4 瓦斯危害及隧道瓦斯防治 4.1 瓦斯危害概述 4.1.1 瓦斯的性质 瓦斯是指以甲烷 CH4为主的有毒、有害气体的总称。瓦斯是各种气体的混合物，其成分是很复杂的，它含有甲烷、二氧化碳、氮和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等，但主要成分是甲烷。 甲烷（CH4）是一种无色、无味、无嗅的气体。在标准状态 (温度为 0℃、大气压为 101.3kPa)下，瓦斯密度为 0.716kg/m3 (空气密度为 1.29kg/m3 ) 。瓦斯由于含有其它气体而具有特殊的气味。由于瓦斯较轻，故常积聚在隧道的顶部、断面变化处、隧道塌腔内、模板台车等处。 4.1.2 瓦斯的危害 ⑴瓦斯窒息 甲烷本身虽然无毒，但空气中的甲烷浓度较高时，就会相对降低空气中的氧气浓度。氧气浓度相对减少，使人窒息死亡。当空气中甲烷浓度升高，氧气量降到 17%，使感到呼吸困难，氧含量降到 12%以下时，使人窒息死亡。 因此，凡隧道内通风不良的地区，都必须及时封闭或设置栅栏，并悬挂“禁止入内”的警标，严防人员入内。 ⑵瓦斯燃烧和爆炸 当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸，一旦形成灾害事故，就会造成大量作业人员的伤亡，严重影响隧道的安全生产，瓦斯爆炸事故是瓦斯隧道事故中最严重的事故。 4.1.3 瓦斯爆炸的危害 瓦斯爆炸的主要危害是产生高温焰面，冲击波和有害气体。 焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体，其速度快、温度高。从正常的燃烧速度（1~2.5 m/s）到爆轰式传播速度（2500m/s），焰面温度可高达 2150℃~2650℃。焰面经过之处，人被烧死或大面积烧伤，可燃物被点燃而发生火灾，扩大灾情。 冲击波锋面压力由几个大气压到 20个大气压，前向冲击波叠加和反射时可达 100个大气压。其传播速度总是大于声速，所到之处造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、隧道垮塌。 瓦斯爆炸后生成大量有害气体。据分析，瓦斯爆炸后的气体成分为：O2为6%-10%、N2为 82%-88%、CO2为 4%-8%、CO为 2%-4%。因此，《煤矿安全规程》规定，进入高瓦斯隧道人员必须配戴自救器。 4.1.4 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，三者缺一不可。 ⑴瓦斯浓度 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。瓦斯爆炸的界限为 5%-16%，5%为爆炸下限，16%为爆炸上限。 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，...
