爆破安全工程

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单元标题:第五章  煤矿爆破事故防治 教学时数:( 10 )学时,其中理论( 10 )学时 教学目的与要求: 
 
使学生掌握煤矿爆破事故防治、爆破材料安全管理、井下爆破的安全要求、井下爆破事故的预防与处理。 
 
 
主要教学内容: 
 
第一节  基础理论概述(2学时) 第二节  爆破材料安全管理(2学时) 第三节  井下爆破的安全要求(3学时) 井下爆破事故的预防与处理(3学时)  
教学重点与难点: 
 
重点掌握炸药、起爆器材等基本理论、爆破材料的贮存、爆破材料的发放与领取、爆破材料的运输、爆破材料的销毁等爆破材料安全管理;严格使用煤矿许用爆破器材、完善爆破设计、严格执行井下爆破作业的有关制度和要求等井下爆破的安全要求;炮烟熏人事故的预防、正确排除爆破网络的电阻故障、拒爆的预防与处理、早爆的防治、不同作业地点爆破事故的预防等井下爆破事故的预防与处理措施;难点是井下爆破事故的预防与处理措施。 
 
课后作业: 
复习题  
  
课后体会:  
   
 
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第五章  煤矿爆破事故防治 
 
第一节  基础理论概述 
一、炸药 (一)炸药及其特性 1. 炸药的概念 
炸药是在一定条件下,能够发生急剧化学反应,放出能量,生成气体产物,并显示爆炸效应的化合物或混合物。从炸药组成元素来看,炸药主要是由碳、氢、氮、氧四种元素组成。 
随炸药的化学反应速度、激发条件、炸药性质和其它因素的不同,其反应形式也各不相同,一般可分为热分解、燃烧、爆炸和爆轰4 种形式。这4种形式在一定条件下能够相互转化,即缓慢分解可发展为燃烧、爆炸,爆炸也可转化为燃烧、缓慢分解。 
2. 炸药的起爆能 
炸药是一种相对稳定的物质,在没有外界作用时不发生爆炸反应,只有受到外界足够能量的作用时才能激起爆炸。为使炸药爆炸,外界对炸药所施加的最低能量,称为起爆能。 
3. 炸药的感度 
炸药起爆的难易程度叫做敏感度,习惯称之为感度。各种炸药的感度相差非常大,例如半冻结的硝化甘油胶质炸药只要轻轻弯折一下就会爆炸;而对硝酸铵炸药施加冲击、摩擦、点火则几乎都不能使它发生爆炸。炸药的感度大小,取决于它的化学组成和物理状态。如果炸药的感度过高,就会给生产、贮存、运输和使用带来危险。如果使用炸药的感度过低,则会给爆破造成困难。 
4.炸药的主要技术指标 
(1)爆力。是指炸药作有用功(包括抛掷、破碎、压缩等)的能力。生成的气体愈多,放热量愈大,则爆力也愈大。  
(2)猛度。是指炸药爆炸最初冲量的猛烈程度。炸药的爆速愈高,则猛度愈大,被爆岩石块度愈均匀。  
(3)爆速。是指炸药被起爆后,在其本身内部爆轰波的直线传导速度,单位为m/s 。所谓爆轰波就是炸药起爆后在炸药体内稳定传播的冲击波。 
(4)殉爆距离(或称殉爆度)。殉爆是指由于装有雷管的主动药包的爆炸,引起与其相邻并隔开一定距离的被动药包发生爆炸的现象。殉爆距离是能引起被动药包百分之百殉爆的两个装药间的最小距离(一般连续实验三次)。 
(5)含水率。含水率是硝铵类炸药性能是否发生变化的内在根据。《煤矿安全规程》规定:“不得使用水分含量超过 0.5%的铵梯炸药”。 
5.影响炸药稳定传播的因素 (1)起爆能的大小。  (2)装药密度。  (3)药卷直径。 (4)间隙效应。 (5)其它因素。  
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(二)炸药的分类 1. 单质炸药 (l)起爆药。 (2)猛炸药。 
(3)比较钝感和安全的单质炸药。 2. 混合炸药 (1)铵梯炸药。 (2)铵油炸药。 
(3)含水炸药。这是又一代新产品,有三种: ①浆状炸药。 ②水胶炸药。 ③乳化炸药。 (4)硝化甘油炸药。 (三)煤矿许用炸药 
煤矿许用炸药是允许在煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面进行爆破的工业炸药。 1. 煤矿许用炸药的性能要求 
(1)炸药的爆炸能应受到一定限制,这样可以保证炸药的爆炸能量和爆炸冲击波强度不至于过高,从而降低爆热、爆温,使瓦斯煤尘的发火率最低。 
(2)炸药氧平衡应接近零氧平衡,爆炸反应完全。正氧平衡炸药爆炸生成氮化物和游离态氧,容易引起危险介质发火。负氧平衡炸药,爆炸不完全,会导致固体颗粒过多,生成有害气体,危害安全。 
(3)炸药中应增加消焰剂,以起到降低爆热爆温的作用,抑制瓦斯发火。但消焰剂的掺量必须合适,掺量低了降温作用不明显,掺量高了又会恶化爆炸性能反而又影响其安全性。 
(4)不许在炸药中加入易燃烧的铝、镁等金属粉或夹杂物。 (5)煤矿许用炸药必须经检验符合标准规定的质量及炸药性能指标。 2.煤矿许用炸药的种类 (1)煤矿铵梯炸药。 (2)含水炸药。 (3)被筒炸药。 (4)当量炸药。 (5)离子交换炸药。 二、起爆器材  (一)雷管 
雷管是一种装有起爆药的小管,管壳过去多用铜制,现在绝大部分已改用纸制。根据雷管点火方法的不同,可分为火雷管和电雷管两种。根据起爆力的差异,雷管分为 1~10号,雷管号越大,装药量越多,起爆力越强。煤矿常用6号和8号电雷管。 
图5-1-1  火雷管结构 
1-雷管壳;2-梦炸药;3-起爆药;4-加强帽 
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1. 雷管的结构 1)火雷管。 2)电雷管。 (1)瞬发电雷管。 (2)秒延期电雷管。 (3)毫秒延期电雷管。 2.电雷管的主要性能参数 (1)电阻。 (2)最大安全电流。 (3)最小发火电流。 (4) 6 毫秒发火电流。 (5)百毫秒发火电流。 (二)导爆索 
导爆索是一种用作传递爆轰波的索状起爆材料,它具有导火索相似的层次结构,只是药芯为白色的猛炸药黑索金,索的外层呈红层,以区别导火索。  
1. 工业导爆索 
工业导爆索爆炸时产生较大的火焰,仅适用于无瓦斯爆炸危险的爆破作业中。  2 .煤矿导爆索 
煤矿导爆索的外壳内含有一层食盐作为消焰剂(2g/m) , 同时包覆一层聚氯乙烯,以降低其爆热,可在瓦斯矿井的深孔爆破中试用。 
三、炮眼布置及联线 (一)掘进工作面 
掘进工作面的炮眼,按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类,其起爆顺序为先掏槽眼、再辅助眼、最后周边眼。 
(1)掏槽眼。作用是首先在工作面上将某部分岩石破碎并抛出,在一个自由面的基础上崩出第2个自由面来,为其它炮眼的爆破创造有利条件。掏槽效果的好坏对循环进尺起着决定性的作用。目前常用的掏槽方式,按照掏槽眼的方向可分为三大类,即斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。 
(2)辅助眼。辅助眼又称崩落眼,是大量崩落岩石和继续扩大掏槽的炮眼。辅助眼要均匀布置在掏槽眼与周边眼之间。 
(3)周边眼。周边眼是爆落巷道周边岩石,最后形成巷道断面设计轮廓的炮眼。周边眼布置合理与否,直接影响巷道成型是否规整。 
(二)采煤工作面 1. 炮眼布置方式和角度 
一般常用的炮眼布置有以下三种:单排眼如图 5-1-5a 所示,一般用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层;双排眼如图 5-1-5b 所示,其布置形式有对眼、三花眼及三角眼等,一般适用于采高较小的中厚煤层。煤质中硬时可用对眼,煤质软时可用三花眼,煤层上部煤质软
图5-1- 4  毫秒电雷管的构造 
1一塑料塞;2一延期内管;3一延期药;4一加强帽 
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或顶板较破碎时可用三角眼;三排眼如图 5-1-5c 所示,亦称五花眼,用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。 
2. 联线 
联线就是按一定的形式将电雷管的脚线与脚线、脚线与放炮母线联接起来,构成电爆网路。 井巷掘进,一般一次要起爆多个电雷管。为了使这些电雷管都能获得起爆所需要的电流,必须将它们按
图5-1-5  炮眼布置图 
一定的方式联接起来组成电爆网路。电爆网路有串联、并联、串并联等形式,如图5-1-6 所示。 
巷道掘进以串联应用最多,并联及串并联在无瓦斯矿井大断面掘进及立井掘进中可以应用,但放炮电源必须符合规程要求。 
第二节  爆破材料安全管理 
一、爆破材料的贮存 
图5-1-6  电爆网路形式 a-串联;b-并联;c-并串联;d-串并联 
 (一)地面爆破材料库 
库房周围 40m内一切针叶树、枯草、干枝等易燃物应清除掉。在药库地区禁止点火、吸烟。不准带火柴、
点火用具、易燃易爆品进入库房。 
各种炸药能不能贮存在同一个库房里,需按下列规定分别确定:  (1)雷管和导火索可以贮存在同一个库。  (2)黑火药和导火索可贮存在同一个库  
(3)导火索、导爆索和硝酸铵类炸药可以贮存在同一个库  
(4)硝化甘油类炸药、硝酸铵类炸药、黑火药和雷管,任何两种都不准贮存在同一个库房里。  
(5)雷管、黑火药、导爆索和硝化甘油类炸药,任何两种都不准贮存在同一个库房。 (6)硝化甘油类炸药和导火索不准贮存在同一个库房里。  (二)井下爆破材料库 
 (1)井下爆破材料库的布置必须符合下列要求:① 库房距井筒、井底车场、主要运输巷道、主要硐室以及影响全矿井或大部分采区通风的风门的直线距离:硐室式的不得小于100m ,壁槽式的不得小于60m ;② 库房距行人巷道的直线距离:硐室式的不得小于25m ,壁槽式的不得小于20m ;③ 库房距地面或上下巷道的直线距离:硐室式的不得小于30m ,壁槽式的不得小于15 m ;④ 库房和外部巷道之间,应用三条互成直角的连通巷道相连。连通巷道的相交处必须延长2m ,断面积不得小于4m,在尽头巷道内,还必须设置缓冲砂箱隔墙 ;⑤为井下火药库的发放硐室必须设在有独立风流的专用巷道内,距使用巷道不小
 
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于 25 m ,回风必须引入回风道。⑥每个爆破材料库必须有两个出口:一个出口作为发放爆破材料及行人,出口的另一端必须有自动关闭的抗冲击波活门;另一出口布置在爆破材料库回风侧,可铺设轨道运输爆破材料;⑦库房地面必须高于外部巷道的地面,库房和通道应设置水沟,以便排水防潮。  
(2)井下火药库的炸药和电雷管必须分别贮存。每个硐室的容量、贮存炸药量不得超过 2t或相应的电雷管( 13000 发),但相邻硐室之间的距离不得小于 12 m ,每个壁槽的容量、贮存炸药量不得超过400 kg或相应的电雷管,但相邻壁槽之间的距离不得小于6 m 。 
(3)井下爆破材料库必须采用矿用防爆型的照明设备,电压不得超过127V 。严禁在贮存爆破材料的硐室或壁槽内装灯,可使用带绝缘套的矿灯,任何人员不得携带矿灯进入井下火药库。 
(4)井下火药库必须使用砌碹或用非金属不可燃性材料支护,库内不得有漏水现象,以防爆破材料受潮。 
二、爆破材料的发放与领取 1.爆破材料的发放 
每个矿井都必须建立爆破材料领退制度。爆破材料管理员要掌握爆破材料的贮存数量、规格、质量和使用日期,严格按爆破材料领退制度进行发放,手续健全,账目清楚。爆破材料必须定期实验,禁止发放质量不合格的爆破材料。雷管必须编号,并按编号规定发放。在发放使用前,必须逐个检查导电性能,并按电阻大小分组,严禁发放不通电或导电电阻不合格的电雷管。  
2. 爆破材料的领取 
爆破材料要由专职放炮员或专人领取。雷管和炸药要分别装入专用木箱内,不许混装。木箱由放炮员随身携带。放炮员领出炸药后,要迅速背往工作地点,不得在不安全地点和人员集中处逗留,更不得背着炸药进入机电硐室(如变电所、绞车房、水泵房等处),以免发生事故。 
三、爆破材料的运输 
(1)同时运输2种以上爆破器材时,应当遵守表5-2-1的规定,但雷管应当装在专用箱(盒、袋)内。 
(2)从地面炸药库向井下炸药库运送炸药时,应事先通知绞车司机和井口上、下的把钩工做好运输准备。运输不得在交接班时间进行。 
(3)护送人员一定要乘罐笼护运炸药下井,每层罐笼只准搭乘两人。运输炸药的罐笼或吊桶里,除放炮员或护送员外,不准无关人员搭乘。同时,炸药和雷管必须分别运送。炸药不准在井口房内存放。    
(4)炸药下放到井底车场后,应立即运往炸药库。不准在井底车场或其它巷道里存放。 (5)用电机车运输炸药,必须由井下炸药库负责人护送。列车行驶速度不许超过2m/s 。列车中不许同时运送其它物品或工具。除护送人员外,无关人员不准乘坐。 
(6)炸药和雷管不应在同一列车里运输。如果必须同一列车运输,装炸药的车辆和装雷管的车辆之间及与电机车之间,要用3个空车隔开。 
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(7)在水平巷道或倾斜巷道里有可靠的信号装置时,可以用钢丝绳牵引的车辆运输炸药,但运输速度不得超过l m/s 。炸药和雷管要分开运输,车辆要有盖子、加垫。严禁用电溜子、皮带运输机运输炸药。 
(8)为了防止雷管意外爆炸时引爆炸药,应分别把雷管和炸药放在专用袋或专用箱内。不得将雷管装在衣袋内,防止意外爆炸。 
(9)为了防止散落、丢失、被盗,因此,爆破作业人员领到爆破材料后,应直接送到爆破作业地点,不得转给他人,禁止乱丢、乱放。 
四、爆破材料的销毁 1.销毁场地与安全设施 
炸毁或烧毁爆破材料,必须在专用空场内进行。销毁场地应尽量选择在有天然屏障的隐蔽地方。场地周围 50m 内,要清除树木杂草与可燃物。在不具备天然屏障的隐蔽地方,要考虑销毁时爆炸冲击波对周围企业、单位、民用建筑、铁路、高压线等设施的最小安全距离。 
2 .销毁方法 (1)炸毁法 
如果被销毁的炸药能完全爆炸,同时不宜采用其它方法销毁时,则应采用炸毁法。一般一次销毁量为 10~15 kg 。如果一次销毁量大于 20 kg ,则应考虑和计算空气冲击波对人和建筑物的危害。销毁时,一般采用电力起爆法,如使用雷管起爆。 
 ( 2 )烧毁法 
对没有爆炸性或已失去爆炸性,烧毁时不能转为爆炸的爆破材料和导火索等宜采用烧毁法,但不能烧毁雷管和导爆索等起爆材料。 
烧毁炸药时,应将废炸药铺成长条,厚 2cm ,宽15~20cm ,每米可铺 1~1.5 kg ,药条长 25m 。可并列进行,分别点火,两条相距不小于5 m 。 
导火索烧毁时,要放在高1m、壁厚 5mm的铁筒内均匀烧毁,每次投入数量不超过200 kg。 ( 3 )溶解法 
对失去爆炸性能的硝铵类炸药和黑火药,可在桶或其它容器中用水溶解,不得丢在江河、湖泊中,污染水质。每次销毁15 kg ,所需水量不少于 400~500 kg 。 
 
第三节  井下爆破的安全要求 
一、严格使用煤矿许用爆破器材 
 (1)煤矿井下爆破作业使用的爆破器材,必须经国家授权的检验机构检验合格,并取得煤矿安全标志证书。 
(2)爆炸材料新产品,经设计定型鉴定合格,报国家煤矿安全监察部门批准,并取得入井试用证书,方可在井下试用。 
(3)不得使用过期或有严重变质现象的爆炸材料。不能使用的爆炸材料必须交回爆炸材料库统一进行销毁。 
(4)在煤矿井下的所有采掘工作面,必须使用煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管,不得使用导爆管和普通导爆索,严禁使用火雷管。同时,还要注意如下几点: 
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 (5)在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面,应采用毫秒爆破。在掘进工作面应全断面一次起爆,不能全断面一次起爆的必须采取安全措施;在采煤工作面,可分组装药,但一组装药必须一次起爆。严禁在一个采煤工作面使用两台发爆器同时进行爆破。 
(6)在低瓦斯矿井的采掘工作面采用毫秒爆破时,可采用反向起爆;在高瓦斯矿井(低瓦斯矿井的高瓦斯区域)的采掘工作面采用毫秒爆破时,若采用反向起爆,必须制定安全技术措施,经矿总工程师批准后实施。 
(7)在高瓦斯矿井和有煤与瓦斯突出危险的采掘工作面的煤体中,为增加煤体裂隙、松动煤体而进行的10m 以上的深孔预裂控制爆破,可使用二级煤矿许用炸药,但必须制定安全措施,报矿总工程师批准。 
(8)在煤矿井下的所有爆破作业工作面,都必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。所使用的煤矿许用炸药应由矿总工程师按矿井和爆破工作面所处区域的瓦斯等级合理选用,并符合《煤矿安全规程》的相关规定: 
二、完善爆破设计 
当爆破参数、炮眼布置不合理时也可能引发安全事故,如冒顶、崩倒棚子,因间隙效应发生不稳定传爆、爆燃等。  
爆破作业图表设计中选用参数不当或炮眼布置不合理也是引发爆破事故的重要原因。 在爆破设计时,要反复推敲,在编制爆破作业图表等设计过程中,应全面掌握、分析围岩条件,充分了解爆破器材的性能,明确不同炮眼布置方式产生的爆破效果,最后选定最优化的爆破参数和炮眼布置方式、装药结构、起爆顺序及延期时间,在满足高效、经济的同时,首先满足安全要求。 
三、严格执行井下爆破作业的有关制度和要求 (一)井下爆破人员的基本要求 
井下爆破工作必须由专职爆破工担任。在煤与瓦斯(二氧化碳)突出煤层中,专职爆破工的工作必须固定在1个工作面 
瓦斯矿井中爆破作业,爆破工、班组长、瓦斯检查员都必须在现场执行“一炮三检制”。 爆破工必须由经过专门培训、有 2 年以上采掘工龄的人员担任,并经考试合格,持证上岗。 
(二)依照爆破作业说明书进行爆破作业 
 (1)炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和打眼范围或掘进工作面的巷道断面尺寸,炮眼的位置、个数、深度、角度及炮眼编号,并用正面图、平面图和剖面图表示。 
(2)炮眼说明表必须说明炮眼的名称、深度、角度、使用炸药、雷管的品种、装药量、封泥长度、联线方法和起爆顺序。  
(3)爆破作业说明书必须编入采掘作业规程,并根据不同的地质条件和技术条件及时修改补充。 
(三)正确进行爆破各工序的操作 1. 装配起爆药卷 
电力起爆是目前井下使用最普遍的起爆方法,起爆药包需装配引药。所谓引药,就是装有电雷管的药卷。装配引药就是把雷管装入药卷,使之成为起爆药。 
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从成束的电雷管中抽取单个的电雷管时,不得手拉脚线、硬拽管体,也不得手拉管体硬拽脚线,应将成束的电雷管顺好,拉住脚线的前端将电雷管抽出。抽出单个电雷管后,必须将其脚线末端扭结成短路。 
装配引药必须在顶板完好、支架完整、避开电气设备和导电体的放炮工作地点附近进行,以免爆破材料受到意外的冲击及导通杂散电流,使之早爆或发生意外事故。工作人员严禁坐在药箱上装配引药。引药的数量以一次放炮的炮眼数确定,不准多做。 
加工好的起爆药包应按不同段数分别放在专用分格箱中,并做好标记。不得靠近干电池、带电工具或起爆器和检测仪表。 
2. 装药 
打眼、装配引药等工作完成之后,即可进行装药工作。装药之前,必须首先检查工作面附近的瓦斯浓度。如果放炮地点附近 20 米以内风流中瓦斯浓变达到 1 % ,不得装药
放炮,应该稀释瓦斯,降低粉尘含量;炮眼内发现异状,如温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等,必须报告班组长,查找、分析原因,及时处理,在未妥善处理之前,放炮员有权拒绝装药放炮。 
3. 炮眼深度和炮眼封泥长度 对炮眼封填炮泥的技术要求是: 
( l )炮眼深度小于0.6m 时,不得装药、爆破;在特殊条件下,如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,必须制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m ,但必须封满炮泥。 
( 2 )炮眼深度为0.6~1 m 时,封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。 ( 3 )炮眼深度超过1 m 时,封泥长度不得小于0.5m 。 ( 4 )炮眼深度超过2.5m 时,封泥长度不得小于1 m 。 
( 5 )光面爆破时,周边光爆炮眼应用炮泥封实,且封泥长度不得小于0.3m 。 ( 6 )工作面有两个或两个以上自由面时,在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m ,在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m 。浅眼装药爆破大岩块时,最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m 。 
4. 联线 
必须按设计的爆破网路接线,接线前要切断工作面电源,改用探照灯或其它经严格绝缘的光源照明。除指定的装药人员外,一律撤离工作面。 
整个爆破网路必须从工作面向爆破站方向敷设。即先接好雷管网,再把完整的雷管网接到连接线上,把连接线接到母线上,最后再接母线的短路接头。切不可反向敷设,以免造成事故。 
图5-3-2  装配引药的错误方法 1-药卷;2-雷管;3-脚线 
图5-3-1  扎引药孔装配 1-药卷;2-炮锥;3-雷管;4-脚线 
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联线应该从一端向另一端进行,不能从中间向两端联接,以免出现错接。如果电雷管的脚线不够长,可以利用旧脚线延长,但两根脚线的接头要错开一定距离并用绝缘布包好防止短路。 
放炮母线(联接放炮电源与电雷管脚线的导线),要有足够的长度,一般要大于放炮的安全距离,防止线短放炮伤人。放炮母线的接头不宜过多,发现外皮破损必须及时包扎。多头掘进时,随用随挂,以免发生误接,严禁使用固定放炮母线。 
5. 起爆 
井下爆破必须使用发爆器。开凿或延深通达地面的井筒且井底工作面无瓦斯时,可使用其它电源起爆,但电压不得超过380V ,并必须有电力起爆接线盒。电力起爆接线盒所用的电源、线路联接的方法、开关的构造、安设的地点等都应编写设计说明书,报矿总工程师批准。 
发爆器或电力起爆接线盒必须采用矿用防爆型(矿用增安型除外)。各矿对发爆器必须统一管理、发放,必须定期对发爆器的各项性能参数进行校验,并进行防爆性能检查,不符合规定的严禁使用。 
每次爆破作业前,爆破工必须做电爆网路全电阻检查。严禁用发爆器打火放电检测电爆网路是否导通。 
起爆前必须再次对工作面附近进行全面检查,其要求与装药前的规定相同。在有煤尘爆炸危险的煤层掘进工作面,放炮前后,附近 20 m的巷道内必须洒水降尘。放炮前,机器、设备和电缆等,都必须加以可靠的掩护或移出工作面。 
6. 爆破后的安全检查 
放炮时,发现炮不响,放炮员也要先取下把手或钥匙,摘掉母线并扭结成短路,再等一定时间(使用瞬发电雷管至少等 5 min ;使用延期电雷管至少等 15 min)以后,带上放炮器的把手或钥匙,才可进入装炮地点并沿线路检查,找出拒爆的原因,处理完损坏的地方后可以再行起爆。 
使用瞬发电雷管放炮时,炮响后待把母线由电源上卸下,然后方可走出掩护地点;用延期性雷管放炮时,炮响后摘下连接在电源上的母线后,经过5 min 方可走出掩蔽地点。 
 
第四节  井下爆破事故的预防与处理 
一、炮烟熏人事故的预防 
主要有害气体有CO、氮氧化物(NO2、N2O4和N2O3)、SO2等,对人体十分有害。当炮烟浓度大,或呼吸时间长,就会发生熏人事故。因此,《煤矿安全规程》规定NO2的最高容许浓度为0.00025% ,SO2的最高容许浓度为0.0005% ,与此同时,放炮时爆生气体和冲击波又将采掘工作面尘土卷起,形成岩尘和矿尘,也危害人体健康。为了减轻和消除炮烟的危害,应采取以下措施:  
1. 正确选择煤矿许用炸药 
(1)要求所选炸药组分设计合理,产生有害气体的量较少; (2)爆炸反应为零氧平衡或接近零氧平衡; 
(3)要注意对炸药妥善保管和性能检验,受潮变质和严重硬化的炸药,会产生大量有毒
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气体。 
2.加强矿井通风和洒水 
(1)良好的通风,不仅给工作人员提供新鲜空气,也是清洗和冲淡爆破后空气中的有害气体的重要措施。 
(2)洒水一方面可把溶解度高的NO2、N2O4与N2O3 转变为亚硝酸与硝酸,另一方面亦有助于把难溶的氧化氮从碎石堆或岩石缝里驱逐出来,以便随风流出工作面。 
(3)放炮员联炮和其它人员进入炮烟区时,最好用湿毛巾堵住嘴和鼻子。 
(4)一次爆破的炸药量,不应超过通风机的能力,因为风量不足时,炮烟不易冲淡。 二、正确排除爆破网路的电阻故障 
爆破母线与起爆电源或起爆器联接之前,必须测量全线路的总电阻值。总电阻值应与实际计算值相符合(允许误差5% )。如不相符合,禁止联线。导致爆破网路电阻值不准确的原因有:接头联接质量不好;网路线路接错或漏接雷管;裸露接头相互距离过近,搭线或接头与岩石和水接触造成短路等原因。 
如果采用上述方法仍未找出故障点时,可采用1/2 淘汰法寻找。就是把整个爆破网路分为两部分,分别测出这两部分电阻,并与计算值比较,正常的网路部分甩开,不正常的网路部分,再分为两部分。按此法进行检测,不断缩小故障区范围,直到找出故障并加以排除为止。 
三、拒爆的预防与处理 1.拒爆的原因 
 (1)雷管。雷管是起爆药卷的爆炸能源。一般是以串联和串并联形式连接在网路中,一发不爆,就会导致一部分拒爆。大致有以下几个原因:雷管受潮或雷管密封防水失效;雷管电阻值之差大于 0.3Ω,或采用了非同厂同批生产的雷管;雷管质量不合格,又未经质量性能检测。  
(2)起爆电源。通过拒爆雷管的起爆电流太小,或通电时间过短,雷管得不到所必需的点燃冲能;发爆器内电池电压不足;发爆器充电时间过短,未达到规定的电压值;交流电压低,输出功率不够。 
(3)爆破网路。爆破网路电阻太大,未经改正,即强行起爆;爆破网路错接或漏接,导致发爆电流小于雷管的最小发火电流;爆破网路有短路现象;爆破网路漏电、导线破损并与积水或泥浆接触,此时实测网路电阻远小于计算电阻值。  
(4)炸药。炸药保管不善受潮或超过有效期,发生硬化和变质现象;粉状混合炸药装药时药卷被捣实,密度过大。  
(5)其它。如药卷与炮孔壁之间存在间隙效应;药卷之间有岩粉阻隔等。 2.拒爆的预防和处理 
禁止使用不合格的爆破器材;不同类型、不同厂家、不同批的雷管不得混用;联线后检查整个线路,查看有无联错或漏联;进行爆破网路准爆电流的计算,起爆前用专用爆破电桥测量爆破网路的电阻,实测的总电阻与计算值之差应小于10 %;检查爆破电源并对电源的起爆能力进行计算;对硝铵类炸药在装药时要避免压的过紧,密度过大;对硝铵类炸药要注意间隙效应的发生,装药前可在药卷上涂一层黄油或黄泥;装药前要认真清除炮孔内岩粉。 
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四、早爆的防治 1.杂散电流的防治 
杂散电流是指来自电爆网路之外的电流。它有可能使电爆网路发生早爆事故。因此在井巷掘进中,要经常监测杂散电流,超过30 mA 时,必须采取可靠的预防杂散电流的措施。 
(1)杂散电流的来源。 架线电机车的电气牵引网路电流经金属物或大地返回直流变电所的电流; 动力或照明交流电路漏电;化学作用漏电; 因电磁辐射和高压线路电感应产生杂散电流; 大地自然电流。 
(2)杂散电流的防治。 2.静电的防治 
为了预防静电引起的早爆事故,可采取以下措施:  (1)对装药工艺系统采用很好的接地装置。  (2)采用抗静电雷管。 (3)预防机械产生的静电影响。 
(4)在压气装药系统中要采用半导体输药管。 3.雷电的预防 
为了安全起见,每当爆区附近出现雷电时,地面或地下爆破作业均应停止,一切人员必须撤到安全地点。为防止雷电引起早爆事故,雷雨天和雷暴区不得采用电力起爆法,而应改为非电力起爆法。对炸药库和有爆炸危险的工房、必须安设避雷装置,防止直接雷击引爆。 
五、不同作业地点爆破事故的预防  (一)有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面 
 (1)爆炸生成气体的温度高,作用时间长,是引爆瓦斯最危险的因素,特别是含有游离氧、氧化氮等气体时,由于具有强氧化作用,易使瓦斯爆炸;含有游离氢、一氧化碳等气体时,它们接触空气时可能要燃烧产生二次火焰,因此,煤矿炸药的氧平衡特别重要。变质炸药,起爆能不足的雷管都会因爆炸作用不完全而产生上述不良气体产物,所以禁止使用。 
(2)炮眼必须进行良好的填塞后才准放炮;瓦斯矿井放炮必须使用防爆型放炮器,雷管联线只能用串联。 
(3)采用毫秒爆破;在掘进工作面必须全断面一次起爆;在采煤工作面,可采用分组装药,但一组装药必须一次起爆;严禁在一个采煤工作面使用两台放炮器同时进行放炮。 
(4)在高瓦斯矿井中放炮时,都应采用正向起爆。低瓦斯矿井采用毫秒爆破时可反向起爆,但必须制订安全措施。 
(二)巷道贯通 
 (1)贯通掘进,必须有准确的测量图,每班都要在图上填明准确的进度。对头掘进的两工作面相距 15 m时,地测部门必须下达通知书,并且只准许由一个工作面向前接通,对方工作面停止工作。此时,对方工作面必须保证正常的通风,工作面风流中的瓦斯浓度要经常进行测定,超限时要立即处理。 
(2)巷道贯通之前,要加固支架,增设顺山棚,摘掉透位处的棚腿。以防崩倒棚子和崩坏棚腿,造成倒棚冒顶。 
(3)掘进端工作面每次装药放炮前,班组长都要派专人和瓦斯检查员一起到对方巷道中
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检查瓦斯情况,不符合要求时,停止掘进工作面的工作,然后处理瓦斯。只有在2工作面及其风流中瓦斯浓度均在1%以下时,掘进工作面才可以装药放炮。每次放炮前,两个工作面都要设置警戒。 
(4)如果巷道超过贯通距离而没有贯通,要立即停止作业,查找原因,重新采取贯通措施。  
(三)穿透老空 
 (1)打眼放炮时,如炮眼内发现出水异常,温度骤高骤低,有大量瓦斯涌出,煤岩松散等情况,都是接近老空的预兆,要停止放炮,查明原因; 
(2)距穿透老空15 m前,必须先探明老空清况,如水、火、瓦斯等,以采取相应措施。按作业规程的要求或由测量工给出穿透位置,并按穿透位置采取不同措施。避免放炮时误遇火区和水区; 
(3)穿透老空时,要撤出人员,并在无危险地点爆破。爆破后,只有查明老空的水、火、瓦斯等情况确无危险后,才许恢复工作。 
(四)在接近积水区进行爆破作业 
 (1)接近积水区时,要根据情况,编制切实可行的探放水设计和安全措施,否则禁止放炮; 
(2)如发现有透水预兆,要停止放炮,及时汇报、查明原因,情况危急时,人员要立即撤出受水威胁地区; 
(3)接近积水区放炮时,如发现煤岩变松软、潮湿以及炮眼渗水等异状,要停止放炮。若在打眼时发现炮眼渗水,不要拨出钻杆。 
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