什么情况下发生矿井瓦斯爆炸？采取哪些安全措施？

【专家解说】：瓦斯爆炸是一种化学爆炸,是爆炸性气体混合物---瓦斯在一定浓度范围内受激发而发生的剧烈化学反应,反应时产生大量的热和气体。封闭后火区发生的瓦斯爆炸为化学爆炸，是以CH4为主的瓦斯与空气的混合气体点燃后发生剧烈化学反应的结果。引起瓦斯爆炸的原因有：① 存在CH4与氧浓度在爆炸浓度范围内的爆炸危险区；② 在爆炸危险区内存在火源点。火区封闭后，封闭区氧浓度和温度有降低趋势，瓦斯浓度则逐渐上升。如果瓦斯浓度升至爆炸范围时，发火区温度仍很高(存在高温性火源)，且氧浓度尚未降到瓦斯爆炸极限浓度以下，就可能发生瓦斯爆炸。 瓦斯爆炸是自由基链反应过程。它包括链引发、链传递、链分支和链终止等过程。如果混合气体各成分达到爆炸浓度范围，并且存在火源点，链反应过程就会被引发，链传递和链分支反应随之很快发生，反应速度急剧增加，反应放出的热量使气体温度迅速升高，体积剧烈膨胀，从而引起爆炸。 以下几种措施可供选择。 1) 采取瓦斯排放措施，防止封闭区瓦斯聚集。一般高瓦斯矿工作面都有瓦斯抽放系统，工作面因火被迫封闭后，应继续对工作面进行瓦斯抽放，直至确认封闭区不再有爆炸危险性。以防封后瓦斯浓度聚集而发生爆炸。 2) 采取从地面注惰气、注氮等方法降低封闭区氧浓度。封闭时，发火区温度、CO浓度都很高，所以不能在火区附近工作。此时可以从地面向火区注氮，降低火源点附近氧浓度和煤温，保证工作面安全〔3〕。 3) 消灭火源高温点。采取向发火区注凝胶等方法，使高温点温度降低到可引起瓦斯爆炸的下限温度以下〔3〕。 4) 用水封闭火区，如果发火区两端比较低，可以在撤离人员的情况下，向发火区所在巷道两端送水，直止用水封闭火区。火区用水封闭，能够保证密闭无漏风，而且一旦封闭区内发生爆炸，两端的水密封能有效地消除爆炸引起的冲击波，防止爆炸引起的大火蔓延。