煤矿安全 瓦斯爆炸预防措施 《煤矿安全技术》情境2-2 瓦斯爆炸预防措施.ppt

　 陕西能源职业技术学院 资源与测绘工程学院 * 课程单元策划设计 情境二 矿井瓦斯防治技术 任务 相关知识 知识链接 课时 煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出量 （1）矿井瓦斯性质 （2）煤层瓦斯生成与赋存 （3）矿井瓦斯涌出与等级划分 （1）煤层瓦斯预测 （2）矿井瓦斯浓度测定 （3）防突技术措施 2 瓦斯爆炸预防措施 2 矿井瓦斯浓度的测量与瓦斯管理 4 煤与瓦斯突出防治 （1）矿井瓦斯爆炸机理 （2）煤与瓦斯突出机理 （1）防止矿井瓦斯爆炸措施 2 2 矿井瓦斯抽采 任务实施方法 1.理论（应知）：互动讨论（分学习小组）、案例分析研讨； 2.技能（应会）：实验论证、体验操作训练、仿真操作实训 3.考核方式：任务过程综合考评 * 一、瓦斯爆炸机理和效应 1.瓦斯爆成机理 瓦斯爆炸——是CH4与O2组成爆炸性混合气体遇热源产生激烈化学反应的结果。 （1）爆炸性混合气体CH4与O2充分反应时： CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 882.6KJ/mol （2）爆炸性混合气体CH4与O2反应不充分时： CH4 + O2= CO + H2 + H2O ※ 矿井特殊的环境条件CH4与O2混合性爆炸气体, 一般为反应不充分爆炸。 相关知识 任务2 瓦斯爆炸预防措施 * 2.瓦斯爆炸效应 （1）爆炸气体温度：CH4浓度9.5%爆炸产生的温度，自由空间达1850℃，封闭空间达2650℃； （2）爆炸冲击波：由爆炸前空气压力增大到0.75MPa；但爆炸正向冲击波峰压力高达2MPa； 正向冲击波叠加和反回时，可形成高达1OMPa的压力。 （3）爆炸传播速度：每秒数百米至数千米，爆轰式传播速度可达2500m/s。 （4）产生有毒有害气体。据瓦斯爆炸后的气体成分测定，O2为6%～10%；N2为82%～88%； CO2为4%～8%；CO为2%～4%。 任务2 瓦斯爆炸预防措施 * 二、瓦斯爆炸条件及其影响因素 1.瓦斯爆炸基础条件 （1）瓦斯爆炸浓度：CH4爆炸浓度下限为5%， CH4爆炸浓度上限为15%。 CH4浓度为9.5%时 瓦斯爆炸威力最强。CH4浓度在7％～8％时 最容易爆炸。 （2）氧气的浓度：爆炸混合气体中O2＞12%。 （3）引燃热源温度：不低于650℃～750℃、最小 点燃能量为0.28mJ。 任务2 瓦斯爆炸预防措施 * 2.影响矿井瓦斯爆炸的因素 （1）可燃可爆性气体的掺入：混合气体爆炸下限降低或上限升高。如混合气体中的CH4为3%， 乙烷(C2H6)为1%时，混合气体的爆炸下限为4.4%. （2）可爆性煤尘的掺入：增强爆炸的猛烈程度，还可降低瓦斯的爆炸下限。如瓦斯混合气 体中煤尘浓度达68g/m3时，瓦斯的爆炸下限降低到2.5%。 （3）惰性气体的掺入：阻碍爆炸活化中性的形成，可以升高瓦斯爆炸的下限、降低上限、 减小爆炸区间的范围，又可以降低氧的浓度。如瓦斯混合气体中加入36%N2或25.5%的CO2， 可以使瓦斯空气混合物丧失爆炸性。 （4）环境初始温度：温度越高，瓦斯混合气体热化反应越快，爆炸范围越大。 （5）环境初始气压：压力升高时，爆炸下限变化很小，而爆炸上限则大幅度增高。 任务2 瓦斯爆炸预防措施 * 一、设备仪器及材料 1.设备仪器 （1）瓦斯爆炸试验装置。 （2）多种气体采样器。 2.实验材料 （1）标准CH4气样（浓度100%）。 （2）CO、CO2、O2气体检定管。 实验 矿井瓦斯性验证 * 二、实验步骤 1.准备工作 （1）接通电源，启动计算机；瓦斯实验装置电源开关打开； （2）用纸封闭瓦斯实验装置的爆炸筒两端； 2.实验操作 （1）接上瓦斯瓶充气管充入甲烷气体，待爆炸实验装置显示器GH4浓度达所预定值后， 关闭充气阀，拔掉充气管； （2）启动气压泵，待压力表指示0.2MPa后，关闭气压泵； （3） 双击桌面实验图标，出现对话框，使监测实验瓦斯浓度均衡到所需实验值； （4）点击计算机实验控制对话框中确定调节参数按钮后，再点击开始起爆按钮，使爆炸 装置点火器点火引爆瓦斯。 实验 矿井瓦斯性验证 *