煤礦采掘與爆破作業(yè)安全技術(shù)

1二、煤礦地質(zhì)因素及其對(duì)煤礦

安全的因素（一）煤層埋藏特征

1.煤層的頂?shù)装寤卷敾镜?2.煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

形態(tài)層狀似層狀非層狀

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)33.煤層厚度井工開(kāi)采時(shí)，煤層按厚度可分為三類：厚度在1.3米以下的為薄煤層

1.3～3.5米厚的為中厚煤層厚度在3.5米以上的為厚煤層44.煤層產(chǎn)狀走向傾向傾角（按傾角大小可分四類）

近水平煤層（傾角在80以下）

緩傾角煤層（傾角在80~250）

傾角煤層（傾角在250~450

）

急傾角煤層（傾角在450

以上）5單斜構(gòu)造（二）地質(zhì)構(gòu)造6褶皺構(gòu)造1-背斜；2-向斜7斷裂構(gòu)造（1）節(jié)理（裂隙）煤巖層斷裂后，斷裂面兩側(cè)的煤巖層沒(méi)發(fā)生明顯位移的稱為節(jié)理。（2）斷層煤巖層斷裂后，斷裂面兩側(cè)的煤巖層發(fā)生了明顯位移的稱為斷層。8斷層要素和分類9

所謂巖溶塌陷，就是石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石在底下水的溶蝕作用下產(chǎn)生塌陷的現(xiàn)象。（三）巖溶塌陷

（四）巖漿侵入體

開(kāi)灤局范各莊礦2171陷落拉示意圖10三、礦井開(kāi)采安全管理采煤方法包括采煤系統(tǒng)和回煤工藝兩項(xiàng)主要內(nèi)容，是采煤工藝與回采巷道布置及其在時(shí)間和空間上的相互配合。我國(guó)在采煤方法的應(yīng)用上是以壁式體系為主的國(guó)家，主要有單一走向長(zhǎng)壁采煤法、單一傾斜長(zhǎng)壁采煤法、放頂煤長(zhǎng)壁采煤法和傾斜分層長(zhǎng)壁上行充填采煤法。11采煤工藝（3種）炮采：主要工序有打眼爆破、人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、移輸送機(jī)、頂板支護(hù)和回柱放頂；普采：主要特點(diǎn)是落煤和裝煤采用機(jī)械（采煤機(jī)或刨煤機(jī)），其他工序和炮采相似；綜采：其特點(diǎn)是除了落煤和裝煤采用采煤機(jī)或刨煤機(jī)完成外，支護(hù)采用自移式液壓支架，加上刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，采煤工作面可實(shí)現(xiàn)全部綜合機(jī)械化生產(chǎn)。12

一般爆破的影響涉及范圍沿工作面傾斜上下各12~17米，而劇烈影響的范圍是上下各5~7米。影響范圍在回柱地點(diǎn)前方15~20米，10米內(nèi)影響劇烈。影響范圍在回柱地點(diǎn)后方10~15米，5米以內(nèi)影響劇烈。所以這兩道工序在空間和時(shí)間上應(yīng)保持一定間隔。一般情況下，回柱放頂應(yīng)滯后支護(hù)的距離不小于10~15米。13一般情況下，要緊跟采煤機(jī)及時(shí)支護(hù)，保證掛梁的及時(shí)性，一般距離為5~15m。移輸送機(jī)后應(yīng)及時(shí)打立柱支撐頂梁，滯后移輸送機(jī)距離一般不應(yīng)該超過(guò)15m。沿工作面方向，采煤和回柱放頂兩工序之間一般應(yīng)錯(cuò)開(kāi)15~20m。綜合機(jī)械化采煤應(yīng)做到跟機(jī)即使移架，以減少空頂時(shí)間，避免發(fā)生冒頂事故；如果煤壁發(fā)生片幫，應(yīng)采取超前支護(hù)方式。14

四、煤礦采煤系統(tǒng)安全檢查重點(diǎn)

（一）綜采工作面的現(xiàn)場(chǎng)安全檢查工作面支護(hù)的檢查上下區(qū)段平巷的檢查安全出口的檢查采煤作業(yè)的檢查液壓支架移架的檢查推移刮板輸送機(jī)的檢查工作面生產(chǎn)設(shè)備的檢查工作面管理檢查15綜采工作面現(xiàn)場(chǎng)安全檢查程序?yàn)?熟悉工作面生產(chǎn)技術(shù)條件查閱設(shè)計(jì)和作業(yè)規(guī)程下順槽檢查下順槽設(shè)備檢查安全出口檢查工作面支護(hù)檢查采煤工作檢查移架推溜檢查設(shè)備檢查上安全出口檢查上順槽檢查現(xiàn)場(chǎng)管理檢查總體評(píng)價(jià),提出處理意見(jiàn)16(二)普采工作面的現(xiàn)場(chǎng)安全檢查工作面支護(hù)的檢查上下區(qū)段平巷的檢查安全出口的檢查采煤作業(yè)的安全檢查煤壁與機(jī)道支護(hù)的檢查頂板管理的檢查移溜的安全檢查回柱放頂?shù)陌踩珯z查機(jī)電設(shè)備的檢查工作面管理的檢查17熟悉工作面條件查閱工作面作業(yè)規(guī)程檢查工作面下順槽下安全出口工作面支護(hù)頂板管理采煤機(jī)采煤移溜工作面煤壁及支護(hù)回柱放頂上安全出口工作面上順槽工作面管理總體評(píng)價(jià)與處理決定普采工作面現(xiàn)場(chǎng)安全檢查程序?yàn)?18

重點(diǎn)是工作面支護(hù)與頂板管理、安全出口、放頂安全作業(yè)和爆破安全作業(yè)等。(三)炮采工作面的現(xiàn)場(chǎng)安全檢查工作面支護(hù)的檢查上下區(qū)段平巷的檢查安全出口的檢查煤壁及機(jī)巷支護(hù)的檢查工作面爆破的檢查工作面設(shè)備的檢查回柱放頂?shù)臋z查工作面管理的檢查19（四）采煤系統(tǒng)特殊條件下的現(xiàn)場(chǎng)安全檢查1.工作面過(guò)斷層的安全檢查

接近斷層時(shí)，應(yīng)盡量縮小斷層的暴露面積，并制定防止破碎帶冒落及支架防倒措施；過(guò)斷層時(shí)要根據(jù)具體情況，改變支護(hù)形式；嚴(yán)格控制采高；嚴(yán)格工程質(zhì)量；斷層帶處應(yīng)以整個(gè)工作面同時(shí)平行推進(jìn)，不得滯后；斷層帶附近煤壁嚴(yán)重片幫，頂板暴露面大時(shí)，應(yīng)采取超前支護(hù)措施。202.工作面過(guò)老巷的安全檢查

檢查瓦斯情況，排放積聚瓦斯；提前修復(fù)老巷，在巷道內(nèi)架設(shè)一梁二柱（或三柱）的抬棚；不論通過(guò)平行于工作面，還是垂直于工作面的老巷，均要提前30~50m進(jìn)行維護(hù)，避免工作面通過(guò)時(shí)壓死支架。213.開(kāi)采有沖擊地壓煤層的安全檢查

盡量采用長(zhǎng)壁開(kāi)采和全部冒落法管理頂板，基本巷道不止在巖層中；避免在集中應(yīng)力區(qū)布置井巷和鄰近采掘工作面相前推進(jìn)；存在斷層和采空區(qū)時(shí)，盡量采用由斷層或采空區(qū)開(kāi)始的回采程序；回采線盡量呈直線，按正常回采速度推進(jìn)；多煤層開(kāi)采時(shí)，上下煤層工作面有合理的錯(cuò)距；工作面支架有足夠強(qiáng)度。22（五）采煤系統(tǒng)重大安全隱患的安全檢查1.采區(qū)設(shè)計(jì)和采煤工作面作業(yè)規(guī)程的檢查采煤工作面沒(méi)有2個(gè)以上暢通無(wú)阻的安全出口，或人為因素造成安全出口不暢通；特殊情況下不能保證2個(gè)以上安全出口時(shí)，未經(jīng)礦務(wù)局批準(zhǔn)；支柱與回柱、支柱與割煤、回柱與放炮、回柱與采煤機(jī)落煤等工序平行作業(yè)時(shí)的安全距離未在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定，或在現(xiàn)場(chǎng)操作中違反規(guī)定。232.采煤工作面支護(hù)方面的安全檢查3.工作面防頂方面的安全檢查4.采煤機(jī)械操作方面的安全檢查5.特殊條件下開(kāi)采方面的安全檢查24（六）礦井重大事故隱患排查的安全檢查建立健全礦井重大事故隱患排查組織機(jī)構(gòu)，礦長(zhǎng)對(duì)重大事故隱患排查處理全面負(fù)責(zé)；分管副礦長(zhǎng)、總工程師對(duì)礦長(zhǎng)負(fù)責(zé)，負(fù)責(zé)組織分管范圍內(nèi)的事故隱患排查；各業(yè)務(wù)部門(mén)負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查分管范圍內(nèi)的事故隱患排查；礦安監(jiān)處負(fù)責(zé)重大事故隱患的綜合管理。建立事故隱患的四級(jí)排查體系，由礦、專業(yè)、區(qū)隊(duì)、班組分級(jí)定期排查隱患，分專業(yè)綜合管理。25對(duì)事故隱患按嚴(yán)重程度、解決的難易程度等進(jìn)行分級(jí)管理。礦井排查的重大事故隱患項(xiàng)目明確整改負(fù)責(zé)人、整改措施和完成時(shí)間。26第二節(jié)煤礦掘進(jìn)安全一、巷道掘進(jìn)安全管理主要工序：破巖、裝巖、運(yùn)輸、支護(hù)；輔助工序：排水、掘砌水溝、通風(fēng)、鋪軌和測(cè)量等。271.平巷施工2.斜巷施工①開(kāi)鑿或延伸斜下山時(shí)，必須在斜下山的上口設(shè)置防止跑車(chē)裝置，在掘進(jìn)工作面的上方設(shè)置堅(jiān)固的跑車(chē)防護(hù)裝置。跑車(chē)裝置與掘進(jìn)工作面的距離必須在施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定，斜井施工期間兼作行人道時(shí)，必須每隔40m設(shè)置躲避硐并設(shè)紅燈。設(shè)有躲避硐的一側(cè)必須有暢通的人行道。上下人員必須走人行道。行車(chē)時(shí)紅燈亮，行人立即進(jìn)入躲避硐；紅燈熄滅后，方可行走。②由下向上掘進(jìn)250以上的傾斜巷道時(shí)，必須將溜煤道與人行道分開(kāi)，防止煤滑落傷人。人行道應(yīng)設(shè)扶梯和信號(hào)裝置。斜巷與上部巷道貫通時(shí)，必須有安全措施。28巷道頂板管理敲幫問(wèn)頂。上班進(jìn)入工作面，打眼爆破前均應(yīng)敲幫問(wèn)頂，處理隱患，排除不安全因素后再作業(yè)?？刂乒ぷ髅婵枕斁嚯x，超過(guò)規(guī)定的空頂距應(yīng)先支護(hù)后掘進(jìn)。單孔長(zhǎng)距離掘進(jìn)，要經(jīng)常檢查工作面后方支架的情況，發(fā)現(xiàn)斷梁折腿或變形嚴(yán)重支架，應(yīng)加固修復(fù)。修復(fù)巷道時(shí)，修復(fù)地點(diǎn)以里的人員應(yīng)全部撤出，預(yù)防冒頂堵人。工作面因爆破崩倒的棚子應(yīng)由外向里逐架扶棚復(fù)位。熟悉掘進(jìn)巷道出現(xiàn)冒頂事故的原因，加強(qiáng)日常檢查，采用針對(duì)性措施，預(yù)防冒頂片幫事故的發(fā)生。29二、煤礦掘進(jìn)安全檢查重點(diǎn)機(jī)掘工作面的安全檢查炮掘工作面的安全檢查錨桿、錨噴巷道支護(hù)的安全檢查巷道和硐室掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查表(見(jiàn)下圖)3031第三節(jié)煤礦爆破安全一、爆破材料安全管理（一）爆破材料儲(chǔ)存井下爆破材料庫(kù)容量：炸藥3d生產(chǎn)用量起爆材料10d生產(chǎn)用量不同性質(zhì)的炸藥和爆破材料必須分別儲(chǔ)存（二）爆破材料保管庫(kù)房?jī)?nèi)的溫度、濕度是否符合規(guī)定消防設(shè)備是否齊全有效32（三）爆破材料的發(fā)放與清退爆破工必須攜帶爆破合格證和班組長(zhǎng)簽章的爆破工作指示單到爆破材料庫(kù)領(lǐng)取爆破材料。發(fā)放爆破材料時(shí)，管庫(kù)工與爆破工要當(dāng)面點(diǎn)清所支領(lǐng)爆破材料品種、規(guī)格和數(shù)量，并蓋章或簽字。不經(jīng)導(dǎo)通編號(hào)的雷管，管庫(kù)工禁止發(fā)放。電雷管實(shí)行專人專號(hào)，不得遺失、借用或挪作它用。爆破工必須在爆破材料庫(kù)的發(fā)放硐室領(lǐng)取爆破材料，不得攜帶礦燈進(jìn)入庫(kù)內(nèi)。發(fā)放炸藥、雷管時(shí)，要做到輕拿輕放，嚴(yán)禁摔扔炸藥或雷管。爆破工班后必須嚴(yán)格執(zhí)行班組長(zhǎng)在報(bào)單上簽字制度，無(wú)簽字或簽字不清，管庫(kù)工拒收炸藥、雷管。清退爆破材料時(shí)，爆破工與管庫(kù)工當(dāng)面點(diǎn)清做到帳物相符。所有接觸爆破材料人員，應(yīng)穿棉布或抗靜電衣服，嚴(yán)禁穿化纖衣服。33（四）爆破材料的運(yùn)輸從地面炸藥庫(kù)向井下炸藥庫(kù)運(yùn)送炸藥時(shí)，應(yīng)先通知絞車(chē)司機(jī)和井口上下的把鉤工做好運(yùn)輸準(zhǔn)備。運(yùn)輸不得在交接班時(shí)間進(jìn)行。護(hù)送人員一定要乘罐籠護(hù)送炸藥下井，每層罐籠只準(zhǔn)搭乘兩人。運(yùn)輸炸藥的罐籠或吊桶里，除爆破工或護(hù)送員外，不準(zhǔn)無(wú)關(guān)人員搭乘。同時(shí)，炸藥和雷管必須分別運(yùn)送。炸藥不準(zhǔn)在井口房?jī)?nèi)存放。炸藥下放到井底車(chē)場(chǎng)后，應(yīng)立即運(yùn)往炸藥庫(kù)，不準(zhǔn)在井底車(chē)場(chǎng)或其他巷道里存放。用電機(jī)車(chē)運(yùn)輸炸藥，列車(chē)行駛速度不許超過(guò)2m/s。裝炸藥的車(chē)輛和裝雷管的車(chē)輛之間及與電機(jī)車(chē)之間，要用3個(gè)空車(chē)隔開(kāi)。34在水平巷道或傾斜巷道里，運(yùn)輸速度不得超過(guò)1m/s。嚴(yán)禁用刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)運(yùn)輸炸藥。人工搬運(yùn)爆破材料時(shí)，也要重視安全。雷管和炸藥分別放在專用袋或?qū)Ｓ孟鋬?nèi)，不得將雷管裝在衣袋內(nèi)。（五）爆破材料的銷毀35二、煤礦常用爆破器材的選用（一）礦用炸藥361.煤礦許用炸藥的安全等級(jí)低瓦斯礦井的巖石掘進(jìn)工作面必須使用安全等級(jí)不低于一級(jí)的煤礦許用炸藥。低瓦斯礦井的煤層采掘工作面、半煤巖掘進(jìn)工作面必須使用安全等級(jí)不低于二級(jí)的煤礦許用炸藥。高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域，必須使用安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用炸藥。有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的工作面，必須使用安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用含水炸藥。372.炸藥選用的注意事項(xiàng)煤礦銨體炸藥必須嚴(yán)格按照礦井瓦斯的安全等級(jí)選用，不得將用于低瓦斯礦井的炸藥用于高瓦斯礦井。含水超過(guò)0.5%的煤礦銨體炸藥不得使用。有水和潮濕的工作面，必須選擇抗水型炸藥。煤礦水膠炸藥的安全性高于銨體炸藥，但在使用、保管上應(yīng)和銨體炸藥同樣對(duì)待，嚴(yán)格按瓦斯安全等級(jí)選用。要注意炸藥外形的檢查，如發(fā)現(xiàn)藥卷出水，要盡快使用；如出水嚴(yán)重，要經(jīng)過(guò)性能檢驗(yàn)，再確定是否繼續(xù)使用。外皮破損，出現(xiàn)漏藥、破乳，此情況使炸藥難以發(fā)生爆炸，即使發(fā)生爆炸，也容易造成爆燃或殘爆，使爆破故障增多，同時(shí)也達(dá)不到爆破工作的要求。水膠炸藥的爆炸性能隨溫度降低而降低，00C以下有可能出現(xiàn)殘爆或拒爆。因此，水膠炸藥藥溫不宜過(guò)低。38（二）礦用雷管

1.電雷管的種類（1）瞬發(fā)電雷管通入足夠的電流，能在瞬間立即起爆的電雷管。瞬發(fā)電雷管由通電到爆炸時(shí)間小于13ms，無(wú)延期過(guò)程。（2）秒延期電雷管通入足夠的電流后，以1秒、0.5秒為間隔才爆炸的雷管。（3）毫秒延期電雷管通入足夠的電流，以若干毫秒為間隔延期爆炸的電雷管。392.《規(guī)程》對(duì)雷管使用范圍的要求井下爆破作業(yè)必須使用煤礦許用電雷管；在采掘工作面，必須使用煤礦許用瞬發(fā)電雷管或毫秒延期電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管，最后一段延期時(shí)間不得超過(guò)130ms。不同廠家生產(chǎn)的或不同品種的電雷管，不得摻混使用。40（三）起爆電源及檢測(cè)儀器井下爆破都必須使用發(fā)爆器爆破母線連接腳線、檢查線路和通電工作，只準(zhǔn)爆破工一人操作導(dǎo)通表又名測(cè)炮器，它是專門(mén)用來(lái)測(cè)量電雷管、爆破母線或電爆網(wǎng)路是否導(dǎo)通的儀表41三、煤礦常見(jiàn)爆破事故及預(yù)防早爆事故及預(yù)防起爆前，雷管、炸藥突然爆炸的現(xiàn)象。拒爆（瞎炮）事故及預(yù)防通電后出現(xiàn)爆破未爆炸的現(xiàn)象即為全網(wǎng)路拒爆。爆破后，由于某中原因造成的部分或單個(gè)雷管拒爆的現(xiàn)象即為丟炮。殘爆、爆燃和遲爆事故及預(yù)防炮眼里的炸藥引爆后，發(fā)生爆轟中斷而殘留部分不爆藥卷的現(xiàn)象。424.放空炮事故的預(yù)防

炮眼內(nèi)裝藥，在爆破時(shí)未能對(duì)周?chē)橘|(zhì)產(chǎn)生破壞作用，而是沿炮眼口方向崩出的現(xiàn)象。爆破傷人及炮煙熏人事故及預(yù)防6.爆破崩倒支架及造成冒頂事故預(yù)防43四、爆破作業(yè)安全檢查重點(diǎn)

（一）對(duì)爆破人員及作業(yè)要求的安全檢查井下爆破工作必須由專職爆破工擔(dān)任。在煤與瓦斯突出煤層中，專職爆破工的工作必須固定在一個(gè)工作面。井下爆破工作必須執(zhí)行“一炮三檢制”。爆破工必須由經(jīng)過(guò)專門(mén)培訓(xùn)、有2年以上采掘工齡的人員擔(dān)任，并經(jīng)考試合格，持證上崗。煤礦所有爆破作業(yè)地點(diǎn)必須編制爆破作業(yè)說(shuō)明書(shū)，爆破工必須依照爆破作業(yè)說(shuō)明書(shū)說(shuō)明的炮眼深度、角度、使用爆破材料的品種、裝藥量、封泥長(zhǎng)度、連線方法和起爆順序等進(jìn)行爆破作業(yè)。44（二）對(duì)爆破基本安全要求的檢查

有下列情況之一，都不得裝藥、爆破：采掘工作面控頂距離不符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，或支架有損壞、留有傘檐時(shí)。裝藥前和爆破前爆破地點(diǎn)附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時(shí)。在爆破地點(diǎn)20m以內(nèi)，有礦車(chē)、未清除的煤或其他物體堵塞巷道斷面1/3以上時(shí)。炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散、透采空區(qū)等情況時(shí)。采掘工作面無(wú)風(fēng)、微風(fēng)時(shí)。對(duì)無(wú)封泥、封泥不足或不實(shí)炮眼，嚴(yán)禁（裸露）爆破。45（三）執(zhí)行爆破操作規(guī)程和要求的檢查

（四）處理拒爆事故的安全檢查必須遵守的規(guī)定：由于連線不良造成的拒爆，可中心連線起爆。在距拒爆炮眼至少0.3米處另打與其平行的新炮眼，重新裝藥起爆。嚴(yán)禁用鎬刨或從炮眼中取出原放置的起爆藥卷或從起爆藥卷中拉出電雷管；嚴(yán)禁用炮眼殘底繼續(xù)加深；嚴(yán)禁用打眼的方法往外掏藥；嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹這些炮眼。處理拒爆炮眼爆炸后，爆破工必須詳細(xì)檢查炸落的煤、矸，收集未爆的電雷管。在拒爆處理完畢以前，嚴(yán)禁在該地點(diǎn)進(jìn)行與處理拒爆無(wú)關(guān)的工作。46（五）特殊情況下爆破安全檢查巷道貫通爆破安全檢查當(dāng)貫通的兩個(gè)工作面相距20m，綜掘面相距50m，只準(zhǔn)從一個(gè)工作面向前接通。只有當(dāng)兩個(gè)工作面及回風(fēng)巷風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷荚?%以下時(shí)，掘進(jìn)工作面方可裝藥爆破。每次爆破前，在兩個(gè)工作面內(nèi)必須設(shè)置柵欄和有專人警戒。