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1、爆破安全技术,爆破理论知识爆破基本知识,炸药爆炸后如果不能实现氧平衡有什么危害?炸药通常由碳、氢、氧、氮四种主要元素组成。其中碳和氢是可燃元素,氧是助燃元素,氮是惰性元素。炸药爆炸时的化学反应过程,主要是可燃元素碳、氢与助燃元素氧之间进行急剧氧化反应生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的过程。而氧平衡则表达了化学反应过程中氧与可燃元素碳、氢之间所需原子数量之间的关系。,爆破理论知识爆破基本知识,炸药的氧平衡可分为下列三种情况:1、零氧平衡。炸药中氧含量恰好与可燃元素完全氧化。这类炸药称为零氧平衡炸药。 其特点是,当炸药中的碳和氢都被氧化成二氧化碳和水蒸气,氧气得到充分利用,此时反应完全,放出热量最多
2、,做功能量最大,而且不会生成有毒气体。,爆破理论知识爆破基本知识,2、负氧平衡。炸药中的氧含量不足以将可燃元素充分氧化,这类炸药称为负氧平衡炸药。其特点是,负氧平衡时,因氧气不足,可燃元素未被充分氧化,生成一氧化碳和固体碳。一氧化碳为有毒气体,不仅对人体有害,而且在高温下与外界氧反应,能再次燃烧形成二次火焰。二次火焰和爆炸时生成的灼热固体碳粒,容易引起瓦斯、煤尘爆炸。,爆破理论知识爆破基本知识,3、正氧平衡。炸药中氧含量足够将可燃元素充分氧化,并有剩余。这类炸药称为正氧平衡炸药。其特点是,正氧平衡时,炸药中的氧未被充分利用,剩余氧和游离氮化合,生成一氧化氮、二氧化氮等有毒气体,不仅对人体有害,
3、而且对瓦斯爆炸反应起催化作用,不利于爆破安全。混合炸药的氧平衡可由设计其组成和配比来调节,使其接近零氧平衡。为补偿包纸皮和封腊氧化所消耗的氧量,一般应稍微偏向正氧平衡。,爆破理论知识爆破基本知识,什么是炸药的爆热和爆温?对爆破安全有什么影响?爆热一定量炸药在进行爆炸反应时放出的全部热量,叫做该炸药的反应热,简称爆热。单位是焦耳/千克。爆热是炸药做功的能源,是炸药做功大小的重要参数之一。爆热值越高,爆炸时生成的热量越多,爆炸威力越大。增大炸药的爆热值是提高爆炸威力的有效途径。,爆破理论知识爆破基本知识,炸药的爆温是炸药爆炸瞬间爆炸产物被加热达到的最高温度,单位用温度()表示。爆温取决于爆热,并与
4、爆速、包装和堵塞的紧密程度有关。爆热越大,爆速越高,爆温越高;药包包装和炮眼堵塞越紧密,爆温愈高,炸药膨胀做功的能力就越大。工业炸药一般要求提高爆温,但煤矿许用炸药则要求爆温不能太高,要有一定的限制,在安全炸药中需加入适量的消焰剂食盐等,便可达到这一目地。食盐是一种惰性物质,它能够收敛爆热,降低爆温,抑制爆炸火焰和瓦斯、煤尘的爆炸反应。,爆破理论知识爆破基本知识,什么是炸药的感度?对爆破安全有什么影响?炸药的感度是指炸药在外界起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。感度的高低以激发炸药爆炸反应所需起爆能的大小来衡量。炸药起爆时所需起爆能越小,表示炸药感度越高,反之,所需起爆能越大,则表示炸药感度越低
5、。炸药的感度可分为热感度、机械感度、起爆感度、静电感度、殉爆感度这五个方面。,爆破理论知识爆破基本知识,1热感度炸药在热能作用下发生分解、燃烧、爆炸或爆轰的难易程度为热感度,每一种炸药都有一个能使它引起爆轰的最低温度,这个温度值为炸药的爆发点。爆发点越低,表明炸药对热的感度越高。例如2号煤矿铵梯炸药的爆发点为180188摄氏度,2号岩石铵梯炸药的爆发点为180230摄氏度。,爆破理论知识爆破基本知识,2机械感度炸药的机械感度是指炸药在冲击、摩擦及挤压作用下局部引起高热,发生爆炸的难易程度。机械感度主要包括冲击感度和摩擦感度。炸药在生产、运输、使用过程中,不可避免地要发生机械碰撞、摩擦、挤压等作
6、用。为了解决炸药在这些过程中的安全问题,需要了解和掌握炸药的机械感度。一般起爆药比猛炸药的机械感度高,因此,我们在使用雷管时要特别注意轻拿轻放,在爆破材料的运输过程中避免撞击,以免发生意外的爆炸事故。,爆破理论知识爆破基本知识,3起爆感度炸药在其它炸药(如起爆药)的作用下发生爆炸的能力称为炸药的起爆感度。炸药的起爆感度常用极限药量来表示,所谓极限药量是指可使猛炸药爆轰的最小起爆药量。最小起爆药量越小,表示猛炸药的起爆感度越大;反之,则表明猛炸药对起爆药的起爆感度越小。,爆破理论知识爆破基本知识,4静电感度炸药的静电感度包括两方面:一是炸药摩擦时产生静电的难易程度,二是静电火花作用下发生爆炸的难
7、易程度,常用炸药都是静电的绝缘体,当炸药的颗粒间或炸药与其它物体发生摩擦时,很容易形成静电并积聚,当所带的静电量能量足够大时,在适当情况下(积聚电荷达到数万V),就会产生静电放电火花引起炸药燃烧或爆炸。,爆破理论知识爆破基本知识,5殉爆感度炸药药卷在非连续的情况下,一个药卷爆炸可以激发相隔一定距离处的另一个药卷爆炸,这种现象叫殉爆。首先起爆的药卷叫做主动药卷,被引爆的另一个药卷叫做被动药卷或殉爆药卷。主动药卷使被动药卷发生殉爆的最大距离称为殉爆距离。殉爆距离是常用来确定光爆周边眼装药间隔、处理炮眼中拒爆炮眼的参数,确定贮存或堆放炸药安全距离的依据。,爆破理论知识爆破基本知识,炸药发生殉爆的难易
8、程度称殉爆感度。对炸药殉爆感度的研究也十分重要。在炮孔装药时,如果药卷接触不紧密或药卷之间存留有岩粉等惰性物质,或者炸药殉爆感度较低,则容易发生不完全爆炸或燃烧现象。这不仅降低了爆破效率,而且在有瓦斯和煤尘的工作面,有可能引发事故。,爆破理论知识爆破基本知识,炸药的密度和药卷直径对传爆有什么影响?炸药密度直接影响爆压的大小,故与爆速和传爆稳定性有关。对矿用单一炸药而言,适当加大密度,传爆更加稳定,爆速更高;对矿用混合炸药而言,由于其中含有大量比较钝感的成分,密度过大或过小传爆均不稳定,只有密度在最优范围内,传爆才稳定,爆速才能提高。超过最优密度,爆速下降,爆炸不稳定,甚至拒爆。这是因为密度过高
9、,颗粒间气泡较少,而这些气泡是形成灼热核所必须的。此外,每一炸药颗粒上分摊到的起爆能显著减少,将使不稳定加速阶段加长,而且暴轰波较难穿透前方未爆的炸药层,从而使爆速下降。硝铵类炸药的最佳密度为0.951.10克/厘米3。,爆破理论知识爆破基本知识,药卷直径。药包长度大于直径4倍时,称为药卷。 减小药卷直径,会使爆速降低。当直径减小到一定程度时,由于炸药颗粒易被爆炸波驱散,反应区炸药分子数量少。反应不完全,产生的爆炸波能量小,且其大部分作用于药卷周围空气或岩石介质,只有少部分用于传爆。因此,传爆稳定性极差,爆速显著下降,甚至自行熄灭。通常把能够保证稳定传爆的药卷最小直径叫做临界直径。随着炸药的组
10、成、性能、密度、外壳强度的不同,其临界直径也不同。临界直径时的爆速叫做临界爆速,其值一般为20003000米/秒。,爆破理论知识爆破基本知识,增加药卷直径,爆速明显增加。但直径增加到一定程度后,爆速便不再增加而接近一个常数,此时的药卷直径叫做极限直径,如低感度硝铵类炸药的极限直径达300毫米。极限直径时的爆速叫做极限爆速,硝铵系列重要的极限爆速一般为40005000米/秒。这时产生的爆炸波最强,传爆最理想。一般认为,处于临界直径上,极限直径以下的范围都属稳定传爆,炸药反应形式均为稳定爆炸,只是在此范围内随着药卷直径的增加,效果才更趋理想。据国外资料介绍,药卷直径每增加1毫米,炮眼数目相应减少3
11、%。,爆破理论知识爆破基本知识,在起爆过程中产生管道效应对传爆有什么影响?如何消除管道效应?在较长的炮眼中,连续装入直径较炮眼小的许多药卷,由于药卷与眼壁间存在一定间隙,因而造成炸药传爆稳定性下降,传爆中断而留有不爆药卷的现象。这种现象叫做炸药传爆的间隙效应或管道效应。,爆破理论知识爆破基本知识,在深孔爆破中,减小间隙效应即管道效应的方法有:(1)减小间隙,提高打眼质量,增大药卷直径,增大药卷直径,采用散装药或塑性炸药;(2)改变间隙性质,在间隙中充水、充砂或用双套垫将间隙隔离;(3)采用高威力、爆速大的水胶炸药、乳化炸药等;(4)利用炸药药卷的聚能作用。,爆破理论知识爆破基本知识,炸药爆炸产
12、生的爆轰波也像其他波那样具有反射和折射的性质。调整界面形状和方向,就可得到不同的反射和折射效果。如果在药卷前端做成锥形或半球凹穴,就能把爆轰波聚集起来指向一个方向而增强其穿透能力。这种能量聚集现象,称为聚能作用或聚能效应。药卷前端用于聚能的凹穴叫聚能穴。聚能穴的聚能效果愈好,药卷的传爆能力愈强,故在炮眼中装药时,一定要使聚能穴指向传爆方向。,爆破理论知识爆破基本知识,炸药爆炸引燃瓦斯的机理是什么?1、爆炸气体产物的直接作用炸药爆炸生成的高温、高压气体产物,在膨胀过程中,由于扩散和渗透作用,逐渐与瓦斯空气介质相结合。经一定时间,在膨胀产物的头部形成爆炸产物、瓦斯和空气的可燃性混合物。如果混合物的
13、温度达到瓦斯爆炸的点火温度,而且存在时间超过感应时间,就会发火产生火焰,甚至引起爆炸。,爆破理论知识爆破基本知识,由该机理可知炸药爆炸引起瓦斯燃烧或爆炸热的性能,主要是爆炸产物的组成,爆温和爆热有关。若爆炸产物内含有剩余氧量,氮氧化物、过氧化物、一氧化碳或游离等成分,就会降低瓦斯发火下限,并促进瓦斯的氧化反应,使发火可能性增大。因此,安全炸药应按零氧平衡配制,减少上述爆炸产物。爆温和爆热愈大,引燃瓦斯的可能性也愈大。因此,必须根据所要求炸药的安全系数对爆温和爆热加以控制。,爆破理论知识爆破基本知识,2、炽热固体颗粒的作用当爆炸产物中的炽热固体产物,或当炸药爆炸不完全,使一部分尚未分解或正处于燃
14、烧的炸药颗粒,从炮眼中飞出落入瓦斯空气混合物时,若接触时间超过感应时间,就能引起瓦斯燃烧和爆炸。根据这一机理,要求安全炸药必须具有良好的反应性能和爆轰性能,以保证炸药能够完全爆炸,而且生成产物应全部都是气体。,爆破理论知识爆破基本知识,3、爆炸形成空气冲击波的作用空气冲击波压力、温度和作用时间是随着炸药总量增加而增大的,因此,当爆热一定时必须对药量加以限制。井下实验表明,采用安全炸药时,因炸药能量主要用于破碎和抛掷,形成空气冲击波的能量较小,引燃瓦斯的可能性不大。但若工作面附近存在有反射障碍物时,因反射波压力、温度和作用时间较之入射波要大得多,装药量过大时,就有可能引燃瓦斯。,爆破作业说明书的
15、内容,煤矿安全规程规定:爆破作业必须编制爆破作业说明书,说明书必须符合下列要求。(一)炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和打眼范围和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。,爆破作业说明书的内容,(二)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,连线方式和起爆顺序。(三)预期爆破效果表,要说明炮眼利用率、每循环进度,炮眼总长度,炸药和雷管总消耗量,及单位消耗量。(四)爆破说明书必须编入采掘作业规程,并及时修改补充。爆破工必须依照说明书进行爆破作业。,爆破理论知识爆破器材,什么是炸药?炸药的爆炸三要
16、素是什么?炸药是具备化学爆炸条件的物质。也就是说炸药是一种在外界能量作用下,自身能够进行高速化学反应并产生大量高温、高压气体和热量的物质。,爆破理论知识爆破器材,炸药的特点主要有以下几点:1、具有化学爆炸性和相对稳定性;2、在微小的体积内蕴藏有大量能量;单位重量的炸药在爆炸时放出的热量并不比单位重量的普通燃料在燃烧时放出的热量大,但单位容积炸药比单位容积普通燃料放出的热量要大数百倍。这说明炸药在能量方面的特点是在微小的容积中蕴蓄着大量的能量,即炸药具有很高的能量密度。3、能够发生自身的氧化实现爆炸反应;炸药本身既含有碳、氢可燃元素,又含有氧这一助燃元素。在进行爆炸时与普通燃料燃烧不同,不需外界
17、供氧,在密闭无氧环境中依靠自身的氧就可连续进行化学反应,实现爆炸。,爆破理论知识爆破器材,煤矿许用炸药有什么特点?1、根据炸药的安全等级限制炸药的爆热、爆温、爆压。2、炸药配比应接近于零氧平衡。3、爆炸后无灼热固体产物。4、爆炸反应要完全。,爆破理论知识爆破器材,5、炸药或爆炸产物中不能含有促进瓦斯连锁反应的成分。要加入消焰剂,从根本上抑制瓦斯引火。6、排放的有毒气体量要符合国家标准。7、有较好的起爆感度和传爆能力,保证稳定爆轰,爆破理论知识爆破器材,煤矿铵锑炸药的品种有哪些?各适用于什么条件?煤矿铵梯炸药的品种有用于无水炮眼的2号和3号煤矿铵梯炸药,用于有水炮眼的2号抗水和3号抗水煤矿铵梯炸
18、药以及被筒炸药等5个品种。其对瓦斯的安全性按2号、3号、被筒炸药的顺序递增,爆炸威力则按此顺序递减;2号和2号抗水煤矿铵梯炸药属于1级 安全炸药可用于低瓦斯矿井中的岩石掘进工作面,3号和3号抗水煤矿铵梯炸药属于2级安全炸药,可用于低瓦斯矿井中的煤层采掘工作面。被筒炸药可用于高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井。,爆破理论知识爆破器材,水胶炸药和乳化炸药适用于什么条件?水胶炸药和乳化炸药同属于含水炸药。是在炸药中加入一定量的水,使其在常态时呈凝胶状态和油包水型的乳脂状。水胶炸药和乳化炸药均分为岩石炸药和煤矿许用炸药。1、岩石水胶炸药它是由硝酸铵为主的水溶液作为氧化剂和以硝酸甲铵外加胶凝剂,密度调节剂和交
19、联剂等制成的含水炸药,岩石水胶炸药的组成。,爆破理论知识爆破器材,2、乳化岩石炸药乳化岩石炸药,又名乳胶炸药,呈乳脂状,是在水胶炸药的基础上发展起来的一种新型含水炸药。 乳化炸药是通过乳化剂的乳化作用,使原来互不相容的油水两种物质,在大量无机盐存在情况下形成的一种油包水型乳胶。这种油包水型结构使乳化炸药具有良好的抗水性能和爆炸性能。它主要由氧化剂、敏化剂、可燃剂、油包水型乳化剂和其它添加剂组成。使用保证期为4个月。,爆破理论知识爆破器材,岩石乳化炸药具有爆炸性能好,爆轰感度高,抗水性能强,爆炸后生成有害气体少,制造、贮存、运输、使用安全,密度大且可通过调节密度来调节炸药的威力,原料来源丰富等优
20、点,但尚需进一步提高炸药的稳定性,抗冻性,延长贮存期,降低成本,使品种系列化。 岩石乳化炸药适用于无瓦斯煤尘爆炸危险的岩石工作面和深孔爆破,光面爆破以及有水的工作面。3、煤矿许用水胶炸药和乳化炸药煤矿许用型水胶炸药和乳化炸药的组成成分,加工过程与上述同类岩石炸药基本相同,只是在组成成分中加入一定量的食盐,大理石粉、氟化钙、氯化钾等消焰剂。,爆破理论知识爆破器材,被筒炸药是以2号煤矿铵梯炸药药卷做药芯,装入直径42mm的石蜡纸筒内,在药卷与纸筒间填满粉状食盐,再封口成单个药卷。其消焰剂含量可高达药芯重量的50%,既提高了安全性,又解决了加盐后降低爆炸性能和爆轰不稳定的矛盾问题。被筒炸药爆炸时,被
21、筒内的食盐变成一层细粉状的帷幕,将爆炸点笼罩起来,使之与瓦斯隔离,具有相当高的安全性,可用于高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井中。,爆破理论知识爆破器材,安全被筒品种较多,分为惰性被筒和活性被筒。惰性被筒用非爆炸性的材料制成,有刚性被筒、半刚性被筒、软性被筒、粉状被筒和液体被筒等品种,活性被筒用消焰剂和具有爆炸性材料制成。被筒炸药工艺比较复杂,工序较多,药卷直径大,容易吸潮,装药时被筒易破裂,药包之间不易传爆,因此,推广比较困难。,爆破理论知识爆破器材,如何对煤矿许用炸药进行合理选用?井下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,并符合下面的规定:1、低瓦斯矿井
22、的岩石掘进工作面,必须使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药。2、低瓦斯矿井的煤层采掘工作面必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药。3、高瓦斯矿井,低瓦斯矿井的高瓦斯区域必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。有煤岩与瓦斯突出危险的工作面,必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。4、不得使用冻结或半冻结的硝化甘油类炸药。,爆破理论知识爆破器材,电雷管是一种用电流起爆的雷管。电雷管的分类有以下几种:按作用时间分为瞬发电雷管和延期电雷管,延期电雷管分为秒或半秒延期电雷管和毫秒延期电雷管;按适用条件分为煤矿非许用电雷管和煤矿许用电雷管,煤矿非许用电雷管又可分为普通瞬发电雷管、秒延期电雷管及毫
23、秒延期电雷管;煤矿许用电雷管又分为煤矿许用瞬发电雷管和煤矿许用毫秒延期电雷管;,爆破理论知识爆破器材,电雷管的主要结构有:管壳、加强帽、电雷管装药、电引火装置和延期装置。,爆破理论知识爆破器材,我国煤矿井下使用的雷管有三种:瞬发电雷管、毫秒延期电雷管和秒延期电雷管。1、瞬发电雷管:瞬发电雷管由外壳、正、副起爆药、电桥丝和金属脚线等组成。外壳有纸的,也有金属的,电桥丝有镍铬丝和康铜丝两种。瞬发雷管为直插式引火装置,引发过程是由电流通过桥丝产生电阻热,瞬间点燃并起爆正起爆药,继而引爆副起爆药。当正起爆药一经点燃后,即使电流中断也能爆炸。瞬发电雷管由通电到爆炸时间不大于13ms,无延期过程。,爆破理
24、论知识爆破器材,瞬发电雷管可分为普通型和煤矿许用型两种,普通型瞬发电雷管可用于无瓦斯工作面,煤矿许用型瞬发电雷管可用于高瓦斯矿井有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面以及煤与瓦斯突出的采掘工作面。煤矿许用瞬发电雷管之所以具有瓦斯安全性,主要是在副起爆药中加入了一定量的消焰剂(氯化钾),以起降低爆温、消焰和隔离瓦斯与爆炸火焰接触的作用,从而有效的预防瓦斯爆炸。,爆破理论知识爆破器材,2、延期性雷管:为了使各组炮眼在爆破中一次通电后,按一定次序先后分别起爆,从而提高爆破效果,可以使用延期性雷管。目前,我国生产的延期性雷管共有七段,第一段通电后0.1秒发爆,其后各段的起爆间隔为12秒。延期性雷管除用于地面
25、延期爆破作业外,也可用于井下无瓦斯的岩巷进行全断面一次爆破,但这些巷道必须距离瓦斯煤层10米以外,在有瓦斯煤层爆炸危险的工作面,则严禁使用。,爆破理论知识爆破器材,3、毫秒电雷管通入足够电流,以若干毫秒间隔时间延期爆炸的电雷管为毫秒延期电雷管,简称毫秒电雷管。毫秒电雷管分为普通型和煤矿许用型两种。目前煤矿常用的毫秒雷管是15段,它们延期时间分别是13、25、50、75、100毫秒,毫秒雷管与延期雷管构造很相似,只是换用了燃烧速度较快而且稳定的材料作缓燃剂。,爆破理论知识爆破器材,普通型毫秒电雷管可使用于无瓦斯的工作面,煤矿许用毫秒电雷管可使用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面,高瓦斯矿井或煤与
26、瓦斯突出矿井。使用煤矿许用毫秒电雷管时,最后一段的延期时间不得超过130ms。,毫秒爆破的优点,毫秒爆破是成群装药以若干毫秒为间隔先后分组引爆的方法。其爆破作用的特点:1、补充破碎作用:由于各组装药起爆间隔短促,前后组装药先后爆落的岩石会互相碰击,故有补充破碎作用。2、残余应力作用:装药爆炸时,在周围岩石中激起的应力波是逐渐衰减的,其残余应力的作用要延续一瞬间。因此,当前后组装以毫秒间隔先后爆破时,就会出现应力叠加,有利于扩展装药的爆破范围,从而可适当加在装药间距。,毫秒爆破的优点,3、扩大掏槽作用:因为前后组装药按适宜的毫秒间隔依次爆破,前组装药使岩块移动后,后组装药才爆炸,所以前组装药具有
27、扩大掏槽作用,能为后组装药提供新的自由面,使其能爆落更多更破碎的岩石。据此便可适当加大装药间距。4、减弱地震作用:前后装药爆炸产生的地震波相互干扰,使地震作用减弱。,毫秒爆破的优点,5、爆破安全作用:由于装药爆破间隔时间短,可把一次爆破延续的总时间控制在130毫秒以内,在此时间范围内大量瓦斯来不及涌出,同时也不超过瓦斯、煤尘爆炸所必须的感应时间,故具有爆破安全作用,可用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中。,爆破理论爆破器材,煤矿工在使用发爆器时,必须按下列顺序进行操作:(1)用前检查。 放炮母线与发爆器连接前,应先检查氖气灯泡在规定时间内是否发亮,如在规定时间内发亮,证明发爆能力正常。(2)接线要
28、求。爆破工在接到班组长发出的放炮命令,并收到瓦斯检查员交来的放炮牌以后,确认人员已全部撤离,并发出规定的放炮信号后,方可解开母线接头接到发爆器的连线柱上,以免因主电容残余电荷未全部泄放,发生早爆伤人。(3)起爆操作。将开关钥匙插入毫秒开关内,按逆时针方向,转至充电位置,待氖气灯亮后,立即按顺时针方向转至放电位置。如不立即转至放电位置,不但浪费电力,而且 由于主电容端电压继续上升,可能引起发爆器内部元件损坏。起爆后,开关要停在“放电”位置上,拔出钥匙由自己保管好,并解下母线,扭成短路挂好。每次放炮后,应及时将防尘小盖盖好,防止煤尘或潮气侵入。,爆破理论知识起爆器材,1、爆破工领取发爆器时,应检查
29、各部分零件。每次爆破后,应及时将防尘小盖盖好,防止煤尘或潮气侵入。2、发爆器的开关钥匙必须由爆破工妥善保管 。3、在任何时候都不得用接线柱短路打火花的方法检查有无残余电荷。发爆器必须由爆破工妥善保管,在井上、发爆器要挂在支架上或放在木箱里,不准放在煤岩堆上或潮湿处。在有淋水的地点使用时,必须用胶布或雨衣盖好。在地面也要放在干燥安全地点。爆破工必须携带发爆器上、下井、不得长期放在井下。4、不得在现场随便拆开发爆器进行修理,更不准敲打、撞击。长期不用的发爆器,必须取出电池。,爆破理论知识起爆器材,爆破工必须按下列要求维护发爆器:1、爆破工领取发爆器时,应检查各部分零件。每次爆破后,应及时将防尘小盖
30、盖好,防止煤尘或潮气侵入。2、发爆器的开关钥匙必须由爆破工妥善保管 。3、在任何时候都不得用接线柱短路打火花的方法检查有无残余电荷。发爆器必须由爆破工妥善保管,在井上、发爆器要挂在支架上或放在木箱里,不准放在煤岩堆上或潮湿处。在有淋水的地点使用时,必须用胶布或雨衣盖好。在地面也要放在干燥安全地点。爆破工必须携带发爆器上、下井、不得长期放在井下。4、不得在现场随便拆开发爆器进行修理,更不准敲打、撞击。长期不用的发爆器,必须取出电池。,51,爆破理论知识起爆器材,煤矿工在使用发爆器时,必须按下列顺序进行操作:(1)用前检查。 放炮母线与发爆器连接前,应先检查氖气灯泡在规定时间内是否发亮,如在规定时
31、间内发亮,证明发爆能力正常。(2)接线要求。爆破工在接到班组长发出的放炮命令,并收到瓦斯检查员交来的放炮牌以后,确认人员已全部撤离,并发出规定的放炮信号后,方可解开母线接头接到发爆器的连线柱上,以免因主电容残余电荷未全部泄放,发生早爆伤人。(3)起爆操作。将开关钥匙插入毫秒开关内,按逆时针方向,转至充电位置,待氖气灯亮后,立即按顺时针方向转至放电位置。如不立即转至放电位置,不但浪费电力,而且 由于主电容端电压继续上升,可能引起发爆器内部元件损坏。起爆后,开关要停在“放电”位置上,拔出钥匙由自己保管好,并解下母线,扭成短路挂好。每次放炮后,应及时将防尘小盖盖好,防止煤尘或潮气侵入。,掘进工作面的
32、常用的炮眼布置,掘进工作面长用的炮眼有:掏槽眼、周边眼、辅助眼、底眼。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条件,不与巷道中线平行,而与工作面在水平方向成一角度的这种掏槽方式叫斜眼掏槽。斜眼掏槽的优点是:掏槽体积较大,能将掏槽内的岩石全部抛出,形成有效的自由面,掏槽效果容易保证,掏槽眼位容易掌握。斜眼掏槽的缺点是斜眼掏槽深度受巷道宽度限制,不适于深孔爆破,多台钻机作业时,互相干扰。若角度和装药量掌握不好,往往影响爆破效果,容易崩倒支架和崩坏设备;抛掷距离较大,爆堆分散,不利于清道和装车等。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条件,目前常用的斜眼掏槽方式有单斜掏槽、扇形掏槽、锥形掏槽和楔形掏槽。其中楔
33、形掏槽使用范围比较广泛。适用于各类岩石及中等以上断面。下面我们结合示意图分别了解一下这几种不同的斜眼掏槽方式:单斜掏槽:单斜眼掏槽适用于中硬及较软的岩层。当岩石中有松软的夹层和层理、节理与裂缝结构时,各掏槽眼应尽量垂直地穿过层理、节理和裂缝,并处于巷道中心线上,这样就可避免夹钎或崩倒支架,单斜掏槽的眼数一般为13个,眼距为0.30.6m之间 ,与工作面的平面夹角度在500750之间,眼深为0.81.5m之间,装药长度与炮眼长度比值为0.5左右。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条件,扇形掏槽:扇形掏槽适用于软岩层中有弱面可利用的巷道。它是一排布置在较软的煤岩层中的炮眼,向同一方向倾斜,与工作面
34、的平顺夹角一个比一个大,角度范围在450900),形成扇形。掏槽眼的方向可随软层的位置选定。眼数根据断面大小和岩石的硬度选定,一般为35个,眼距在0.30.6m之间,眼深通常为1.32.0m,装药满度系数为0.5左右,各槽眼利用多段延期电雷管依次起爆。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条件,锥形掏槽:锥形掏槽在只有一个自由面的坚硬岩石或均质岩中爆破时,采用锥形掏槽,就是将几个掏槽炮眼的眼底,集中在一点附近,实行集中装药,一齐起爆方法。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条件,锥形掏槽可分为三眼或四眼锥形掏槽,掏槽呈锥形。眼数、眼深和眼距根据断面大小及岩石软硬而定。眼数一般为36个,多为4个。眼口
35、左右间距为0.81.2m,上、下间距为0.61.0,与工作面夹角为550700,眼底间距为0.10.2m,眼深应小于巷道高或宽的1/2,各槽眼同时起爆,为了加深掏槽深度和循环进度,可采用分段锥形掏槽。锥形掏槽因槽眼方向不易掌握,钻眼工作不方便,眼深受到限制,目前在巷道掘进中已很少使用。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条件,楔形掏槽:楔形掏槽和锥形掏槽一样,楔形掏槽根据眼底集中装药,爆破成抛掷漏斗的道理,集中装药在眼底成一条直线。槽眼为对称布置,分水平楔形掏槽和垂直掏槽两种,均为同时起爆。水平楔形掏槽只在水平层理发达的岩层使用,而多数情况都使用垂直楔形掏槽。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条
36、件,垂直楔形掏槽两对水平方向槽眼眼口间距为1.01.4m,眼底间距为0.20.3m,但对于非常难爆的岩石,应使眼底的距离不超过0.2m。装药满度系数一般为0.7。槽眼排距(每对槽眼垂直距离)、眼数及槽眼角度根据岩石软硬决定,排距一般为0.30.5m,眼数一般为46个,槽眼角度一般为600700,槽眼深度一般为巷道宽的1/4。垂直楔形掏槽,因受巷道宽度限制,深度较浅,如欲加深,可采用复式楔形掏槽,由内楔和外楔组成,由内向外分两段起爆。,掘进工作面常用斜眼掏槽方式及适用条件,楔形掏槽由于钻眼技术比锥形简单,易于掌握,故适用于任何岩石,因此,在岩巷掘进中使用较广泛。,采煤工作面常用的炮眼布置,采煤工
37、作面常用的炮眼布置有:三花眼及五花眼布置。,采煤工作面常用的炮眼布置,采煤工作面常用的炮眼布置有:三花眼及五花眼布置。,巷道贯通的特殊爆破,两条巷道对头掘进贯通时,涉及到互不通视的两个工作面,极易发生事故。为了确保安全,必须采取下列措施:1、用爆破方法贯通巷道时,必须有准确的测量图,每班在图上准确地填明进度,经常注意对头工作面间的距离;2、测量人员必须给中、腰线,掘进工人要严格按中、腰线布置炮眼,巷道掘进方向应经常调整,不断纠正。,巷道贯通的特殊爆破,3、当对头工作面相距20米时,地质测量人员必须事先下达贯通通知书。施工队接到通知书后,必须立即停止一个工作面的作业,只准从一个工作面向前掘进。停
38、止作业的掘进工作面仍要保持正常通风,经常检查风筒是否脱节,还必须正常检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须立即处理。并设立栅栏和警告牌,派专人负责。4、巷道临近贯通时,每次装药爆破前停止作业的掘进工作面也要检查并排放瓦斯。只有对头双方两个工作面的瓦斯浓度都在1%以下,并无煤尘爆炸危险时,才可以爆破。5、贯通爆破时,要加固贯通地区支架,防止崩倒造成冒顶。,巷道贯通的特殊爆破,6、按预测距离应该贯通而未贯通时,要立即停止掘进,查明原因,重新采取贯通措施。7、单头巷道与停止掘进而未贯通时,要立即停止掘进,查明原因,重新采取贯通措施。严格检查停止作业巷道中的煤尘、瓦斯含量、积水、支架和
39、顶板,及时采取排放瓦斯、排除积水、加固支架、维护顶板、加强通风等必要措施,否则不准贯通爆破。,光爆的特殊爆破,爆破后巷道成型规整,符合断面轮廓要求,保持围岩稳定,不产生或很少产生炮震裂缝的控制爆破即光爆。,光爆的特殊爆破,光爆周边眼的装药结构影响着爆破效果。,爆破联线方式,联线工作应按照爆破说明书规定的联线方式,将电雷管雷管脚线与脚线、脚线与连接线、脚线与爆破母线连好接通。掘进工作面常用的联线方式有:串联、并联及混联。炮采工作面常用的联线方式有:单排眼串联、双排眼串联及三排眼串联。,爆破联线方式,串联电爆网路:串联网路是把相邻电雷管的脚线彼此联接起来,然后再把两端脚线通过端线与母线联结起来。母
40、线接到电源上。这种网路节省导线,联线简单,操作方便,不易误联或漏联,联线后便于检查,网路所需总电流小,适于用发爆器作电源,使用安全。因此它在煤矿井下应用最普遍。其缺点是只要一雷管断路或任何一点未接牢固,就会导致整个网路不爆。因此在装药前对雷管必须逐个导通作导通检查,在联线后必须逐个检查联线接点,并用爆破线路电桥检查整个网路是否导通、电阻是否超限。,爆破联线方式,并联电爆网络:并联网路是将各个雷管的两根脚线分别联在两根端线上,通过母线与电源相接。这种联线方式又可分为分段并联和并簇联两种。并簇联的联线操作迅速方便,但雷管脚线较长才能联在一起。分段并联可使用一般2米长脚线的雷管,但需加区域线,由于其
41、电阻的影响使每个雷管的电流分配不均,故只在爆破工作面断面较大,特别需要时,才使用这种方式。为减小区域线电阻影响,可使用闭合反向分段并联网路。,爆破联线方式,并联网路的特点:个别雷管导通与否,不影响整个网路的通断;所需网路总电流较大。由于目前国产防爆型发爆器容量较小,需使用交流电源,容易产生外露火花而引爆瓦斯和煤尘,故瓦斯矿井不宜采用;母线电阻、接头质量及电源内阻对网路电流影响较大,故应特别注意好每个接头,并需断面较大的母线。,爆破联线方式,串并联与并串联电爆网络:串联和并联网路的计算和操作虽然简单方便,但只适用于雷管数目较少的情况下。若一次起爆的雷管较多时,则需采用串并联或并串联网路。串并联网
42、路是组内雷管串联,组与组之间并联的联线方式 。其显著优点是在同样条件下能起爆的雷管数目较多;缺点是联线复杂、容易出错。使用中必须均匀分组,各组串联雷管一定要相等,所有并联处尽量采用并簇联或闭合反向分段并联,一般应以交流电作电源。并串联是组内雷管并联,组与组之间串联的网路。其特点与串并联相似,但现场很少采用。,爆破联线方式,因此,爆破网路联线方式的选择应根据爆破条件和爆破电源作具体分析。例如在井筒掘进中,由于一次爆破的雷管数目较多,一般都在井上用动力或照明电源爆破,或多采用并联或串并联;在巷道掘进中,由于一次爆破雷管数目较少,而且一般多用发爆器爆破,故多用串联;毫秒爆破和有瓦斯、煤尘爆炸危险的爆
43、破地点,只能选用串联。不论选用哪种网路联线方式,都必须进行网路计算。,煤矿安全规程对爆破工的规定,井下爆破工必须由经过专门训练并持有爆破合格证的专职爆破工担任,爆破工必须是有两年以上采掘工龄的固定工。爆破工必须严格按照煤矿安全规程和爆破说明书进行爆破。井下接触爆炸材料的人员,应穿棉布衣或抗静电衣服,严禁穿化纤衣服。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一个工作面。,爆炸材料的领退应遵守的规定和要求,爆破工在下井前,要按本班爆破的需要,提出炸药和雷管的数量,填在爆破工作指示单上经批准后,亲自到炸药库凭证领取,并要当面查清品种和数量。炸药库发放的爆炸材料必须经过质量检查,不导
44、通或变质的雷管、变质的炸药不准发放。发放和领取爆炸材料必须坚持领退制度、雷管编号和炸药丢失处理办法。,爆炸材料的领退应遵守的规定和要求,爆破工领取的爆炸材料,直接向工作地点用人力运送时,必须分别装在耐压和抗撞冲、防震、防静电的非金属容器里。电雷管和炸药严禁装在同一容器内。严禁将炸药或雷管装在衣服的口袋里或麻袋中。雷管必须由爆破工亲自运送,炸药由爆破工或在爆破工监护下由熟悉煤矿安全规程的人运送。但不准在中途停留或把炸药转交别人。行走中要注意离开电缆和金属导体。几个携带爆炸材料的人员不应并排同行,前后要保持适当距离。,爆炸材料的领退应遵守的规定和要求,井下用机车运送爆炸材料时,电雷管和爆炸材料不得
45、在同一列车内运输。否则,装有爆炸材料和电雷管的车辆之间,以及它们同车之间,必须用空车隔开,隔开长度不得小于3米。列车在运行途中不准停留,行驶中速度不得超过2m/s。硝化甘油类炸药和电雷管必须装在专用的、带盖的有木质隔板的车箱内,车箱内部应铺有胶皮或麻袋等软质垫层。并只准放入一层爆炸材料箱,以防因震动和撞击而引起意外爆炸。其他炸药可装在矿车内,但堆放高度不得超过矿车边缘。以防掉落引起爆炸;除护送人员、跟车人员、装卸人员外,其他人员严禁乘坐,并不得同时运送其他物品或工具。在交接班,人员上、下井的时候,禁止用机车运输炸药。,爆炸材料的领退应遵守的规定和要求,在井筒内用罐笼运送炸药时,必须事先通知绞车
46、司机和井上、下把钩工,装有炸药的罐笼升降速度不得超过2米/秒或4米/秒;在起动和停止绞车时,不得使罐笼发生震动;电雷管和炸药必须分别运送,当运送硝化甘油类炸药或电雷管时,罐笼内只准放一层爆炸材料箱,并不得滑动。运送其他炸药时,爆炸材料堆放的高度不得超过罐笼高度的三分之二。如果将装有炸药或电雷管的车辆直接推入罐笼内运送,硝化甘油类炸药或电雷管必须装在专用的、带盖的木质车箱内,车箱内应铺有胶皮或麻袋,并只准放一层爆炸材料箱。其他爆炸材料箱可能装在矿车内,但堆放高度不得超过矿车边缘;在装有爆炸材料的罐笼内,除爆破工或护送人员外,不得有其他任何人员。在交接班和人员上、下井时,禁止运送爆炸材料。禁止将爆
47、炸材料存放在井口房、井底车场或其他巷道内,爆炸材料的领退应遵守的规定和要求,在水平巷道和倾斜巷道内有可靠的信号装置时,可用钢丝绳牵引的车辆运送爆炸材料,但炸药和电雷管必须分开运输,运输速度不得超过每秒1米。运输电雷管的车辆必须加盖、加垫。车箱内以软质垫物塞紧,防止震动和撞击。严禁用链板输送机、皮带输送机等运输炸药。在领取和运送爆炸材料的过程中必须遵守上述规定,否则将会发生危害严重的炸药爆炸事故。,爆破工装药时应遵循的规定,爆破工到达工作面,将炸药存放到装配引药的安全地点后,须同打眼工研究和了解炮眼布置情况,并清点爆破工具。然后开始装配引药。引药就是常说的炮头,装配引药就是把电雷管装进药卷,形成
48、起爆药卷,即引药。制作引药要在爆破地点附近,选择顶板好、支架完整、避开电缆、铁轨、铁管、钢丝绳、金属网、金属支柱、刮板输送机等导电体和电气设备的安全地点进行。制作引药时严禁乱扔、乱放雷管和炸药,并禁止坐在爆炸材料箱上操作。,爆破工装药时应遵循的规定,领取的电雷管都是成把的,抽取单个雷管时,应该先把电雷管线理顺,然后一只手攥住雷管脚线散尾一端,另一只手把单个雷管体放在手心,大拇指和食指捏住管口一端脚线,用力均匀地将雷管抽出。不要在成把的电雷管中手拉脚线硬拽管体,或者手拉管体硬拽脚线,以免损坏管口、桥丝或拽爆雷管。并要防止折断线、损坏脚线、损坏脚线绝缘层和管体受到震动或冲击。如果药卷稍有硬化,就先
49、用手搓软药卷后再行装配引药。,爆破工装药时应遵循的规定,电雷管只许由药卷的顶部装入。装入的方法有两种,一种是用一根比电雷管直径稍大的尖头竹棍或木棍,在药卷顶部扎一个圆孔,把电雷管全部插入药卷中,然后用脚线缠绕固定。操作时不得用电雷管代替尖棍扎眼。另一种是把药卷顶部的封口打开,用两个手掌把药卷揉搓松软,然后把电雷管沿药卷面中心全部插进去,用脚线把封口扎住。除此而外的装配方法,诸如把电雷管直接从药卷侧面插进去、把电雷管捆在药卷的侧面、把电雷管插入药卷带窝心的一头,都是不正确的。这些做法都不利于药卷的正常引爆,不利于爆破安全,是煤矿安全规程所不允许的。,爆破工装药时应遵循的规定,引药装配好以后,必须
50、把电雷管脚线末端扭结在一起,造成短路,以防触电引爆。并在清点数量后,顺次摆放在专用箱内准备使用,不准乱放、不得遗失。引药数量以当时当地需要的数量为限。,早爆及其预防,早爆就是炸药在预定的起爆时间之前起爆,早爆往往是在人员尚未撤离工作面之前发生的,此时,起爆的各种准备工作还没有做完,。早爆是一种意外事件,是一种严重的爆破事故。,早爆及其预防 (续),造成早爆的原因是多方面的,如爆破器材质量不合格,如导火索速燃。雷管速爆,工作面杂散电流的存在,使用装药机械的静电积聚,炸药自燃导致的自爆,感度高的炸药或起爆器材在摩擦,冲击等机械能作用下引起的意外早爆等。,早爆的的预防措施,1、杂散电流的预防杂散电流