4)124．
中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0270-01
在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治措施，十分重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点：①瓦斯爆炸多为大事故；②事故地点多发生在采煤与掘进工作面；③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；④多为火花引爆；⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿。
1.2 事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1 煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处；有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6% 。
例：南山煤矿现开采的15#层和18#层，均为容易自燃煤层，最短发火期为37天，一般发火期3～6个月，煤层自燃发火是影响南山矿煤安全生产的主要因素之一。
另外15号煤层、18-1号煤层、18-2号煤层已由有资质鉴定部门进行了煤尘爆炸性鉴定，经鉴定煤尘爆炸指数30.65%～35.44%，有爆炸危险。
经过2008年瓦斯等级鉴定为高瓦斯突出矿井。
1.2.2 瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如1994年9月17日17时30分左右，南山煤矿西一区南部七层235普放区发生了一起特大瓦斯爆炸事故，造成56人死亡，11人受伤。
这起事故主要是涉及该区的通风设备较多，通风系统复杂、不稳定，上山角风机停运，造成瓦斯大量涌出到工作面及上山角，而引起瓦斯积聚：在工作面上出口处，采煤工在架梁过程中，使用手锤敲打铰接顶梁联结销时产生的火花而引起瓦斯爆炸。
1.2.3 引爆火源的存在
煤矿井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。据统计在多起特大瓦斯爆炸事故中，有大部分是由放炮产生的火花引爆的；电器设备及电源线电火花引起爆炸的也占相当一部分比例。
1.2.4 装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。经过特大瓦斯事故处理调查后得知，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行，监控系统也不能有效发挥作用。
1.2.5 管理水平低
许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6 企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2 加强瓦斯管理、制定技术措施、预防瓦斯爆炸
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有：优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1 加强预防措施管理
2.1.1煤矿瓦斯抽放技术
提高瓦斯抽放率，主要对本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等，并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具。
例：南山煤矿使用的ZY-300型钻机、ZY-750型钻机对井下采取采前预抽、边掘边抽、采后边采边抽、上隅角埋管抽、顶板巷打高位孔抽等方法，真正做到了多措并举治理瓦斯，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。
2.1.2 提高监测技术管理
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。
我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66. KJ2000. KJ2000N等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。
例：现南山煤矿安装了KJ2000N型号矿井安全综合监控系统，并具有如下功能：
①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤冲击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测； ⑧分布式光纤测温监测预报系统，对采空区内“三带”温度变化能够进行同时监测，提高了发火点精准定位。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
2.1.3 加强井下火源管理
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源加强管理、制定防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。所以加强明火管理，严格动火制度，可以消除引爆瓦斯的火源。
2.2 隔爆措施管理
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚装置。
被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
例：南山煤矿井下对各主要运输大巷、运输机道、采煤工作面、煤掘工作面进行安设隔爆水袋棚，经核定安设44处隔爆水袋棚，实际安设46处隔爆水袋棚。
3 结论
【文章编号】1672-5158（2012）10-0397-01
在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70％左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。
一、瓦斯爆炸特点
根据历年煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点：
①瓦斯爆炸多为大事故；
②事故地点多发生在采煤与掘进工作面；
③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；
④多为火花引爆；
⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；
⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿；
⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。
二、事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
我国煤矿井下开采条件普遍较差。①煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。②煤矿井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。③矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。④一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
三、瓦斯爆炸事故的预防措施
1）对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全『生检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2）优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
3）隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
2、引火源温度为650摄氏度至750摄氏度；
3、空气中氧气浓度大于百分之十二。
防止瓦斯爆炸的措施：
1、优化通风网络及通风系统，防止瓦斯积聚。
中图分类号：TD712文献标识码： A 文章编号：
引言：
煤矿采空区内环境条件复杂多变，由于采空区内残煤的氧化自燃等原因引起采空区内环境温度和压力逐渐升高，而瓦斯爆炸受很多因素的影响，如环境压力、环境温度都对瓦斯爆炸界限有重要影响。笔者针对煤矿采空区不同温度、不同压力等特殊环境条件下的瓦斯爆炸界限进行了研究，提出了预防煤矿采空区爆炸事故的安全对策措施，可为相关煤矿提供有效的预防采空区瓦斯爆炸的手段，从而保障矿井的安全生产。
1、煤矿采空区环境条件
随着煤矿开采强度的增大，煤矿开采深度也在逐渐增加，受瓦斯梯度的影响，瓦斯涌出量将随着开采深度的增加而增大，这使得采空区内瓦斯浓度也随之增大。以兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿为例，矿井生产初期9-15号煤的原始瓦斯含量为3.85m³/t；7号煤的原始瓦斯含量为4.14 m³/t。随着开采深度的增加，考虑到瓦斯梯度的因素，矿井生产后期煤的原始瓦斯含量在初期基础上乘以1.1的系数加以修正。故矿井生产后期9-15号煤的原始瓦斯含量为4.30m³/t；7号煤的原始瓦斯含量为4.55m³/t。硫磺沟煤矿采空区内瓦斯体积分数在18％～20％。由于采空区内未采尽煤的氧化自燃等原因引起采空区内环境温度和压力逐渐升高，其采空区内环境温度可达20～40℃，环境压力达0.1～0.5MPA。
2、环境温度对瓦斯爆炸界限的影响
运用特殊环境20L爆炸特性测试系统进行环境温度对瓦斯爆炸界限的影响实验研究。该测试系统由点火系统、高压配气系统、爆炸罐体、数据采集系统、高温加热系统五大部分组成。
在环境温度不高的情况下(＜100℃），瓦斯爆炸上限与环境温度呈线性规律变化。随着环境温度的升高，瓦斯爆炸上限随之增大，当环境温度达到100℃时，瓦斯爆炸上限增大到16.5％。这是因为环境温度升高，其分子内能增加，正向反应速率常数变大，使原来不燃的系统成为可燃、可爆系统。
针对硫磺沟煤矿采空区内环境温度在20～40℃的特点，在环境温度为40℃的情况下，瓦斯爆炸上限为16.0％，而采空区内瓦斯体积分数在18％～20％，此上限浓度略低于该矿采空区内的瓦斯浓度。随着采空区内环境温度的升高，瓦斯爆炸上限明显增大，存在较大的爆炸危险性。所以在采空区必须实时监控环境温度，以防止瓦斯爆炸事故的发生。
3、环境压力对瓦斯爆炸上限的影响
试验在高压环境气体爆炸特性试验装置中进行，其上连接有压力传感器，并 与TST6150数据采集存储仪相连，用于测定爆炸前后的压力信号。采用DHN－200型高能电火花能量发生器产生电火花点火，在触发数据采集系统的同时，采用手动触发点火，实现对爆炸数据的采集。
在环境压力不高的情况下（＜1.013MPA），瓦斯爆炸上限与环境压力呈线性关系变化。初始压力变大，瓦斯爆炸上限增大，且初始压力对瓦斯爆炸上限的影响非常明显。当初始压力增大到1.013 MPA时，瓦斯爆炸上限增大到20.5％。这是因为初始压力的增加，使得分子之间的碰撞频率得到增加，在一定程度上使得更多的瓦斯气体参与起始的爆炸反应，同时也增加了其反应速率，使得反应能够持续进行下去。
硫磺沟煤矿采空区环境压力在0.1～0.5MPa，当环境压力为0.503MPA时，瓦斯爆炸上限增大到17.6％，而采空区内瓦斯体积分数在18％～20％，此上限浓度略低于该矿采空区内的瓦斯浓度。随着采空区内环境压力的升高，瓦斯爆炸上限明显增大，存在较大的爆炸危险性。采空区内环境压力时常变化，所以必须实时监控采矿区内的环境压力，以防止瓦斯爆炸事故的发生。
4、影响瓦斯爆炸过程的主要因素
4.1、瓦期混合气体组成
长期以来,人们实验研究了瓦斯混合气体组成对爆炸过程的影响,从而确定了瓦斯爆炸的极限浓度，安全氧浓度范围的等浓度参数,并被写入一些经典著作或教材中，但就巷道内气体浓度分布对爆炸过程的影响没有多少的资料报道。作者认为巷道内瓦斯混合气体浓度分布不均一,建立起来的浓度梯度场,也会引起湍流的形成和增强。
4.2、点火源
有大量的资料报道点火源的实验研究,其研究主要集中在最小点火源的测试、点火方式和火源位置等方面。
4.3、巷道断面几何参数
瓦斯爆炸传播过程具有明显的尺寸效应。当实验管道直径小到一定尺寸时,爆炸火焰不能传播；当管道直径大小适当时,爆炸火焰传播到一定距离后形成弱爆轰,但随后火焰锋面的能量大部分被固壁界面吸收,爆炸自行消失；管道直径大于某一个临界值时,固壁界面的热效应不再占居主导地位,只要管道足够长,总可以形成爆轰。
4.4、障碍物的影响
火焰在试验管道内传播时,在容器壁面上(与粗糙度有关),剪切和速度梯度会在未燃流场中发展,如果还存在障碍物,则流场就会进一步变形,并在障碍物表面的边界层和尾迹中形成速度梯度,在火焰通过一个单台阶障碍物的过程中,在火焰未到达之前,未燃混合物的平移流动建立了一个高速梯度场和一个围绕障碍物的伴随绕流场;当火焰到达这一障碍物时,随着火焰沿梯度场的聚汇,火焰表面被迅速拉伸,并发生伸长和折叠,在尾迹流中的剪切层使当地燃烧速度得到相当大的增加火焰将在一个较大表面上消耗燃料和氧气,导致热释放率的增加,火焰传播速度加快;较高的燃烧速度导致了火焰前面未燃混合物较大的平移流动速度,这又会引起流场梯度的进一步增大,导致了更强烈的火焰伸展和折叠.
5、采空区瓦斯爆炸预防技术措施
根据发生瓦斯爆炸的条件,预防采空区自燃火灾瓦斯爆炸首要的最根本的措施就是预防煤自然发火。因此,必须坚持综合治理、预防为主的方针,
5.1、瓦斯爆炸界限受环境压力和环境温度的影响较大。由于煤矿采空区内的环境压力和环境温度经常发生变化，因此，针对煤矿采空区特殊的环境条件，提出有针对性的瓦斯爆炸预防技术措施是非常有必要的。
（1）为减少由于煤的氧化反应造成环境温度升高，采空区内不得遗留未经设计规定的煤柱。
（2）在开采过程中，煤层掘进工作面临近采空区时，必须采取相应措施，加强通风，控制火源等。
（3）采掘工作面的进风和回风不得经过采空区。
（4）抽放采空区瓦斯时，必须经常检查CO浓度和气体温度等参数的变化，发现有自然发火征兆时，应当立即采取措施。
（5）安装安全监控系统，时刻监测采空区内CH4、O2、CO、温度、湿度、压力、风速等参数，发现异常必须立即报告矿调度室，采取相应措施。
（6）开采容易自燃和自燃的煤层时，必须对采空区采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等措施，编制相应的防灭火设计，防止自燃。
（7）采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采用抗冲击密闭墙等措施加强采空区的密闭，防止向采空区内漏风。
5.2、综合性预防措施
（1）强制放顶
强制放顶就是在瓦斯浓度未达到爆炸(燃烧)界限时,把顶板 提前强制放下来。这时即使随着工作面向前推进,采空区瓦斯浓度能达到爆炸(燃烧)界限,但可提前将火源消灭于无形之中,使顶板岩石冒落相互摩擦产生的能量不足以引燃引爆瓦斯。因此采取强制放顶措施也是防止采空区瓦斯爆炸(燃烧)的有效手段。
在进行强制放顶前,应根据顶板岩石的性质、回采参数等因素准确计算放顶参数,计算 出放顶厚度,使放顶后 的采空区尽量不留空顶区。
（2）尾巷分流采空区瓦斯
尾巷分流采空区瓦斯的方法适应于煤层瓦斯含量不太大的矿井和煤炭不易自燃的煤层,保证采空区涌出的瓦斯不至于造成回风瓦斯浓度超限。根据《煤矿安全规程》(2001版)第一百三十七条规定,尾巷内瓦斯浓度不得超过2.5%,并应遵守有关规定。如果采空区瓦斯涌出量太大,导致工作面回风和总回风瓦斯浓度。超限,就要考虑结合瓦斯抽放等方法,共同治理采空区瓦斯。
（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,丢煤严重,采空区瓦斯大量涌出；由于煤柱的支撑作用,顶板冒落不及时,很容易造成顶板冒落带和瓦斯爆炸(燃料)适宜浓度带重叠,再加上足够的氧气,发生采空区瓦斯爆炸(燃烧)的可能性较大。而长壁工作面由于煤炭回收率高(一般达到90%以上),丢煤少,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出的比例较小,其顶板管理为全部垮落法,随采随冒,一般不会形成大面积的空顶区,发生采空区瓦斯爆炸(燃料)的可能性非常小。
结语：
综上所述，通过科学的实验对采矿区的瓦斯爆炸的影响因素进行分析，找出应对措施，从而保障矿井的安全生产。
一、认清矿井瓦斯
什么是矿井瓦斯呢？矿井瓦斯就是在采掘过程中从煤层、岩层、采空区中放出的和生产过程中产生的各种有害气体的总称。煤矿井下的有害气体有甲烷（沼气）、乙烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氮氧化物、氢、氨等，其中甲烷所占比重最大，在80%以上。所以，矿井瓦斯习惯上又单指甲烷。矿井瓦斯是经地壳运动被埋入地下的亿万年前的古代植物，在地热和厌氧细菌的作用下与煤同时生成的。每生成1吨煤，可同时生成400立方米以上的瓦斯；但在漫长的地质年代中，大量的瓦斯已经逸散出去了，只有少量的瓦斯保存在煤层中。矿井瓦斯是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体。它混合到空气中，既看不见，又摸不到，还闻不出来；但它在空气中占的比例大了，会使空气中的氧气含量降低，能造成人员缺氧窒息死……每立方米瓦斯的质量为0.716千克，只有空气的一半稍多点，所以，它经常积聚在巷道的顶部和冒高的空洞中；它难溶于水，但扩散性和渗透性很强，煤层、岩层、采空区中的瓦斯能很快地涌到井下巷道中来。矿井瓦斯和空气混合到一定浓度时，遇到火能够发生燃烧或爆炸。为此，井下不准抽烟、不准随意打开矿灯、不准无安全措施进行电焊气焊、严禁穿化纤衣服等。一氧化碳是一种剧毒气体，因为它与血液中的血红蛋白的结合能力要比氧气与血液中的血红蛋白的结合力大300倍，所以，当空气中含有的一氧化碳被吸入人体后，血液中的血红蛋白就先同一氧化碳结合，就会造成人体组织和细胞的大量缺氧而中毒死亡。按体积计算，空气中的一氧化碳浓度达0.048%时，1小时内可使人轻微中毒；症状是头痛、恶心、耳鸣、心悸；吸入新鲜空气后，症状迅速消失。空气中一氧化碳浓度达0.128%时，1小时内可使人严重中毒，这时除有轻微中毒的各种症状外，并出现肌肉疼痛、四肢无力、恶心、呕吐、感觉迟钝，甚至短时间昏厥、丧失行动能力等症状；同时皮肤和黏膜呈桃红色，两颊、前胸和尤为明显；及时吸入新鲜空气或氧气后，能较快地清醒，数天内可以恢复，一般无后遗症。空气中一氧化碳浓度达0.4%时，经过20―30分钟人即死亡；如果浓度达1%时，人经过几次呼吸即会失去知觉1―2分钟后会引起致命中毒；症状是失去知觉、痉挛、突然昏倒，可昏迷数小时，甚至几昼夜，严重者呼吸停顿，处于假死状态，有的清醒后可能精神异常，甚至出现呆滞或瘫痪等后遗症。在井下遇到一氧化碳中毒者时，应该尽快地将他移到新鲜空气处，注意保暖，立即进行人工呼吸或输氧气。
二、掌握瓦斯爆炸的条件
在煤矿的采掘生产过程中，有大量的瓦斯向巷道和采空区中涌出。它有普通涌出和特殊涌出两种形式。普通涌出是煤层和岩层中的瓦斯均匀地、缓慢地、长期地向采掘巷道中涌出的形式。它是矿井瓦斯的主要来源。特殊涌出包括瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯二氧化碳突出。这种涌出形式带有突然性，并具有音响和强大的动力作用，有很大的破坏性，对矿井安全生产威胁很大。瓦斯爆炸必须具备下列三个条件，缺一就不能发生爆炸。
（1）瓦斯浓度。瓦斯与空气混合，按体积计算，瓦斯浓度在5%―至16%时具有爆炸性。瓦斯爆炸界限不是固定不变的。如有别的可燃气体或煤尘混入，或温度、压力增加后，瓦斯爆炸界限就会扩大，瓦斯浓度不到5%就可能爆炸，超过16%还会爆炸；惰性气体混入后，可使瓦斯爆炸的界限缩小，瓦斯浓度达到5%也不爆炸，不到16%即失去爆炸性。如果混入的惰性气体很大，就可能使瓦斯与空气的混合气体失去爆炸性。
（2）点燃瓦斯的火源。井下煤炭自燃、明火、电气火花、架线机车火花、吸烟以及摩擦、撞击和放炮产生的火花都可以点燃瓦斯。在井下防止各种火源的出现，对防止瓦斯爆炸是十分重要的。因此，任何人都应该自觉的不把火种带到井下，不在井下吸烟，不随意打开矿灯。
（3）空气中的氧气含量。在空气与瓦斯混合的气体中，如果氧气含量低于12%，混合气体就失去爆炸性。在正常生产的矿井中，不可能采用降低空气中的氧气含量的办法来防止瓦斯爆炸。对于已经封闭的火区或正在处理中的火区，尤其是对高瓦斯矿井火区，可以采取注入惰性气体、降低氧气含量的方法来防止瓦斯爆炸。
三、加强通风驱瓦斯
瓦斯爆炸的危害性表现在以下几个方面：
瓦斯爆炸后产生剧毒气体―一氧化碳。井下发生瓦斯爆炸以后，将会产生大量的一氧化碳。空气中的一氧化碳浓度，按体积计算达到0.4%时，人在短时间内就会中毒死亡。一氧化碳中毒是瓦斯爆炸造成人员伤亡的主要原因。
瓦斯爆炸后产生高温。瓦斯浓度为9.5%时，瓦斯爆炸的瞬间温度可达1850―2650摄氏度。这样高的温度对井下人员和设备有很大的危害，还可能伴生火灾。
瓦斯爆炸以后产生的高压气体。瓦斯爆炸以后，巷道中的空气压力约为爆炸前的7倍左右。高压空气以每秒几百米的冲击波浪向四周扩散，不仅摧毁巷道支架和设备，同时也是造成人员伤亡的重要原因之一，还可扬起煤尘，引发煤尘爆炸。
瓦斯爆炸后，在爆破地点，由于空气稀薄，问地急剧下降，水蒸气凝结成水，在爆源附近会迅速星星横低压区，因而爆炸波又会反向冲击，这对巷道的破坏更大。当低压区迅速积聚瓦斯，或反向冲击的空气中带来的瓦斯足够多，又有充足的氧气和引爆火源时，就可形成二次爆炸。1995年6月淮南某煤矿曾发生1000多次瓦斯连续爆炸，造成数十人伤亡的爆炸事故。
防止井下瓦斯积聚，首先应加强矿井通风，按实际需要分配风量并及时调节风量，利用新鲜空气开稀释并排出瓦斯。为此，应做好以下几方面工作。对于瓦斯矿井，应采取抽出式通风。
加强掘进巷道通风。掘进巷道要利用总风压通风或采用局部通风机通风。局部通风机要设置在风口的新鲜风流处，禁止产生循环风。风筒要悬挂在巷道一帮，保持完好。风筒口离工作面最大不超过5米。临时停工的地点不准停风。
在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6%。
1.2.2瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
1.2.3引爆火源的存在
煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产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起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。
1.2.4装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行，监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统，但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器，而造成特大瓦斯事故的发生，死亡16人。
1.2.5管理水平低
许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2控制瓦斯爆炸事故的技术措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1瓦斯爆炸事故的预防措施
2.1.1煤矿瓦斯抽放技术
1)我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
2)为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
3)瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步
改善。
4)利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
5)煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
2.1.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94.KJ95.KJ73.KJ66等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤中击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
2.1.3井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
2.2隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
1)被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
中图分类号：TD712.7 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）06－0059－02
在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可发现有以下一些特点：①瓦斯爆炸多为大事故；②事故地点多发生在采煤与掘进工作面；③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；④多为火花引爆；⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿；⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。
1.2 事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1 煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处；有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6%。
1.2.2 瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚；有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚；有两起事故主要是因停电、停风而引起瓦斯积聚；有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
1.2.3 引爆火源的存在
煤矿井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产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起是由放炮产生的火花引爆的；有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。
1.2.4 装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外，乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行，监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统，但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器，而造成特大瓦斯事故的发生，死亡16人。
1.2.5 管理水平低
许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6 企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。
2 控制瓦斯爆炸事故的技术措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有：优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等；抑制爆炸主要采用隔爆、抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1 瓦斯爆炸事故的预防措施
2.1.1 煤矿瓦斯抽放技术
（1）我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
（2）为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术；提高单一低透气性煤层的抽放率；研制钻进能力更强的钻机具；完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及设备。
（3）瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。
（4）利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。
（5）煤矿瓦斯治理应与煤层气产业化紧密结合。
2.1.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，且具有以下功能：①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤中击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测；⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测；⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。
2.1.3 井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外，还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外，加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4 优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。
2.2 隔爆措施
矿井隔爆、抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
2.2.1 被动式隔爆棚
隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。
2.2.2 自动式抑爆装置
使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，及时将预先放置的水、岩粉、N2、CO2等喷洒到巷道中，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB－Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂，能将爆炸限制在距爆源40～60 m之内；YBW－1型无电源触发式抑爆装置，适合安装在距爆源20～45 m的巷道中；ZYB－S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理，当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时，触发气体发生器快产生的高压气体喷洒消焰剂，抑制火焰的传播。
3 结束语
瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程，除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本转变。
Cause Analysis and Countermeasures of Coal Mine Gas Explosion
