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瓦斯爆炸是隧道施工常見的地質(zhì)災(zāi)害之一，而且危害性相當(dāng)大，極大地威脅著人們的 生命及財(cái)產(chǎn)安全。在隧道施工過程中，如果遇到煤系地層，煤層內(nèi)的游離態(tài)、吸附態(tài)的瓦 斯氣體，由于原始平衡壓力狀態(tài)遭到破壞，瓦斯會(huì)沿著煤層或圍巖縫隙進(jìn)入隧道內(nèi)部，由 于隧道施工過程中通風(fēng)條件相對(duì)較差，如果瓦斯得不到及時(shí)排出洞外，就會(huì)引起瓦斯爆炸，從而引起一系列的地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重影響施工安全。  
一、瓦斯爆炸條件  
瓦斯爆炸必須同時(shí)具備四個(gè)條件：①瓦斯本身具有爆炸件：⑦瓦斯必須懸浮于空氣 中，并達(dá)到一定的濃度；③存在能引燃瓦斯爆炸的高溫?zé)嵩矗虎芤欢舛鹊难鯕?  
1．瓦斯的可燃性及爆炸性  
瓦斯的主要成分是甲烷( CH4)，也就是天然氣的主要成分，易燃易爆，如果瓦斯燃燒產(chǎn)生的熱能得不到及時(shí)的釋放，就會(huì)產(chǎn)生爆炸，從而引起更大的災(zāi)害。  
2. 懸浮瓦斯的濃度  
瓦斯的密度很小，當(dāng)隧道空氣中只有懸浮的瓦斯達(dá)到一定濃度時(shí)，才可能引起爆炸，單位體積中能夠發(fā)生瓦斯爆炸的最低或最高瓦斯量稱為下限和上限濃度。低于下限濃度或高于上限濃度瓦斯都不會(huì)發(fā)生爆炸。瓦斯爆炸的濃度范圍與瓦斯的成分、粒度引火源的種類和溫度及度試驗(yàn)條件等有關(guān)，一般說來，瓦斯爆炸的下限濃度為30— 50g/m3，上限濃度為1000 - 2000g/m，，其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為300 - 500g／m3。  
3.引燃瓦斯爆炸的高溫?zé)嵩?nbsp;
瓦斯的引燃溫度變化范圍較大，它隨著瓦斯性狀、濃度及試驗(yàn)條件的不同而變化。我國瓦斯爆炸的引燃溫度在650 -1050℃之間，一般為700 - 800℃。瓦斯爆炸的最小點(diǎn)火能為4.5 - 40mJ。這樣的溫度條件，幾乎一切火源均可達(dá)到，如爆破火焰、電氣火花、機(jī)械攣擦火花、瓦斯燃燒或爆炸、井下火災(zāi)等。 
3．一定濃度的氧氣 
瓦斯爆炸是一種氧化反應(yīng)，方程式為CH4+2O2====CO2+2H2O或2CH4+3O2=====2CO+4H2O,
是在高溫或一定點(diǎn)火能的熱源作用下，空氣中氧氣與瓦斯急劇氧化的反應(yīng)過程。瓦斯爆炸是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，如果氧氣濃度達(dá)到瓦斯充分燃燒所需量時(shí)，瓦斯充分燃燒產(chǎn)生C02，否則產(chǎn)生CO。由此可見，具備一定濃度的氧氣是瓦斯爆炸的必要條件，要求氧氣的濃度不低于18%  （體積分?jǐn)?shù)）。隧道和煤礦井氧氣濃度一定大于18%，所以在防止瓦斯爆炸過程中一般不會(huì)考慮這一條件。
二、瓦斯爆炸特征
瓦斯本身是可燃物質(zhì)，當(dāng)它以游離態(tài)存在時(shí)，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增加；瓦斯與空氣混合，在高溫作用下吸收能量，形成氣體外殼，即活化中心，當(dāng)活化中心的能量達(dá)到一定程度后，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程開始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃；閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，并使之參與鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致燃燒過程急劇地循環(huán)發(fā)生，當(dāng)燃燒不斷加劇，火焰速度達(dá)到每秒數(shù)百米后，瓦斯的燃燒便在一定臨界條件下呈跳躍式轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?
1. 形成高溫、高壓、沖擊波
瓦斯爆炸火焰溫度為1600 -1900℃，爆源的溫度達(dá)到2000℃以上，這是瓦斯爆炸得以自動(dòng)傳播的條件之一。在隧道或礦井條件下，瓦斯爆炸的平均理論壓力為736kPa，但爆炸壓力隨著離開爆源距離的延長而呈跳躍式增大。爆炸過程中如遇障礙物，壓力將進(jìn)一步增加，尤其是連續(xù)爆炸時(shí)，后一次爆炸的理論壓力將是前一次的5 -7倍。瓦斯爆炸產(chǎn)生的火焰速度可達(dá)1120m/s，沖擊波速度為2340m/s。
2. 瓦斯爆炸具有連續(xù)性
由于瓦斯爆炸具有很高的沖擊波速，能將巷道中落塵揚(yáng)起，甚至使圍巖破碎形成新的瓦斯，導(dǎo)致新的爆炸，有時(shí)可如此反復(fù)多次，形成連續(xù)爆炸，這是瓦斯爆炸的重要特征。
3．瓦斯爆炸的感應(yīng)期
瓦斯爆炸也有一個(gè)感應(yīng)期，即瓦斯受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時(shí)間。根據(jù)試驗(yàn)，瓦斯爆炸的感應(yīng)期主要決定于圍巖中煤的揮發(fā)分含量，一般為40%( 280ms)，揮發(fā)分越高，感應(yīng)期越短。
4．產(chǎn)生大量的CO
瓦斯爆炸時(shí)產(chǎn)生的CO，在災(zāi)區(qū)氣體中濃度可達(dá)2% -3%，甚至高達(dá)到8%壽右-爆乩斯爆炸事故中受害者的大多數(shù)(70% - 80%)是由于CO中毒造成的。
三、瓦斯爆炸事故實(shí)例
(1) 2015年2月成都龍泉驛區(qū)五洛路I號(hào)隧道發(fā)生爆炸，爆炸聲從洛帶鎮(zhèn)旁邊的山腳傳出，然后洛帶的北面山腳冒出濃煙。隨后，當(dāng)?shù)剡€下起了“灰塵雨”，從天而降的灰塵、泥沙撒在當(dāng)?shù)鼐用窈陀慰蜕砩希恍┸囕v上也布滿了塵點(diǎn)。爆炸的沖擊力將隧道口附近大量的建筑物震毀，相鄰的板房工棚屋頂被掀起了一大片，停放在一側(cè)的施工貨車等被推出數(shù)百米遠(yuǎn)，四周散落著大量石塊，鐵皮等物體。 事故當(dāng)場造成3人死亡，8名施工人員及12名周邊群眾受傷，其中2人重傷，被送往醫(yī)院救治，另有1人中度傷，17人輕傷，遇難4人。
(2) 2005年12月22日14日40分，四川省都江堰至汶川高速公路董家山右線隧道發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，造成44人死亡，11人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失2035萬元。董家山隧道左線全長4090m，右線全長4060m，事故發(fā)生時(shí)右線隧道完成開挖1487m、襯砌1419m。事故原因是由于掌子面處塌方，瓦斯異常涌出，致使模板臺(tái)車附近瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸極限，模板臺(tái)車配電箱附近懸掛的三芯插頭短路產(chǎn)生火花引起瓦斯爆炸。