瓦斯是一种无毒、无味、无色的易燃易爆性气体。
瓦斯的主要成分是甲烷,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。一般生活中常说的天然瓦斯、煤矿瓦斯(矿井瓦斯),就是人们熟悉的天然气。瓦斯事故已成为煤矿生产过程中最大的安全隐患。
瓦斯,在人类的日常生活中,可说扮演了非常重要的角色;像食物烹调,要用瓦斯炉;洗澡用热水,要用瓦斯热水器;甚至连汽车都可用瓦斯当燃炓;另外像盖房子用的漂亮瓷砖,都是用瓦斯烧出来的。
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)瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围,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,但能在火焰外围形成燃烧层,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)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%一8%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。
高温火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以,在有瓦斯的矿井中作业,必须严格遵照《煤矿安全规程》的有关规定。
(3)氧的浓度
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。这一性质对井下密闭的火区有很大影响,在密闭的火区内往往积存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧的浓度低,并不会发生爆炸。
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。
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。