一起煤礦電雷管爆炸原因分析及防治對(duì)策

宮 耀

(淮河能源集團(tuán)煤業(yè)分公司，安徽 淮南 232001)

1 事故地點(diǎn)基本情況

顧北礦-600 m南翼1煤膠帶機(jī)巷檢修聯(lián)巷主要巖性為砂質(zhì)泥巖，設(shè)計(jì)從-600 m南翼1煤膠帶機(jī)巷向右撥門，平巷施工28.5 m，然后以14°下山施工40.3m變平，再以平巷施工55m 與-540～666m北一6-2膠帶機(jī)斜巷巷道貫通(如圖1所示)。巷道采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，斷面規(guī)格3.6 m×3.4 m，至事故發(fā)生時(shí)已施工93.7 m。事故發(fā)生在斜巷下口的信號(hào)硐室內(nèi)，距離下平點(diǎn)3.3 m，距離掘進(jìn)迎頭19 m，信號(hào)硐室為錨網(wǎng)噴支護(hù)，寬×高×深為2.6 m×2.6 m×2 m(見(jiàn)圖2)。

圖1 事故地點(diǎn)巷道平面布置圖

圖2 雷管爆炸現(xiàn)場(chǎng)示意圖

2 事故經(jīng)過(guò)

2017年3月29日中班，顧北礦通風(fēng)區(qū)放炮隊(duì)班前會(huì)安排放炮員到-600 m南翼1煤膠帶機(jī)巷檢修聯(lián)巷放炮。當(dāng)班實(shí)領(lǐng)雷管80發(fā)，其中1段10發(fā)，2段10發(fā)，3段30發(fā)，4段30發(fā)，炸藥38 kg(130卷)，15時(shí)34分放炮員到達(dá)工作面，看到迎頭正在打上部炮眼，隨后就回到檢修聯(lián)巷下口的信號(hào)硐室內(nèi)抽取雷管，共抽管60發(fā)，約16時(shí)工作面打眼結(jié)束開(kāi)始用扒矸機(jī)出矸，17時(shí)15分出矸結(jié)束，17時(shí)20分迎頭停電檢修，放炮員隨身攜帶發(fā)爆器及工具包到迎頭進(jìn)行了二次驗(yàn)炮，驗(yàn)炮正常后再次回到信號(hào)硐室內(nèi)抽取剩余的20發(fā)雷管(4段)，發(fā)爆器隨手放置在放炮員所坐位置右側(cè)。約17時(shí)35分已抽好72發(fā)，正當(dāng)抽取第73發(fā)雷管時(shí)，剩余尚未抽取的7發(fā)雷管瞬間發(fā)生爆炸。

3 調(diào)查分析

3.1 外力撞擊

事故時(shí)放炮員正在從成束雷管中抽管，事故后傷者雙手、手臂未受傷，受傷部位為右大腿、小腿及腳部外側(cè)，且受傷輕微，分析傷者坐在紙盒及風(fēng)筒布上方(距底板不到200 mm),從盤在膝蓋上的成把雷管中抽管時(shí)手中抽取的雷管未爆炸，爆炸雷管為剩余的雷管且為近地面懸空狀態(tài)爆炸，雷管側(cè)面對(duì)放炮員造成輕微創(chuàng)傷，放在地面的發(fā)爆器底部由于正對(duì)起爆雷管的聚能穴方向底部局部受爆炸沖擊痕明顯，外殼表面僅一面有少許崩痕，也驗(yàn)證了發(fā)爆器事故時(shí)放置在地面。上述調(diào)查認(rèn)為可以排除機(jī)械外力沖擊導(dǎo)致的雷管爆炸。傷者所抽雷管未爆炸，也排除抽管過(guò)程強(qiáng)拉硬拽導(dǎo)致的雷管爆炸的情況。另外現(xiàn)場(chǎng)勘察,事故現(xiàn)場(chǎng)頂幫支護(hù)完好，礦燈、自救器、定位器等由傷者隨身攜帶系在身后，不會(huì)對(duì)雷管產(chǎn)生機(jī)械外力沖擊。

3.2 雜散及射頻電流

事故巷道已施工93.7 m，巷道內(nèi)僅敷設(shè)耙矸機(jī)動(dòng)力電源，皮帶機(jī)動(dòng)力電源距雷管爆炸點(diǎn)較遠(yuǎn)，無(wú)變頻設(shè)備。信號(hào)硐室 (雷管爆炸點(diǎn))為新施工巷道抽管地點(diǎn)，距離掘進(jìn)迎頭19.6 m，距硐口右側(cè)耙矸機(jī)電機(jī)6.3 m,距硐口左側(cè)(斜巷內(nèi))控制耙矸機(jī)電器開(kāi)關(guān)11 m，并且抽管發(fā)生爆炸時(shí)迎頭動(dòng)力電源已切斷，因此排除雜散電流及射頻電流影響。

3.3 漏電電流

委托中煤科工集團(tuán)上海檢測(cè)技術(shù)研究中心對(duì)傷者隨身攜帶的礦燈、便攜儀、定位器、網(wǎng)絡(luò)電阻儀進(jìn)行了漏電測(cè)試。報(bào)警儀、網(wǎng)絡(luò)電阻儀：本安端與外殼常態(tài)下絕緣電阻測(cè)試結(jié)果為>500 GΩ; 礦燈與定位器，裸露在外部的金屬件之間電位差為零；發(fā)爆器本安端對(duì)非本安端工作耐壓2 KV未擊穿，本安端對(duì)外殼0.5 KV未擊穿，輸出端子之間以及與外殼之間絕緣電阻>500 GΩ，附加電路工作電流6.25 mA,表面絕緣電阻8.5×108Ω。上述均符合對(duì)應(yīng)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，證明無(wú)漏電電流存在。

3.4 靜電電流

由試驗(yàn)者穿上與傷者生產(chǎn)廠家一致的工作服到事故現(xiàn)場(chǎng)，模擬傷者抽管姿勢(shì)動(dòng)作，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)空氣濕度57 %(GB50089-2007民用爆破器材工程設(shè)計(jì)安全規(guī)范，規(guī)定爆炸危險(xiǎn)環(huán)境相對(duì)濕度宜控制在60 %以上)，環(huán)境溫度23°, 摩擦衣服約2分鐘即測(cè)得摩擦靜電電壓達(dá)5 200 V。委托國(guó)家安全生產(chǎn)徐州勞動(dòng)防護(hù)用品檢測(cè)檢驗(yàn)中心對(duì)傷者內(nèi)外工作服進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果均為全棉。由淮南礦業(yè)集團(tuán)商檢中心對(duì)送檢的傷者座墊下風(fēng)筒布進(jìn)行了電阻測(cè)試(結(jié)果見(jiàn)表1)，結(jié)果表明導(dǎo)電性能超過(guò)《風(fēng)筒涂覆布 GB/T20105-2006 》規(guī)定的3×108 Ω。

表1 風(fēng)筒布電阻測(cè)試情況

4 結(jié)論與建議

本次電雷管爆炸的原因是放炮員抽管過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的靜電電壓超過(guò)計(jì)算的人體最小引爆雷管靜電電壓，傷者所坐風(fēng)筒布表面電阻值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，導(dǎo)電性能差，人體靜電不能及時(shí)有效泄放，達(dá)到電雷管腳殼型放電引爆電雷管的能量，引燃電雷管內(nèi)敏感的起爆藥，引發(fā)雷管意外爆炸。爆破作業(yè)場(chǎng)所和雷管使用地點(diǎn)要定期檢查防止產(chǎn)生靜電的相關(guān)指標(biāo)，如相對(duì)濕度和靜電感度(靜電電壓)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)異常要立即采取相應(yīng)措施；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，棉布服也能產(chǎn)生靜電，因此必須提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，建議井下接觸爆炸物品人員穿戴抗靜電工作服。從成束電雷管中抽取單個(gè)雷管時(shí)雷管腳線是分開(kāi)的，在雷管腳線之一離雷管內(nèi)壁近、另一腳線遠(yuǎn)時(shí)，在一定靜電電壓作用下，電雷管腳殼型放電引爆電雷管可能性增大，因此抽取雷管時(shí)必須采取防靜電措施，且抽出單個(gè)電雷管后，必須將其腳線扭結(jié)成短路。煤礦井下環(huán)境條件變化較大，對(duì)放炮員操作雷管影響存在很多不確定性，建議在爆破地點(diǎn)一定距離內(nèi)建立固定地點(diǎn)進(jìn)行抽管，制作起爆藥卷。固定地點(diǎn)應(yīng)選擇頂板完好、支護(hù)完整，避開(kāi)機(jī)械、電氣設(shè)備；設(shè)置靜電釋放裝置，安裝供水管路灑水增加空氣濕度等，設(shè)置合理有效的纏繞雷管腳線設(shè)備，完善安全防范措施，方便放炮員抽管，也保證放炮員操作安全。隨著煤礦礦井生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和機(jī)械化程度的提高以及開(kāi)采深度的增加，煤礦井下人、機(jī)、環(huán)等作業(yè)環(huán)節(jié)的靜電放電效應(yīng)危害逐步顯現(xiàn)，在采掘作業(yè)場(chǎng)所實(shí)施爆破作業(yè)的操作流程時(shí)對(duì)靜電危害的要求尚未引起相關(guān)部門的重視，建議在規(guī)程修訂時(shí)增加相應(yīng)內(nèi)容。