煤礦采掘工作面爆破安全性技術研究與探討

吳選平 楊續冠

(中煤集團大屯公司徐莊煤礦,江蘇省沛縣,221611)

★煤礦安全 ★

煤礦采掘工作面爆破安全性技術研究與探討

吳選平 楊續冠

(中煤集團大屯公司徐莊煤礦,江蘇省沛縣,221611)

分析了徐莊煤礦采掘工作面發生爆破事故的原因,從基本組成、試驗過程、應用效果等方面進行了研究,開發了一套安全性能高的爆破系統。

采掘工作面 爆破系統 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有1個炮采工作面、4個炮掘工作面,巷道修復及零星工程也應用爆破技術。在生產過程中,爆破傷人事故時有發生。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研究。

1 爆破事故原因分析

通過對徐莊煤礦爆破器材在現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)起爆技術數十年來沒有根本性的發展。如爆破用的發爆器從徐莊煤礦投產以來基本沒有變化。發爆器的制造理念僅用于“起爆”,沒有起爆安全的理念。起爆器技術的落后,導致違章操作得不到有效遏止。

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

2 爆破安全技術系統

為提高徐莊煤礦采掘工作面爆破安全,對工作面爆破技術進行了研究,并在井下施工現場進行了試驗。

2.1 爆破安全技術基本思路

徐莊煤礦新的爆破技術研究的基本思路是用“本質安全”的理念,統領爆破設施的設計制造、選型、組合配套系統,從設備、系統上確立不安全就不能放炮的“本質安全理念”。保證井下采掘工作面爆破程序化、標準化操作,遏制爆破事故的發生。

2.2 爆破安全系統組成

為實現采掘工作面爆破的“本質安全”,研究了采掘工作面爆破安全技術系統,系統由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﹚多功能發爆器。該發爆器由人控實現機控,將爆破員、瓦檢員、班組長鎖定在爆破現場,按照“一炮三檢”和“三人聯鎖爆破”制度,用閉鎖遙控器解鎖,爆破員才能充電爆破,否則,“三人聯鎖發爆器”自動閉鎖,不能充電爆破。

(2)FD200D﹙A﹚多功能檢測系統。具備網絡電阻和單個電阻檢測顯示功能。放炮前,對電爆網絡全電阻的數值檢測,在斷路或短路狀態下,發爆器自動閉鎖,如不進行電爆網絡全電阻的檢查,發爆器同樣自動閉鎖,不能充電爆破。檢測爆破區域內是否有礦燈燈光,如有燈光說明有人未撤出爆破區域,爆破器自動閉鎖,不能充電爆破。

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

2.3 爆破安全技術系統試驗

2009年4月,在地面對新的爆破安全系統進行了設備調試,經地面試驗成功后,在掘進五隊東三輔助回風巷進行現場實際爆破試驗,試驗現場平面圖見圖1。

圖1 徐莊煤礦掘進五隊東三輔助回風巷爆破現場平面圖

采用全斷面一次起爆,巷道現場爆破技術參數如圖2所示。

圖2 徐莊煤礦掘進五隊東三輔助回風巷現場爆破參數

試驗過程如下:

(1)打眼。周邊眼28個,輔助眼28個,掏槽眼6個,共62個炮眼。

(2)裝藥。裝藥前在爆破點附近20m范圍進行灑水防塵,進行瓦斯檢測和爆破環境檢查。按照程序裝藥,裝V段電雷管28發,III段電雷管28發,I段電雷管6發。電雷管為徐州礦務集團化工有限責任公司生產的8#煤礦許用毫秒電雷管。

(3)聯線。采用大串聯的方法進行聯線,聯線時有意將兩個雷管腳線聯接不實,聯線完畢后,進行聯線檢查。

(4)爆破。聯線后,跟班隊長進行瓦斯檢測,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絡,顯示爆破網絡電阻1626Ω (正常時342Ω),爆破器閉鎖,說明網絡聯線不正常,有可能雷管聯線接觸不實或爆破母線聯接不實,這時將爆破母線從發爆器上卸下,擰成短路,沿著爆破母線進行檢查,發現有兩個雷管腳線聯接不實,重新聯接好,將爆破母線與小線連接處用黑膠布纏緊。再次檢查爆破網絡,顯示爆破網絡電阻342Ω,說明網絡聯線正常。跟班隊長用遙控器解鎖,爆破器顯示爆破現場瓦斯濃度符合爆破條件。班長撤出現場人員,設警戒,將警戒系統的聲光報警儀按鈕按下,用遙控器解鎖,爆破器顯示說明爆破警戒已設好,爆破器自動檢測警戒區域內是否有礦燈燈光,如果有礦燈燈光,爆破器有所顯示;如果警戒區域內無礦燈燈光,爆破器也有所顯示。報警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,進行爆破,爆破后將爆破母線從發爆器上卸下擰成短路。15 min后炮煙吹散,跟班隊長檢查瓦斯符合規程要求后,對爆破效果進行檢查。本次爆破62個炮眼全部爆破,而且巷道成型很好,達到光面爆破效果。

2.4 應用效果

2009年4月～7月,采掘工作面爆破安全技術系統先后在大屯煤電公司徐莊煤礦掘進五隊東三輔助回風巷、采煤三隊7196炮采面、掘進七隊-750帶式輸送機巷和掘進九隊東九輔助回風巷進行現場爆破試驗,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據和效果來看,取得了以下效果。

(1)采掘工作面爆破安全技術系統的開發和應用,使采掘工作面爆破管理,由人控實現硬件機控,切實落實“一炮三檢”和“三人聯鎖爆破”制度,規范了爆破員的操作行為,實現了“無違”規范化管理。

(2)電爆網絡全電阻檢測數據醒目直觀,實時顯示斷路或短路狀態,避免拒爆和殘爆現象的發生。

(3)爆破警戒聲光語音報警器與爆破器聯動,當爆破鑰匙插入爆破器時爆破警戒聲光語音報警器自動、可連續同時用語音提醒和聲光警報的方式,告知人員撤離和防止誤入爆破區域,有效地避免了爆破事故的發生。

(4)采掘工作面爆破安全技術系統的開發和應用,從本質上消除爆破事故,2009年大屯煤電公司徐莊煤礦未發生一次爆破事故,實現了安全生產,并為以后安全生產奠定了基礎。

(責任編輯 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

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吳選平 (1960-),男,陜西藍田人,工程師,畢業于山東科技大學采礦工程專業,曾發表論文數篇,現任大屯煤電公司徐莊煤礦安全檢查科副科長。