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瓦斯、煤尘的危害及防治

瓦斯、煤尘的危害及防治 2011年12月02日 来源： 　煤矿井下常见的自然灾害有顶板、水、火、瓦斯和煤尘五种，简称“五害”，其中瓦斯、煤尘管理是煤矿安全管理的重中之重，随着矿井开采深度不断加深，瓦斯涌出量逐渐加大，中级地压与瓦斯异常涌出现象时有发生，同时也严重威胁着矿井安全生产，“一通三防”工作的核心仍然是防治瓦斯、煤尘事故。

一、瓦斯、煤尘的形成

瓦斯是矿井在开采过程中，从煤岩体内涌出的有害气体的总称，其主要成分是甲烷（CH4），俗称沼气，它是一种无色、无味、无臭的气体，而且具有燃烧性和爆炸性，对安全生产危害最大。瓦斯的成因有多种假说，多数人认为煤层瓦斯是腐植型有机物，在成煤过程中伴生的气体产物，它的形成大致可分两个阶段（时期），即：从植物遗体到泥炭属于生物造气时期，从褐煤、烟煤直到无烟煤属于煤化变质作用造气时期。第一阶段产生的瓦斯通过渗透和扩散而大部分散失于古大气中，一般不会保存在煤层内。变质年代中，二氧化碳大部分为地下水的流动所吸收而消失；甲烷，由于地层的隆起、侵蚀和断裂以及甲烷本身原因，在其压力与浓度差的驱动下转移和扩散，部分或大部分散失到大气中或转移到围岩内，只有一小部分保存在煤层内或在运移途中遇到良好的封闭和存储条件，而形成煤层气田。

煤尘为粉尘，其主要成分是煤，且其中游离状态二氧化碳含量小于10%，是煤矿在生产过程的细小颗粒。在煤矿生产中几乎所有的作业，包括煤炭的采掘、运输、提升等过程，均能产生矿尘。

但是矿尘的产生量不是绝对的，而是随着地质情况、煤层赋存条件、煤炭及采煤方法等不同而变化。一般来说，在煤矿井下若没有防尘措施，每昼夜产生的煤尘量约等于采煤量的1%左右。

二、瓦斯、煤尘的危害

瓦斯爆炸必须同时具备三个条件：一是瓦斯浓度在5%-16%范围内；二是具有一定温度的高温热源，一般沼气的点燃温度为650OC；三是氧浓度，一般在12%以上。瓦斯爆炸的危害主要表现在两个方面；一是产生高温高压导致人员伤亡，破坏矿井设备；二是产生CO等有害气体，这是造成人员伤害的主要原因。

瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一，甚至引起煤尘爆炸、矿井火灾、冒顶等二次灾害，从而加重了灾害的后果，造成生产难以在短时间内恢复。还有些煤层开采到一定深度后，在生产过程中还能发生煤与瓦斯突出，产生很大的破坏作用。

煤尘是煤矿生产中的另一大危害。其危害主要有两个方面：一方面是引起职业病——煤肺病和煤矽肺；另一方面是煤尘能爆炸。煤尘爆炸危害性大，一是煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸温度可高达2000oc甚至更高，这样的高温热源，能再次点燃达到一定浓度的煤尘，使其发生爆炸；二是煤尘爆炸时，气温骤升，压力增大，可达0.7~0.8mpa；三是产生强烈的冲击波和火焰；四是产生大量的一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳含量可达2%~3%，甚至可达8%，而二氧化碳可达10%以上，这是 造成人员大量伤亡的重要原因。煤尘爆炸同样必须具备三个条件：一是煤尘具有爆炸性，二是空气中浮游煤尘具有一定的浓度，三是存在能点燃煤尘的引火源。

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