淺談煤礦采掘工作面雷管爆破安全性技術

文/李國濤，淮南舜泰化工有限責任公司

1 煤礦采掘工作面爆破事故產(chǎn)生的原因

在煤礦井下爆破落煤和掘進工作面時時刻刻伴隨著瓦斯的涌出，爆破作業(yè)經(jīng)常是在有瓦斯和煤塵爆炸危險的區(qū)域進行的。

1.1 炮泥封堵長度問題

炮泥的堵塞質(zhì)量和長度直接影響到爆破效果和爆破安全。因為炮泥能阻止爆炸氣體自炮孔逸出，增加爆炸應力波的作用時間和沖量，從而影響巖石的破碎過程和炸藥能量利用率，在有瓦斯爆炸的工作面，炮泥除降低爆炸氣體逸出自由面時的溫度和壓力外，還會起著阻止灼熱固體顆粒(如雷管殼碎片)從炮孔內(nèi)飛出的作用。

1.2 巷道貫通爆破作業(yè)問題

在井巷工程中經(jīng)常會遇到正在掘進施工中的巷道與另一條已施工巷道的貫通問題，如果井下測量工程有誤或者貫通爆破安全技術措施不得利，就會發(fā)生爆破傷人，崩壞機械設備，乃至引起瓦斯煤塵爆炸事故。煤礦安全規(guī)定，當貫通的兩個工作面距15米時，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爆破施工，同時，在另一個工作面必須在爆破前檢查瓦斯。只有在兩個工作面的瓦斯?jié)舛榷荚?%以下時，在掘進工作面方可裝藥爆破，并且在兩個工作面必須設專人警戒。

1.3 分次爆破問題

在有瓦斯爆炸危險的工作面，以瞬發(fā)爆破最為安全。煤礦安全規(guī)程規(guī)定，在有瓦斯和煤塵爆炸危險的工作面雷管的總延期時間不應超過130毫秒。嚴禁一次裝藥，分次起爆。分次爆破在有瓦斯工作面是相當危險的，其原因之一就是先爆的炮孔中的藥包極易在未爆炮孔周圍產(chǎn)生較大的爆破裂縫，二次爆破的爆炸火焰從裂縫中噴出，引起瓦斯爆炸;其二是盡管工作面采取通風方法排出工作面瓦斯;但局部仍然積存有一定量的瓦斯，這樣從裂縫中噴出的火焰就會引起瓦斯爆炸。

1.4 爆破安全距離問題

炸藥爆炸后在巷道內(nèi)會產(chǎn)生空氣沖擊波和爆破飛石，空氣沖擊波和飛石直接威脅著工人的生命安全和機械設備的安全。根據(jù)作用到人體上的最大危險沖擊波波頭壓力不應超過0.09MPa的原則，當藥量已知時，就可以計算出保證人身安全的可靠沖擊波距離。除了人員不受沖擊波的危害之外，還必須保證人員不遭到爆破飛石的傷害。為了保證人員不受爆破飛石傷害，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，放炮員必須在有掩護的安全地點進行放炮。

2 解決煤礦采掘工作面爆破安全問題的探討

為了提升我國煤礦采掘工作面爆破的安全性。對煤礦采掘工作面爆破技術進行了一定的思考和研究。下面，就對其進行探討。

2.1 一炮三檢制和聯(lián)鎖爆破制

瓦斯礦井中的爆破作業(yè)，必須在現(xiàn)場執(zhí)行“一炮三檢制”。“一炮三檢制”就是指在采掘工作面裝藥前、爆破前和爆破后必須在現(xiàn)場檢查瓦斯，爆破地點附近20m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛冗_到1%時，嚴禁裝藥、爆破。爆破后瓦斯?jié)舛冗_到1%時，必須立即處理，嚴禁用電鉆打眼。執(zhí)行“一炮三檢制”是為了加強爆破前瓦斯檢查，防止漏檢，避免在瓦斯超限情況下爆破的主要措施。

2.2 反向爆破作業(yè)

在高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域的采掘工作面采用毫秒爆破時，若采用反向起爆，必須制定安全技術措施。裝藥結構對爆破效果和爆破安全影響很大，從傳爆方向來看，反向裝藥爆破傳爆方向指向炮眼口，易從炮眼口噴火引起瓦斯、煤塵爆炸，認為正向裝藥爆破比反向裝藥爆破安全。但只要充填足夠長度的炮泥，反向裝藥爆破的安全性會有較大的提高。從爆破效果來看，反向裝藥爆破傳爆方向和巖石移動方向一致，反向裝藥比正向裝藥爆破效果好。采用毫秒爆破時，從引起“帶炮”現(xiàn)象來看，反向裝藥爆破比正向裝藥爆破安全。

2.3 采煤、掘進工作面的分次起爆作業(yè)

在有瓦斯或有煤塵爆炸危險的采掘工作面，應采用毫秒爆破。在掘進工作面應全斷面一次起爆，不能全斷面一次起爆的，必須采取安全措施;在采煤工作面，可分組裝藥，但一組裝藥必須一次起爆。采煤工作面的分次起爆必須符合下列要求：因受爆破后瓦斯涌出量、頂板管理和出煤設備能力的制約，有些采煤工作面實行一組裝藥一次起爆確有困難時，可采用一次打眼，間隔分組一次裝藥，分組起爆。分組裝藥的間隔距離不得小于2m。為防止間隔區(qū)間的未裝藥炮眼在爆破時受擠壓變形，可在炮眼中插上炮棍，最后視分組情況，再把間隔區(qū)間內(nèi)的炮眼裝上藥卷進行爆破。炮采工作面采用平行作業(yè)時，裝藥距鉆眼的距離不得少于5m，裝藥距割煤的距離不得少于5m，工作面回柱放頂期間不得裝藥、爆破。掘進工作面的分次起爆必須符合下列要求：嚴禁全斷面一次裝藥分次起爆;任何情況下都嚴禁邊。鉆眼邊裝藥;炮眼深腳線不夠長(腳線露不出眼外)，必須接長腳線，兩根腳線錯開聯(lián)接，并用膠布包好;每次爆破，最小抵抗線必須符合規(guī)程的規(guī)定。瓦斯涌出量大的采掘工作面要嚴格控制一次爆破作業(yè)的數(shù)量，防止爆破作業(yè)后瓦斯大量涌出，造成瓦斯聚積超限而引起事故。

2.4 水炮泥的使用

水炮泥是將水注入筒狀聚乙烯塑料袋并封口而制成的充填材料。當炮眼內(nèi)的炸藥爆炸時，水炮泥內(nèi)的水吸收大量的熱量，起到降低爆溫、縮短爆炸火焰延續(xù)時間的作用，從而減少了引爆瓦斯或煤塵的可能性，有利于煤礦生產(chǎn)安全。水炮泥形成的水幕，能降塵、吸收有毒有害氣體，有利于井下作業(yè)環(huán)境的改善。井下爆破作業(yè)使用水炮泥時必須符合下列要求：炮眼深度＜115m時，使用水炮泥不得少于1個水炮泥外粘土炮泥封泥長度不得＜115m;炮眼深度＞115m時，使用水炮泥不得少于2個，水炮泥外粘土炮泥長度不得＜0.20m。

3 結束語

絕大多數(shù)爆破事故的教訓也說明,不懂得安全爆破技術和缺乏煤礦安全生產(chǎn)知識,忽視安全生產(chǎn),不遵守各種規(guī)程的規(guī)定,違章作業(yè),是發(fā)生煤礦安全事故的主要原因。因此,加強安全教育培訓和提高安全爆破技術水平,是減少煤礦安全事故,保證煤礦安全生產(chǎn)的重要措施。