采空區瓦斯爆炸、燃燒點火源的確定

在陽城、沁水兩縣發生的60起瓦斯爆炸（燃燒）事故中，除北莊礦車場發生的一次瓦斯爆炸初步界定為煤炭自燃外，有26起采空區瓦斯爆炸（燃燒）的點火源均排除了明火、炮火、雷管火、電火花、高溫表面和熱輻射等因素，事故處理時雖初步認為頂板冒落過程中互相撞擊摩擦火花可能是引燃瓦斯的火源，但均沒沒有理論及實驗作為依據，為了查證引起采空區瓦斯爆炸（燃燒）的點火源，擬從下面3個方面進行實驗研究：一是采空區護頂煤自燃引燃引爆采空區瓦斯的可能性；二是采空區頂板垮落巖石之間相互撞擊引燃引爆瓦斯的可能性；三是采空區頂板垮落過程中巖石間相互摩擦引燃引爆采空區瓦斯的可能性。

1 采空區護頂煤自燃引燃引爆采空區瓦斯的可能性。

如果煤本身具有自燃性，煤與空氣接觸，氧化會產生熱量，若散熱條件不良，熱量積蓄到一定程度便會引起煤炭自燃，從而引發采空區瓦斯爆炸（燃燒）事故。此類事故多發生在有大量遺煤的采空區、出現裂隙的煤柱和巷道冒高處。眾所周知，影響煤自燃的內在因素有煤的物理、化學性質、變質程度和煤巖成份。其中煤的化學成分和變質程度對煤的自燃起著主導作用。各種牌號的煤化學成分不同，自燃性質也不同：褐煤比煙煤易自燃，而煙煤中又以炭化變質程度最低的長焰煤和氣煤的自燃性最強；炭化變質程度高的貧煤和無煙煤自燃性較小。由此可見，煤炭的自燃性是隨著煤的變質程度的增高而降低。同一牌號的煤含硫化物較高時，因吸氧性較強，則易于自燃。影響煤自燃的外在因素主要是指煤層地質條件及礦山開采技術條件，這兩個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、蘆葦河流域的無煙煤變質程度高，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。再結合調研結果，發生的26起采空區瓦斯爆炸多在工作面回采初期，由此可見，采空區護頂煤不存在自燃引燃引爆采空區瓦斯的可能性。

2 頂板垮落巖石相互撞擊引燃引爆采空區瓦斯的可能性

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