第六章煤矿矿井爆破工程

第六章煤矿矿井爆破工程第一节

煤矿矿井瓦斯和煤尘矿井瓦斯就是在采掘过程中从煤层、岩层、采空区中放出的和在生产过程中产生的各种有害气体的总称。煤矿井下的有害气体中甲烷（沼气）所占比重最大，在80％以上，所以，矿井瓦斯习惯上又单指甲烷。

矿井瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。它混合到空气中，看不见，摸不到，闻不出来；但它在空气中占的比例大于15％，会使空气中氧气含量降低，能造成人员缺氧窒息死亡。瓦斯的质量为0.716kg/m3,比空气轻，所以，经常积聚在巷道的顶部和冒高的空洞中；它难溶于水，但扩散性和渗透性很强，煤层、岩层、采空区中的瓦斯能很快地涌到井下巷道中。矿井瓦斯和空气混合到一定浓度时，遇到火源能够发生燃烧或爆炸。

爆破可能引起瓦斯突出，爆破可以引燃引爆瓦斯。据有关资料介绍，对80年代后期发生的85起重大瓦斯事故进行分析表明：瓦斯爆炸49起，占57.6％；煤尘爆炸事故7起，占8.2%；煤层及瓦斯突出事故19起，占22.4％；中毒与窒息事故10起，占11.8%。在49起瓦斯爆炸事故中，有17起由爆破火源引起，占35％：其中堵塞不良9起，抵抗线不足4起，炸药变质燃烧2起，分段爆破或冲炮2起。《煤矿安全规程》规定的有关瓦斯标准见表6-1。煤尘达到一定浓度又遇有火源或高温（700~800℃）时，容易发生爆炸。煤尘与空气发生反应之前须先气化，所以煤尘与空气的混合物的延迟时间较瓦斯长。煤尘的爆炸多数是由瓦斯爆炸引起的。煤尘爆炸有连续性，即爆炸点形成负压促使空气向爆区流动，当空气中有煤尘而爆区有热源时，引起二次爆炸，来回往复，危害更大；距引爆点10~20m内破坏较轻，远处因往复爆炸破坏反而愈加严重。一、瓦斯及煤尘燃烧、爆炸的条件

1．具有一定浓度的瓦斯或煤尘与空气混合形成爆炸气体的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限。这种爆炸界限还与空气组成、混合气体的初始温度和压力有关。在一般条件下（空气中含氧量20％，1个大气压和常温），瓦斯的爆炸下限为5%、上限为15%，15%以上时因含氧量不够发生不完全燃烧。当空气中的瓦斯浓度为9.5%、含氧量19%时，火焰传播速度最快，爆炸可能性最大，反应最完全，爆炸威力最强，破坏作用也最大。(1)瓦斯浓度。瓦斯与空气混合，按体积计算，瓦斯浓度在4％～15％时具有爆炸性；(2)点燃瓦斯的火源。井下煤炭自燃，明火，电气火花，架线机车火花，吸烟以及摩擦、撞击和爆破产生的火花都可以点燃瓦斯。(3)空气中的氧气含量。在空气与瓦斯混合的气体中，如果氧气含量大于12％，瓦斯才爆炸，如果低于12％时，瓦斯就失去爆炸性。煤尘的爆炸界限变动范围较大：干燥的肥煤煤尘，其爆炸界限一般为50~1700g/m3，其它品种煤的爆炸界限为10~2500g/m3。爆炸产生破坏威力最大的煤尘浓度约为300g/m3。2．加热温度不低于瓦斯的爆发点。在给定试验条件和有限时间内，能使瓦斯爆炸的最低温度称为爆发点。爆发点与瓦斯浓度、压力和散热条件有关。在标准试验条件下，瓦斯爆发点约6500C，煤尘爆发点的变化范围约为750~11050C。3．加热时间不低于引火延迟时间。由于瓦斯热容量大，据实验，每立方米瓦斯吸收924千卡的热量时才开始分解与燃烧反应。因此，瓦斯与高温火源接触时，要经过一定的时间才引燃，这一时间叫引火延迟时间。瓦斯的引火延迟时间取决于火源温度的高低、火源表面积的大小、瓦斯浓度和压力。若压力保持不变，延迟时间随温度上升而减小；若温度保持不变，延迟时间随压力增大而减小，随瓦斯浓度增大而增加。炸药爆炸时温度很高，达20000C以上，但火源存在的时间极短，万分之几秒就熄灭，在这样短的时间内瓦斯来不及引燃。但应注意，当使用的炸药质量不好、装药结构不合理或爆破作业不合要求时，炸药爆炸火焰存在的时间就要延长，就有引燃瓦斯的危险。二、爆破引起瓦斯煤尘爆炸的主要原因爆破引起瓦斯煤尘爆炸主要有如下原因：1．爆炸气体产物的直接作用。炸药爆炸生成的高温高压气体产物，在扩散和渗透作用下，逐渐与瓦斯和空气相混合，形成爆炸产物、瓦斯和空气的可燃性混合气体。此时，如果温度还高于瓦斯爆发点，而且存在的时间超过引火延迟时间，就会燃烧或爆炸。爆温和爆热愈大，炸药爆炸引燃瓦斯的可能性也愈大。2．炽热固体颗粒的作用。如果爆炸产物中有炽热固体产物，或当炸药爆炸不完全使部分正处于燃烧的炸药颗粒从炮孔中飞出混入瓦斯和空气的混合物中，且存在时间超过引火延迟时间时，就会发火燃烧。因此要求炸药必须具有良好的爆轰性能，以保证炸药能够完全爆炸，生成产物全为气体。3．爆炸冲击波作用。炸药爆炸时将产生冲击波，如果瓦斯和空气的混合物被冲击波压缩时产生的温度超过瓦斯爆发点，且冲击波正压区作用时间超过引火延迟时间，就能使瓦斯发火燃烧。

三、矿井瓦斯涌出与瓦斯矿井等级划分一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：1．低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/吨，且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；2．高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；3．煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。每年必须对矿井进行瓦斯等级的鉴定工作，并根据鉴定结果采用不同的方法来管理矿井。第二节煤矿许用炸药一、煤矿许用炸药及其特点煤矿许用炸药又称煤矿安全炸药，俗称煤矿炸药。这种炸药加有消焰剂，能降低炸药的爆温和火焰，爆炸威力较低，能减少空气冲击波作用。允许用于有瓦斯和煤尘爆炸危险作业场所的煤矿许用炸药应该具有如下特点：1.煤矿许用炸药的能量要有一定的限制，其爆热、爆温、爆压和爆速都要求低一些，使爆炸后不致引起矿井大气的局部高温，降低瓦斯、煤尘的发火率；2.煤矿许用炸药应有较高的起爆感度和较好的传爆性能，以保证其爆炸的完全性和传爆的稳定性，这样就使爆炸产物中未反应的炽热固体颗粒的量大大减少，从而提高其安全性；3.煤矿许用炸药的有毒气体生成量应符合国家规定，其氧平衡应接近于零。一般说来，正氧平衡的炸药在爆炸时易生成氧化氮和初生态氧，容易引起瓦斯发火。而负氧平衡的炸药，爆炸反应不完全，会增加未反应的炽热固体颗粒，容易引起二次火焰，也不利于防止瓦斯发火；4.煤矿许用炸药组分中不能含有金属粉末，以防爆炸后生成炽热固体颗粒。为使炸药具有上述特性，应在煤矿许用炸药组分中添加一定量的消焰剂——食盐、氯化铵或其它类似的物质。消焰剂是一种热容量大的物质，在炸药发生爆炸时，它能吸收一部分爆热而降低炸药的爆温，使炸药的爆温低、火焰小和火焰持续时间短，因而起到防止矿井大气局部温度升高的作用。另外，消焰剂还对瓦斯－空气混合物的氧化燃烧反应起负催化作用，它能破坏瓦斯氧化燃烧时连锁反应的活化中心，促成链的中断，因而阻止了瓦斯－空气混合物的爆炸。二、煤矿许用炸药的分级与种类（一）煤矿许用炸药的分级我国煤矿许用炸药按瓦斯安全性进行分级，其分级规定已在中国国家标准《煤矿许用炸药可燃气安全度试验方法及判定》（GB18097-2000）中写明，即煤矿许用炸药的瓦斯安全性分为五级，煤矿许用炸药的安全等级和使用范围见表6-2。表6-2煤矿许用炸药的安全等级和使用范围（二）煤矿许用炸药的种类根据炸药的组成和性质，煤矿许用炸药可分为六类：1．粉状硝铵类许用炸药通常以梯恩梯为敏化剂，多为粉状。具体各级煤矿铵梯炸药组成及性能指标见表2-3、2-4。膨化硝铵炸药见表2-11、表2-12。2．许用含水炸药这类炸药包括许用乳化炸药和许用水胶炸药。这类炸药是近十几年发展起来的新型许用炸药。由于它们组分中含有较大量的水，爆温较低，有利于安全，同时调节余地较大，因此有极好的发展前景。目前，国家有关部门要求在煤矿中推广使用含水煤层许用炸药，限制使用铵梯类许用炸药。具体各级煤矿乳化炸药组成及性能指标见表2-9、岩石粉状乳化炸药见表2-10，水胶炸药见表2-14。3．离子交换炸药合有硝酸钠和氯化铵的混合物，称为交换盐或等效混合物。在通常情况下，交换盐比较安定，不发生化学变化，但在炸药爆炸的高温高压条件下，交换盐就会发生反应，进行离子交换，生成氨化钠和硝酸铵：在这个爆炸瞬间生成的氯化钠，作为消焰剂高度弥散在爆炸点周围，有效地降低爆温和抑制瓦斯燃烧；与此同时生成硝酸铵，则作为氧化剂加入爆炸反应。离子交换炸药还具有一种“选择爆轰”的独特性质，在不同的爆破条件下，它会自动调节消焰剂的有效数量和作用。例如，在密封状态下炸药爆炸强烈，交换盐的反应更完全，生成的氯化钠更多，其消焰降温的作用更强。反之，在裸露状态下爆炸反应进行得较弱，交换盐的反应也不完全，生成的硝酸铵减少，使爆炸释放的能量保持在较低的程度，甚至有可能造成爆轰的中断，因而避免了裸露药包爆炸时引起瓦斯的爆炸事故。表6-3列出了一些离子交换炸药的组分与性能。表6-3离子交换炸药的组分与性能4．当量炸药当量炸药的瓦斯安全性是相当高的，由于当量炸药爆炸能较小，爆轰稳定性较差，容易发生爆燃，这样又影响了它的安全性。表6-4列举了几种当量炸药的组分及其爆炸性能。5．被筒炸药用含消焰剂较少、爆轰性能较好的煤矿铵梯炸药做药芯，其外再包覆一个用消焰剂做成的“安全被筒”，这样的复合装药结构，就是人们通常所说的被筒炸药。当被筒炸药的药芯爆炸时，安全被筒的食盐被炸碎，并在高温下形成一层食盐薄雾，笼罩着爆炸点，更好地发挥消焰作用，因而这种炸药可用于瓦斯和煤尘突出矿井。被筒炸药整个装药的消焰剂含量可高达50%以上。表6-4当量炸药的组分与性能三、煤矿许用爆破器材的使用1.煤矿许用电雷管的使用一般煤矿井下起爆器材均采用电雷管，在有瓦斯、煤尘爆炸危险的采掘工作面必须采用最后一段延期时间不超过130ms的煤矿许用毫秒电雷管，禁止使用秒或半秒延期电雷管。经测定，在瓦斯矿井爆炸后160ms时，瓦斯浓度为0.3％～0.5％，260ms时为0.3％～0.9％，360ms时为0.35％～1.6％，而130ms仅为360ms的1／3，所以，选用煤矿许用1～5段毫秒电雷管具有足够的安全系数。2.煤矿许用炸药的使用《煤矿爆破安全规程》规定应按危险程度选用相应安全等级的煤矿许用炸药：（1）无瓦斯岩巷掘进工作面可以使用非煤矿许用炸药；（2）低瓦斯矿井有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面，必须使用一级或一级以上的煤矿许用炸药；（3）高瓦斯矿井有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面，必须使用二级或二级以上的煤矿许用炸药；（4）有煤尘与瓦斯突出危险的采掘工作面，必须使用三级或三级以上的煤矿许用炸药。《煤矿安全规程》规定：有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤层中，采掘工作面都必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药。岩层中开凿井巷或延深井筒时，在无瓦斯的工作面中，可以使用非煤矿许用炸药，但这些井巷必须距离有瓦斯的煤、岩层10m以外。第三节煤矿矿井爆破技术采煤工作面的炮孔，按位置可分为顶孔、腰孔和底孔。底孔位于工作面的底部，它的作用是先将煤层下部的煤崩出，为腰孔和顶孔创造自由面，不留底煤，不破底板，为装煤、移溜和支柱创造良好条件。腰孔位于煤层顶板与底板之间的腰部，它的作用是进一步扩大底孔掏槽，为顶孔增加新的自由面，为落煤创造条件。顶孔位于腰孔和顶板之间，它的作用是在不留顶煤并保持顶板稳定或少受震动的情况下落煤。如图6-1所示。采煤工作面的炮孔排列应根据工作面的采高、煤的硬度、顶底板岩层性质和煤层的节理、层理等条件来确定。炮孔的排列形式有以下几种：1.单排孔单排孔一般用于1m以下的薄煤层或煤质松软、节理发达的中厚煤层。一般沿工作面打一排稍俯并斜向一侧的炮孔。如图6-2所示。图6-2单排孔布置图2.双排孔当煤层厚度为1.0～1.5m，煤层中厚时，沿工作面打两排上下成对的炮孔，叫双排孔或对孔，如图6-3所示。图6-3双排孔布置图3.三角孔煤层厚度1.0～1.5m，煤质松软时，打两排上、下错开的炮孔叫三角孔，如图6-4所示。图6-4三角孔布置图4.梅花孔当煤层厚度大于1.5m，煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。如图6-5所示。图6-5梅花孔布置图二、采煤工作面炮孔的主要参数1.炮孔角度为了便于打孔操作和不崩倒支架，炮孔与煤壁水平夹角一般为65°～75°，角度过大，容易影响爆破效果；角度过小，不便于钻孔操作，容易崩倒工作面支架，爆破时将大量煤炭崩入采空区，增加清扫浮煤工作量，又损失煤炭资源，易酿成自然发火。但掏槽孔因只有一个自由面，炮孔角度应小些，一般为45°～55°。炮孔在垂直面上，顶孔一般有仰角，底孔一般有俯角。顶孔要求不破坏顶板，减少对顶板的震动和不留顶煤为原则。当顶板稳定时，顶孔仰角为5°～10°，孔底距顶板0.1～0.3m；顶板松散和破碎以及分层开采底层时，顶孔与顶板平行，孔底距顶板一般为0.3～0.5m。底孔俯角为10°～15°，孔底距底板约0.1～0.2m，以不破底板和不留底煤，使底板保持平整为原则。2.炮孔的间距邻近炮孔的间距，可根据炮孔的深度、煤质软硬、夹石情况和粒度要求而定。在正常情况下，炮孔的间距与深度之比，保持在3：5左右。3.炮孔的深度它取决于一次推进的进度和炮孔的角度。一般多采用小进度。一次推进度约1.0～1.2m，炮孔深度大于循环进度0.2m。小进度的采煤炮孔装药量少。顶板受震动小，悬顶面积小，有利于顶板管理和安全；且可实行一次多放炮，对实现爆破装煤、提高自装率有利。对采用金属支柱铰接顶梁的工作面，炮孔深度可根据顶梁规格而定。小进度的缺点是辅助工序占用时间多。另一种方式为加大循环进度，一次推进进度为1.6～2.0m，此种方式可减少放炮、准备、移输送机、回柱、放顶等辅助作业时间。在顶板条件好的工作面可以推行。4.炮孔的装药量每个采煤工作面作业规程里的放炮说明书中都规定了顶孔、腰孔、底孔的炸药消耗量。一般底孔装药量最多，腰孔次之，顶孔最少。双排孔时，底孔和顶孔的装药量按1：0.5～0.7的比例分配；三排孔时，底、腰、顶孔的装药量按1：0.75：0.5的比例分配。三、震动爆破震动爆破是用于石门揭煤，以诱导煤和瓦斯突出和预期避免爆破后的延期突出的一种爆破方法。目前，在石门揭穿煤层时，不论选择什么措施，都用震动爆破作为揭开煤层的手段，这是把它作为保险措施来考虑的。（一）爆破参数选择的一般原则

1．岩柱厚度从震动爆破揭开煤层的要求出发，要求一次揭开岩柱，使石门全部见煤，并使煤体的应力和瓦斯得到释放，以免在露出部分煤体的情况下，发生延期突出，因此岩柱厚度较小为好。但是，如果岩柱过小，则有高压瓦斯冲破岩柱发生突出的危险。因此合理确定岩柱厚度是十分重要的。岩柱厚度应据煤、岩体性质、开采深度、瓦斯压力、石门断面来确定。规程规定：掘进工作面距煤层之间的最小垂距，急倾斜煤层不应小于2m，倾斜、缓倾煤层1.5m。如果岩石松软、破碎，还应适当增大。为揭开煤层创造好条件不残留“门坎”，在石门接近安全岩柱以前应尽量把工作面刷成与煤层倾角相近似的斜面或台阶。若石门从底板方向揭煤时，一般可卧底并刷成斜面，若石门从顶板方向揭煤时，一般可将巷道断面上半部刷成台阶状。

2．炮孔数目一般为正常掘进炮孔数目的2~3倍。岩柱在2~2.5m以下，采用楔形掏槽时，炮孔数目可按下列经验公式计算

（6-1）式中N——炮孔个数，个；

S——石门断面，m2；

f——岩石硬度系数。当岩柱大于2.5~3m，用毫秒雷管、75mm、300mm直径直孔空心掏槽爆破时，炮孔密度一般是在0.2~0.25m2内布置一个。

3．炮孔布置炮孔布置应符合下列原则：（1）小直径炮孔、岩孔与煤孔要交错排列、顺序爆破，岩孔距煤层0.2m，最好不要打穿煤层。煤孔应打穿煤层全厚，煤层大于2m时，煤孔打穿煤层厚度不小于2m（深孔爆破不受此限制）。煤孔和岩孔的比例大致为1：2。炮孔的密度，顶部炮孔小于下部，周边孔大于中部。大直径空心掏槽，深孔全断面一次爆破炮孔在工作面一般应均匀分布，仅底排孔可稍密。（2）一般采用单列和双列楔型掏槽的炮孔布置。

4．装药量据统计，采用毫秒雷管时为2~3kg/m3，采用瞬发雷管时为3~4.5kg/m3。（二）震动爆破时应注意的问题

1．要确切掌握地质资料，如地质变化、煤层厚度、倾角、工作面距煤层的距离等，以免误穿煤层、引起突出、造成事故。采用石门揭开煤层的地点，应避免在地质构造复杂的地点或破坏地带。

2．要执行先探后掘的原则，距危险煤层10m以外，至少打两个穿透煤层全厚的钻孔（构造复杂区除外），距煤层5m（至少5m）时，必须在确保正确测定煤层瓦斯压力的地点打钻孔，测定瓦斯压力。

3．采用震动爆破揭开煤层时，工作面距煤层之间的最小垂直距离，急倾斜为2m；缓倾斜和倾斜为1.5m。如果岩石松软、破碎，还应适当增大垂距。

4．禁止在石门用震动爆破揭开有煤（岩）和瓦斯突出危险程度较大或瓦斯压力大于10个大气压力的煤层。

5．采用震动爆破揭开瓦斯突出危险煤层时，必须编制专门设计，报矿务局总工程师批准。专门设计中应规定爆破参数、起爆地点、反向风门的位置、避炮路线以及停电、撤人距离和警戒的范围等。爆破前应加强震动爆破地点附近的支护。

6．震动爆破必须全断面所有炮孔一次起爆。只准一次装药、一次爆破，钻孔、装药不准平行作业，全部炮孔必须按设计要求填满炮泥。

7．当发现工作面岩层特别破碎、岩柱崩落或压出、地应力加大、瓦斯涌出量剧增、温度急降以及发生震动声响等异常现象时，应立即停止作业，退至安全地区。

8．爆破前必须检查有关的通风设施，切断回风区域电源。人员的撤离范围，必须根据突出的危险程度和通风系统予以规定。在有严重突出危险的石门揭煤时，爆破工作应在地面进行。在地面井口附近也要撤离人员和切断电源、火源。

9．震动爆破时，使用的煤矿炸药，必须是二级以上的煤矿许用炸药和煤矿许用雷管。

10．震动爆破应由矿总工程师统一指挥，并有矿山救护队在指定地点值班。爆破后至少经半小时由救护队进入爆破地点检查，不要认为“只要石门揭开没有突出，就没有危险了”。如果第一次震动爆破没有全断面揭开煤层时，第二次爆破要按震动爆破的规定进行。

11．为防止突出瓦斯逆流，应在石门的入风侧设立牢固的反向风门，并在靠近工作面附近设立栅栏等障碍物，以降低煤与瓦斯突出强度。

12．煤层孔和岩孔分别装药，在煤岩交界处，至少要用0.2m的炮泥隔开。凡岩孔打穿煤层的炮孔装药前应在孔底填塞0.1~0.2m的炮泥。四、松动爆破松动爆破是在煤巷掘进工作面前方煤体中打若干个一定深度的炮孔，在卸压距离以外的煤体钻孔中，装一定数量的炸药，通过爆破作用松动煤体，使巷道前方应力集中区转向煤体深部，并使煤层透气性加大，大量瓦斯迅速解析，通过裂隙流向巷道空间，从而释放爆破影响范围内煤体瓦斯。过去对松动爆破的看法不一致，认为它是起诱导突出的作用，而不能防治突出。经过近几年的研究与实践，浅孔起诱导突出的作用，而深孔则起防突作用。深孔松动爆破因其工艺较其它措施简便，适用于突出强度不大的中小型突出矿井，因此近几年使用此措施的突出矿井逐日增多。

浅孔松动爆破一般留有超前距2m，因此卸压范围很小，当炸药在巷道的压力集中带中起爆时，煤体被破坏，造成压力集中带转移，煤层突然卸压所产生的自由瓦斯作用在2m的安全煤柱上，而这安全煤柱承受不住瓦斯的强大推力，因而导致突出，因此浅孔松动爆破引起的诱导突出次数最多。深孔松动爆破的主要作用是：在巷道的压力集中区中使用炸药的爆炸威力，人为地改变煤的力学性能，增加煤的裂隙，使压力集中区的压力降低，煤层中的瓦斯得以排放，并使压力集中区带转向煤体深部，扩大工作面前方卸压区域，为煤巷的掘进创造较好的安全条件。

深孔松动爆破虽有上述的优点，但是也有其致命的弱点。由于钻孔凿岩困难，若不采取特殊措施装药，会造成装药达不到规定的位置而起不到防突作用；或者由于装药不好造成拒爆现象，同时由于炸药质量欠佳，引起的燃烧也易造成煤尘或瓦斯爆炸，正是有这些因素，必须加强深孔松动爆破在执行过程中的管理工作。深孔松动爆破通常适用于煤质较硬、不易垮孔、突出强度不大的突出危险煤层。深孔松动爆破虽有不足之处，但根据我国中小型突出矿井多、防突能力差的特点，在一定的历史时期中，仍是我国煤巷中防突的一种主要措施。采用松动爆破时，应注意：

1．采用松动爆破时，必须进行专门设计，经矿总工程师批准。爆破作业由专人负责指挥，专职爆破员实施，并作好记录。炮孔超前掘进工作面的距离不少于5m。

2．松动爆破的孔数不少于2个，孔深不少于5m，封泥长度不少于1m，必须保证炮孔质量。

3．起爆地点必须在新鲜风流中，距工作面的距离在设计中规定，一般不少于200m，爆后至少要20min方可进入工作面检查瓦斯，一般要停6~8h，且工作面及回风流瓦斯浓度小于１％时，再进行作业。

4．爆破工作面应安装风水喷雾装置和瓦斯自动报警断电装置，爆破时局部扇风机不得停止运转。

5．装药前，必须用吹风管将孔内煤粉吹干净，钻孔装药时发生喷孔、顶钻等瓦斯动力现象时，当班不准装药爆破。待排放一个小班后另打孔，如仍喷孔，则连续排放。

6．松动爆破地点、时间、避灾路线、撤人、停电范围，关闭风门等，应进行专门设计。五、巷道贯通爆破巷道贯通爆破是掘进巷道与另一巷道的贯通。由于贯通措施不力和测量有误，往往造成爆破时伤人、损坏设备，甚至引起瓦斯爆炸等事故。因此，在巷道贯通时应注意如下事项：

1．两边对掘贯通爆破时，当距离15m时必须停止一边作业，仍然保持通风，每次爆破前，派出专人负责两个工作面的警戒。

2．掘进工作面每次装药爆破前，掘进工作面班组长必须派专人和瓦斯检查员共同到对方工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度。瓦斯浓度超限时，先停掘进工作面的工作，然后处理瓦斯。只有在两个工作面及其回风道风流中的瓦斯浓度都在1%以下时，在掘进工作面方可装药爆破。

3．独头掘进贯通爆破时，距贯通地点15m，必须在穿透位置里外两侧设好警戒，禁止在作业区内逗留，透位不清，禁止爆破。

4．贯通爆破时，超过贯通距离而不通时，要立即停止爆破，查明原因后重新采取贯通措施。

5．巷道贯通爆破之前，要加固巷道两边的支架，以防爆破时支架被破坏，造成冒顶。六、在接近积水区和采空区进行爆破作业在接近溶洞、含水层、河流及采空区时，往往由于爆破而引起透水、瓦斯和有毒有害气体（如硫化氢等）的大量涌出，容易造成事故，因此必须采取下列措施：

1．在钻孔爆破时，如炮孔内发现出水异常，温度骤高骤低，有大量瓦斯涌出，煤岩松散等情况，都是接近采空区的预兆，要停止爆破查明原因。

2．距穿透采空区15m前，必须先探明采空区中的水、火、瓦斯等情况，如有水、火、瓦斯等，必须采取有效的防水措施、瓦斯排放措施和火区封闭措施，否则禁止爆破。

3．穿透采空区时，要撤出人员，并在无危险地点爆破。爆破后，只有查明采空区的水、火、瓦斯等情况，确定无危险后，才能恢复工作。

4．接近积水地区时，要根据实际情况，编制切实可行的探水放水设计和安全措施，否则禁止爆破。

5．接近积水地区时，如发现有透水预兆（排锈、挂汗、空气变冷、发生雾气、“水叫”、顶板淋水加大、底板漏水或其它异状）时，要停止爆破、及时汇报、查明原因，情况危急时，人员要立即撤出受威胁地点。七、分次爆破采掘工作面普遍采用分次爆破，但有许多中小煤矿没有弄清分次爆破的含义，而把一次装药、分次爆破作为一种普遍的爆破操作程序，这种操作法是错误的。1．它不能有效的控制和调整炮孔装药量，致使装药过多无法减少、装药过少又无法增多，不能达到预期效果。2．只要有一炮没炸下来，就会影响全部装药的爆破效果，造成循环进度不够。3．容易把相邻段炮孔的炸药“压死”造成拒爆，或把雷管脚线炸断，雷管随爆破带出，雷管桥丝震断，造成瞎炮。

4．容易产生炮震裂缝，贯穿相邻的炮孔，爆破火焰从裂缝喷出，影响安全生产，也容易产生多联或误联。5．炸药在炮孔内时间过长而受潮，在有水或潮湿的炮孔尤为严重，容易产生拒爆或爆燃。6．一次爆破后，匆忙再次进去联线时，容易发生顶帮片落伤人或炮烟熏人事故。

7．各次爆破间隔时间短，通风和洒水除尘往往不充分，不利于瓦斯煤尘管理。在回采工作面实行一次装药、分次爆破的操作有以上缺点，尽管它有利于交叉平行作业、缩短辅助工作时间、提高生产率，但从安全角度出发，不宜使用。正确的分次爆破，是分次钻孔、装药、爆破。长壁回采工作面不准分区段同时爆破。九、卡在溜煤孔中的煤与矸石的处理

我国倾斜煤层，大多以溜煤孔作为运煤通道。经常发生煤与矸石堵塞溜煤孔。过去常因采用爆破法处理卡在溜煤孔中的煤和矸石而引起煤尘、瓦斯爆炸事故。因此，《煤矿安全规程》规定“不得用爆破法处理卡在溜煤孔中的煤、矸”。但是，如果确无其它方法处理时，经矿总工程师批准，可采用爆破法处理，但必须遵守下列规定：

1．必须采用用于溜煤孔的煤矿许用刚性被筒炸药；2．每次爆破前，必须检查溜煤孔内堵塞的上部和下部空间的瓦斯，瓦斯浓度不得超过1％，需洒水降尘；3．每次爆破时只准使用一个煤矿许用电雷管，最大装药量不得超过450g；4．在威胁安全的地点，必须撤人、停电。第四节煤矿矿井爆破安全规定煤矿井下爆破工作必须由专职爆破工担任。在煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出煤层中，专职爆破工必须固定在同一工作面工作。爆破作业必须执行“一炮三检制”即“采掘工作面装药前、放炮前和放炮后，爆破工、班组长和瓦斯检查员都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯浓度”和“三人连锁爆破制”即“爆破员、班组长、瓦斯检验员三人必须自始至终参加爆破工作”。1.爆破作业必须编制爆破作业说明书，说明书必须符合下列要求：①炮眼布置图必须标明采煤工件面的高度和打眼范围或掘进工作面的巷道断面尺寸，炮眼的位置、个数、深度、角度及炮眼编号，并用正面图、平面图和剖面图表示。②炮眼说明表必须说明炮眼的名称、深度、角度，使用炸药、雷管的品种，装药量，封泥长度，连线方法和起爆顺序。③必须编入采掘作规程，并及时修改补充。2.制定安全技术措施：爆破工依照说明书进行爆破作业。在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时，若采用反向起爆，必须制定安全技术措施。3.装药：装药前，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推人，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。有水的炮眼，应使用抗水型炸药。装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及采掘机械等导电体相接触。4.炮孔封泥：炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露爆破。

炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求：①炮眼深度小于0.6m时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时，必须制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m，但必须封满炮泥。②炮眼深度为0.6m～lm时，封泥长度不得小于炮眼深度的l／2。③炮眼深度超过lm时，封泥长度不得小于0.5m。④炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。⑤光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。⑥工作面有2个或2个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。

5.装药前和爆破前注意事项：

装药前和爆破前有下列情况之一的，严禁装药、爆破：①采掘工作面的控顶距离不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或者伞檐超过规定。②爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0％。③在爆破地点20m以内，有矿车，未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面l／3以上的。④炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况。⑤采掘工作面风量不足。

6.洒水降尘：在有煤尘爆炸危险的煤层中，掘进工作面爆破前后，附近20m的巷道内，必须洒水降尘。7.爆破母线和连接线：爆破母线和连接线应符合下列要求：①煤矿井下爆破母线必须符合标准。②爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须相互扭紧并悬挂，不得与轨道、金属管、金属网、钢丝绳、刮板输送机等导电体相接触。③巷道掘进时，爆破母线应随用随挂。不得使用固定爆破母线，特殊情况下，在采取安全措施后，可不受此限。④爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧。如果必须挂在同一侧，爆破母线必须挂在电缆的下方，并应保持0.3m以上的距离。⑤只准采用绝缘母线单回路爆破，严禁用轨道、金属管、金属网、水或大地等当作回路。⑥爆破前，爆破母线必须扭结成短路。

8.使用发爆器：井下爆破必须使用发爆器。开凿或延深通达地面的井筒时，无瓦斯的井底工作面中可使用其他电源起爆，但电压不得超过380V，并必须有电力起爆接线盒。9.检查起爆网络：每次爆破作业前，爆破工必须电爆网路全电阻检查。严禁用发爆器打火放电检测电爆网路是否导通。发爆器必须统一管理、发放。必须定期校验发爆器的各项性能参数，并进行防爆性能检查，不符合规定的严禁使用。10.安全起爆：爆破工必须最后离开爆破地点，并必须在安全地点起爆。起爆地点到爆破地点的距离必须在作业规程中具体规定。发爆器的把手、钥匙或电力起爆接线盒的钥匙，必须由爆破工随身携带，严禁转交他人。不到爆破通电时，不得将把手或钥匙插入发爆器或电力起爆接线盒内。爆破后，必须立即将把手或钥匙拔出，摘掉母线并扭结成短路。爆破后，待工作面的炮烟被吹散，爆破工、瓦斯检查工和班组长必须首先巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆等情况。如有危险情况，必须立即处理。

第五节

煤矿矿井爆破事故案例一、爆破引起瓦斯爆炸的预防措施防止爆破引起瓦斯和煤尘爆炸的方法：一是不在瓦斯超限和积存的情况下进行爆破；二是避免炸药爆炸释放的能源引燃瓦斯。主要的措施是：1.爆破前必领检查爆区风流中的瓦斯浓度当爆破地点附近20m以内风流中瓦斯度达到或超过1％时，禁止爆破。对爆破工作面和放爆地点要做到一炮一检查。在有煤尘爆炸危险的煤层中的掘进作业爆破前，必须对作业面20m以内的巷道进行酒水降尘。

2.使用煤矿许用爆破器材应按危险程度选用相应安全等级的煤矿炸药：在低瓦斯矿井令有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面，必须使用一级或一级以上的煤矿许用炸药；在高瓦斯矿井中有瓦斯突出危险的采掘工作面，必须使用三级或三级以上的煤矿许用炸药。在煤矿井下进行电力起爆时，必须使用煤矿许用瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。在上述情况下，使用煤矿许用的毫秒延期电雷管时，其总延期时间不得超过130ms。严禁使用秒和半秒延期电雷管。为了避免爆破时发生炸药燃烧、爆燃或反应不完全等可能诱发瓦斯燃烧或爆炸的现象，禁止使用不合格或变质的爆破器材。

3.接线要牢靠为了防止起爆电源到引起电爆网路的接头部位或开关触点产生火花，煤矿井下爆破必须使用防爆式起爆器，电力起爆的接线盒必须是防爆型的，爆破母线与起银器接线柱的联接必须用螺母紧固，不得将母线头挂在接线柱上。4.进行合理的设计和施工为了避免炸药爆炸能量过早地从孔口或爆破裂隙冲出而引燃或引爆瓦斯，必须进行合理的设计与施工。除了上述预防爆破事故的各种技术措施外，加强组织管理。搞好爆破警戒，提高爆破作业人员素质，增强责任感等，也是保证爆破安全、防止爆破事故的重要措施。

二、爆破事故1.炮泥