地下礦山采掘面爆破安全技術(shù)分析

陳朝界

（貴州林華礦業(yè)有限公司，貴州 畢節(jié) 551800）

采掘面爆破是采礦過程中安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高的一個(gè)部分，為了進(jìn)一步減少和預(yù)防爆破工藝流程中各種安全事故的發(fā)生，需要不斷加強(qiáng)爆破安全管理[1]。

以貴州林華礦業(yè)有限公司作業(yè)面爆破為基礎(chǔ)，逐步分析從炸藥存取到接觸警戒的各個(gè)環(huán)節(jié)以及其中存在的問題，同時(shí)提出相對(duì)應(yīng)的解決措施，為相關(guān)的安全管理提供一定的技術(shù)支持。

1 井下爆破前的安全管理措施

1.1 地下礦山采掘面爆破前要進(jìn)行安全警戒

根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況，需要對(duì)爆破情況進(jìn)行提前的報(bào)備。必須要對(duì)所有可以通往爆破危險(xiǎn)區(qū)的道路進(jìn)行安全警戒，設(shè)置警戒線或者放置警戒標(biāo)志，為了避免不相干的人員進(jìn)入爆破區(qū)內(nèi)，也需要安排一些工作者進(jìn)行警戒[2]。爆破前距離爆破作業(yè)面100m范圍內(nèi)照明電壓不得超過36V，并且要和附近的爆破區(qū)商量好，2個(gè)對(duì)掘工作面相距20m時(shí)，一方務(wù)必停止作業(yè)。在爆破前必須將聲響和視覺信號(hào)發(fā)出去，分別發(fā)出三次信號(hào)，一次是預(yù)告、起爆和接觸警戒，要使危險(xiǎn)區(qū)的相關(guān)人員都能清晰看到和聽到。

1.2 火工品運(yùn)輸、存取管理

火工品的管理工作主要是運(yùn)送、運(yùn)輸、存取。火工品運(yùn)輸必須遵照《爆破安全規(guī)程》等相關(guān)規(guī)定，此外，罐籠運(yùn)送火工品時(shí)，炸藥、雷管不可以在同一個(gè)罐子并且罐速不能超過2m/s，炸藥堆放高度不能超高罐籠高度的2/3；火工品運(yùn)輸必須到達(dá)相對(duì)應(yīng)的存放地點(diǎn)，不可以停留在其他地方，如果有特殊情況，為了避免火工品的丟失，押運(yùn)員不可以離開押運(yùn)車；井下存取火工品時(shí)必須遵守《爆破安全規(guī)程》等相關(guān)的規(guī)定，火工品存放點(diǎn)30m以內(nèi)的范圍內(nèi)禁止有任何的爆破作業(yè)，在30m～100m范圍內(nèi)實(shí)施爆破作業(yè)時(shí)，相關(guān)人員不可以停留在火工品存放區(qū)域[3]。存放點(diǎn)周圍禁止用火、用手機(jī)、不得吸煙，相關(guān)的管理人員務(wù)必持證上崗，及時(shí)清點(diǎn)計(jì)算火工品存取的相關(guān)情況，火工品存放地點(diǎn)必須實(shí)行嚴(yán)格的管理制度。

2 采掘現(xiàn)場(chǎng)爆破安全管理

2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)的相關(guān)情況

貴州林華礦業(yè)有限公司掘進(jìn)工作面斷面為1/4拱，巷道寬5m，高3.2m(墻高2.0m，拱高1.2m)，礦石較為疏松，大多是塊狀的，所以很容易破碎，導(dǎo)致裂縫發(fā)育的現(xiàn)象，從而影響力礦石的穩(wěn)定性[4]。

沼氣與礦塵爆炸的危險(xiǎn)在該巷道是不存在。爆破采用非電導(dǎo)爆管、毫秒微差雷管，CHA-300型起爆器串并聯(lián)起爆，YT-28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鑿巖鉆孔，人工裝藥法裝藥，并以周邊眼、底眼掏槽眼、輔助眼的順序分段起爆，循環(huán)總工程量為28.8m3，耗用炸藥50kg，實(shí)際單耗1.74kg/m3，耗用雷管51發(fā)。

2.1.1 空氣沖擊波安全距離

地下采礦爆破轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝鉀_擊波的炸藥量計(jì)算：Q'=η×Q

式中，Q'為轉(zhuǎn)變?yōu)闆_擊波的炸藥量，kg；

Q為單次爆破量，kg(試驗(yàn)巷道取kg)；

η為轉(zhuǎn)換系數(shù)，取0.1。

沖擊波超壓值計(jì)算：ΔP=12(Q'/V)×105

式中，ΔP為空氣沖擊波超壓值，Pa；

V為空氣沖擊波擾動(dòng)的巷道空間體積，m3。

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定人員的安全標(biāo)準(zhǔn)為0.02×105Pa，得安全距離約為28.8m。根據(jù)實(shí)際狀況中兩者的安全距離，避炮需要控制在15m范圍之外，但由于沖擊波擾動(dòng)的空間范圍較大，相關(guān)人員避炮位置最終選擇在100m以外范圍。

2.1.2 爆破地震安全距離

R=(K/v)1/α×Q1/3

式中，R為安全距離，m；

Q為允許最大裝藥量kg；

v為安全振動(dòng)速度，cm/s，按照礦山具體的情況，圍巖不穩(wěn)定有較好的支護(hù)，按10cm/s計(jì)；K，α均為系數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況分別取300。

按照該礦采掘面分段爆破的具體情況，取輔助眼最大段藥量為20kg，得安全距離約為28.9m，最終取100m。

2.2 拒爆現(xiàn)象的分析及相關(guān)的預(yù)防措施

拒爆現(xiàn)象在爆破安全管理中是很常見的一類問題，影響因素是多方面的，對(duì)于這一問題，要根據(jù)爆破作業(yè)的流程等實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行研究分析。

2.2.1 采購(gòu)造成的拒爆

采購(gòu)廠家是流動(dòng)的，產(chǎn)品的質(zhì)量也不同，在爆破過程中存在不同廠家類型的雷管在同一次爆破中運(yùn)用，就很容易導(dǎo)致拒爆現(xiàn)象。

2.2.2 存放造成的拒爆

雷管、炸藥存放地如果潮濕、不通風(fēng)的話，就很容易導(dǎo)致火工品爆炸。

2.2.3 設(shè)計(jì)造成的拒爆

在爆破設(shè)計(jì)的過程中涉及到周邊眼對(duì)頂板的效果，造成周邊眼和頂部眼的裝藥量較小，傳爆效果變差，出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象。

2.2.4 布孔造成的拒爆

布空使用的是濕式作業(yè)方式，倘若這些孔內(nèi)的水分過量，裝上炸藥之后就會(huì)造成炸藥受潮，就很容易導(dǎo)致拒爆現(xiàn)象。

2.2.5 裝藥造成的拒爆

炸藥是分卷進(jìn)行填塞的，兩邊的卡頭需要減掉一個(gè)，讓沒有卡頭的那段和另一卷有卡頭的炸藥鏈接，由此可以減少拒爆的可能性。如果在填塞炸藥的時(shí)候，操作不正確，填塞過程出現(xiàn)問題的話，很容易導(dǎo)致殘爆現(xiàn)象。

2.2.6 雷管安裝造成的拒爆

雷管的質(zhì)量問題或者受潮都可能會(huì)大致拒爆或者殘爆的可能性；如果雷管放置的不規(guī)范、采用正向起爆的話，也會(huì)增加拒爆的可能性。

2.2.7 連線起爆造成的拒爆

各個(gè)段位的雷管線和起爆時(shí)所用的雷管線連接錯(cuò)誤的話，會(huì)造成起爆順序的錯(cuò)誤，從而無法達(dá)到預(yù)期的爆破效果。所以必須把相對(duì)應(yīng)的雷管連接正確，確保順序正確。

2.2.8 噴漿過程造成的拒爆

在實(shí)際的爆破作業(yè)中發(fā)展，在原來的爆破順序指導(dǎo)下，噴漿過程中的噴漿液流入四周和底部炮眼內(nèi)，導(dǎo)致雷管和炸藥接觸水分，進(jìn)而造成拒爆現(xiàn)象。爆破順序改進(jìn)以后，減少了爆破拒爆的現(xiàn)象。

2.2.9 驗(yàn)收過程造成的拒爆

在驗(yàn)收過程中，一旦工作人員疏忽或者開小差，就很容易導(dǎo)致雷管線、導(dǎo)爆裝置等與炸藥銜接松動(dòng)，造成拒爆現(xiàn)象。

3 爆破后現(xiàn)場(chǎng)處置

3.1 通風(fēng)處置

地下礦山爆破后必須進(jìn)行充分通風(fēng)處置，通風(fēng)時(shí)間不得少于30分鐘，通風(fēng)條件較差則不少于45分鐘。

3.2 應(yīng)急處置

依據(jù)相關(guān)的安全要求，地下礦山需要進(jìn)行應(yīng)急演練，每年至少舉行一次，應(yīng)急演練主要包括火災(zāi)、水害防治等。以后在爆破過程中產(chǎn)生的以上災(zāi)害需要制定相關(guān)的應(yīng)對(duì)方案，定期進(jìn)行爆破作業(yè)事故的演練，同時(shí)及時(shí)檢查和補(bǔ)充援救物資。

3.3 拒爆等特殊情況處置

面對(duì)拒爆和盲爆的現(xiàn)象，需要立刻切斷電源，導(dǎo)爆管和導(dǎo)爆網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)盲爆現(xiàn)象時(shí)，首先是檢查相關(guān)設(shè)備有誤折斷損壞，需要對(duì)其進(jìn)行修復(fù)在進(jìn)行起爆工作，不能起爆則需要統(tǒng)一銷毀相關(guān)的起爆器材。如果需要再次進(jìn)行起爆作業(yè)，就需要相關(guān)技術(shù)工作者制定處理方案后進(jìn)行施工。

4 結(jié)語(yǔ)

地下礦石采掘面爆破安全技術(shù)依次體現(xiàn)在爆破前、爆破現(xiàn)場(chǎng)、爆破后三個(gè)階段，每個(gè)階段都需要注意安全管理，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待，正確處理爆破作業(yè)時(shí)出現(xiàn)的問題，采取最有效的措施，盡最大可能減少事故的發(fā)生。