煤矿井下安全爆破技术

煤矿井下安全爆破技术

目前，中国的煤矿生产主要采用机械化开采，除部分开采断面外，大部分开采断面仍采用采矿和爆炸法开采和挖掘。在很长一段时间里，爆炸作用所占的比例仍然在继续。目前,国内煤矿瓦斯重特大爆炸事故屡有发生,其中因爆破而发生的瓦斯爆炸事故占有一定比例。所以,安全是煤矿爆破作业的前提条件,正确地使用煤矿爆破器材,采用正确的爆破方法,杜绝煤矿井下爆破事故的发生尤为重要。本文就如何做到煤矿井下安全爆破进行阐述,为煤矿井下安全爆破提供一些帮助。1选择煤矿爆炸设备的选择正确地选择煤矿爆破器材是做好煤矿安全爆破的关键条件。煤矿爆破器材分为煤矿许用起爆器材和煤矿许用炸药两大类。1.1禁止使用东南角或半秒延迟电雷管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。因为在采掘工作面放炮地点附近20m风流中的瓦斯浓度达到1%时,严禁放炮。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。1.2特许用高瓦斯矿井的药剂由于矿井瓦斯等级的不同,对煤矿许用炸药的要求也不同。煤矿瓦斯等级高的要求使用安全等级高的煤矿许用炸药,安全等级低的炸药在爆破时容易引起瓦斯、煤尘爆炸。目前,国内煤矿许用炸药有一、二、三级,一、二级煤矿许用炸药只能用于低瓦斯矿井,而在高瓦斯、高煤尘(双突矿井)的煤矿井下必须采用三级或三级以上的煤矿许用炸药。目前,国内粉状炸药中很难达到三级,只有一、二级,含水炸药可达到三级或三级以上。所以,在高瓦斯矿井必须使用以煤矿许用三级水胶炸药或乳化炸药为代表的含水炸药。就目前的煤矿井下安全形势来说,建议煤矿井下全部使用含水炸药,因为水是很好的消焰剂,可以大大减少因炸药爆炸后的高温、高热气流对瓦斯、煤尘的冲击。2正确的使用方法2.1预防拒爆和丢失炮电雷管发放前必须逐个测定其电阻,排除断路、短路、电阻特大或特小的电雷管,以防止因断路、短路或电阻差大而发生拒爆和丢炮。同一网络的电雷管电阻差不得超过0.25～0.3Ω,以防止串联丢炮。2.2药卷的制作用一根直径略大于电雷管直径的尖端木棍或竹棍在药卷顶部的封口处扎一圆孔,将电雷管顺着药卷中心线全部插入药卷中,然后用电雷管脚线将药卷缠住。不得用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须由炸药的顶部装入,严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。2.3煤粉地层爆破,导致残爆、拒爆、爆燃在装药前,用炮棍插入炮眼里检验炮眼的角度、深度、方向和炮眼内的情况。待装药的炮眼必须清除眼内的煤、岩粉,以防止炮眼堵塞,使药卷不密接或装不到眼底,影响炸药能量的爆炸传播,造成残爆、拒爆、爆燃或留下残眼。煤粉是可燃性物质,极易燃烧,火焰喷出孔外,有点燃瓦斯、煤尘的危险。装药时,用炮棍将装入眼口的药卷一个个轻轻推入炮眼,使药卷与眼底、药卷与药卷互相密接,不能用炮棍冲撞药卷、炮头,以免发生损坏药卷、捣破电雷管的脚线塑料皮或捣断脚线,尤其危险的是有可能捣响雷管,发生爆炸事故。高瓦斯矿井必须采用正向爆破。装药时不能装错毫秒电雷管的延期段数和跳段装药。2.4锚点残余档案封实装炮泥时,最初的两段应慢用力轻捣动,以后各段炮泥须依次用力逐一捣实。装水炮泥时,水炮泥外边剩余部分,应用粘土炮泥封实。严禁使用煤粉、块状物质或其他可燃性材料作炮泥。这些材料不是可塑性的,起不到炮泥的堵塞炮眼作用,达不到堵塞密实的要求,阻止不了爆生气体的外逸,容易造成“放空炮”,炸药爆炸时,将使燃烧的煤炭颗粒等可燃材料抛出,易引起瓦斯、煤尘爆炸。2.5管道安装线的末端装药后,必须把电雷管脚线末端悬空,严禁电雷管脚线、放炮母线同运输设备及采掘机械等导电体接触。2.6严禁吃“药”正向起爆药卷以外的药卷为“盖药”。盖药不仅浪费炸药,影响爆破效果,而且容易产生残爆和爆燃,爆燃最容易引爆瓦斯和煤尘,对安全极为不利。2.7爆破后的地面环境其一,装药量过大,爆炸瞬间在炮眼内产生大量的高温高压气态产物,是引爆瓦斯或煤尘的根源。其二,装药量大,爆破后的炮烟和有毒有害气体相应增加,容易熏人,也延长排烟时间,影响职工身体健康。其三,装药量大,破坏围岩的稳定和崩倒支架,造成工作面冒顶,造成人员伤亡。其四,装药量过大,会造成煤、岩过于粉碎,增加装煤、岩的困难,影响回采率,增加吨煤成本。2.8规范摩擦磨损放炮母线应采用铜芯绝缘线,要有足够的长度,大于规定的距离。放炮前,放炮母线必须扭结成短路。母线接头不应过多,以免增加电阻、断线、漏电或短路故障。母线外皮破损时要及时包扎,以防漏电、短路或接触放电,发生意外事故。放炮母线使用后,要升井干燥,在井下要放在干燥安全地点,并定期作电阻和绝缘性测定。2.9脚线接头岩石联线前必须认真检查瓦斯浓度、顶板、两帮、工作面煤壁及支架情况,确认安全后方可进行。联线时,联线人员应把手擦干,将电雷管脚线接头裸露铁丝擦净,以免增加接头电阻和影响接头导通。接线时脚线不够长,可以用同规格的脚线连接,两根脚线须错开,并用胶布包好,防止脚线短路和漏电。联线接头须扭紧牢固,要悬空,不得与任何物体接触。联线方式采用串联接线,操作简单,不易漏接或误接,速度快,便于检查,通过网络的电流较小,使用于放炮器放炮,使用安全。2.10爆破放炮工艺放炮前必须检查瓦斯,在放炮地点附近20m以内风流中瓦斯浓度不得超过1%。放炮要严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”,采用符合要求的放炮器进行放炮。放炮通电工作只能由爆破工一人完成。爆破工放炮前应用导通表或爆破电桥或欧姆表检查网络是否导通;若网络正常,爆破工须发出放炮警号,至少再等5s方可放炮。2.11沿线路执法要及时调整通电后炸药不响,爆破工必须先取下放炮钥匙,并将放炮母线从电源上摘下纽结成短路,再等至少15min才能沿线路检查,查找原因。发现瞎炮,必须在班组长直接领导下进行处理。爆炸后,所有人员必须再等至少15min才能进入放炮地点,检查现场通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、瞎炮、残爆等情况,如有危险情况必须立即处理。确认正常后,由布置警戒的班组长撤除警戒,发布作业命令。3失败原因、预防和处理3.1拒爆的防治拒爆的原因可能有:炸药或雷管的质量不合格;装药、装炮泥未按规定进行操作;电雷管脚线折断或绝缘不良,电阻丝折断,造成不通电或短路;联接的电雷管数超过放炮器的起爆数;放炮器的电流小或有故障,不能引爆电雷管;连接线连接不实,或与水、金属、岩体等导体接触造成短路、断路、漏电。拒爆的预防措施是:不领不合格的炸药和雷管;按规定装药,封炮孔;选用能量足够的放炮器;接线头要拧紧,放炮母线要完好;联线后爆破工要全面检查一次,以防错联或漏联。处理拒爆应先用电桥或欧姆表检查网络,查明短路、断路原因,再重新通电起爆。若网络导通,可重新放炮;若网络不通,说明有断路,需逐段检查,查出问题加以处理,然后重新放炮。3.2预防丢失、破裂丢炮的原因可能有:使用了未经电阻测试的电雷管;同一网络的电雷管的电阻差值大,造成通电后能量分布不均;爆破网络连接不合理,有错接或漏接;爆破网络联接的雷管太多,超过了放炮器可以起爆的数量;电雷管的脚线、联接线或母线受潮,联接不合要求,电阻大、漏电。为预防丢炮,爆破工不领未经导通检验的电雷管;做炮头、向炮孔内装药和封炮泥时,要小心谨慎;装药时不盖药;注意检查放炮母线、联接线和脚线以及联接是否符合要求,有无错接和漏接的地方。发现丢炮时,在检查完工作面顶板、支架和瓦斯无问题后,再进行处理。当发现一起连接的炮眼未爆时,可重新连线放炮;如果不响,再采用单个放炮的方法,这样可以最后检查出瞎炮。放炮后,如出现隔三跳五的炮眼不响时必须对每个电雷管用电桥重新检查,如都导通,可重新连线放炮;如不通,即做瞎炮处理。放炮崩出的炸药和雷管,先要检查药卷内是否有雷管,如有,应轻轻地将雷管取出,再收集并妥善保存好,下班交回药库。3.3严把炮眼,严压炮眼由于联线不良造成的瞎炮可重新放炮,或在离瞎炮至少0.3m处另打同瞎炮平行的新炮眼,重新装药放炮。严禁用镐刨或从炮眼中拽出跑头或拉出电雷管;严禁将炮眼残底继续加深;严禁用打眼的方法往外掏药;严禁用压风吹瞎炮炮眼。处理瞎炮的炮眼爆炸后,爆破工必须检查炸落的煤、矸,收集未爆的电雷管和炸药。在瞎炮处理完毕以前,严禁在该地点进行同处理瞎炮无关的工作。