煤礦井下安全爆破技術

煤礦井下安全爆破技術

目前，中國的煤礦生產(chǎn)主要采用機械化開采，除部分開采斷面外，大部分開采斷面仍采用采礦和爆炸法開采和挖掘。在很長一段時間里，爆炸作用所占的比例仍然在繼續(xù)。目前,國內(nèi)煤礦瓦斯重特大爆炸事故屢有發(fā)生,其中因爆破而發(fā)生的瓦斯爆炸事故占有一定比例。所以,安全是煤礦爆破作業(yè)的前提條件,正確地使用煤礦爆破器材,采用正確的爆破方法,杜絕煤礦井下爆破事故的發(fā)生尤為重要。本文就如何做到煤礦井下安全爆破進行闡述,為煤礦井下安全爆破提供一些幫助。1選擇煤礦爆炸設備的選擇正確地選擇煤礦爆破器材是做好煤礦安全爆破的關鍵條件。煤礦爆破器材分為煤礦許用起爆器材和煤礦許用炸藥兩大類。1.1禁止使用東南角或半秒延遲電雷管一般煤礦井下起爆器材均采用電雷管,在有瓦斯、煤塵爆炸危險的采掘工作面必須采用最后一段延期時間不超過130ms的煤礦許用毫秒電雷管,禁止使用秒或半秒延期電雷管。因為在采掘工作面放炮地點附近20m風流中的瓦斯?jié)舛冗_到1%時,嚴禁放炮。經(jīng)測定,在瓦斯礦井爆炸后160ms時,瓦斯?jié)舛葹?.3%～0.5%,260ms時為0.3%～0.9%,360ms時為0.35%～1.6%,而130ms僅為360ms的1/3,所以,選用煤礦許用1～5段毫秒電雷管具有足夠的安全系數(shù)。1.2特許用高瓦斯礦井的藥劑由于礦井瓦斯等級的不同,對煤礦許用炸藥的要求也不同。煤礦瓦斯等級高的要求使用安全等級高的煤礦許用炸藥,安全等級低的炸藥在爆破時容易引起瓦斯、煤塵爆炸。目前,國內(nèi)煤礦許用炸藥有一、二、三級,一、二級煤礦許用炸藥只能用于低瓦斯礦井,而在高瓦斯、高煤塵(雙突礦井)的煤礦井下必須采用三級或三級以上的煤礦許用炸藥。目前,國內(nèi)粉狀炸藥中很難達到三級,只有一、二級,含水炸藥可達到三級或三級以上。所以,在高瓦斯礦井必須使用以煤礦許用三級水膠炸藥或乳化炸藥為代表的含水炸藥。就目前的煤礦井下安全形勢來說,建議煤礦井下全部使用含水炸藥,因為水是很好的消焰劑,可以大大減少因炸藥爆炸后的高溫、高熱氣流對瓦斯、煤塵的沖擊。2正確的使用方法2.1預防拒爆和丟失炮電雷管發(fā)放前必須逐個測定其電阻,排除斷路、短路、電阻特大或特小的電雷管,以防止因斷路、短路或電阻差大而發(fā)生拒爆和丟炮。同一網(wǎng)絡的電雷管電阻差不得超過0.25～0.3Ω,以防止串聯(lián)丟炮。2.2藥卷的制作用一根直徑略大于電雷管直徑的尖端木棍或竹棍在藥卷頂部的封口處扎一圓孔,將電雷管順著藥卷中心線全部插入藥卷中,然后用電雷管腳線將藥卷纏住。不得用電雷管代替竹、木棍扎眼。電雷管必須由炸藥的頂部裝入,嚴禁將電雷管斜插在藥卷的中部或捆在藥卷上。2.3煤粉地層爆破,導致殘爆、拒爆、爆燃在裝藥前,用炮棍插入炮眼里檢驗炮眼的角度、深度、方向和炮眼內(nèi)的情況。待裝藥的炮眼必須清除眼內(nèi)的煤、巖粉,以防止炮眼堵塞,使藥卷不密接或裝不到眼底,影響炸藥能量的爆炸傳播,造成殘爆、拒爆、爆燃或留下殘眼。煤粉是可燃性物質(zhì),極易燃燒,火焰噴出孔外,有點燃瓦斯、煤塵的危險。裝藥時,用炮棍將裝入眼口的藥卷一個個輕輕推入炮眼,使藥卷與眼底、藥卷與藥卷互相密接,不能用炮棍沖撞藥卷、炮頭,以免發(fā)生損壞藥卷、搗破電雷管的腳線塑料皮或搗斷腳線,尤其危險的是有可能搗響雷管,發(fā)生爆炸事故。高瓦斯礦井必須采用正向爆破。裝藥時不能裝錯毫秒電雷管的延期段數(shù)和跳段裝藥。2.4錨點殘余檔案封實裝炮泥時,最初的兩段應慢用力輕搗動,以后各段炮泥須依次用力逐一搗實。裝水炮泥時,水炮泥外邊剩余部分,應用粘土炮泥封實。嚴禁使用煤粉、塊狀物質(zhì)或其他可燃性材料作炮泥。這些材料不是可塑性的,起不到炮泥的堵塞炮眼作用,達不到堵塞密實的要求,阻止不了爆生氣體的外逸,容易造成“放空炮”,炸藥爆炸時,將使燃燒的煤炭顆粒等可燃材料拋出,易引起瓦斯、煤塵爆炸。2.5管道安裝線的末端裝藥后,必須把電雷管腳線末端懸空,嚴禁電雷管腳線、放炮母線同運輸設備及采掘機械等導電體接觸。2.6嚴禁吃“藥”正向起爆藥卷以外的藥卷為“蓋藥”。蓋藥不僅浪費炸藥,影響爆破效果,而且容易產(chǎn)生殘爆和爆燃,爆燃最容易引爆瓦斯和煤塵,對安全極為不利。2.7爆破后的地面環(huán)境其一,裝藥量過大,爆炸瞬間在炮眼內(nèi)產(chǎn)生大量的高溫高壓氣態(tài)產(chǎn)物,是引爆瓦斯或煤塵的根源。其二,裝藥量大,爆破后的炮煙和有毒有害氣體相應增加,容易熏人,也延長排煙時間,影響職工身體健康。其三,裝藥量大,破壞圍巖的穩(wěn)定和崩倒支架,造成工作面冒頂,造成人員傷亡。其四,裝藥量過大,會造成煤、巖過于粉碎,增加裝煤、巖的困難,影響回采率,增加噸煤成本。2.8規(guī)范摩擦磨損放炮母線應采用銅芯絕緣線,要有足夠的長度,大于規(guī)定的距離。放炮前,放炮母線必須扭結成短路。母線接頭不應過多,以免增加電阻、斷線、漏電或短路故障。母線外皮破損時要及時包扎,以防漏電、短路或接觸放電,發(fā)生意外事故。放炮母線使用后,要升井干燥,在井下要放在干燥安全地點,并定期作電阻和絕緣性測定。2.9腳線接頭巖石聯(lián)線前必須認真檢查瓦斯?jié)舛取㈨敯?、兩幫、工作面煤壁及支架情況,確認安全后方可進行。聯(lián)線時,聯(lián)線人員應把手擦干,將電雷管腳線接頭裸露鐵絲擦凈,以免增加接頭電阻和影響接頭導通。接線時腳線不夠長,可以用同規(guī)格的腳線連接,兩根腳線須錯開,并用膠布包好,防止腳線短路和漏電。聯(lián)線接頭須扭緊牢固,要懸空,不得與任何物體接觸。聯(lián)線方式采用串聯(lián)接線,操作簡單,不易漏接或誤接,速度快,便于檢查,通過網(wǎng)絡的電流較小,使用于放炮器放炮,使用安全。2.10爆破放炮工藝放炮前必須檢查瓦斯,在放炮地點附近20m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%。放炮要嚴格執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”,采用符合要求的放炮器進行放炮。放炮通電工作只能由爆破工一人完成。爆破工放炮前應用導通表或爆破電橋或歐姆表檢查網(wǎng)絡是否導通;若網(wǎng)絡正常,爆破工須發(fā)出放炮警號,至少再等5s方可放炮。2.11沿線路執(zhí)法要及時調(diào)整通電后炸藥不響,爆破工必須先取下放炮鑰匙,并將放炮母線從電源上摘下紐結成短路,再等至少15min才能沿線路檢查,查找原因。發(fā)現(xiàn)瞎炮,必須在班組長直接領導下進行處理。爆炸后,所有人員必須再等至少15min才能進入放炮地點,檢查現(xiàn)場通風、瓦斯、煤塵、頂板、支架、瞎炮、殘爆等情況,如有危險情況必須立即處理。確認正常后,由布置警戒的班組長撤除警戒,發(fā)布作業(yè)命令。3失敗原因、預防和處理3.1拒爆的防治拒爆的原因可能有:炸藥或雷管的質(zhì)量不合格;裝藥、裝炮泥未按規(guī)定進行操作;電雷管腳線折斷或絕緣不良,電阻絲折斷,造成不通電或短路;聯(lián)接的電雷管數(shù)超過放炮器的起爆數(shù);放炮器的電流小或有故障,不能引爆電雷管;連接線連接不實,或與水、金屬、巖體等導體接觸造成短路、斷路、漏電。拒爆的預防措施是:不領不合格的炸藥和雷管;按規(guī)定裝藥,封炮孔;選用能量足夠的放炮器;接線頭要擰緊,放炮母線要完好;聯(lián)線后爆破工要全面檢查一次,以防錯聯(lián)或漏聯(lián)。處理拒爆應先用電橋或歐姆表檢查網(wǎng)絡,查明短路、斷路原因,再重新通電起爆。若網(wǎng)絡導通,可重新放炮;若網(wǎng)絡不通,說明有斷路,需逐段檢查,查出問題加以處理,然后重新放炮。3.2預防丟失、破裂丟炮的原因可能有:使用了未經(jīng)電阻測試的電雷管;同一網(wǎng)絡的電雷管的電阻差值大,造成通電后能量分布不均;爆破網(wǎng)絡連接不合理,有錯接或漏接;爆破網(wǎng)絡聯(lián)接的雷管太多,超過了放炮器可以起爆的數(shù)量;電雷管的腳線、聯(lián)接線或母線受潮,聯(lián)接不合要求,電阻大、漏電。為預防丟炮,爆破工不領未經(jīng)導通檢驗的電雷管;做炮頭、向炮孔內(nèi)裝藥和封炮泥時,要小心謹慎;裝藥時不蓋藥;注意檢查放炮母線、聯(lián)接線和腳線以及聯(lián)接是否符合要求,有無錯接和漏接的地方。發(fā)現(xiàn)丟炮時,在檢查完工作面頂板、支架和瓦斯無問題后,再進行處理。當發(fā)現(xiàn)一起連接的炮眼未爆時,可重新連線放炮;如果不響,再采用單個放炮的方法,這樣可以最后檢查出瞎炮。放炮后,如出現(xiàn)隔三跳五的炮眼不響時必須對每個電雷管用電橋重新檢查,如都導通,可重新連線放炮;如不通,即做瞎炮處理。放炮崩出的炸藥和雷管,先要檢查藥卷內(nèi)是否有雷管,如有,應輕輕地將雷管取出,再收集并妥善保存好,下班交回藥庫。3.3嚴把炮眼,嚴壓炮眼由于聯(lián)線不良造成的瞎炮可重新放炮,或在離瞎炮至少0.3m處另打同瞎炮平行的新炮眼,重新裝藥放炮。嚴禁用鎬刨或從炮眼中拽出跑頭或拉出電雷管;嚴禁將炮眼殘底繼續(xù)加深;嚴禁用打眼的方法往外掏藥;嚴禁用壓風吹瞎炮炮眼。處理瞎炮的炮眼爆炸后,爆破工必須檢查炸落的煤、矸,收集未爆的電雷管和炸藥。在瞎炮處理完畢以前,嚴禁在該地點進行同處理瞎炮無關的工作。