雙層爆破遮擋技術在固莊煤礦的應用

梁永棟

(陽泉固莊煤礦一大隊,山西 陽泉 045060)

1 煤礦井下爆破問題分析

《煤礦安全規程》規定,井下爆破前,必須對電器設備、管線等容易損壞的東西進行遮擋,但怎么遮擋安規及爆破的相關書籍中并沒有明確規定,安規也只是要求生產單位在爆破的安全距離中,根據現場情況在作業規程和安全措施中進行規定,實際操作中就地取材進行遮擋,很不規范,因此時常因為遮擋不到位導致事故發生,造成財產損失和人員傷害。幾個典型的爆破事故案例:1)某年在大巷內施工躲避硐室,硐室的對面墻下鋪設高壓電纜,爆破前施工人員用皮帶直接綁在電纜上作為保護,爆破后電纜被打損壞發生停電,導致停產；2)某年,在皮帶運輸機頭硐室挑頂擴大斷面,爆破前在皮帶機頭大架在鋪了一層皮帶作為保護,爆破后皮帶大架被打變形,不能使用,造成停產；3)某年,某掘進工作面爆破后,飛出的炮土呈拋物線運動,避開遮擋物將距爆破點100 m以外的瓦檢工打傷。

2 雙層爆破遮擋技術的原理

爆破后,當部分拋落物沖擊力足夠大,穿透第一層遮擋物到達第二層遮擋物時,產生了兩個變化,一是沖擊力大幅度減小,二是運動方向發生改變,由相對直擊變為側擊,拋落物很難再擊穿第二層遮擋物。如果遮擋物有一定的彈性,受拋落物沖擊后,會緩沖掉一部分力量,從而降低了沖擊力。

圖1 爆破遮擋裝置使用原理圖Fig.1 Principle of blasting protective equipment

3 雙層爆破遮擋技術的應用

3.1 遮擋物材料的選取

使用皮帶運輸機上的皮帶,這種材料既有彈性,又有強度,而且大部分生產單位都有,可以從報廢的皮帶中截取相對完整的部分使用,如果使用量不大,也可用新皮帶。再有井下大直徑(13.3 cm以上)排水或瓦斯抽放鋼管路也可作為遮擋材料。

3.2 遮擋物的制作和適用條件

3.2.1用雙層皮帶與支柱聯合制作

適用條件:適用于保護保護機組、移變、空壓機、絞車等大型設備。

制作流程:在巷道內支設兩排單體液態支柱或木支柱,排距控制在0.5 m以內,保證單體柱的初撐力達到要求,木支柱應打緊下挖柱窩,然后在面向爆破點的柱面將皮帶用10號鐵絲綁在柱子上。

3.2.2用雙層皮帶與巷道周邊的支護物聯合制作

適用條件:在大斷面巷道或巷道高冒區內無法支設支柱的地段使用,適用于保護大型設備。

制作流程:在皮帶的周邊打孔,用8號鐵絲從孔中穿過綁住皮帶,鐵絲的另一端與巷道內的錨桿、錨索、網、棚梁和支架等可以固定的物體綁牢,必要時在巷道內安設短錨桿或膨脹螺絲作為固定物。

3.2.3用雙層皮帶與鋼管聯合制作

適用條件:適用于保護100 m以外遠距離的設備或人員。

制作流程:用3.3 cm鋼管焊接雙層框架,然后用8號鐵絲將雙層皮帶綁在框架上,框架有底座,豎放在巷道內的底板上。

3.2.4用單層皮帶和鋼管聯合制作

適用條件:適用于保護巷道內的各類電纜和塑料管道。

制作流程:將大直徑鋼管在地面沿縱向割開兩半,將被保護的管線(有條件時最好放到底板上),然后用兩半鋼管將管線扣在鋼管內,用10號鐵絲將兩半鋼管綁成一體,最后再在鋼管外側包一圈皮帶。

4 重要的遮擋參數選擇

1)確定雙層遮擋物之間的間距:應保持在0.2 m～0.5 m之間。

2)確定雙層遮擋物的面積:遮擋物的長度、寬度應超過被遮擋物對應的長、寬50%以上,如果被保護物的長度特別長(如管線、設備列車和工作面支架等),遮擋物的長度應根據爆破的拋落物的最遠距離確定,一般距爆破點前后各30 m左右。

遮擋物布置后,不得影響巷道的通風,尤其是在掘進工作面內,距爆破點20 m以內不得堵塞巷道斷面的三分之一。

3)確定雙層遮擋物與被保護物的距離:層遮擋物距被保護物的距離最短應在0.3 m以上(不能直接與被保護物接觸),最長距離不超過遮擋物高度的一半(防止保護物被拋落物做拋物線運動時擊傷)。

5 經濟和社會效益

固莊煤礦雙層爆破遮擋技術在各個采掘隊應用以來,規范了爆破遮擋的操作,增加了安全系數,確保了生產順利進行,財產不受損失,人員不受傷害和社會的穩定。

6 結論

1)爆破現場能被移走的物品盡量移走,尤其是容易移走的物品。

2)遮擋物的面積第一次制作時盡量大,以后可根據現場爆破物的拋落距離再確定合適的面積。

3)爆破后損壞的遮擋物,再次使用時,一定要修復,確保質量。

參考文獻：

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[2] 高爾新.爆破工程[M].徐州:中國礦業大學出版社,1999.

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