特殊情況下爆破安全技術措施
一、巷道貫通時爆破
巷道貫通時放炮必須遵守下列規定:
1.必須有準確的測量圖,每班在圖上填明進度。
2.當貫通的兩工作麵相距20m(衝擊地壓煤層掘進工作麵相距30m)前,地測部門必須事先下達通知書,並且隻準從一個工作麵向前接通。
3.停掘的工作麵必須保持正常通風,必須經常檢查工作麵及其回風流中的瓦斯濃度,瓦斯濃度超限時,必須立即處理。
4.掘進的工作麵每次裝藥放炮前,班組長必須派專人和瓦斯檢查員共同檢查工作麵及其回風流中的瓦斯濃度。瓦斯濃度超限時,先停止掘進工作麵的工作,然後處理瓦斯。隻有在兩個工作麵及其回風巷風流中的瓦斯濃度都在1%以下時,掘進的工作麵方可裝藥放炮。
5.每次放炮前,在兩個工作麵必須設置柵欄和有專人警戒,警戒人由班組長指派,並親自接送,警戒人未接到撤除警戒通知時,不得擅離崗位。
6.間距小於20m的平行巷道,其中一個巷道放炮時,兩個工作麵的人員都必須撤至安全地點。
7.測量人員在巷道貫通前,必須勤給中、腰線,打眼工和爆破工要嚴格按中、腰線調正方向和坡度,布置炮眼。
8.貫通放炮前,要加固貫通地點支架,背好幫、頂,防止崩倒支架或冒頂埋人。
9.距貫通地點5m內,要在工作麵中心位置打探眼,探眼深度為進度的二倍,眼內不準裝藥。在有瓦斯工作麵,放炮前將探眼用炮泥封死。
10.與停掘已久的巷道貫通時,應按上述規定認真執行.並在貫通前,嚴格檢查停掘巷道的瓦斯、煤塵、積水、支架和頂板,發現問題,立即處理,否則不準貫通。
11.按預測位置應貫通而未貫通時,應立即停止掘進,查明原因,重新采取貫通措施。
二、過采空區爆破
采空區往往積存有大量的水、瓦斯和其他有毒氣體,若不慎放炮掘通采空區,就可能發生突然湧水、人員中毒和瓦斯爆炸等惡性02manbetx.com 。因此,在接近采空區時,必須采取相應的安全措施。
1.放炮地點距采空區l5m前,必須通過打探眼等有效措施,探明采空區的準確位置、範圍、瓦斯、積水及發火等情況,針對查明的情況,修正或調整安全措施,否則不準裝藥或放炮。
2.穿透采空區放炮時,必須撤離人員,並在無危險地點放炮。放炮後,必須在查明采空區情況,確認無危險時,才允許恢複工作。
3.打眼時,如發現煤、岩變鬆軟、炮眼內出水異常、工作麵溫度驟高驟低、瓦斯量增大等異常情況,說明工作麵已臨近采空區,必須查清原因,采取措施,放炮條件具備時才可以裝藥放炮。
4.必須堅持“有疑必探,先探後掘”的原則,發現異常情況,必須查明原因,采取措施,否則不準裝藥放炮,以免誤通采空區,發生透水、透火、大量湧出瓦斯以及爆炸等02manbetx.com 。
三、積水區爆破
透水是煤礦五大災害之一。由於積水區資料不全,位置範圍不清或測量不準,往往容易發生突發性放炮透水02manbetx.com ,造成重大傷亡,淹沒設備、衝毀設施等重大02manbetx.com 。接近積水區爆破時注意事項如下:
1.接近積水地區,要根據已查明的情況,編製切實可行的排放水設計和安全措施,否則禁止放炮。
2.掘進工作麵或其他地點發現有透水預兆(掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板來壓、底板臌起或岩麵裂隙出現滲水、水色發渾有臭味等異狀)時,必須停止作業,采取措施,報告礦調度室。如情況危急,必須發出警報撤出所有受水威脅地點的人員。
3.發現煤岩變鬆軟、潮濕以及炮眼滲水等異常情況,停止放炮。如正在打眼時應立即停止鑽進,並不許拔出鑽杆立即向班組長或調度室彙報。
四、爆破處理溜煤眼堵塞
用爆破的方法處理卡在溜煤眼中的煤矸時是非常危險的,因為溜煤眼被堵塞,往往通風不好,容易積聚瓦斯,溜煤口附近煤塵積存較多,一旦爆破,使爆破火焰直接接觸瓦斯,並振動煤塵,很容易引起瓦斯煤塵爆炸事故。因此,《煤礦安全01manbetx 》規定:
處理卡在溜煤眼中的煤、矸時,如果確無爆破以外的辦法,經礦總工程師批準,溜煤眼可爆破處理,但必須遵守下列規定:
1.必須采用經國家煤礦安全監察部門批準的用於溜煤眼的煤礦許用剛性被筒炸藥或不低於此安全度的煤礦許用炸藥。
2.每次爆破必須使用1個煤礦許用電雷管,最大裝藥量不得超過450g。
3.每次爆破前,必須檢查溜煤眼內堵塞部位的上部和下部空間的瓦斯。
4.每次爆破前,必須灑水降塵。
5.在有威脅安全的地點必須撤人、停電。
五、淺眼爆破
《煤礦安全01manbetx 》規定:炮眼深度小於0.6m時,不得裝藥、放炮。在特殊情況下,如臥底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破,必須製定安全措施,報礦總工程師批準,可以小於0.6m,但炮泥必須裝滿。
小於0.6m的臥底、刷幫、挑頂淺眼爆破,安全措施必須符合下列要求:
1.每孔裝藥量不得超過150g。
2.炮眼必須封滿炮泥。
3.放炮前必須在放炮地點附近灑水降塵並檢查瓦斯,濃度超過 l%時,不準放炮。
4.檢查並加固放炮地點附近支架。
5.放炮時,必須放好警戒並有值班班長在現場指揮。
六、反井鑿井時放炮
掘鑿暗立井或豎煤倉采用反井法鑿井時,必須遵守下列規定:
1.采用反井法掘進以木垛盤支護時,必須及時支護。爆破前最末一道木垛盤同工作麵的距離不得超過1.6m。
木垛盤的基墩必須牢固可靠。行人、運料同溜煤眼之間,必須用木板隔開。在人行眼內必須有木梯和護頭板,護頭板的間距最大不得超過3m,護頭板上的矸石,必須及時清理。
爆破前,必須將人行眼和材料眼蓋嚴。爆破後,首先通風,吹散炮煙,方可進入檢查,檢查人員不得少於2人。經過檢查,證明通風、信號、人行間、隔板、護頭板、頂板、井幫等無危險情況後,方可進行作業。
2.采用吊罐法施工時,繩孔偏斜率不得超過0.5%,絞車房和出矸水平之間,必須裝設兩套信號裝置,其中一套必須設在吊罐內。
放炮前必須摘下吊罐,放置在巷道內安全地點,將提升鋼絲繩提到安全位置。爆破後必須指定專人檢查提升綱絲繩和吊具,如有損壞,必須先行修複,修複後方可使用,吊罐內有人作業時,嚴禁在吊罐下方進行工作或通行。
3.刷幫擴井時,必須有防止人員墜落的安全措施。放炮前必須回清炮眼口以下0.3m範圍內的木垛盤。否則,不得放炮。
矸石眼內的矸石必須經常放出,防止卡眼,但不得放空。嚴禁站在矸石眼的矸石上作業。
七、放炮處理機采工作麵夾矸和無炭柱
在一般情況下機采工作麵(尤其是綜采工作麵)是不允許放炮的,以免崩壞機電設備和炮煙腐蝕液壓支架立柱鍍層。但在機采工作麵遇有堅硬的夾層時,《煤礦安全01manbetx 》規定:“工作麵遇有堅硬夾石或硫化鐵夾層,應放震動炮處理,不得用采煤機強行截割”。又規定:“工作麵爆破時,必須有保護液壓支架和其他設備的安全措施”。因此,采用放炮法處理機采工作麵夾矸和無炭柱時,隻能采用放震動炮的方法。放震動炮要嚴格遵守下列規定和要求:
1.根據夾石或無炭柱的厚度、硬度、性質,確定震動爆破的爆破參數,製定專門的安全技術措施,報礦總工程師批準後執行。
2.在放炮前,將放炮區內的液壓支架,電纜等用擋簾擋牢(或給液壓支架立柱穿上褲套),把采煤機開出放炮地點30m以外,否則不準放炮。
3.按措施中規定的裝藥量裝藥,並填滿炮泥,以達到將夾矸或無炭柱震裂、破碎的要求,爆破夾矸時所規定的眼距應能達到炮眼間的夾矸發生貫穿裂縫的要求,眼深一般是機采進度的兩倍。起爆應采用瞬發電雷管一次起爆或毫秒電雷管起爆。
4.放炮時,嚴格執行“一炮三檢製”和“三人連鎖放炮製”。
八、井巷揭穿突出煤層時的爆破
《煤礦01manbetx 01manbetx 》規定:井巷揭穿瓦斯和煤突出的危險煤層和在突出煤層中進行采掘作業時,都必須采取安全防護措施。安全防護措施有震動爆破、遠距離爆破、避難硐室、反向風門、壓風自救係統和隔離式(壓縮氧和化學氧)自救器等。采用震動爆破措施時,應遵守下列規定:
1.必須編製專門設計,經礦總工程師批準後報礦務局(公司)、礦備案。爆破參數、爆破器材及起爆要求、爆破地點、反向風門位置、避災路線及停電、撤人和警戒範圍等,必須在設計中明確規定。
2.震動爆破工作麵,必須具有獨立、可靠、暢通的回風係統,回風係統內必須切斷電源,嚴禁人員作業和通過。在其進風側的巷道中,應設置兩道堅固的反向風門。與回風係統相聯的風門、密閉、風橋等通風設施必須堅固可靠,防止突出後的瓦斯湧入其他區域。
3.震動爆破必須由礦總工程師統一指揮,並指定地點由礦山救護隊值班,爆破30min後礦山救護隊人員方可進入工作麵檢查。根據檢查結果,確定采取恢複送電、通風、排除瓦斯等具體措施。
4.震動爆破必須采用銅腳線的毫秒雷管,雷管總延期時間不得超過130ms,嚴禁跳段使用。電雷管使用前必須進行導通試驗。電雷管的聯接必須使通過每一電雷管的電流達到引爆電流的2倍。爆破母線必須采用專用電纜,並盡可能減小接頭,有條件的可采用遙控發爆器。
5.為降低震動爆破時誘發突出的強度,應采用擋欄設施。
6.震動爆破應一次全斷麵揭穿或揭開煤層。如果一次未能揭穿煤層,在掘進剩餘部分(包括掘進煤層和進入底、頂板2m範圍內)時,必須按照震動爆破的安全要求,進行爆破作業。
7.采用金屬骨架措施揭穿煤層後,嚴禁拆除或回收骨架。
石門揭煤采用遠距離爆破時,必須編製包括爆破地點、避災路線及停電、撤人和警戒範圍等的專門措施,報礦總工程師批準。遠距離爆破時,回風係統必須停電撤人。爆破後,進入工作麵檢查的時間應在措施中明確規定,但不得小於30min。
厚度小於0.3m的突出煤層,可直接采用震動爆破或遠距離爆破揭穿。
爆破作業時必須使用安全等級不低於3級的煤礦許用含水炸藥。采掘工作麵爆破落煤前,所有不裝藥的眼孔都應用不燃性材料充填,充填深度不應小於爆破孔深度的1.5倍。
九、突出煤層的鬆動爆破
鬆動爆破是利用風鑽或煤電鑽向煤體的高壓力帶打幾個普通直徑的長炮眼,裝藥放炮後鬆動煤體,消除煤質軟硬不均現象,並形成瓦斯排放的渠道,在工作麵前方造成較長的低壓帶,使高壓帶移向煤體的更深部位,故可預防突出的發生。
《煤礦01manbetx 》規定:在突出煤層的煤巷工作麵和采煤工作麵,應根據煤層實際情況選用超前鑽孔、抽放瓦斯、鬆動爆破、前探梁支架、水力衝孔、水力疏鬆等措施。
掘進上山時,應選用超前的鑽孔、抽放瓦斯、前探梁支架等措施,而不應采用鬆動爆破。
在有突出危險的煤層中掘進巷道,一般在工作麵布置3~5個鑽孔(不得小於2個),孔徑40mm左右,孔深7m~10m(不得小於7m);孔底超前工作麵不小於5m,每孔裝藥量為3kg~6kg,炮泥長度不得小於2m。爆破後在鑽孔周圍形成破碎圈和鬆動圈,圈內的煤分別成為碎屑頭和破碎狀,並形成瓦斯排放通道。為了防止延期突出,放炮後至少等20min,方可進入工作麵,一般在鬆動爆破後,工作麵停止作業4h~8h。撤人和放炮距離,根據突出危險程度確定,但不得少於200m,並處於新鮮風流中。
在有突出危險煤層中的回采工作麵采用鬆動爆破時,其炮眼可布置在煤質鬆軟、有突出征兆的地點和分層內,炮眼與工作麵垂直,眼深2m,眼距2.5m~3.0m,每孔裝藥450g。鬆動眼放炮時,工作麵停止作業,放炮距離不小於200m,放炮20min後方可恢複工作。
十、機采工作麵開切口放炮
在使用單滾筒的機采工作麵,必須采用放炮的方法開出切口(即機窩)。
由於切口的位置在采煤工作麵的上下兩出口處,頂板暴露較大,加之上、下兩平巷受回采麵初次來壓和周期來壓等影響,往往頂板破碎或離層嚴重,因此在工作麵與上、下兩平巷銜接處,維護比較困難,如操作不當,容易發生冒頂事故。因此,爆破工在放炮時,除嚴格執行正常的放炮製度與規定外,還必須注意以下事項:
1.采煤工作麵與上、下兩平巷銜接處的20m範圍內,必須加強維護,支架和頂幫刹杆必須齊全,斷梁折腿的支架必須及時更換,放炮前必須加固。
2.工作麵上、下切口放炮區及其相鄰的5m範圍內的支柱和特殊支架必須齊全牢固,並有防倒措施。對於頂梁、摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱缺件和失效者必須立即更換,放炮前必須加固。
3.放炮時刮板輸送機的機頭、機尾等設備及電纜要加以可靠的保護。
4.裝藥量要適量,炮泥要足量。
十一、炮采工作麵爆破
(一)采煤工作麵的爆破工作要求
采煤工作麵爆破工作應滿足“五不、兩少、兩高”的要求。
“五不”:不崩壞頂板;不崩倒、崩壞支架;不崩翻刮板輸送機;不留底煤,以減少工人起底煤的工作量;不出大塊煤炭,以減少工人二次破碎的工作量。
“兩高”:爆破自裝率高,爆破後要求煤體鬆動適度,使盡量多的煤落入刮板輸送機,以減少人工攉煤量,同時防止把煤拋到采空區一側,以提高煤炭采出率;炮眼利用率高,以保證采煤工作麵的循環進度。
“兩少”:爆破消耗的時間少,應盡量增加每一次爆破的炮眼個數,以減少放炮次數,縮短放炮的輔助時間,提高出煤工效;爆破材料消耗量少,應合理布置炮眼和裝藥量,降低炸藥、雷管消耗量,提高經濟效益。
另外,在有瓦斯、煤塵爆炸危險的工作麵進行爆破作業時,還有特殊的安全要求,概括為以下基本內容:
1.有瓦斯、煤塵爆炸危險的工作麵,都必須使用取得產品許可證的煤礦許用炸藥和煤礦許用雷管。
2.放炮工作必須由經過專門訓練、取得放炮合格證的專職放炮員擔任。放炮作業包括放炮母線連接腳線、檢查線路和通電工作,隻準放炮員一人操作。
3.放炮作業時,放炮員、班組長、瓦斯檢查員都必須在現場執行“一炮三檢製”和“三人連鎖放炮製”。
4.裝藥前和放炮前後,必須檢查瓦斯。如果放炮地點20m以內瓦斯濃度達到1%時,不準裝藥、放炮,同時附近20m以內,都必須進行灑水降塵。
5.炮眼封泥必須使用水炮泥,水炮泥外剩餘炮眼部分,應用粘土炮泥充填封實。嚴禁放糊炮和放炮出現“打筒”現象。
6.采煤工作麵可以采用分組裝藥,但一組裝藥必須一次起爆。嚴禁在一個采煤工作麵使用兩台放炮器同時進行放炮。
(二)采煤工作麵炮眼布置方式
采煤工作麵炮眼布置方式一般有以下幾種:
1.單排眼布置方式:在煤層厚度為1.0m以下的薄煤層或煤質鬆軟、節理發達的中厚煤層中,可沿工作麵中間打一排向下傾斜的炮眼,稱為單排眼,如圖9—27所示。炮眼與工作麵煤壁的夾角為 65°~75°。
圖9—27 單排眼布置
2.雙排眼布置方式:在煤層厚度1.0m~1.5m,煤質中硬的中厚煤層中,可靠近頂、底板沿工作麵打兩排眼,稱為雙排眼,如圖9—28所示。如上、下兩排眼互相錯開,又稱三花眼,如圖9—29所示。
采煤工作麵的炮眼按位置可分為底眼、中間眼、頂眼三種。
圖9—28 雙排眼布置
3.三排眼布置方式:在煤層厚度大於1.5m,且煤質較硬的中厚煤層中,沿工作麵打三排眼,通常上、中、下三排眼互相錯開,又稱五花眼,如圖9—30所示。
底眼位於工作麵下部,靠近底板。它的作用是將煤層下部的煤沿底板首先拋出,起掏槽眼的作用,為中間眼和頂眼的爆破創造條件。底眼在垂直麵上有俯角,俯角為l0°~15°,眼底距底板約0.2m左右,以不留底煤而不破碎底板為原則,使底板保持完整,又便於裝煤。
中間眼(又稱腰眼)位於煤層頂板與底板之間。它的作用是進一步擴大底眼掏槽,保證頂眼在對頂板震動極小的情況下,將煤崩落。
圖9—29 三花眼布置
圖9—30 五花眼布置
頂眼位於采煤工作麵上部,靠近頂板。它的作用是將煤層沿頂板崩落而不留頂煤。頂眼在垂直麵上有仰角,一般為5°~10°,眼底距頂板0.1m~0.5m,視煤質軟硬及煤的粘頂情況而定,以不破碎頂板的完整性為原則,如頂板不穩定時,則頂眼平行頂板。
(三)采煤工作麵爆破參數確定
1.炮眼角度
采煤工作麵的炮眼,頂眼一般有仰角,底眼有俯角,視頂底板穩定程度及煤質軟硬情況而定。炮眼與煤壁在水平麵的角度,一般為65°~75°。煤質較軟時取較大值,煤質較硬時取較小值。由於絕大多數炮眼都是在一個自由麵的條件下爆破,所以炮眼的水平角度都不宜過大,否則將降低炮眼利用率,使煤體得不到充分爆破,但又不能過小,否則爆破時將大量的煤塊拋向采空區,並易崩倒工作麵支架,既造成煤炭資源損失,又不利於安全生產。當采用機械化采煤,因煤質堅硬需放震動炮鬆動煤體時,炮眼的水平角度則可大些。
2.炮眼深度
采煤工作麵的炮眼深度取決於一次推進度和回采工藝要求。 炮采工作麵一般多采用小進度,一次推進度為1.0m~1.2m。采用金屬支柱、絞接頂梁的炮采工作麵,每次進度應根據頂梁長度而定,而炮眼深度要大於每次進度0.2m。目前炮采一次推進度較小,每個炮眼裝藥量少,可實行一次多炮作業方式,能較好地提高爆破裝煤率,頂板受震動小,懸頂麵積小,有利於頂板管理。
頂板較好的工作麵,炮眼深度可為1.6m~1.8m。目前炮采工作麵提高單產的措施很多,其中包括加大一次開幫深度,縮短放炮、準備、回收、放頂等輔助作業時間等。總之,采煤工作麵的炮眼深度,應結合頂板狀況、支護設計、裝運能力、回采工藝及勞動組織等因素綜合考慮。
3.炮眼間距
鄰近炮眼的間距,可根據煤的硬度、厚度和塊度要求而定。采煤工作麵的炮眼間距一般為1.0m~1.2m。頂眼與頂板距離,在一次采全高時,一般為0.3m~0.5m;分層開采時,采頂層煤時一般為0.3m~0.5m,采中、底層煤時一般以0.4m~0.6m為宜。底眼一般應高出刮板輸送機0.2m。
4.裝藥量
采煤工作麵的炮眼裝藥量是指每米炮眼的炸藥用量。它是依據煤層硬度、炮眼數目、炮眼深度而定的,並與工作麵的采高、循環進度有關。
一般頂眼、中間眼的裝藥量比底眼要少,采用雙排眼、三花眼布置時,底眼與頂眼的裝藥量可按1:0.5~0.7的比例分配;采用三排眼、五花眼布置時,底眼、中間眼、頂眼的裝藥量可按1:0.75:0.5的比例分配。
裝藥時,有些人認為多裝藥總比少裝藥好,這種觀點是不正確的。它不僅浪費了大量炸藥,還會給安全生產帶來隱患。
(1)裝藥量過大,會不同程度地破壞圍岩的穩定性,易崩倒支架,造成工作麵冒頂事故。
(2)裝藥量過大,勢必會造成所爆煤、岩過度粉碎,且拋擲距離遠。在采煤工作麵會把煤崩入采空區,降低了采出率和塊煤率,增加噸煤成本。同時又會產生大量煤(岩)塵,影響職工健康,威脅安全生產。
(3)裝藥量過大,會使炮泥充填長度減小,不但降低爆破效果,而且易使爆破火焰衝出眼口,可能引燃瓦斯、煤塵,導致瓦斯和煤塵爆炸事故。
(4)裝藥量過大,爆炸後產生的炮煙和有害氣體相應增加,延長了排煙時間,不利於職工健康。
(5)裝藥量過大,往往會崩壞采煤工作麵的電氣、機械設備,造成工作麵停電停產。
所以,炮眼內裝藥量過大,從經濟上和安全上都是有害的。炮眼內裝藥量必須按作業規程的要求執行。
(四)采煤工作麵放炮安全要求
為確保工作麵放炮工作的安全,有下列情況之一者,不準放炮,即十不放炮:
1.采煤工作麵工具未收拾好,機電設備、電纜未加保護,不準放炮。
2.工作麵未檢查瓦斯濃度或放炮地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1%時,不準放炮。
3.在有煤塵爆炸危險的采煤工作麵,放炮地點附近20m以內未經清掃煤塵和灑水降塵,不準放炮。
4.工作麵通風量不足,而又未改善通風狀況以前,不準放炮。
5.工作麵上、下安全出口不安全暢通,工作麵頂板、支架不完整,煤壁片幫、有傘簷等不安全隱患而又未處理時,不準放炮。
6.放炮母線長度不夠,放炮母線又未懸掛好,不準放炮。
7.不執行一次裝藥、一次起爆(在采煤工作麵可以采用分組裝藥,但一組裝藥必須一次起爆),不準放炮。
8.發爆器不防爆或有故障,一個采煤工作麵同時使用兩台以上(包括兩台)發爆器,不準放炮。
9.工作麵人員未撤離到警戒線以外的頂板、支架完好的安全地點,不清點人數,未設好警戒崗哨,不準放炮。
10.不發出三聲放炮信號,不準放炮。