采空區(qū)瓦斯爆炸、燃燒點(diǎn)火源的確定

在陽(yáng)城、沁水兩縣發(fā)生的60起瓦斯爆炸（燃燒）事故中，除北莊礦車場(chǎng)發(fā)生的一次瓦斯爆炸初步界定為煤炭自燃外，有26起采空區(qū)瓦斯爆炸（燃燒）的點(diǎn)火源均排除了明火、炮火、雷管火、電火花、高溫表面和熱輻射等因素，事故處理時(shí)雖初步認(rèn)為頂板冒落過(guò)程中互相撞擊摩擦火花可能是引燃瓦斯的火源，但均沒(méi)沒(méi)有理論及實(shí)驗(yàn)作為依據(jù)，為了查證引起采空區(qū)瓦斯爆炸（燃燒）的點(diǎn)火源，擬從下面3個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：一是采空區(qū)護(hù)頂煤自燃引燃引爆采空區(qū)瓦斯的可能性；二是采空區(qū)頂板垮落巖石之間相互撞擊引燃引爆瓦斯的可能性；三是采空區(qū)頂板垮落過(guò)程中巖石間相互摩擦引燃引爆采空區(qū)瓦斯的可能性。

1 采空區(qū)護(hù)頂煤自燃引燃引爆采空區(qū)瓦斯的可能性。

如果煤本身具有自燃性，煤與空氣接觸，氧化會(huì)產(chǎn)生熱量，若散熱條件不良，熱量積蓄到一定程度便會(huì)引起煤炭自燃，從而引發(fā)采空區(qū)瓦斯爆炸（燃燒）事故。此類事故多發(fā)生在有大量遺煤的采空區(qū)、出現(xiàn)裂隙的煤柱和巷道冒高處。眾所周知，影響煤自燃的內(nèi)在因素有煤的物理、化學(xué)性質(zhì)、變質(zhì)程度和煤巖成份。其中煤的化學(xué)成分和變質(zhì)程度對(duì)煤的自燃起著主導(dǎo)作用。各種牌號(hào)的煤化學(xué)成分不同，自燃性質(zhì)也不同：褐煤比煙煤易自燃，而煙煤中又以炭化變質(zhì)程度最低的長(zhǎng)焰煤和氣煤的自燃性最強(qiáng)；炭化變質(zhì)程度高的貧煤和無(wú)煙煤自燃性較小。由此可見(jiàn)，煤炭的自燃性是隨著煤的變質(zhì)程度的增高而降低。同一牌號(hào)的煤含硫化物較高時(shí)，因吸氧性較強(qiáng)，則易于自燃。影響煤自燃的外在因素主要是指煤層地質(zhì)條件及礦山開(kāi)采技術(shù)條件，這兩個(gè)因素決定了煤接觸空氣量的多少以及煤和外界的熱交換條件。

從表1可以看出，沁河、蘆葦河流域的無(wú)煙煤變質(zhì)程度高，吸氧性較弱，而且煤中含硫、磷均較低，所有煤樣均屬三類不易自燃。再結(jié)合調(diào)研結(jié)果，發(fā)生的26起采空區(qū)瓦斯爆炸多在工作面回采初期，由此可見(jiàn)，采空區(qū)護(hù)頂煤不存在自燃引燃引爆采空區(qū)瓦斯的可能性。

2 頂板垮落巖石相互撞擊引燃引爆采空區(qū)瓦斯的可能性

巖石相互撞擊實(shí)驗(yàn)裝置是采用壓縮彈簧為動(dòng)力，用等能量模擬方式槍射成型巖樣并使 其和爆炸槽內(nèi)固定的巖柱（周圍又規(guī)程一些巖塊）相碰撞來(lái)模似頂板垮落巖石相互撞擊引燃引爆采空區(qū)瓦斯的可能性。