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主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在,戊烷以上為液體。 如遇明火,即可燃燒,發(fā)生"瓦斯"爆炸,直接威脅著礦工的生命安全。

瓦斯爆炸即為甲烷燃燒的放熱反應(yīng),化學(xué)方程式為

CH4+2O2=點(diǎn)燃=CO2+2H2O

當(dāng)空氣中氧氣濃度達(dá)到10%時(shí),若瓦斯?jié)舛仍?%-16%之間,就會(huì)發(fā)生爆炸,濃度在30%左右時(shí),就能安靜的燃燒。

分類

瓦斯是一般民眾對(duì)氣體燃料的通稱,可分為液化石油氣與天然氣、煤氣三大類。

煤氣

一般把煤氣又稱瓦斯(gas),從字面意思上講,是與煤有關(guān)的氣體,但是在不同的使用環(huán)境下,煤氣具有不同的解釋:

在石油化工中,指干餾煤炭所得到的作為燃料的氣體,其主要成分是氫、甲烷、乙烯、一氧化碳、石腦油,另外還有少量的氮和二氧化碳等不可燃燒的雜質(zhì)。多稱為"煤制氣"。

俗語(yǔ)中一般所說的"煤氣",指的是煤炭不完全燃燒所產(chǎn)生的氣體,主要成分是一氧化碳,如煤氣中毒,也有的時(shí)候指的是含硫量過高的煤燃燒后產(chǎn)生的含有二氧化硫等硫化物的混合氣體,如口語(yǔ)中的"煤氣味",而實(shí)際上一氧化碳是沒有氣味的。

有時(shí)也指液化石油氣,如煤氣罐即是裝液化石油氣的鋼瓶。

液化氣

液化石油氣(Liquid PETroleum Gas )是由原油煉制或天然氣處理過程中所析出的丙烷與丁烷混合而成,在常溫常壓下為氣體,經(jīng)加壓或冷卻即可液化,通常是加壓裝入鋼瓶中供用戶使用,故又稱之為液化瓦斯或桶裝瓦斯。

液化石油氣無色、無味、無毒、易燃、易爆,基于安全上的考量,供應(yīng)家庭使用之液化石油氣皆添加臭味劑,一有漏氣即可察覺。

液化石油氣經(jīng)加壓灌裝入鋼瓶?jī)?nèi)是液體,但流出容器就會(huì)變成氣體,氣化后之體積較液體體積擴(kuò)增270倍;熱值每公斤約10720千卡。液化石油氣氣化后之重量約為空氣的1.5倍,因此漏氣時(shí),易滯留在低處或角落�？諝饣烊�1.8%至9.5% 的液化石油氣,遇到火源便會(huì)產(chǎn)生燃燒或爆炸。

天然氣

天然氣(Natural Gas )俗稱天然瓦斯,由瓦斯公司敷設(shè)管線供應(yīng)用戶使用,故又稱之為導(dǎo)管瓦斯或自來瓦斯。

天然瓦斯是古生物遺骸長(zhǎng)期沉積地下,經(jīng)慢慢轉(zhuǎn)化及變質(zhì)裂解而產(chǎn)生之氣態(tài)碳?xì)浠�合�?其主要成份為甲烷,并含有少量之乙烷、丙烷、丁烷等碳?xì)浠�合物及少量之不燃性氣體。臺(tái)灣地區(qū)瓦斯公司所供應(yīng)之天然氣熱值約為每立方公尺8900千卡至9900千卡之間。

天然氣與液化石油氣一樣,皆具無色、無味、無毒、易燃、易爆之特性,同樣基于安全考量,瓦斯公司供應(yīng)之天然氣皆遵照政府之法令規(guī)定,添加臭味劑,以防止天然氣意外泄漏而造成危險(xiǎn)。天然氣比重較空氣輕,漏氣時(shí),易往上飄散�？諝庵兄�天然氣含量達(dá)5%至15% 之間,遇到火源即會(huì)引起燃燒或爆炸。

液化石油氣與天然氣是極為乾凈、方便之能源,完全燃燒時(shí),均是產(chǎn)生無毒之二氧化碳,不完全燃燒時(shí),則會(huì)產(chǎn)生有毒之一氧化碳。

"我們只有一個(gè)地球",這是大家耳熟能詳?shù)沫h(huán)�？谔�(hào),也因此,已經(jīng)極力在推廣汽車使用瓦斯,以代替會(huì)造成污染的汽油。由于瓦斯燃燒系氣體與空氣溷合,較為均勻,進(jìn)入汽車汽缸之?dāng)?shù)量亦較為平均,故非常容易燃燒,而且又沒有雜質(zhì),可說是一種最不會(huì)污染的燃料,值得大家努力來推廣。除了上面所說的用途外,在較為先進(jìn)的歐美國(guó)家和日本等,還把瓦斯拿來用在瓦斯烤箱、瓦斯飯鍋、瓦斯冰箱、瓦斯冷暖氣機(jī)....等,瓦斯的功能實(shí)在太多、太大了。

安全

一、瓦斯器具均應(yīng)裝設(shè)在空氣流通之場(chǎng)所。

瓦斯燃燒時(shí),如果空氣不夠,非常容易產(chǎn)生一氧化碳,而一氧化碳是非常容易在不知不覺中使人中毒的氣體。一般人所說的瓦斯中毒,其實(shí)就是吸入一氧化碳中毒所致。因此瓦斯器具一定要裝在空氣暢通的地方。

二、各式瓦斯?fàn)t具與周圍強(qiáng)壁、天花板等可燃性材料或不可燃性材料應(yīng)保持之安全距離。

三、密閉空間內(nèi)應(yīng)嚴(yán)禁設(shè)置瓦斯器具,若特殊情況需求時(shí),其裝置方法請(qǐng)洽當(dāng)?shù)赝咚狗��?wù)站或公司。

瓦斯,容易點(diǎn)燃,使用很方便;相對(duì)的,如果不小心漏出來,也很容易引起火災(zāi)。但是只要我們防范得宜,這些危險(xiǎn)事故,都可以避免。下面就告訴你防范的方法。

一、慎防漏氣:瓦斯災(zāi)害之罪魁禍?zhǔn)拙褪锹��?只要做好防漏的工作,災(zāi)害便不會(huì)發(fā)生。

二、恪遵『人離火滅』安全守則:

1、使用瓦斯時(shí),人不可遠(yuǎn)離。

2、夜間睡覺時(shí),應(yīng)關(guān)閉瓦斯開關(guān)。

3、外出時(shí),應(yīng)將瓦斯總開關(guān)關(guān)閉。

事故處理

1、關(guān)閉爐具及龍頭開關(guān)

2、關(guān)閉瓦斯表及熱水器開關(guān),不可啟閉電器開關(guān)。

3、通知瓦斯公司處理。

4、中毒時(shí),迅速將中毒者移到通風(fēng)處,松解衣物,呼吸新鮮空氣。

5、盡量使中毒者安靜休息,并使下額向上抬高。

6、如呼吸微弱或停止時(shí),請(qǐng)即時(shí)作人工呼吸。

7、癥狀嚴(yán)重時(shí),送醫(yī)院急救。

8、關(guān)閉瓦斯表前及熱水器開關(guān)。

9、關(guān)閉爐具及龍頭開關(guān)。

10、用滅火器、水、砂土、濕毛巾或棉被滅火。

11、發(fā)生火災(zāi),請(qǐng)之即通知119及瓦斯公司。

12、火災(zāi)后,不可擅自開啟瓦斯,須經(jīng)瓦斯公司安全檢查合格才可通氣使用,以免造成二次災(zāi)害。

煤礦瓦斯則是指的天然氣。植物在成煤過程中生成的大量氣體,又稱煤層氣。腐植型的有機(jī)質(zhì),被細(xì)菌分解,可生成瓦斯;其后隨著沉積物埋藏深度增加,在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中,由于煤層經(jīng)受高溫、高壓的作用,進(jìn)入煤的碳化變質(zhì)階段,煤中揮發(fā)分減少,固定碳增加,又生成大量瓦斯,保存在煤層或巖層的孔隙和裂隙內(nèi)。

中國(guó)煤礦術(shù)語(yǔ)中的瓦斯是從英語(yǔ)gas譯音轉(zhuǎn)化而來,往往單指CH4(甲烷,也稱沼氣)。地下開采時(shí),瓦斯由煤層或巖層內(nèi)涌出,污染礦內(nèi)空氣。每噸煤、巖含有的瓦斯量稱煤、巖的瓦斯含量,主要決定于煤的變質(zhì)程度、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)等因素。一般情況下,同一煤層的瓦斯含量隨深度而遞增。

出現(xiàn)形式

瓦斯從煤、巖層涌出的形式有:

①緩慢、均勻、持久地從煤、巖暴露面和采落的煤炭中涌出,是礦內(nèi)瓦斯的經(jīng)常來源。

②在壓力狀態(tài)下的瓦斯,大量、迅速地從裂隙中噴出,即瓦斯噴出。

③短時(shí)間內(nèi)煤、巖與瓦斯一起突然由煤層或巖層內(nèi)噴出,即煤、巖和瓦斯突出。單位時(shí)間涌出的瓦斯量稱絕對(duì)涌出量 (m3/min);平均日產(chǎn)一噸煤涌出的瓦斯量稱相對(duì)涌出量(m3/t)。

根據(jù)中國(guó)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定,按照CH4(瓦斯)相對(duì)涌出量和涌出形式將礦井分為三類:

①相對(duì)涌出量等于或小于10m3/t為低瓦斯礦井;

②大于10m3/t為高瓦斯礦井;

③煤與沼氣突出礦井。瓦斯涌出量的大小決定于煤、巖層瓦斯含量和開采技術(shù)因素。瓦斯涌出量在同一礦井內(nèi)隨開采深度的增加、開采規(guī)模的擴(kuò)大和機(jī)械化程度的提高而增大。1981年中國(guó)主要煤礦中高沼氣礦占29%;煤與沼氣突出礦井占16%,大部分位于遼寧、四川、貴州和湖南等省。

檢查安全技術(shù)

1、瓦斯檢查員必須嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制度。

2、應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度。

3、瓦斯檢查員負(fù)責(zé)檢查所管轄范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛�、溫度�?一通三防"設(shè)施的運(yùn)行情況。

4、當(dāng)井下局部地區(qū)瓦斯超限時(shí),在濃度小于3 %時(shí),能及時(shí)處理;發(fā)現(xiàn)"一通三防"中的隱患時(shí),能立即采取措施,并應(yīng)向通風(fēng)調(diào)度匯報(bào)。

5、必須熟悉礦井通風(fēng)系統(tǒng)和所管轄范圍內(nèi)的通風(fēng)、防塵、瓦斯、防滅火設(shè)施。

6、瓦斯檢查員應(yīng)攜帶瓦檢儀、溫度計(jì)、檢查棍、膠皮管、記錄表格。

7、在領(lǐng)取瓦檢儀時(shí)應(yīng)檢查藥品、電路、氣密性、條紋是否符合要求;領(lǐng)取一氧化碳檢定器時(shí)應(yīng)檢查氣密性和螺栓。

8、必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)通風(fēng)、瓦斯等的規(guī)定,會(huì)填寫瓦斯檢查記錄手冊(cè)、牌板及有關(guān)報(bào)表。

9、測(cè)定一氧化碳濃度的操作方法,按本規(guī)程火區(qū)觀測(cè)工第10、11條執(zhí)行。

10、瓦斯檢查記錄牌板的吊掛位置,對(duì)于回采工作面應(yīng)掛在進(jìn)、回風(fēng)巷的頂板良好處,有尾巷的掛在柵欄處;對(duì)于臨時(shí)停工的掘進(jìn)工作面、已采區(qū)、火區(qū)密閉墻、盲巷、硐室等應(yīng)掛在頂板良好的柵欄處。

11、循環(huán)檢查瓦斯的次數(shù)和順序是(1)瓦斯檢查次數(shù)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;(2)循環(huán)檢查瓦斯的順序和有關(guān)規(guī)定如下①采煤工作面是從進(jìn)風(fēng)巷開始,經(jīng)采煤工作面、上隅角、回風(fēng)巷、尾巷柵欄處等為一次循環(huán)檢查;②雙巷掘進(jìn)工作面由一名瓦斯檢查員檢查時(shí),一次循環(huán)檢查瓦斯應(yīng)從進(jìn)風(fēng)側(cè)掘進(jìn)而開始到回風(fēng)側(cè)掘進(jìn)面;③循環(huán)檢查中,應(yīng)在采掘工作面上、下次檢查的間隔時(shí)間里確定無人工作區(qū)或其他檢查點(diǎn)的檢查時(shí)間;④采掘工作面檢查瓦斯的間隔時(shí)間要均勻,在正常情況下,每班檢查3 次的,其相隔時(shí)間不允許過大或過小,每班檢查2 次的,其相隔時(shí)間要求不允許半班內(nèi)完成一班的檢查次數(shù)。

12、每次檢查瓦斯后,必須填寫瓦斯記錄手冊(cè)、黑板牌,并隨時(shí)向調(diào)度站匯報(bào)。

13、局部瓦斯積聚或臨時(shí)停風(fēng)的盲巷內(nèi)積聚瓦斯時(shí),在瓦斯?jié)舛炔怀�過3%的情況下,可按照制定的排放措施就地排放,但不準(zhǔn)一風(fēng)吹;當(dāng)積聚的瓦斯?jié)舛瘸�過3 %時(shí),應(yīng)報(bào)請(qǐng)礦總工程師主持制定措施,并按措施規(guī)定進(jìn)行排放。

14、使用瓦斯檢定器檢查甲烷和二氧化碳濃度的方法如下:(1)在待測(cè)瓦斯地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)流中清洗瓦斯室,將微讀數(shù)回零位,基線對(duì)零;(2)在檢測(cè)地點(diǎn)、帶輔助管擠壓氣泵5 ~7 次,觀測(cè)檢定器,讀出甲烷濃度;(3)在檢測(cè)地點(diǎn)檢查二氧化碳濃度時(shí),先按上述方法測(cè)出甲烷濃度;再將輔助管拔掉,用檢查甲烷的方法測(cè)出混合氣體濃度;混合氣體濃度減去甲烷濃度即得二氧化碳濃度。

15、瓦斯檢查牌板填寫內(nèi)容包括檢查地點(diǎn)名稱、甲烷及二氧化碳濃度、其他有害氣體濃度、溫度、檢查日期、班次、時(shí)間、次數(shù)、瓦斯檢查員姓名等。瓦斯檢查記錄牌板應(yīng)隨著檢查點(diǎn)位置的變化而及時(shí)移動(dòng)。

爆炸

瓦斯爆炸是一種熱一鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(也叫鏈鎖反應(yīng))。當(dāng)爆炸混合物吸收一定能量(通常是引火源給予的熱

能)后,反應(yīng)分子的鏈即行斷裂,離解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的游離基(也叫自由基)。這類游離基具有很大的化學(xué)活性,成為反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行的活化中心。在適合的條件下,每一個(gè)游離基又可以進(jìn)一步分解,再產(chǎn)生兩個(gè)或兩上以上的游離基。這樣循環(huán)不已,游離基越來越多,化學(xué)反應(yīng)速度也越來越快,最后就可以發(fā)展為燃燒或爆炸式的氧化反應(yīng)。所以,瓦斯爆炸就其本質(zhì)來說,是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。

當(dāng)其在空氣中的濃度超過55%時(shí),能使人很快窒息死亡,是煤礦生產(chǎn)中的主要危害因素。防止瓦斯集聚的基本方法是以足夠的風(fēng)量將瓦斯沖淡,排出地面。當(dāng)瓦斯涌出量很大時(shí),還須用專門措施控制瓦斯的涌出,最有效而廣泛使用的方法是用管道將瓦斯抽到地面(見瓦斯抽放)。抽出的 CH4可做工業(yè)、民用燃料和化工原料。CH4燃燒熱為8540~9500kcal/m3,1m3約相當(dāng)于1.5kg煙煤。瓦斯爆炸即為CH4燃燒,化學(xué)方程式為CH4+2O2 = CO2+2H2O

爆炸條件

瓦斯爆炸的條件是:一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣。

1、瓦斯?jié)舛?/P>

瓦斯爆炸有一定的濃度范圍,把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%~16%

當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí),遇火不爆炸,但能在火焰外圍形成燃燒層,當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí),其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反應(yīng));瓦斯?jié)舛仍?6%以上時(shí),失去其爆炸性,但在空氣中遇火仍會(huì)燃燒。

瓦斯爆炸界限并不是固定不變的,它還受溫度、壓力以及煤塵、其它可燃性氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。

2、引火溫度

瓦斯的引火溫度,即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度。一般認(rèn)為,瓦斯的引火溫度為650℃~750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當(dāng)瓦斯含量在7%一8%時(shí),最易引燃;當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí),引燃溫度即降低;在引火溫度相同時(shí),火源面積越大、點(diǎn)火時(shí)間越長(zhǎng),越易引燃瓦斯。

高溫火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要條件之一。井下抽煙、電氣火花、違章放炮、煤炭自燃、明火作業(yè)等都易引起瓦斯爆炸。所以,在有瓦斯的礦井中作業(yè),必須嚴(yán)格遵照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

3、氧的濃度

實(shí)踐證明,空氣中的氧氣濃度降低時(shí),瓦斯爆炸界限隨之縮小,當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時(shí),瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對(duì)井下密閉的火區(qū)有很大影響,在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧的濃度低,并不會(huì)發(fā)生爆炸。如果有新鮮空氣進(jìn)入,氧氣濃度達(dá)到12%以上,就可能發(fā)生爆炸。因此,對(duì)火區(qū)應(yīng)嚴(yán)加管理,在啟封火區(qū)時(shí)更應(yīng)格外慎重,必須在火熄滅后才能啟封。

瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓,促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊,造成人員傷亡,破壞巷道和器材設(shè)施,揚(yáng)起大量煤塵并使之參與爆炸,產(chǎn)生更大的破壞力。另外,爆炸后生成大量的有害氣體,造成人員中毒死亡。

預(yù)防

主要有:

①用礦井通風(fēng)和控制瓦斯涌出等方法,防止瓦斯?jié)舛瘸�過規(guī)定(如瓦斯抽放、加強(qiáng)通風(fēng)等);

②控制火源,消滅電器失爆,杜絕非生產(chǎn)需要的火源,如井下嚴(yán)禁吸煙、攜帶如火柴、打火機(jī)等點(diǎn)火物品入井、明火照明等。對(duì)生產(chǎn)中不可避免的高溫?zé)嵩?采用專門措施嚴(yán)加控制,如只準(zhǔn)使用特制的礦用安全炸藥和電氣設(shè)備,加強(qiáng)井下火區(qū)的管理,禁止井下拆開礦燈等;

③配備足夠數(shù)量專職瓦斯檢查工加強(qiáng)檢查,配備礦井瓦斯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)連續(xù)檢查工作地點(diǎn)的CH4濃度和通風(fēng)狀況。

截至2007年底,國(guó)內(nèi)探明煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量1340億立方米,煤層氣年商業(yè)產(chǎn)量不足4億立方米。根據(jù)《煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用"十一五"規(guī)劃》,到2010年,新增煤層氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量3000億立方米;煤層氣、煤礦瓦斯抽采量100億立方米;建設(shè)煤層氣輸氣管道10條,設(shè)計(jì)總輸氣能力65億立方米;重點(diǎn)建設(shè)沁水盆地、鄂爾多斯盆地東源兩大煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地。