煤礦采掘工作面爆破安全性技術(shù)研究與探討

吳選平 楊續(xù)冠

(中煤集團(tuán)大屯公司徐莊煤礦,江蘇省沛縣,221611)

★煤礦安全 ★

煤礦采掘工作面爆破安全性技術(shù)研究與探討

吳選平 楊續(xù)冠

(中煤集團(tuán)大屯公司徐莊煤礦,江蘇省沛縣,221611)

分析了徐莊煤礦采掘工作面發(fā)生爆破事故的原因,從基本組成、試驗(yàn)過程、應(yīng)用效果等方面進(jìn)行了研究,開發(fā)了一套安全性能高的爆破系統(tǒng)。

采掘工作面 爆破系統(tǒng) 爆破安全 研究

AbstractThis paper presents an analysis of the reasons for the accidents in balsting opera-tion in heading faces and mining faces in the said mine.With focus put on the aspects such as bas-

大屯煤電公司徐莊煤礦井下現(xiàn)有1個(gè)炮采工作面、4個(gè)炮掘工作面,巷道修復(fù)及零星工程也應(yīng)用爆破技術(shù)。在生產(chǎn)過程中,爆破傷人事故時(shí)有發(fā)生。為有效遏制采掘工作面爆破事故,徐莊煤礦開展了采掘工作面爆破安全技術(shù)研究。

1 爆破事故原因分析

通過對徐莊煤礦爆破器材在現(xiàn)場使用狀況及爆破事故原因剖析,造成爆破事故的原因主要有以下方面。

(1)起爆技術(shù)數(shù)十年來沒有根本性的發(fā)展。如爆破用的發(fā)爆器從徐莊煤礦投產(chǎn)以來基本沒有變化。發(fā)爆器的制造理念僅用于“起爆”,沒有起爆安全的理念。起爆器技術(shù)的落后,導(dǎo)致違章操作得不到有效遏止。

(2)國家有關(guān)爆破管理的規(guī)程、制度和相關(guān)爆破規(guī)程得不到有效執(zhí)行。有些規(guī)程,步驟繁多復(fù)雜,甚至不容易記住。目前的管理技術(shù),還是停留在“口傳口、手傳手”的原始水平階段,在沒有“硬”的監(jiān)督手段之下,工人們很容易違章操作。

2 爆破安全技術(shù)系統(tǒng)

為提高徐莊煤礦采掘工作面爆破安全,對工作面爆破技術(shù)進(jìn)行了研究,并在井下施工現(xiàn)場進(jìn)行了試驗(yàn)。

2.1 爆破安全技術(shù)基本思路

徐莊煤礦新的爆破技術(shù)研究的基本思路是用“本質(zhì)安全”的理念,統(tǒng)領(lǐng)爆破設(shè)施的設(shè)計(jì)制造、選型、組合配套系統(tǒng),從設(shè)備、系統(tǒng)上確立不安全就不能放炮的“本質(zhì)安全理念”。保證井下采掘工作面爆破程序化、標(biāo)準(zhǔn)化操作,遏制爆破事故的發(fā)生。

2.2 爆破安全系統(tǒng)組成

為實(shí)現(xiàn)采掘工作面爆破的“本質(zhì)安全”,研究了采掘工作面爆破安全技術(shù)系統(tǒng),系統(tǒng)由3部分組成,通過遙控連鎖功能來有效地防范爆破事故。

(1)FD200D﹙A﹚多功能發(fā)爆器。該發(fā)爆器由人控實(shí)現(xiàn)機(jī)控,將爆破員、瓦檢員、班組長鎖定在爆破現(xiàn)場,按照“一炮三檢”和“三人聯(lián)鎖爆破”制度,用閉鎖遙控器解鎖,爆破員才能充電爆破,否則,“三人聯(lián)鎖發(fā)爆器”自動閉鎖,不能充電爆破。

(2)FD200D﹙A﹚多功能檢測系統(tǒng)。具備網(wǎng)絡(luò)電阻和單個(gè)電阻檢測顯示功能。放炮前,對電爆網(wǎng)絡(luò)全電阻的數(shù)值檢測,在斷路或短路狀態(tài)下,發(fā)爆器自動閉鎖,如不進(jìn)行電爆網(wǎng)絡(luò)全電阻的檢查,發(fā)爆器同樣自動閉鎖,不能充電爆破。檢測爆破區(qū)域內(nèi)是否有礦燈燈光,如有燈光說明有人未撤出爆破區(qū)域,爆破器自動閉鎖,不能充電爆破。

(3)KXH9爆破警戒系統(tǒng)。在運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷以及行人可以通向爆破區(qū)域的通道處,裝設(shè)爆破警戒聲光語音報(bào)警器和懸掛安全反光警戒網(wǎng)。利用連續(xù)的語音提醒及聲光警報(bào)方式,告知人員撤離和防止誤入爆破區(qū)域。

2.3 爆破安全技術(shù)系統(tǒng)試驗(yàn)

2009年4月,在地面對新的爆破安全系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)備調(diào)試,經(jīng)地面試驗(yàn)成功后,在掘進(jìn)五隊(duì)東三輔助回風(fēng)巷進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)際爆破試驗(yàn),試驗(yàn)現(xiàn)場平面圖見圖1。

圖1 徐莊煤礦掘進(jìn)五隊(duì)東三輔助回風(fēng)巷爆破現(xiàn)場平面圖

采用全斷面一次起爆,巷道現(xiàn)場爆破技術(shù)參數(shù)如圖2所示。

圖2 徐莊煤礦掘進(jìn)五隊(duì)東三輔助回風(fēng)巷現(xiàn)場爆破參數(shù)

試驗(yàn)過程如下:

(1)打眼。周邊眼28個(gè),輔助眼28個(gè),掏槽眼6個(gè),共62個(gè)炮眼。

(2)裝藥。裝藥前在爆破點(diǎn)附近20m范圍進(jìn)行灑水防塵,進(jìn)行瓦斯檢測和爆破環(huán)境檢查。按照程序裝藥,裝V段電雷管28發(fā),III段電雷管28發(fā),I段電雷管6發(fā)。電雷管為徐州礦務(wù)集團(tuán)化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)的8#煤礦許用毫秒電雷管。

(3)聯(lián)線。采用大串聯(lián)的方法進(jìn)行聯(lián)線,聯(lián)線時(shí)有意將兩個(gè)雷管腳線聯(lián)接不實(shí),聯(lián)線完畢后,進(jìn)行聯(lián)線檢查。

(4)爆破。聯(lián)線后,跟班隊(duì)長進(jìn)行瓦斯檢測,符合爆破條件。爆破工將爆破母線拉到警戒線外(距爆破點(diǎn)100 m處,見圖1)。將爆破母線接在爆破器接線柱上擰緊。插上爆破器鑰匙,旋轉(zhuǎn)到充電位置,爆破器顯示爆破器電壓8.28 V,接著爆破器檢查爆破網(wǎng)絡(luò),顯示爆破網(wǎng)絡(luò)電阻1626Ω (正常時(shí)342Ω),爆破器閉鎖,說明網(wǎng)絡(luò)聯(lián)線不正常,有可能雷管聯(lián)線接觸不實(shí)或爆破母線聯(lián)接不實(shí),這時(shí)將爆破母線從發(fā)爆器上卸下,擰成短路,沿著爆破母線進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)雷管腳線聯(lián)接不實(shí),重新聯(lián)接好,將爆破母線與小線連接處用黑膠布纏緊。再次檢查爆破網(wǎng)絡(luò),顯示爆破網(wǎng)絡(luò)電阻342Ω,說明網(wǎng)絡(luò)聯(lián)線正常。跟班隊(duì)長用遙控器解鎖,爆破器顯示爆破現(xiàn)場瓦斯?jié)舛确媳茥l件。班長撤出現(xiàn)場人員,設(shè)警戒,將警戒系統(tǒng)的聲光報(bào)警儀按鈕按下,用遙控器解鎖,爆破器顯示說明爆破警戒已設(shè)好,爆破器自動檢測警戒區(qū)域內(nèi)是否有礦燈燈光,如果有礦燈燈光,爆破器有所顯示;如果警戒區(qū)域內(nèi)無礦燈燈光,爆破器也有所顯示。報(bào)警1 min后,爆破器顯示充電,電爆破器顯示充足電后,立即將爆破器鑰匙擰到爆破位置,進(jìn)行爆破,爆破后將爆破母線從發(fā)爆器上卸下擰成短路。15 min后炮煙吹散,跟班隊(duì)長檢查瓦斯符合規(guī)程要求后,對爆破效果進(jìn)行檢查。本次爆破62個(gè)炮眼全部爆破,而且巷道成型很好,達(dá)到光面爆破效果。

2.4 應(yīng)用效果

2009年4月～7月,采掘工作面爆破安全技術(shù)系統(tǒng)先后在大屯煤電公司徐莊煤礦掘進(jìn)五隊(duì)東三輔助回風(fēng)巷、采煤三隊(duì)7196炮采面、掘進(jìn)七隊(duì)-750帶式輸送機(jī)巷和掘進(jìn)九隊(duì)東九輔助回風(fēng)巷進(jìn)行現(xiàn)場爆破試驗(yàn),8月份,在大屯煤電公司徐莊煤礦推廣使用,從爆破過程中測得的數(shù)據(jù)和效果來看,取得了以下效果。

(1)采掘工作面爆破安全技術(shù)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,使采掘工作面爆破管理,由人控實(shí)現(xiàn)硬件機(jī)控,切實(shí)落實(shí)“一炮三檢”和“三人聯(lián)鎖爆破”制度,規(guī)范了爆破員的操作行為,實(shí)現(xiàn)了“無違”規(guī)范化管理。

(2)電爆網(wǎng)絡(luò)全電阻檢測數(shù)據(jù)醒目直觀,實(shí)時(shí)顯示斷路或短路狀態(tài),避免拒爆和殘爆現(xiàn)象的發(fā)生。

(3)爆破警戒聲光語音報(bào)警器與爆破器聯(lián)動,當(dāng)爆破鑰匙插入爆破器時(shí)爆破警戒聲光語音報(bào)警器自動、可連續(xù)同時(shí)用語音提醒和聲光警報(bào)的方式,告知人員撤離和防止誤入爆破區(qū)域,有效地避免了爆破事故的發(fā)生。

(4)采掘工作面爆破安全技術(shù)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,從本質(zhì)上消除爆破事故,2009年大屯煤電公司徐莊煤礦未發(fā)生一次爆破事故,實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn),并為以后安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

(責(zé)任編輯 張毅玲)

On the technical problems of safety in blasting in heading and mining faces in coal mines

Wu Xuanping,Yang Xuguan
(Xuzhuang Coal Mine,Zhongmei Group Datun Co Ltd,Peixian,Jiangsu province 221611,China)

ic components,experiment process and results of application,this paper provides a description about a highly safe blasting system developed.
Key words heading and mining faces,blasting system,blasting safety,research

TD235.41

B

吳選平 (1960-),男,陜西藍(lán)田人,工程師,畢業(yè)于山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè),曾發(fā)表論文數(shù)篇,現(xiàn)任大屯煤電公司徐莊煤礦安全檢查科副科長。