百川煤業(yè)首采區(qū)高溫孔爆破的安全處理方法

李曉磊

（山西金恒爆破工程有限責(zé)任公司，山西 晉中 030600）

引 言

山西省渾源地區(qū)原屬井工開采，后煤礦整合轉(zhuǎn)變?yōu)槁短扉_采。然而因表土剝離，煤層露頭引起煤層自燃火區(qū)，以及原井工開采留下的巷道、采空區(qū)等封閉不嚴(yán)，極易使得煤層出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，產(chǎn)生火區(qū)、高溫區(qū)，嚴(yán)重威脅露天煤礦的安全性，其歷來(lái)是相關(guān)領(lǐng)域致力于解決的重要問(wèn)題。尤其是高溫區(qū)域爆破作業(yè)，爆破器材為2＃巖石煤礦許用膠狀乳化炸藥與毫秒延期導(dǎo)爆管雷管，更加加大了高溫區(qū)域爆破的安全隱患。

1 高溫孔的分類

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》，溫度孔是指孔溫在60℃之上的炮孔。一般情況下，根據(jù)溫度的差異性，溫度孔又包含以下幾種劃分標(biāo)準(zhǔn)，溫度超過(guò)150℃以上稱作高溫孔，溫度在80℃～150℃稱作中溫孔，溫度在60℃～80℃稱作低溫孔。處理溫度孔時(shí)，通常采用注水降溫、耐熱火工品、隔熱材料隔熱等方法。

百川煤業(yè)首采區(qū)高溫區(qū)的炮孔屬于低溫孔，少數(shù)為中溫孔。故根據(jù)該高溫區(qū)域的實(shí)際情況，我公司采用注水降溫的方法將炮孔溫度降低至60℃以下，對(duì)其進(jìn)行爆破作業(yè)。

2 爆破器材的高溫性能

百川煤業(yè)首采區(qū)使用的爆破器材為2＃巖石煤礦許用膠狀乳化炸藥和毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。

2.1 毫秒延期導(dǎo)爆管雷管［1］

導(dǎo)爆管的管壁強(qiáng)度本身會(huì)隨溫度的變化而產(chǎn)生變化，溫度持續(xù)增高，管壁強(qiáng)度則會(huì)持續(xù)降低，而在達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)之后，則會(huì)在導(dǎo)爆管爆轟，發(fā)生擊穿的現(xiàn)象。如果導(dǎo)爆管本身的環(huán)境無(wú)水，通常不會(huì)產(chǎn)生傳爆現(xiàn)象，倘若導(dǎo)爆管本身的環(huán)境有水，則會(huì)引發(fā)斷爆的現(xiàn)象。

從表1得知，導(dǎo)爆管傳爆時(shí)，隨著溫度的增加管壁擊穿處顯著增多。60℃以下時(shí)導(dǎo)爆管傳爆基本不受影響；當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)，導(dǎo)爆管傳爆時(shí)管壁有擊穿出現(xiàn)，且隨著溫度升高，擊穿處增多；在90℃以下時(shí)，未因擊穿而引起斷爆。

表1 普通變色導(dǎo)爆管的高溫性能測(cè)試結(jié)果分析［1］

2.2 2＃巖石煤礦許用膠狀乳化炸藥

通過(guò)深入分析第86頁(yè)表2、表3結(jié)果之后能夠得出，首先，80℃環(huán)境下，2＃巖石膠狀乳化炸藥分別在4、8、12h之后，都可以使用雷管進(jìn)行起爆，相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)，爆炸速度則越低。其次，處在130℃以上環(huán)境下，2＃巖石膠狀乳化炸藥在6h之后則不能起爆；最后，處在138℃以上環(huán)境下，通過(guò)雷管與2＃巖石膠狀乳化炸藥共同制成的起爆體，通過(guò)不同時(shí)間的雷管出現(xiàn)自爆情況，而當(dāng)中的2＃巖石膠狀乳化炸藥則無(wú)法起爆。

表2 2＃巖石乳化炸藥爆速測(cè)試結(jié)果分析

表3 膠狀乳化炸藥與雷管起爆體高溫試驗(yàn)分析

3 高溫區(qū)域爆破方法

根據(jù)以上爆破器材在高溫環(huán)境中的性能及工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定百川煤業(yè)首采區(qū)高溫區(qū)域采用注水降溫的方法進(jìn)行爆破作業(yè)。

為保證爆破器材能夠正常起爆，該高溫區(qū)域必須注水降溫，并保持一段時(shí)間（30min），溫度回升不超過(guò)60℃，方可進(jìn)行爆破作業(yè)。

4 高溫區(qū)爆破作業(yè)施工步驟及注意事項(xiàng)

1）嚴(yán)格執(zhí)行《爆破安全規(guī)程》和《煤礦安全規(guī)程》；

2）火區(qū)范圍內(nèi)嚴(yán)禁裝藥爆破；

3）控制高溫孔孔深，深度不超過(guò)3.5m（或不超過(guò)炮桿長(zhǎng)度）；

4）高溫孔作業(yè)，每個(gè)炮孔孔內(nèi)雙管起爆，單次爆破作業(yè)孔數(shù)控制在30個(gè)以內(nèi)；

5）爆破作業(yè)前48h注水降溫，溫度孔注水24h后，由技術(shù)人員進(jìn)行測(cè)量。出現(xiàn)水位顯著下降，水溫持續(xù)上升超出60℃，則不納入爆破計(jì)劃；

6）爆破作業(yè)前再次注水降溫，裝藥前進(jìn)行孔內(nèi)水溫測(cè)量。孔內(nèi)水位未出現(xiàn)異常，且孔內(nèi)水溫在60℃以下方可裝藥爆破。

7）裝藥前作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)周邊200m范圍內(nèi)無(wú)機(jī)械作業(yè)；

8）根據(jù)孔深將每個(gè)孔的裝藥量分配至合格高溫孔孔口，并準(zhǔn)備足夠的填塞材料；

9）將起爆網(wǎng)絡(luò)、起爆母線連好，所有準(zhǔn)備工作就緒，由隊(duì)長(zhǎng)下達(dá)命令開始裝藥；

10）裝藥時(shí)嚴(yán)格按照爆破作業(yè)程序進(jìn)行，由低溫孔到高溫孔的順序裝藥。裝藥過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常情況立即匯報(bào)，迅速組織所有人員撤離；裝藥填塞完成后，所有作業(yè)人員立即撤離到安全地點(diǎn)，按規(guī)定作業(yè)程序起爆；裝藥至起爆時(shí)間控制在30min；

11）爆區(qū)檢查由2名爆破員負(fù)責(zé)，確定無(wú)盲炮，爆破后15min檢查爆區(qū)；若不確定是否有盲炮，則站在遠(yuǎn)處查看炮區(qū)；檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)安全隱患不能確定時(shí)，立即通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，待隱患排除后方能解除警戒；

12）如果發(fā)現(xiàn)盲炮或者疑似盲炮等隱患，則在其半徑300m處設(shè)置警示標(biāo)志，嚴(yán)禁人員、設(shè)備進(jìn)入，處于戒嚴(yán)狀態(tài)，并通知工區(qū)主管、施工隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人等。待48h后，對(duì)周圍炮堆進(jìn)行灑水降溫后，再進(jìn)行隱患處理。待隱患排除后，方可通知施工隊(duì)進(jìn)入該區(qū)域作業(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，因雷管的熱感度較為敏感，使得高溫孔爆破成為煤礦安全生產(chǎn)重要的一部分。為有效保障煤礦的安全生產(chǎn)，我公司深入分析百川煤業(yè)首采區(qū)，對(duì)其環(huán)境、影響因素進(jìn)行深入的研究，基于科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的驗(yàn)證之后，設(shè)計(jì)爆破作業(yè)步驟。在近幾年的高溫區(qū)域爆破中，未產(chǎn)生任何安全隱患。