Trong các hầm lò khai thác than, khí mêtan là thành phần chủ yếu của các hỗn hợp khí thiên nhiên đƣợc hình thành trong quá trình kiến tạo các vỉa than, tồn tại ở các dạng tự do chứa trong các khe nứt lỗ rỗng hoặc đƣợc hấp thụ trong than và khối đá bao quanh các vỉa than. Khí mêtan có khả năng cháy nổ nếu hàm lƣợng mêtan trong không khí đạt 5 - 15% và bị kích hoạt bởi một nguồn nhiệt đủ lớn nào đó.
Khí mêtan nổ tạo ra nhiệt độ rất cao gây cháy bỏng thân thể ngƣời làm việc và tạo ra áp suất lớn gây va đập cơ học, phá huỷ các thiết bị.
Đồng thời, sản phẩm của phản ứng cháy nổ khí mêtan là khí độc CO: Khi phản ứng cháy nổ xảy ra trong điều kiện thiếu ôxy sẽ tạo ra khí CO, đây là loại khí rất độc. Với nồng độ 0,08% con ngƣời sẽ tử vong sau 45 phút; nồng độ 1,28% sẽ tử vong sau 1-3 phút. Ngoài ra CO còn là khí cháy nổ: Ở nồng độ 12,5% ÷ 74% trong hỗn hợp không khí nó có khả năng phát nổ ở nguồn nhiệt 605o
C [3].
Các kết quả nghiên cứu và số liệu thống kê cho thấy trong các vụ nổ khí mêtan: * 10% chết do tác động va đập cơ học;
* 25% chết do bị cháy bỏng; * 65% chết do nhiễm độc khí CO.
Vì vậy quy phạm an toàn quy định hàm lƣợng khí CO trong bầu không khí mỏ không đƣợc vƣợt quá 0,0017% [11].
38
- Sau vụ nổ khí mêtan gây ra áp suất và nhiệt độ rất cao nên thƣờng dẫn đến một vụ nổ bụi than kèm theo một khi bụi than trong đƣờng lò đạt tiêu chuẩn nổ.
Hiện nay, hoạt động khai thác than ngày càng xuống sâu. Trong khi đó, độ chứa khí mêtan trong các hầm lò lại tăng theo chiều sâu khai thác. Càng xuống sâu áp suất không khí trong mỏ lớn nên áp suất khí mêtan trong vỉa cũng tăng, khối lƣợng khí hấp thụ trong vỉa than cũng ngày càng lớn theo chiều sâu. Mặt khác độ thẩm thấu khí của than ngày càng giảm, khi áp suất không khí trong mỏ tăng, mức độ nguy hiểm về nổ khí, bục khí và phụt khí bất ngờ càng gia tăng.
Từ khi bắt đầu khai thác than, con ngƣời đã phải đối mặt với hàng loạt hiểm họa, rủi ro có thể xảy ra. Mặc dù khoa học và công nghệ ngày càng phát triển mạnh mẽ nhƣng những hiểm họa này vẫn chƣa đƣợc loại bỏ hoàn toàn, bằng chứng là tai nạn vẫn tiếp tục xảy ra tại các mỏ. Những rủi ro mang tính kỹ thuật có liên quan chặt chẽ đến việc sử dụng các máy móc, thiết bị dùng trong khai thác mỏ, đặc biệt là trong các điều kiện mỏ - địa chất phức tạp.
Nổ khí mêtan và tiếp theo nữa là nổ bụi than là một trong những mối hiểm họa nguy hiểm nhất trong ngành công nghiệp khai thác mỏ. Khí mêtan là nguyên nhân của các tai nạn hầm mỏ lớn.