Источник: ВНИИГД "Тушение подземных пожаров на угольных шахтах."

Взрываемость горючих газов

Взрывы на угольных шахтах в основном происходят вследствие накопления в различных комбинациях трех главных компонентов – метан, водород, угарный газ в смеси с кислородом воздуха. Поэтому расчет взрывоопасности рудничной атмосферы пожарного участка производится по сумме этих горючих газов. Зона взрываемости каждой конкретной смеси горючих газов определяется площадью, заключенной внутри так называемого треугольника взрываемости, вершинами которого служат нижний и верхний пределы взрываемости смеси и пик воспламенения.
Определение верхних и нижних пределов взрываемости смеси горючих газов производится по известной формуле Ле Шателье:

где L- предел взрываем ости, % ; С1, С2, С3 - содержание горючих компонентов в атмосфере; определяется по результатам проб воздуха, %; n1, n2, n3- соответствующие пределы взрываем ости каждого компонента, %
Пиком воспламенения является точка, определяющая безопасную концентрацию горючих газов при пониженном содержании кислорода и безопасное содержание кислорода для данного состава горючей смеси. Если снижение кислорода происходит только в результате выгорания или при искусственном разбавлении азотом, то безопасная концентрация горючих газов близка к нижнему пределу их взрываемости. Если же инертизация атмосферы аварийного участка производится углекислым газом, который оказывает флегматизирующее действие на реакцию окисления, то взрывобезопасные условия создаются при несколько больших концентрациях горючих и кислорода.
Концентрацию смеси горючих газов в пике воспламенения определяют по указанной выше формуле, в которую вместо пределов взрываемости компонентов смеси подставляют соответствующие табличные значения в зависимости от вида применяемого инертного газа. Если содержание кислорода снижается только за счет процесса горения, то концентрация горючих газов в пике воспламенения принимается такой же, как и при применении азота.
Такой треугольник позволяет с достаточной точностью судить о взрывоопасности атмосферы аварийного участка.