瓦斯与煤尘爆炸事故的自救与互救

一、瓦斯爆炸

（一）矿井瓦斯的性质及危害

矿井瓦斯是矿井中由煤层和岩层中气体放出的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷（沼气）。它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。另外，在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。

瓦斯是开采煤炭过程中释放出来的无色、无味、无臭气体，有四大危害：一是可以燃烧，引起矿井火灾；二是会爆炸，导致矿毁人亡；三是浓度过高导致人员缺氧窒息、甚至死亡；四是会发生煤（岩）与瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道，甚至引起瓦斯爆炸、人员窒息死亡。

（二）瓦斯爆炸的条件

1.瓦斯爆炸受瓦斯浓度的影响。

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，但能在火焰外围形成燃烧层；当瓦斯浓度为9.5%时，爆炸威力最大（氧和瓦斯完全反应）；当瓦斯浓度在16%以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。

2.瓦斯爆炸受温度、压力以及煤尘、其他可燃性气体、惰性气体混入等因素的影响。

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。当瓦斯浓度量在7%～8%时，最易引燃；在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.瓦斯爆炸受高温火源的影响。

高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。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。

4.瓦斯爆炸受氧气浓度的影响。

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，但因氧气的浓度低，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。

二、煤尘爆炸

（一）煤尘的基本含义

煤尘是在采煤时巷道中飞扬着的煤粉。煤尘污染空气，细微颗粒的煤炭粉尘是矿山五大自然灾害之一，可引发矿工的煤肺病，影响矿工身体健康。当煤尘在空气中浓度和氧气浓度达到一定界限并有明火时，可发生煤尘爆炸造成灾害。

（二）煤尘爆炸的危害及特征

1.形成高温、高压、冲击波。

煤尘爆炸火焰温度为1600～1900℃，爆源的温度达到2000℃以上，这是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一。在矿井条件下煤尘爆炸的平均理论压力为736KPa，但爆炸压力随着离开爆源距离的延长而跳跃式增大。爆炸过程中如遇障碍物，压力将进一步增加，尤其是连续爆炸时，后一次爆炸的理论压力将是前一次的5～7倍。煤尘爆炸产生的火焰速度可达1120m／s，冲击波速度为2340m／s。

2.煤尘爆炸具有连续性。

由于煤尘爆炸具有很高的冲击波速，能将巷道中落尘扬起，甚至使煤体破碎形成新的煤尘，导致新的爆炸。煤尘爆炸有时可如此反复多次，形成连续爆炸，这是煤尘爆炸的重要特征。

3.煤尘爆炸的感应期。

煤尘爆炸也有一个感应期，即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。根据试验，煤尘爆炸的感应期主要决定于煤的挥发分含量，一般为40%～280ms，挥发分越高，感应期越短。

4.产生大量的“粘焦”。

挥发分减少或形成“粘焦”煤尘爆炸时，参与反应的挥发分约占煤尘挥发分含量的40%～70%，致使煤尘挥发分减少。根据这一特征，可以判断煤尘是否参与了井下的爆炸。对于气煤、肥煤、焦煤等黏结性煤的煤尘，一旦发生爆炸，一部分煤尘会被焦化，黏结在一起，沉积于支架的巷道壁上，形成煤尘爆炸所特有的产物——焦炭皮渣或粘块，统称“粘焦”。“粘焦”也是判断井下发生爆炸事故时是否有煤尘参与的重要标志。

5.产生大量的CO。

煤尘爆炸时产生的CO，在灾区气体中浓度可达2%～3%，甚至高达到8%左右，爆炸事故中受害者的大多数（70%～80%）均是由于CO中毒造成的。

三、瓦斯、煤尘爆炸的自救与互救措施

（一）防止瓦斯爆炸时遭受伤害的措施

1.背向空气颤动的方向，俯卧倒地，面部贴在地面，以降低身体高度，避开冲击波的强力冲击。

2.屏住气暂停呼吸，用毛巾捂住口鼻，防止把火焰吸入肺部。

3.最好用衣物盖住身体，尽量减少身体暴露面积，以减少烧伤。

4.爆炸后，要迅速按规定佩戴好自救器，弄清方向，沿着避灾路线，赶快撤退到新鲜风流中。若巷道破坏严重，不知撤退是否安全时，可以到支护较完整的地点躲避等待救援。

（二）掘进工作面发生瓦斯爆炸的自救与互救措施

1.小型爆炸的自救与互救。

小型爆炸发生时，掘进巷道和支架基本未遭破坏，遇险矿工未受直接伤害或受伤不重时，应立即打开随身携带的自救器，佩戴好后迅速撤出受灾巷道到达新鲜风流中。对于附近的伤员，要协助其佩戴好自救器，帮助撤出危险区；不能行走的伤员，如在靠近新鲜风流30～50m范围内，要设法将其抬运到新鲜风流中；如距离远，则只能为其佩戴自救器，撤出灾区后立即向矿调度室报告。

2.大型爆炸的自救与互救。

大型爆炸发生时，掘进巷道遭到破坏，退路被阻，但遇险矿工受伤不严重时，应佩戴好自救器，千方百计疏通巷道，尽快撤到新鲜风流中；如巷道难以疏通，应坐在支护良好的棚子下面或利用一切可能的条件建立临时避难硐室，稳定情绪、等待救援，并有规律地发出呼救信号；对于受伤严重的矿工要为其佩戴好自救器，使其静卧待救；要充分利用压风管道、风筒等改善避难地点的生存条件。

（三）采煤工作面瓦斯爆炸的自救与互救措施

1.危害较轻的瓦斯爆炸的自救与互救

在进回风巷道没有发生垮落被堵死，通风系统破坏不大，所产生的有害气体容易被排除的情况下，采煤工作面进风侧的人员一般不会受到严重伤害，应逆风撤出灾区。回风侧的人员要迅速佩用自救器，经最近的路线进入进风侧。

2.危害较重的瓦斯爆炸的自救与互救

如果爆炸造成严重的垮落冒顶，通风系统被破坏，爆源的进、回风侧都聚积大量的一氧化碳和其他有害气体，该范围内所有人员都有发生一氧化碳中毒的可能。为此，在爆炸后，没有受到严重伤害的人员，要迅速佩戴自救器。在进风侧的人员要逆风撤出；在回风侧的人员要设法经最短路线，撤退到新鲜风流中。如果冒顶严重无法撤出，首先要把自救器佩用好，并协助重伤员在较安全地点待救；附近有独头巷道时，也可进入暂避，并尽可能用木料、风筒等设立临时避难场所，并把矿灯、衣物等明显的标志物，挂在避难场所外面明显的地方，然后进入室内静卧待救。

（四）爆炸波及区域矿工的自救与互救措施

1.听到爆炸声或感受空气的颤动、看到有浓烟等征兆时，受爆炸波及区的人员不要惊慌，应立即佩戴好自救器，就近报警，有组织地沿避灾路线撤到安全地点。

2.靠近事故地点的人员，一时来不及佩戴自救器时，应俯卧倒地，面部贴在地面，最好是俯于水沟附近，用湿毛巾捂住口鼻，用衣物盖住身体露出部分，躲开冲击波，免受烧伤；尽量减少呼吸，以防中毒；然后取下身上的自救器佩戴好。3.由于自救器防护时间有限，当灾区范围大时，遇险矿工可进入就近设置的避难硐室，换戴上防护时间较长的自救器退出灾区，或者利用硐室中的集体供气装置呼吸，维持生命待救。

4.因爆炸导致巷道垮落，浓烟大火封住巷道无法通过及弄不清事故地点，人员无法撤出时，或撤到就近的避难硐室等待救援；或退到顶板坚固、无有害气体、近水处等安全地点待救；或在两道风门间、机电硐室、独头巷道等处，利用身边的材料构筑临时避难硐室静卧待救。

5.待救期间要随时注意附近情况的变化，发现危险时应立即转移。在撤退和转移的路线上和躲避地点，都要留有明显标记，并有规律地发出呼救信号。