巷道施工中的爆破安全技術(shù)淺析

摘要：巖巷工程是有色金屬和煤炭工業(yè)發(fā)展的基石，也是礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要工作。巖巷工程作為有色金屬和煤炭工業(yè)發(fā)展的基石以及礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要工作，其重要性使得各企業(yè)必須對(duì)巷道快速掘進(jìn)中的爆破安全問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究。本文針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析和探討。

關(guān)鍵詞：爆破安全 巷道施工

0 引言

隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提高，礦產(chǎn)資源的社會(huì)需求量也在迅猛增長(zhǎng)，直接導(dǎo)致了礦山企業(yè)的急劇擴(kuò)張。礦山企業(yè)的不斷發(fā)展壯大，需要不斷建設(shè)開(kāi)拓新礦山和完善既有礦山的建設(shè)布局，其中最基礎(chǔ)的就是巷道的開(kāi)拓。

爆破安全技術(shù)主要有兩方面的內(nèi)容：一是爆破工程安全，包括爆破器材的運(yùn)輸、貯存和保管等，以及爆破作業(yè)中的安全問(wèn)題；二是對(duì)爆破本身危害影響的控制和防護(hù)，包括爆破對(duì)巖體的破壞，爆破空氣沖擊波、地震波、飛石等的控制方法和有效防護(hù)措施，井下爆破時(shí)引起的瓦斯、煤塵爆炸的防止措施，以及對(duì)其它爆破事故的防治等。筆者主要講一下井下早爆事故的預(yù)防和處理、爆破安全技術(shù)與防范措施及其爆破作業(yè)對(duì)井下環(huán)境的影響。

1 井下早爆事故的預(yù)防和處理

井下早爆事故的發(fā)生是突發(fā)性的，這時(shí)人員沒(méi)能及時(shí)撤離，其危害極大。一旦發(fā)生早爆事故就會(huì)造成人員傷亡，并可能引起連鎖反應(yīng)。在井下施工中，雜散電流、靜電感應(yīng)、雷電等均可能引起電雷管早爆，在井下危害最大的是雜散電流。雜散電流是指來(lái)自放炮電源以外的電流，（其來(lái)源為架線(xiàn)電機(jī)車(chē)的電氣牽引網(wǎng)絡(luò)電流經(jīng)金屬物或大地返回直流變電所的電流；動(dòng)力或照明交流電路漏電等），它可能使電報(bào)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生早爆，因此在井下爆破作業(yè)中，要經(jīng)常監(jiān)測(cè)雜散電流，當(dāng)超過(guò)30mA時(shí)，必須采取有效可靠的措施。雜散電流的大小與礦山的運(yùn)輸方式、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量、動(dòng)力設(shè)備與供電方式、井下濕度及線(xiàn)路絕緣質(zhì)量有關(guān)。如電機(jī)啟動(dòng)時(shí)軌道接頭阻力大、接地裝置不合要求，電器設(shè)備漏電、線(xiàn)路絕緣質(zhì)量差以及井下濕度大時(shí)，雜散電流明顯增大；另外當(dāng)散落在地面的硝銨炸藥越多且地面有積水時(shí)，雜散電流就會(huì)越大。針對(duì)雜散電流如此大的危害性，對(duì)其的防治工作就不能忽視?？偨Y(jié)起來(lái)就要注意以下幾點(diǎn)：

1.1 要加強(qiáng)對(duì)雜散電流的檢測(cè)工作，按規(guī)定采用電雷管起爆時(shí)，

雜散電流不得超過(guò)30mA，大于30mA時(shí)，必須采取必要的安全措施。

1.2 要減少雜散電流的來(lái)源，特別要注意架線(xiàn)式電機(jī)牽引網(wǎng)絡(luò)的漏電，可在鐵軌接頭處焊接銅導(dǎo)線(xiàn)以減少接頭電阻；采用絕緣道碴或疏干巷道來(lái)增加巷道地板與鐵軌之間的電阻；鋪設(shè)與鐵軌平行的回路線(xiàn)路、并于鐵軌多次連接以減少漏電等。

1.3 確保電爆網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，爆破導(dǎo)線(xiàn)不得有裸露接頭，防治損傷導(dǎo)線(xiàn)的絕緣包皮，雷管腳線(xiàn)及放炮母線(xiàn)在接入起爆電源前，均應(yīng)扭接短路，防止雜散電流流入。

2 爆破作業(yè)對(duì)礦井環(huán)境的影響

礦井內(nèi)有害氣體除事故發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的以外，其主要是由井下采掘工作面爆破作業(yè)時(shí)炸藥爆破產(chǎn)生的。1kg礦用炸藥爆炸后能產(chǎn)生600-1000L的氣體，其中有害氣體（以CO和氮氧化合物為主）含量約為10％。這些氣體對(duì)人體危害十分嚴(yán)重，當(dāng)有毒氣體濃度大且人體在有毒氣體中的呼吸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)產(chǎn)生炮煙熏人事故。最嚴(yán)重的是氧化氮?dú)怏w對(duì)礦井中的瓦斯有催爆作用，而一氧化碳會(huì)引起二次火焰，引燃瓦斯煤塵。

對(duì)爆破毒氣的擴(kuò)散及影響范圍，地下巷道爆破時(shí)，安全距離可按下式計(jì)算：R＝(0.833K·Q·B·α-ΣV)/A，米；式中K——通風(fēng)系數(shù)，主扇工作時(shí)取0.84，不工作時(shí)取1；Q——一次爆破炸藥量，kg；B——1kg炸藥爆炸產(chǎn)生的毒氣量（折合成CO），一般為0.9m3/kg；ΣV——炮煙通過(guò)爆區(qū)附近巷道的總?cè)莘e，m3；A——主巷道斷面面積，m2；α——系數(shù)，與崩落區(qū)接觸面有關(guān)，見(jiàn)表1。

在井下進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，要選用合格的礦用炸藥，并優(yōu)化爆破參數(shù)和合理布置炮眼，防止炸藥受潮變質(zhì)爆炸后產(chǎn)生爆燃、殘爆等生成大量有害氣體。爆破后，要加強(qiáng)對(duì)礦井通風(fēng)和灑水，加強(qiáng)通風(fēng)可以驅(qū)散比重較小的一氧化碳；加強(qiáng)灑水，一方面可以把溶解度高的氮氧化合物從碎石或巖縫中驅(qū)逐出來(lái)，以便隨風(fēng)流出工作面。在水中加入一定濃度的堿性溶液，如石灰石效果會(huì)更好。

3 爆破安全事故的預(yù)防

3.1 保持爆破安全距離，爆破時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生爆破地震、空氣沖擊波、碎石飛散及有害氣體，因而危及爆區(qū)附近人員、設(shè)備、建筑物及井巷等的安全。因此，爆炸設(shè)計(jì)時(shí)必須確定爆破危害范圍并指定安全距離。安全距離主要包括爆破地震的安全距離、爆破空氣沖擊波的安全距離、個(gè)別碎石飛散的安全距離、電力起爆的安全距離、爆破有害氣體擴(kuò)散安全距離。

3.2 精心設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之前必須做到情況明，不但要通過(guò)查閱原始地形、地質(zhì)資料，建筑物設(shè)計(jì)與竣工資料掌握爆破對(duì)象的全貌，而且要深入現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘查，勘查內(nèi)容包括：對(duì)石方工程，應(yīng)對(duì)地形、地質(zhì)資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)、補(bǔ)充，使之滿(mǎn)足爆破安全規(guī)程規(guī)定的深度要求；對(duì)拆除爆破工程必須搞清拆除物材質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)真研究荷載分布及受力情況；就周?chē)h(huán)境而言，要了解氣象、雜散電流、射頻電、高溫場(chǎng)所及要求保護(hù)的文物，建（構(gòu)）筑物、設(shè)施和人畜有關(guān)情況。

設(shè)計(jì)之始，一般需要根據(jù)被保護(hù)物的情況，確定最大允許藥量，然后合理選取爆破參數(shù)，選擇合理的延發(fā)時(shí)間，進(jìn)行布藥，做出切實(shí)可行的爆破方案。在做設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，要預(yù)估出現(xiàn)意外事故的可能性，對(duì)飛石、爆炸氣體和煤塵的危害范圍、沖擊波、地震效應(yīng)做出計(jì)算；對(duì)爆破可能引起的火災(zāi)、水災(zāi)、斷電、交通阻塞、滑坡、塌方會(huì)造成什么樣的結(jié)果應(yīng)當(dāng)心中有數(shù)；對(duì)藥包拒爆，建筑物炸不倒或倒向失控的處理辦法，應(yīng)做到“有備無(wú)患”。對(duì)設(shè)計(jì)文件要嚴(yán)肅審核把關(guān)，是避免因設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成工程事故的關(guān)鍵程序。

3.3 精心施工。針對(duì)爆破工程特點(diǎn)，精心施工應(yīng)包括以下幾方面：根據(jù)工程特點(diǎn)，分別制定各種安全制度、崗位責(zé)任、關(guān)鍵技術(shù)操作細(xì)則；設(shè)計(jì)人員參加施工并針對(duì)施工中出現(xiàn)的新情況及時(shí)調(diào)整，修改設(shè)計(jì)；各級(jí)人員持證上崗，組成嚴(yán)格的管理體制；做好對(duì)藥室、炮孔的檢查驗(yàn)收工作，包括位置、體積、積水、最小抵抗線(xiàn)方向和大小、間排距，有條件的應(yīng)做好地質(zhì)素描或巖性記錄；按規(guī)程要求做好爆破器材檢驗(yàn)，包括炸藥、雷管、連接器材（導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索；導(dǎo)爆管、電線(xiàn)）、起爆器等；確保裝藥、堵塞、連線(xiàn)三個(gè)關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量。硐室爆破要作出施工分解圖，大型爆破實(shí)行分片包干，層層監(jiān)督以明確責(zé)任，確保質(zhì)量；做好防護(hù)工作；確定警戒范圍，做好清退工作，嚴(yán)格崗哨制度；做好爆后安全檢查和處理。安檢內(nèi)容包括：拒爆和半爆、爆破效果、事故隱患及已發(fā)生各類(lèi)事故的處理。

3.4 加強(qiáng)安全管理。按規(guī)程要求報(bào)管理部門(mén)審批、備案；對(duì)大型工程、重要工程應(yīng)組織專(zhuān)家論證會(huì)進(jìn)行安全評(píng)估；對(duì)每一個(gè)單獨(dú)的爆破工程項(xiàng)目，都要有一個(gè)健全、嚴(yán)格的指揮管理組織；做好對(duì)爆破器材的運(yùn)、存、用各項(xiàng)管理工作；建立質(zhì)量保證體系，制訂質(zhì)量保證大綱和各工序質(zhì)保程序；領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)把爆破安全列為最重要管理內(nèi)容，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)行檢查評(píng)比，提高安全管理水平。

4 小結(jié)

爆破在巷道施工中廣泛使用，爆破安全應(yīng)放在第一位，各種爆破技術(shù)的使用，就要求爆破要“精細(xì)的”，而且要求使用新一代的高科技的安全爆破技術(shù)，爆破安全技術(shù)將系統(tǒng)化和理倫化。

參考文獻(xiàn)：

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[3]湖北省爆破學(xué)會(huì)《爆破》武漢理工大學(xué)2006年，第04期.

[4]郭興明《爆破安全技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社2006.

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文