征服井下的惡魔（上）

央視國際 2004年09月08日 09:53

　　2003年5月13號，一聲尖厲的警報，在安徽淮北蘆嶺煤礦響起。煤礦進入緊急狀態，救護隊員緊急出動。

　　煤礦的救護人員搶救出一部分倖存的井下工人。從他們那裏得到的消息證實，煤礦井下發生了爆炸，礦井坍塌，許多礦工遇難。

　　煤礦陷入悲痛當中。現場一片忙亂。

　　這場突如其來的大爆炸，造成井下當班作業的86位礦工全部遇難。為了查清爆炸事故的原因，有關部門迅速組成了專家組，奔赴事發現場，展開調查。

　　中國礦業大學的俞啟香教授作為瓦斯研究方面的專家參加了事故調查組，他們第二天就來到井下。現場的痕跡表明，爆炸是瞬間發生的。

　　下井的工人雖然都帶著自救設備，也按照規程把自救器設定在打開狀態，但爆炸後産生的衝擊波，讓許多工人都沒有來得及戴上就被擊倒在地，窒息而死。

　　那麼到底是什麼原因導致了淮南蘆嶺5.13這場慘痛的礦難？這是社會關注的焦點。專家們的現場勘察初步認定：這是井下的瓦斯爆炸導致的災難。

　　那麼什麼是瓦斯？瓦斯怎麼會有這麼大的威力，讓煤礦工人談虎色變？

　　其實瓦斯並不神秘，説起它的另外一個名稱沼氣，可能大多數人就會明白許多。可它為啥就有了瓦斯這樣一個讓人聯想到恐怖的名稱呢?

　　其實它是來自英文和俄文gas的不規範發音。Gas的原意就是氣體，包括各種可燃和不可染氣體。瓦斯的主要成分是甲烷，它的化學元素符號是CH4，一 種無毒、無味、無顏色，可以燃燒的氣體。生活中廣泛用來燒水，做飯，也可以用作照明。

　　由於瓦斯燃燒穩定，是工業發電和燒制陶瓷的好燃料。而人們談起瓦斯就聯想到恐怖的爆炸，是因為瓦斯是煤炭開採過程中不可避免的伴生物，瓦斯的容易燃燒特性常常導致煤礦井下的爆炸。

　　煤礦中的瓦斯是從哪來的呢？為啥不同的煤礦礦井瓦斯的含量還有很大的差別？這可能要從煤的形成機理來講起。

　　地球不斷地運動帶來地殼的變化。來自宇宙其他星球的撞擊，更造成了地球局部地區地殼的突變。數百萬年前的森林被意外的災難所毀滅。在木材還沒有來得及腐爛之前被埋入了沼澤。隨著歲月的更替，地殼的運動仍然在繼續，沼澤內的泥沙逐漸變成了石塊，木材的結構也在變，氫和氧元素逐漸溢出，剩下了濃縮成泥狀的碳的沉積物，這就是我們今天看到的煤。

　　可是，在煤的形成過程中，氫和氧的分解溢出並不完全，一部分沒有散失到大氣中的碳氫化合物，也就是以甲烷為主的各種可燃氣體，就構成了煤礦工人俗稱的瓦斯氣體。這些瓦斯留存在透氣性不那麼好的煤層中或岩石中，藏在了地下，濃度大的甚至逐漸聚集形成了煤層氣田。

　　當然，瓦斯氣體是無色、無味的，所以我們是看不到這個東西的，但實際它是不斷瀰漫在採礦空氣裏面，當它的濃度達到5%以上到15%之間，它跟空氣混合以後，遇到火源就可以爆炸。

　　爆炸可以帶來建築的毀壞和人員的傷亡，可淮北蘆嶺煤礦的爆炸怎麼會死亡86人呢？採煤現場的工人並不是很集中的，而且現場勘查發現，也僅有幾個人被燒傷致死，絕大多數礦工的死亡並沒有受傷的痕跡。那麼導致他們死亡的原因到底是什麼？看來爆炸的背後還藏著更兇惡的殺手，這個殺手又是什麼呢?

　　瓦斯沒有毒，但井下空氣中的瓦斯濃度增加以後，會造成空氣中的氧含量降低。人們常説的瓦斯熏死人，其實並不是瓦斯熏死的，而是由於缺氧使人窒息而死。當空氣中的瓦斯濃度達到43%以上時，氧含量降到12%以下，可以導致人員的窒息。瓦斯濃度增加到57%以上時，空氣中氧含量降到9%以下，能使人立即死亡。當井下瓦斯爆炸後，氧氣會由於瓦斯的燃燒和爆炸，被全部消耗乾淨。這時井下的空氣，就變成了奪取礦工生命的兇殘惡魔。

　　爆炸過程中把氧氣全部燃盡了，生成物就是一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣。就是爆炸以後的空氣的環境沒有氧氣。一氧化碳劇毒，二氧化碳窒息，還有剩下的氮氣，沒有氧氣的環境。在這種情況下，如果沒有自救器産生氧來供給人，人是生活不下來的。

　　我國地域遼闊，地質複雜，許多煤礦屬於高瓦斯礦井。這是我國煤礦瓦斯爆炸事故率高的重要原因。

　　目前，由於瓦斯造成的煤礦災害事故可以佔到70%—80%。瓦斯造成的煤礦災害事故包括兩個方面，一個是瓦斯煤層爆炸事故，也就是我們經常説的瓦斯爆炸事故，瓦斯爆炸事故可以造成破壞有三個方面。

　　一個方面可以産生衝擊波，衝擊波以超壓為主的衝擊波，煤礦井下瓦斯爆炸産生的衝擊波可以達到9—10個大氣壓，超壓對建築的破壞只要達到1個大氣壓就可以對混凝土結構建築進行破壞。它可以産生9—10個大氣壓，

　　第二個方面容易産生高溫高壓氣體，産生的溫度可以達1000多度，對井下人員容易造成燒傷，對一些井下建築容易産生火災等案件事故。

　　一般情況下，瓦斯藏在煤層中是不會自然燃燒的，那麼究竟是什麼原因引發了蘆嶺煤礦瓦斯的爆炸？按照通常的情況，井下的放炮最容易突遇瓦斯噴出，引起爆炸造成悲劇。但在蘆嶺這樣的大型煤礦，井下放炮前都要首先測試瓦斯濃度，以確保安全；放炮前所有的人員都要撤離到安全地帶。因此，在蘆嶺煤礦，不可能是放炮點燃的瓦斯，第一個可能性被否定了。那麼是不是井下違規帶電作業所引發的呢？

　　根據井下電氣工程技術人員的介紹，蘆嶺煤礦井下所有電氣設備都裝有防爆裝置，即使偶然出現電火花，也不可能點燃瓦斯，所以説並不存在電火花引起瓦斯爆炸的可能。第二種可能又被否定了，最後人們又懷疑是否在採空區巷道出現了明火，導致引發瓦斯正常情況下的瓦斯是穩定的，只有在滿足了合適的條件下，瓦斯才有可能爆炸。

　　瓦斯爆炸的時候有四個條件，一是要有瓦斯。沒有瓦斯沒法爆炸，二是有氧氣有空氣，第三是有火源有火把它點著了，第四它要有一定的時間，當時間太短也不可能的，所以這四個條件構成瓦斯爆炸的四個因素。

　　為了科學認識瓦斯爆炸的機理過程，地處徐州的中國礦業大學成立了瓦斯爆炸實驗室。他們通過反復的模擬試驗，揭開了瓦斯爆炸的機理。從而為防範和治理瓦斯提供了科學的依據。

　　瓦斯是否爆炸取決於瓦斯在空氣中的濃度。當瓦斯在空氣中濃度低於5%時，瓦斯遇火可以燃燒，但沒有足夠的燃燒熱量向外傳播，所以不會發展為爆炸。當瓦斯濃度超過16%時，由於混合空氣中氧氣的含量不足，混合氣體也沒有爆炸性。但遇有新鮮空氣時，瓦斯可在混合體與新鮮空氣的接觸面上燃燒。所以，最容易導致瓦斯爆炸的濃度是5%到15%之間。

　　爆炸？現場勘察的結果同樣否定了這樣的假設。

　　調查表明，在5月13日淮北蘆嶺煤礦井下的作業現場，生産一切正常，並不同時具備瓦斯爆炸的幾個條件。當時井下的8個瓦斯監測探頭指標也都正常，兩名井下瓦斯檢測員帶著先進的瓦斯監測儀器進行了檢測，同樣沒有發現瓦斯濃度超標的現象。

　　可以説，井下的生産是正常的，各班的工人按規定輪換著下井和上井，一切顯得那麼有序。那麼，到底是什麼原因導致了安徽淮北蘆嶺煤礦的瓦斯大爆炸，造成了86名礦工遇難的慘劇？請繼續關注我們的下期節目《煤礦井下的惡魔》下集。

　　（CCTV《科教片之窗》供稿 未經許可不得轉載）