淺談煤礦采掘工作面雷管爆破安全性技術

文/李國濤，淮南舜泰化工有限責任公司

1 煤礦采掘工作面爆破事故產生的原因

在煤礦井下爆破落煤和掘進工作面時時刻刻伴隨著瓦斯的涌出，爆破作業經常是在有瓦斯和煤塵爆炸危險的區域進行的。

1.1 炮泥封堵長度問題

炮泥的堵塞質量和長度直接影響到爆破效果和爆破安全。因為炮泥能阻止爆炸氣體自炮孔逸出，增加爆炸應力波的作用時間和沖量，從而影響巖石的破碎過程和炸藥能量利用率，在有瓦斯爆炸的工作面，炮泥除降低爆炸氣體逸出自由面時的溫度和壓力外，還會起著阻止灼熱固體顆粒(如雷管殼碎片)從炮孔內飛出的作用。

1.2 巷道貫通爆破作業問題

在井巷工程中經常會遇到正在掘進施工中的巷道與另一條已施工巷道的貫通問題，如果井下測量工程有誤或者貫通爆破安全技術措施不得利，就會發生爆破傷人，崩壞機械設備，乃至引起瓦斯煤塵爆炸事故。煤礦安全規定，當貫通的兩個工作面距15米時，地測部門必須事先下達通知書，并且只準從一個工作面向前爆破施工，同時，在另一個工作面必須在爆破前檢查瓦斯。只有在兩個工作面的瓦斯濃度都在1%以下時，在掘進工作面方可裝藥爆破，并且在兩個工作面必須設專人警戒。

1.3 分次爆破問題

在有瓦斯爆炸危險的工作面，以瞬發爆破最為安全。煤礦安全規程規定，在有瓦斯和煤塵爆炸危險的工作面雷管的總延期時間不應超過130毫秒。嚴禁一次裝藥，分次起爆。分次爆破在有瓦斯工作面是相當危險的，其原因之一就是先爆的炮孔中的藥包極易在未爆炮孔周圍產生較大的爆破裂縫，二次爆破的爆炸火焰從裂縫中噴出，引起瓦斯爆炸;其二是盡管工作面采取通風方法排出工作面瓦斯;但局部仍然積存有一定量的瓦斯，這樣從裂縫中噴出的火焰就會引起瓦斯爆炸。

1.4 爆破安全距離問題

炸藥爆炸后在巷道內會產生空氣沖擊波和爆破飛石，空氣沖擊波和飛石直接威脅著工人的生命安全和機械設備的安全。根據作用到人體上的最大危險沖擊波波頭壓力不應超過0.09MPa的原則，當藥量已知時，就可以計算出保證人身安全的可靠沖擊波距離。除了人員不受沖擊波的危害之外，還必須保證人員不遭到爆破飛石的傷害。為了保證人員不受爆破飛石傷害，煤礦安全規程規定，放炮員必須在有掩護的安全地點進行放炮。

2 解決煤礦采掘工作面爆破安全問題的探討

為了提升我國煤礦采掘工作面爆破的安全性。對煤礦采掘工作面爆破技術進行了一定的思考和研究。下面，就對其進行探討。

2.1 一炮三檢制和聯鎖爆破制

瓦斯礦井中的爆破作業，必須在現場執行“一炮三檢制”。“一炮三檢制”就是指在采掘工作面裝藥前、爆破前和爆破后必須在現場檢查瓦斯，爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1%時，嚴禁裝藥、爆破。爆破后瓦斯濃度達到1%時，必須立即處理，嚴禁用電鉆打眼。執行“一炮三檢制”是為了加強爆破前瓦斯檢查，防止漏檢，避免在瓦斯超限情況下爆破的主要措施。

2.2 反向爆破作業

在高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區域的采掘工作面采用毫秒爆破時，若采用反向起爆，必須制定安全技術措施。裝藥結構對爆破效果和爆破安全影響很大，從傳爆方向來看，反向裝藥爆破傳爆方向指向炮眼口，易從炮眼口噴火引起瓦斯、煤塵爆炸，認為正向裝藥爆破比反向裝藥爆破安全。但只要充填足夠長度的炮泥，反向裝藥爆破的安全性會有較大的提高。從爆破效果來看，反向裝藥爆破傳爆方向和巖石移動方向一致，反向裝藥比正向裝藥爆破效果好。采用毫秒爆破時，從引起“帶炮”現象來看，反向裝藥爆破比正向裝藥爆破安全。

2.3 采煤、掘進工作面的分次起爆作業

在有瓦斯或有煤塵爆炸危險的采掘工作面，應采用毫秒爆破。在掘進工作面應全斷面一次起爆，不能全斷面一次起爆的，必須采取安全措施;在采煤工作面，可分組裝藥，但一組裝藥必須一次起爆。采煤工作面的分次起爆必須符合下列要求：因受爆破后瓦斯涌出量、頂板管理和出煤設備能力的制約，有些采煤工作面實行一組裝藥一次起爆確有困難時，可采用一次打眼，間隔分組一次裝藥，分組起爆。分組裝藥的間隔距離不得小于2m。為防止間隔區間的未裝藥炮眼在爆破時受擠壓變形，可在炮眼中插上炮棍，最后視分組情況，再把間隔區間內的炮眼裝上藥卷進行爆破。炮采工作面采用平行作業時，裝藥距鉆眼的距離不得少于5m，裝藥距割煤的距離不得少于5m，工作面回柱放頂期間不得裝藥、爆破。掘進工作面的分次起爆必須符合下列要求：嚴禁全斷面一次裝藥分次起爆;任何情況下都嚴禁邊。鉆眼邊裝藥;炮眼深腳線不夠長(腳線露不出眼外)，必須接長腳線，兩根腳線錯開聯接，并用膠布包好;每次爆破，最小抵抗線必須符合規程的規定。瓦斯涌出量大的采掘工作面要嚴格控制一次爆破作業的數量，防止爆破作業后瓦斯大量涌出，造成瓦斯聚積超限而引起事故。

2.4 水炮泥的使用

水炮泥是將水注入筒狀聚乙烯塑料袋并封口而制成的充填材料。當炮眼內的炸藥爆炸時，水炮泥內的水吸收大量的熱量，起到降低爆溫、縮短爆炸火焰延續時間的作用，從而減少了引爆瓦斯或煤塵的可能性，有利于煤礦生產安全。水炮泥形成的水幕，能降塵、吸收有毒有害氣體，有利于井下作業環境的改善。井下爆破作業使用水炮泥時必須符合下列要求：炮眼深度＜115m時，使用水炮泥不得少于1個水炮泥外粘土炮泥封泥長度不得＜115m;炮眼深度＞115m時，使用水炮泥不得少于2個，水炮泥外粘土炮泥長度不得＜0.20m。

3 結束語

絕大多數爆破事故的教訓也說明,不懂得安全爆破技術和缺乏煤礦安全生產知識,忽視安全生產,不遵守各種規程的規定,違章作業,是發生煤礦安全事故的主要原因。因此,加強安全教育培訓和提高安全爆破技術水平,是減少煤礦安全事故,保證煤礦安全生產的重要措施。