趙顏彬 煤礦爆破安全課件

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趙顏彬

煤礦爆破安全第一節(jié)煤礦爆破器材與起爆方法一、煤礦許用炸藥的分級及選用1、煤礦許用炸藥的安全等級

煤礦許用炸藥的安全等級是指在特定條件下，炸藥爆炸時對瓦斯煤塵的引爆能力而言的。安全程度低的炸藥，在爆破時就容易引起瓦斯煤塵爆炸。由于礦井瓦斯等級不同，對煤礦許用炸藥的要求也不同，礦井瓦斯等級高的，要求使用安全等級高的煤礦許用炸藥。為適用不同瓦斯等級和不同工作面的要求，我國煤礦許用炸藥按其安全等級分為5級。

煤礦井下所使用的煤礦許用炸藥應符合《煤礦安全規(guī)程》的下列規(guī)定：（1）低瓦斯礦井的巖石掘進工作面必須使用安全等級不低于一級的煤礦許用炸藥。（2）低瓦斯礦井的煤層采掘工作面、半煤巖掘進工作面必須使用安全等級不低于二級的煤礦許用炸藥。（3）高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域，必須使用安全等級不低于三級的煤礦許用炸藥。有煤（巖）與瓦斯突出危險的工作面，必須使用安全等級不低于三級的煤礦許用含水炸藥。嚴禁使用黑火藥和凍結或半凍結的硝化甘油類炸藥。同一工作面不得使用兩種不同品種的炸藥。2、煤礦許用炸藥的選用（1）煤礦許用銨梯炸藥煤礦許用銨梯炸藥屬于中、低型安全炸藥，對煤礦瓦斯和煤塵有一定的安全性。在生產(chǎn)中普遍使用的是2號、3號煤礦炸藥和2號、3號抗水煤礦炸藥。非抗水型用于無水炮眼，抗水型用于有水炮眼。2號和2號抗水型煤礦銨梯炸藥屬于一級安全炸藥，適用于低瓦斯礦井的巖石掘進工作面。3號和3號抗水型煤礦銨梯炸藥屬于二級安全炸藥，適用于低瓦斯礦井的煤層采掘工作面。（2）煤礦許用水膠炸藥煤礦許用水膠炸藥是由硝酸銨為主的水溶液作為氧化劑和以硝酸甲銨外加膠凝劑、密度調(diào)節(jié)劑和交聯(lián)劑制成的含水炸藥。按其對瓦斯的安全性共分為五級，常用的有一、三級煤礦許用水膠炸藥。（3）煤礦許用乳化炸藥煤礦乳化炸藥根據(jù)瓦斯的安全性分為5級，目前生產(chǎn)的主要有2、3、4級三種。2級適用于低瓦斯礦井，3級適用于煤和瓦斯突出礦井，4級適用于煤于瓦斯突出最危險的礦井。在選用時應嚴格根據(jù)瓦斯等級選用，不得相互混用。3、炸藥選用的注意事項1)煤礦銨梯炸藥必須嚴格按照礦井瓦斯的安全等級選用，不得將用于低瓦斯礦井的炸藥用于高瓦斯礦井。2）含水超過0.5%的煤礦銨梯炸藥不得使用。銨梯炸藥受潮或超過保質(zhì)期發(fā)生硬化若不能用手揉松不準在井下使用，因為炸藥硬化后爆力降低，感度差．傳爆不好．容易產(chǎn)生殘爆、爆燃，以至拒爆，引起瓦斯煤塵爆炸，同時，生成的有害氣體增多。威脅人體健康和安全。3）有水和潮濕的工作面，必須選擇抗水型炸藥。4）煤礦水膠炸藥的安全性高于銨梯炸藥，但在使用、保管上應和銨梯炸藥同樣對待，嚴格按瓦斯安全等級選用。5）要注意炸藥外形的檢查，如發(fā)現(xiàn)藥卷出水，要盡快使用，如出水嚴重，要經(jīng)過性能檢驗，再確定是否繼續(xù)使用。6）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。同時也達不到爆破工作的要求。7）水膠炸藥的爆炸性能隨溫度降低而下降。0℃以下有可能出現(xiàn)殘爆或拒爆。因此，水膠炸藥藥溫不宜過低。二、氣爆器材與起爆方法

爆破起爆是指通過起爆器材的引爆能引起炸藥的爆炸，根據(jù)氣爆器材的種類，相應的起爆方法有火雷起爆法、電雷管起爆法、導爆索起爆法和導爆管起爆法。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定．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)電雷管或煤礦許用毫秒延期電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時，最后一段的延期時間不得超過130ms。不同廠家生產(chǎn)的或不同品種的電雷管，不得摻混使用：不得使用導爆管或普通導爆索，嚴禁使用火雷管。

第二節(jié)爆破有害效應與安全距離爆破有害效應包括爆破地震波、沖擊波、飛石、毒氣或噪音等。這些效應都隨距爆源距離的增加而有規(guī)律地減弱，但由于各種效應所占炸藥爆炸能量的比重不同，能量的衰減規(guī)律也不相同，同時不同的效應對保護對象的破壞作用不同，所以在規(guī)定安全距離時，應根據(jù)各種效應分別核定最小安全距離，然后取它們的最大值作為爆破的警戒范圍。一、爆破地震效應及其安全距離當炸藥包在巖石中爆炸時，鄰近藥包周圍的巖石遭受到?jīng)_擊波和爆炸生成的高壓氣體的猛烈沖擊而產(chǎn)生壓碎圈和破壞圈的非彈性變化過程。當應力波通過破碎圈后，由于應力波的強度迅速衰減，它再也不能引起巖石破裂，而只能引起巖石質(zhì)點產(chǎn)生擾動，這種擾動以地震波的形式往外傳播，形成地動波。引起巖石震動的部分能量，占炸藥爆炸時釋放總能量的小部分，在巖石中約占2％～6％，在土中約占2％～3％，濕土中約占5％～6％。爆破產(chǎn)生的震動作用有可能引起土巖和建筑(構)物的破壞。為了衡量爆破震動的強度，目前國內(nèi)外用震速作為判別標準。當被保護對象受到爆破震動作用而不產(chǎn)生任何破壞(抹灰掉落開裂等)的峰值震動速度稱為安全震動速度。通常安全震動速度以被保護物臨界破壞速度除以一定的安全系數(shù)來求得。爆破引起的地震波安全距離通常采用下述的經(jīng)驗公式計算：

式中：Q——炸藥量，kg；齊發(fā)爆破取總藥量，秒差爆破取最大一段的藥量；R——從爆源中心到被保護物的距離，m；K、a——系數(shù)，通過試驗確定，也可以參照類似的條件下爆破的實測數(shù)據(jù)來選取或參照爆破安全規(guī)程(表5—1)選取。

表5—1爆區(qū)不同巖石的K、a值

為了減少爆破地震波對爆區(qū)周圍建筑物的影響，可以采取下列措施：(1)采用分段起爆，嚴格限制最大一段的裝藥量?？偹幜肯嗤瑫r，分段越多，則爆破震動強度越小。允許最大一段裝藥量按下式計算，其符號同式(5—1)：(2)合理選取微差間隔時間和爆破參數(shù)，減少爆破夾制作用。(3)選用低爆速的炸藥和不耦合裝藥。(4)采取預裂爆破技術，預裂縫有顯著的降震作用。露天深孔爆破時，防止超深過大。(5)在被保護對象與爆源之間開挖防震溝是有效的隔震措施。單排或多排的密集空孔，其降震率可達20％～50％。

爆破空氣沖擊壓超壓的計算公式：二、爆破作業(yè)的安全要求

爆破工必須把炸藥、電雷管分別存放在專用的爆破材料箱內(nèi)，并加鎖；嚴禁亂扔、亂放。爆炸材料箱必須放在頂板完好、支架完整、避開機械和電氣設備的地點。每次爆炸時必須把材料箱放到警戒線以外的地點。從成束的電雷管中抽取單個電雷管時，不得手拉腳線硬拽管體，也不得手拉管體硬拽腳線。應將成束的電雷管順好，拉住前端腳線將電雷管抽出。抽出單個電雷管后，必須蔣其腳線末端牛潔成短路。（二）、炮眼深度和炮眼封泥長度的安全規(guī)定

（1）炮眼深度小于0.6m時，不得裝藥、爆破；在特殊條件下，如挖底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時，必須制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m,但必須封滿炮泥。（2）炮眼深度為0.6～1m時，封泥長度不得小于炮眼深度的1/2。（3）炮眼深度超過1m時，封泥長度不得小于0.5m。（4）炮眼深度超過2.5m時，封泥長度不得小于1m。（5）光面爆破時，周邊光爆炮眼應用炮泥封實，且封泥長度不得小于0.3m。（6）工作面有兩個或兩個以上自由面時，在煤層中最小抵抗線不得小于0.5m，在巖層中最小抵抗線不得小于0.3m。淺眼裝藥爆破大巖塊時，最小抵抗線和封泥長度都不得小于0.3m。嚴禁明火、普通導爆索或非電導爆管爆破和裸露爆破。（四）、爆破母線和連接線的安全規(guī)定

（1）煤礦車井下爆破母線必須符合標準。（2）爆破母線和連接線、電雷管腳線和連接線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊并懸掛，不得與軌道、金屬管、金屬網(wǎng)、鋼絲繩、刮板輸送機等導電體相接觸。（3）巷道掘進時，爆破母線應隨用隨掛，不得使用固定爆破母線。特殊情況下，在采取安全措施后，可不受此限。（4）爆破母線與電纜、電線、信號線應分別掛在巷道的兩側(cè)。如果必須掛在同一側(cè)，爆破母線必須掛在電纜的下方，并應保持0.3m以上的懸掛距離。（5）只準采用絕緣母線單回路爆破，嚴禁用軌道、金屬管、金屬網(wǎng)、水或大地等當做回路。（6）爆破前，爆破母線必須扭結成短路。（五）特殊情況下爆破安全監(jiān)察1、巷道貫通爆破監(jiān)察(1)用爆破方法貫通井巷時，必須有準確的測量圖，每班在圖上填明進度。測量人員必須勤給中、腰線，打眼工和爆破工要嚴格按中、腰線調(diào)整方向和坡度，布置炮眼。(2)當貫通的兩個工作面相距20m(在有沖擊地壓煤層中，兩個掘進工作面相距30m)前，地測部門必須事先下達通知書，并且只準從一個工作面向前接通。停掘的工作面必須保持正常通風，經(jīng)常檢杏風筒是否脫節(jié)，還必須正常檢查工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛龋咚節(jié)舛瘸迺r，必須立即處理。掘進工作面每次裝藥爆破前，班組長必須派專人和瓦斯檢查員共同到停掘工作面檢查工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯超限時，先停止掘進工作面的工作，然后處理瓦斯。只有當兩個工作面及其回風巷風流中的瓦斯?jié)舛榷荚?％以下時，掘進工作面方可裝藥爆破。每次爆破前，在兩個工作面內(nèi)必須設置柵欄和有專人警戒。間距小于20m的平行巷道，其中一個巷道爆破時，兩個工作面的人員都必須撤離至安全地點。(3)貫通爆破前，要加固貫通地點支架，背好幫頂，防止崩倒支架或冒頂埋人。(4)距貫通地點5m內(nèi)，要在工作面中心位置打超前探眼，探眼深度要大于炮眼深度1倍以上，眼內(nèi)不準裝藥，在有瓦斯工作面，爆破前用炮泥將探眼填滿。(5)與停掘已久的巷道貫通時，應按上述規(guī)定認真執(zhí)行，并在貫通前，嚴格檢查停掘巷道的瓦斯、煤塵、積水、支架和頂板，發(fā)現(xiàn)問題，立即處理，否則不準貫通。(6)由班組長指派警戒人，并親自接送。在班組長或班組長指定的專人來接以前，警戒人不得擅離崗位。(7)兩巷較近時，可采取少裝藥、放小炮的辦法進行爆破，防止崩跨巷道。(8)到預測貫通位置而未貫通時，應立即停止掘進，查明原因，重新采取貫通措施。2、遇老空區(qū)爆破

老空區(qū)也稱老塘，是井下采空區(qū)和報廢巷道的總稱。由于老空區(qū)里面沒有排水和通風設施，往往積存著大量的水、瓦斯和其他有害氣體，爆破時如誤穿老空區(qū)，往往易發(fā)生突然涌水、人員中毒和瓦斯爆炸等惡性事故。所以，在接近老空區(qū)時，必須制定安全措施，并注意以下事項：(1)爆破地點距老空15m前，必須通過打探眼、探鉆等有效措施，探明老空區(qū)的準確位置和范圍、水、火、瓦斯等情況，必須根據(jù)探明的情況采取措施，進行處理。否則不準裝藥或爆破。(2)打眼時，如發(fā)現(xiàn)炮眼內(nèi)出水異常，煤、巖松散，工作面溫度驟高驟低，瓦斯大量涌出等異常情況，說明工作面已臨近老空區(qū)，必須查明原因，采取有效的放水、瓦斯排放等措施，爆破條件具備時才可以裝藥爆破。(3)揭露老空爆破時，必須將人員撤至安全地點，并在無危險地點起爆。只有經(jīng)過檢查，證明無危險后，方可恢復工作。(4)必須堅持“有疑必探，先探后掘”的原則，發(fā)現(xiàn)異常情況，必須查明原因，采取措施，否則不準裝藥爆破，以免誤穿老空區(qū)，發(fā)生透水、火災、大量涌出瓦斯以及瓦斯爆炸等事故。3、接近積水區(qū)的爆破由于水具有較強的流動性和滲透性，當?shù)刭|(zhì)、水文地質(zhì)情況和采空區(qū)位置不明，或測量不準確，以及過去小煤窯的存在，往往在爆破時誤穿積水區(qū)導致大量積水涌出，造成沖毀設備，傷亡人員，甚至淹沒礦井等嚴重事故。透水是煤礦五大災害之一，因此，在接近積水區(qū)爆破時，必須加強管理，并采取如下安全措施：(1)在接近溶洞、含水豐富的地層(流沙層、沖積層、風化帶等)、導水斷層、積水的井巷和老空，打開隔水煤(巖)柱放水等有透水危險的地點爆破時，必須堅持“有疑必探，先探后掘”的原則。(2)接近積水區(qū)時，要根據(jù)已查明的情況進行切實可行的排放水設計，制定安全措施，否則嚴禁爆破。(3)工作面或其他地點發(fā)現(xiàn)有透水預兆(掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板來壓、頂板淋水加大、地板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)涌水、水色發(fā)渾有臭味、煤巖變松軟等其他異狀)時，必須停止作業(yè)，爆破工停止裝藥、爆破，及時匯報，采取措施，查明原因。若情況危急，必須發(fā)出警報，立即撤出所有受水害威脅地點的人員。(4)打眼時，如發(fā)現(xiàn)炮眼涌水，要立即停止鉆眼，不要拔出鉆桿，并馬上向班組長或調(diào)度室匯報。(5)合理選擇掘進爆破方法，在探水眼嚴密掩護下，可采取多打眼、少裝藥、放小炮的方法，以利保持煤體的穩(wěn)定性。4、淺眼爆破時安全檢查

在特殊條件下，如挖底、刷幫、桃頂確需淺眼爆破時，必須制定安全措施，炮眼深度可以小于o．6m，但必須封滿炮泥。炮眼深度小于o．6m的挖底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時，制定的安全措施必須符合下列要求：(1)每孔裝藥量不得超過150g。(2)炮眼必須封滿炮泥。(3)爆破前必須在爆破地點附近灑水降塵并檢查瓦斯?jié)舛?，瓦斯?jié)舛冗_到l％時，不準爆破。(4)檢查并加固爆破地點附近支架。(5)采取有效措施，保護好風、水管路，電氣設備及其他設施，以防崩壞。(6)爆破時，必須布置好警戒并有值班長在現(xiàn)場指揮，2、拒爆、瞎炮破事故及預防

放炮時，通電后出現(xiàn)放炮不響的現(xiàn)象，即為全網(wǎng)路拒爆。放炮后由于某種原因造成的部分或單個雷管拒爆的現(xiàn)象即為瞎炮或殘爆。拒爆、瞎炮是爆破作業(yè)中最經(jīng)常發(fā)生的爆破故障，且極易造成人身傷亡事故。

拒爆、瞎炮的預防：不領取變質(zhì)炸藥和不合格的電雷管。不使用硬化到不能用手揉松的硝酸銨類炸藥．也不使用破乳和不能揉松的乳化炸藥。有水和潮濕的炮眼應使用抗水炸藥。同一爆破網(wǎng)路中。不使用不同廠家生產(chǎn)的、或同一廠家生產(chǎn)的但不同批的電雷管：不領取、不使用未經(jīng)導通、全電阻測試或管口松動的電雷管。向孔內(nèi)裝藥或封泥時，腳線要緊貼孔劈。按操作規(guī)程進行裝藥，防止把藥卷壓實或把雷管腳線折斷、絕緣皮破損而造成網(wǎng)路不通、短路或漏電的現(xiàn)象。裝藥前應認真把炮眼內(nèi)的煤、巖粉清干凈。網(wǎng)路聯(lián)接時，連線接頭必須扭緊牢固，尤其雷管腳線裸露處的銹在連線時應進行處理；連線后認真檢查，防止出現(xiàn)接觸不良、錯聯(lián)、漏聯(lián)，聯(lián)線方式合理，嚴格按爆破說明書要求的方式進行聯(lián)接。爆破網(wǎng)路聯(lián)接的電雷管數(shù)量不得超過發(fā)爆器的起爆能力。炮眼布置應合理，盡量采取減少或消除間隙效應的措施。不準裝蓋藥、墊藥，不準采用不合理的裝藥方式。3、殘爆、爆燃和緩爆爆破事故及預防

殘爆是指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。爆燃是指炮眼里的藥卷未能正常起爆，沒有形成爆炸而發(fā)生快速燃燒，或形成爆轟后又衰減為快速燃燒的現(xiàn)象。

緩爆是指在通電后，炸藥延遲一段時間才爆炸的現(xiàn)象。緩爆時間可長達幾分鐘至十幾分鐘，爆破人員以為是拒爆而進入工作面檢查，最容易發(fā)生傷亡事故。

殘爆、爆燃和緩爆事故預防：采用合理的裝藥方法。禁止使用不合格的炸藥、雷管。裝藥前，清除凈炮眼內(nèi)的雜物；裝藥時應把藥卷輕輕送入，炮眼內(nèi)的各藥卷間彼此密接。避免把炸藥搗實。合理布置炮眼、不裝蓋藥和墊藥。采取措施，減弱或消除管道效應。起爆藥卷內(nèi)的雷管聚能穴和裝配位置應符合要求，并且雷管應全部插入藥卷內(nèi)。按《規(guī)程》規(guī)定正確處理殘爆。

5、爆破傷人及炮煙熏人事故及預防

預防爆破崩人的措施：爆破母線要有足夠的長度。躲避處選擇能避開飛石、飛煤襲擊的安全地點；掩護物要有足夠的強度。

爆破時，安全警戒必須執(zhí)行《煤礦安個規(guī)程》的規(guī)定。通電以后裝藥炮眼不響時，不能提前進入工作面，以免炮響崩人。爆破工應最后一個離開爆破地點．并按規(guī)定發(fā)出數(shù)次爆破信號．爆破前應清點人數(shù)。采取措施．避免因雜散電流造成突然爆炸崩人。處理拒爆、殘爆時必須按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的程序和方法操作。

預防炮煙熏人的措施：工作面爆破后，作業(yè)人員要待炮煙吹散吹凈后，方可進入爆破地點作業(yè)?？刂埔淮伪屏浚苊猱a(chǎn)生的炮煙量超過通風能力。不使用硬化、含水量超標、過期變質(zhì)的炸藥。采掘工作面避免串聯(lián)通風，不應在巷道內(nèi)長期堆積坑木、煤、矸等障礙物，應保證回風巷有足夠的通風斷面。裝藥時要清理干凈炮眼內(nèi)的煤、巖粉和水，保證炸藥爆炸時零氧平衡。炮眼封泥時應使用水炮泥．并且封泥的質(zhì)量和長度符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定。爆破時，除警戒人員以外．其他人員都要在進風巷道內(nèi)躲避等候；單孔掘進巷道內(nèi)所有人員要遠離爆破地點，同時風量要充足，作業(yè)人員通過較高濃度的炮煙區(qū)時，要甩潮濕的毛巾捂住口鼻，并迅速通過。爆破前后，爆破地點附近應充分灑水，以利吸收部分有害氣體和煤巖粉。6、爆破崩倒支架及造成冒頂事故預防

爆破崩倒支架事故的預防的措施：爆破前，必須檢查支架并對爆破地點附近10m內(nèi)的支護進行加固。掘進工作面的頂幫要插嚴背實，并打上拉條，撐木，實行必要的加固，掘進工作面要選擇合理的掏槽方式、炮眼布置、角度、個數(shù)等參數(shù)。打眼應靠近支架開眼，使眼底正處于兩支架的中間。采煤工作面支架除加強剎頂外，要用緊楔和打撐木的辦法進行必要的加固。采煤工作面要留有足夠?qū)挼呐诘溃蜻M工作面要有足夠的掏槽深度。嚴格按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的裝藥量進行裝藥，避免出現(xiàn)裝藥量過大現(xiàn)象。

爆破造成冒頂事故的預防：采掘工作面遇到地質(zhì)構造，頂板破碎，松軟、裂隙發(fā)育時，應采用少裝藥放小炮，或直接挖過去的辦法，減少對頂板的震動或破壞。炮眼布置的角度、位置要合理。頂眼眼底要與頂板離開0.2~0.3m的距離；一次爆破的炮眼數(shù)和裝藥量應控制在作業(yè)規(guī)程范圍內(nèi)。爆破前．應對爆破地點及其附近的支護加固．防止崩倒支架，崩倒的支架應及時扶起?？枕敃r，嚴禁裝藥爆破。二、爆炸材料的貯存爆破器材庫分為礦區(qū)總庫和地面分庫?？値鞂Φ孛娣謳旎蚓卤破鞑膸旃?/p>