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1、煤矿爆破安全与管理,贺 岳 奇湖南理工职业技术学院,第一节 炸药爆破安全的理论基础,一、炸药爆炸的条件 1.放出的热量大。这是炸药爆炸的首要条件。2.反应的速度快。3.生成的气体多。炸药要发生爆炸，需要同时满足三个条件，这又称作炸药爆炸的三要素。二、炸药的反应形式与安全 炸药反应形式一般可分为热分解、燃烧、爆炸和爆轰4种形式。炸药的上述几种反应形式之间有着密切的关系，在一定的条件下各种形式之间相互转化。燃烧着的炸药在封闭条件下可能由燃烧转化为爆炸；在起爆良好条件下的弱性炸药可以转化为稳定爆轰；受潮变质的炸药有可能由爆炸转化为燃烧，这不仅放出更多的有毒气体，而且对含有瓦斯煤尘的矿井更易引起事故。
2、工作中应创造良好的条件，使炸药爆炸反应处于稳定爆轰状态，取得好的爆破效果。,三、炸药的感度与安全,1.炸药的感度是指炸药在外界能量的作用下发生爆炸的难易程度。炸药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。2.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。,四、炸药爆炸的危害,1、爆炸产物中的有毒气体 爆炸反应的实质是炸药中所含氧、碳、氢、氮等元素之间的化学反应，生成较为稳定的化合物，爆炸产物中主要有CO2、H2O、CO、NO2、NO、C、O2、N2等。其中有毒气体主要有CO和NO、NO2等氮氧化物，在含硫矿床中爆破时，还会出现H2S和SO2。这
3、些气体不仅对人体有害，而且能对井下瓦斯煤尘爆炸反应起催化作用。因此，消除和减小有害气体的危害是十分重要的。,五、炸药爆炸的危害,.减少和消除有毒气体的措施（1）正确选择工业炸药的配方；（2）正确使用炸药（使用煤矿许用炸药）；（3）要加强洒水和通风。,六、煤矿许用炸药,我国煤矿许用炸药的安全性分为五级，即，一级、二级、三级、四级、五级煤矿许用炸药。规定：（1）低瓦斯矿井的岩石掘进工作面，必须使用安全等级不低于一级煤矿许用炸药；（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
4、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）不得使用黑火药和半冻结的硝化甘油类炸药；（5）不得在同一个工作面使用不同品种的炸药。,第二节 爆破器材的安全管理,各种炸药、雷管、非电导爆系统、起爆药和爆破剂都称为爆破器材。为了确保安全，使用爆破器材的单位要特别注意爆破器材的储存和保管工作。按照爆破安全规程，建立爆破器材库，并要有专人管理，不得任意存放，严禁将爆破器材分发给承包户或个人保管。严防炸药变质、自爆或失盗而导致重大事故。,一、爆破器材的存储,爆破器材库分为矿区总库和地面分库。总库专对地面分库或井下爆破器材库供应炸药，禁止总库将炸药直接发放给爆破作业人员。矿区总
5、库存储的炸药不得超过本单位半年生产用量，起爆器材不得超过一年生产用量。分库存储的炸药不得超过本单位个月生产用量，起爆器材不得超过半年生产用量。井下爆破器材存储的炸药为天生产用量，起爆器材为天生产用量。不用性质的爆破器材应当分别储存，即使条件有限，需要同库储存，也必须符合规定。,二、爆破器材的保管,爆破器材保管工作的主要任务是防止爆破器材受温度、湿度影响和与其他物品作用而引起的变质和因炸药本身分解等引起的燃烧或爆炸以及被盗等等。实践证明，保管期间的温度愈高，湿度愈大，则保存期愈短；在同一温度条件下因潮湿情况不同，保存期限相差倍。保管员要经常检查以下内容：库房内的温度、湿度是否符合规定。爆破器材是
6、否受湿、受热或分解变质。经常检查门、窗、锁是否完好。消防设备是否齐全和有效。防雷设施是否可靠。,三、爆破器材的运输,爆破器材的运输包括地面运输到用户单位或爆破器材库，以及把爆破器材运输到爆破现场（包括井下运输）。在运输爆破器材时要注意以下事项：（1）同时运输两种以上爆破器材时，应当遵守规定，但雷管应当装在专用箱（盒、袋）内。（2）从地面炸药库向井下炸药库运送炸药时，应事先通知绞车司机和井口上、下的把钩工做好运输准备，并且不得在交接班时间运输爆破器材。,三、爆破器材的运输,（3）护送人员一定要乘罐笼护送爆破器材下井，每层罐笼只准搭乘两人。运输爆破器材的罐笼或吊桶里，除放炮员或护送员外，不准无关人
7、员搭乘。同时，炸药和雷管必须分别运送。（5）用电机车运输爆破器材，必须由井下炸药库负责人护送。列车行驶速度不得超过2m/s。列车中不许同时运送其他物品或工具。护送人员应坐在尾车内，无关人员不准一同乘坐。（6）炸药和雷管不应在同一列车里运输。如果必须同一列车运输，装炸药的车辆和装雷管的车辆之间，以及他们与电机车之间，要用空车隔开，隔开距离不得小于3m。,三、爆破器材的运输,（7）在水平巷道或倾斜巷道里有可靠的信号装置时，可以用钢丝绳牵引的车辆运输炸药，但运输速度不得超过1m/s。炸药和雷管要分开运输，车辆要有盖子、加垫。严禁用电溜子、带式输送机运输炸药。（8）工人搬运爆破器材时，也要重视安全。（
8、9）为了防止雷管意外爆炸时引爆炸药，应分别把雷管和炸药放在专用袋或专用箱内。不得将雷管装在衣袋内，防止意外爆炸。（10）为了防止散落、丢失、被盗，爆破作业人员领到爆破器材后，应直接送到爆破作业地点，不得转给他人，禁止乱丢、乱放。,四、爆破器材的销毁,由于管理不当、储存条件不好或储存时间过长，致使爆破器材安全性能不合格或失效时，必须及时销毁。但爆破器材是否需要销毁，应当经过库房保管员和试验人员的检验，不能把有效期作为唯一标准。经过检验确认失效或不符合技术条件要求及国家标准的爆破器材，必须等级造册，编写书面报告，说明需要销毁的爆破器材的名称、数量、原因，以及计划销毁的地点和时间，报请上级主管部门批
9、准后方可进行销毁。,四、爆破器材的销毁,1销毁场地与安全设施 炸毁或烧毁爆破器材，必须在专用空场内进行。销毁场地应尽量选择在有天然屏障的隐蔽地方。场地周围50m内，要清除树木杂草与可燃物。在不具备天然屏障的隐蔽地方，要考虑销毁时爆炸冲击波对周围建筑、铁路、高压线等设施影响的最小安全距离。2销毁方法 选择合理的销毁方法是保证安全彻底销毁爆破器材的重要措施。其销毁方法有以下几种：（1）爆炸法。如果被爆炸的炸药能完全爆炸，同时不宜用其他方法销毁时，则应采用爆炸法销毁。一般一次销毁量为1015kg。如果一次销毁量大于20kg，则应考虑空气冲击波对人和建筑物的危害。炸毁时，一般采用电力起爆法，起爆药包必
10、须用质量好的爆破器材制作。,四、爆破器材的销毁,炸毁工业雷管时，每次不得超过1000发；销毁前还要把雷管的脚线剪下，将雷管放在土坑中爆炸。（2）焚烧法。对没有爆炸性或已失去爆炸性、燃烧时不会引起爆炸的爆破器材，可以采用焚烧法销毁。焚烧前，必须详细检查，严防其中混有雷管和其他起爆材料。焚烧时，应将待焚烧的爆破器材放在燃料堆上，每个燃烧堆允许烧毁的爆破器材不得多于10kg。药卷在燃料堆上应排列成行，互不接触，一般每米可铺11.5kg；其行厚不得大于10cm，行宽不得大于30cm，行间距不得小于5m。燃料堆应有足够的燃料，在焚烧过程中不得添加燃料。对感度高的雷汞、氮化铅和二硝基重氮酚等起爆药，一经点
11、燃，就立即爆炸。因此起爆药在处理前，应放在废机油中钝化一天，然后运到销毁场，铺成长条，用导火索在下风方向点燃。,四、爆破器材的销毁,禁止将爆破器材装在密闭的容器内燃烧。（3）溶解法。对一些能溶解于水的废爆破器材，如销酸铵、黑火药和硝铵类炸药，可采用溶解法销毁。将废爆破器材放在容器中用水溶解，对不溶解的残渣应收集在一起，再分别用焚烧法或爆炸法销毁。溶解法每销毁15kg炸药，所需水量一般为400500kg。,第三节爆破作业安全技术与管理,一、井下爆破作业环境的管理 井工爆破作业的条件明显不同于露天矿山；也不同于地面上的水利、建材、国防和城市建筑物爆破拆除。井工煤矿的井下环境与爆破作业相互影响。矿井
12、内的瓦斯或煤尘浓度高了，爆破作业很容易导致瓦斯煤尘爆炸，而爆破又会使井下环境进一步恶化。由于种种原因，炸药爆炸后通常不可避免地产生CO、CO2、NO、NO2等有毒气体，有时还可能产生H2S和SO2。这些气体对人体十分有害，吸入较多的炮烟，可能会引起中毒。因此，放炮前后，在放炮地点20m范围内充分洒水，以便吸收、溶解放炮产生的部分有害气体和矿尘，净化空气。放炮后，要加强通风。只有在工作面的炮烟被吹散后，爆破人员方可进入工作面。不得在放炮后，立即顶着炮烟进入工作面，以防发生中毒事故。,二、井下爆破人员的安全责任,1.井下爆破人员的基本要求 熟悉爆破器材性能和规程的有关规定；遵守爆破器材领退制度和运
13、送制度；持证上岗且专职；坚持“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度等。2.井下爆破说明书的基本内容爆破作业必须严格依照爆破作业说明书和图表施工。3.井下爆破作业的基本要求（1）采掘工作面的空顶距离不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或者伞檐超过规定时，不准装药爆破。（2）装药前和紧接放炮前，瓦斯员必须检查瓦斯，如果放炮地点附近20m以内风流中，瓦斯浓度达到1时，不准装药爆破。（3）在放炮地点20m以内，有未清除的煤、矸、矿车或其他的物体阻塞巷道断面1/3以上时，不准装药爆破。,3.井下爆破作业的基本要求,（4）炮眼内发现出水异常、湿度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况时，不准装药爆
14、破。（5）所有机器、工具和电缆等都必须在放炮前移出工作面并应得到可靠的保护。（6）放炮前，班（组）长必须布置责任心强的人，有可能进入放炮地点的所有道路上担任警戒工作。警戒人员在有掩护的安全地点进行警戒。（7）雷管脚线的连接工作以爆破工为主，但经过专门训练的班（组）长可以协助。放炮母线的连接、线路检查和通电工作，只许爆破工一人操作。放炮时，爆破工必须事先发出放炮警号，至少再等5s才可放炮。（8）爆破工必须最后离开放炮地点，并必须在有掩护的安全地点进行起爆。（9）发爆器的把手（或钥匙）或电力放炮接线盒的钥匙，爆破工必须随身携带，不得转交别人。不到放炮通电时，不得将把手或钥匙插入放炮器或电力放炮接线
15、盒内。,3.井下爆破作业的基本要求,（10）放炮后，爆破工和班（组）长应当对放炮地点进行巡视，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、瞎炮、残爆等情况。发现危险情况，必须立即处理。如果使用的瞬发雷管，炮响后即可把母线由电源上卸下走出掩护地点；如果时延期雷管，炮响后摘下连接在电源上的母线后，还应等待5min方可走出掩蔽地点。（11）放炮时，发现炮不响，爆破工应从电源上摘下母线接成短路，等待一段时间（如使用的是瞬发雷管，需5min；如使用的时延期雷管，需15min）以后方可带上放炮器的把手，对不响的原因进行检查。处理完损坏的部分后可以再行起爆。处理拒爆时，必须遵守煤矿安全规程的有关规定。只有在工作面的炮
16、烟被吹散，由班（组）长亲自撤出放炮警戒人员后，其余人员方可进入工作面工作。,三、严格使用煤矿许用爆破器材,1.使用煤矿许用炸药 2.使用煤矿许用雷管：煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管，使用煤矿许用毫 秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒（1-5段）；不同厂家生产、不同品种的电雷管，不得掺混使用；不得使用导爆管、普通导爆索，严禁使用火雷管。3.使用防爆型发爆器，在一个采煤工作面，严禁使用2台发爆器同时进行爆破。,四、正确执行放炮操作规程,1.装配起爆药卷的安全规定（1）必须在顶板完好、支架完整、避开电器设备和导电体的爆破工作地点附近进行。严禁坐在爆炸材料箱上装配起爆药卷
17、。装配起爆药卷数量，以当时当地需要的数量为限。（2）必须严格防止电雷管受震动、冲击折断雷管脚线和损坏脚线绝缘层。（3）电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须全部插入药卷内。严禁将电雷管斜插在药卷的中部或困在药卷上。（4）电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将脚线末端扭结成短路。装药前，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实，只要炮烟内的各药卷彼此密接就可。有水的炮眼，最好使用抗水型炸药；装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电器设备以及采掘机械等导电体相接触；炮眼应用水炮泥封堵，水泡泥外剩
18、余的炮眼部分应用黏土炮或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼。无封泥、封泥不足或不实的炮眼，都严禁爆破。,2.炮眼深度和炮眼封泥长度的安全规定,（1）炮眼深度小于0.6m时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时，必须制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m,但必须封满炮泥。（2）炮眼深度为0.61m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。（3）炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于0.5m。（4）炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。（5）光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。（6）工作面有
19、两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。严禁明火、普通导爆索或非电导爆管爆破和裸露爆破。,3.爆破处理卡在溜煤眼中煤、矸的安全规定,处理卡在溜煤眼中的煤、矸时，如果确无爆破以外的办法，经矿总工程师批准，可爆破处理，但必须遵守下列规定：（1）必须采用取得煤矿矿用产品安全标志的用于溜煤眼的煤矿许用刚性被筒炸药或不低于该安全等级的煤矿许用炸药。（2）每次爆破只准使用一个煤矿许用电雷管，最大装药量不得超过450g。（3）每次爆破前必须检查溜煤（矸）眼内堵塞部位的上部和下部空间的瓦斯。（
20、4）每次爆破前必须洒水。在有煤尘爆炸危险的煤层中，掘进工作面爆破前后，附近20m的巷道内，必须洒水降尘。爆破前，必须加强对机器、支架和电缆等的保护或将他们移出工作面。爆破前，班（组）长必须亲自布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有道路上担任警戒工作。警戒人员必须在有掩护的安全地点进行警戒。警戒线处应设置警戒牌、栏杆或拉绳等标志。,4.严禁装药爆破的规定,有下列情况之一时，都不得装药、爆破：采掘工作面的控顶距离不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或者伞檐超过规定时。装药前和爆破前爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时。在爆破地点20m以内，有矿车、未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道
21、断面1/3以上时。炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况时。采掘工作面风量不足时。有上述情况之一时，必须报告班（组）长，及时处理。在未做出妥善处理时，爆破工有权拒绝装药、爆破。,5.爆破母线和连接线的安全规定,（1）煤矿车井下爆破母线必须符合标准。（2）爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须相互扭紧并悬挂，不得与轨道、金属管、金属网、钢丝绳、刮板输送机等导电体相接触。（3）巷道掘进时，爆破母线应随用随挂，不得使用固定爆破母线。特殊情况下，在采取安全措施后，可不受此限。（4）爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧。如果必须挂在同一侧
22、，爆破母线必须挂在电缆的下方，并应保持0.3m以上的悬挂距离。（5）只准采用绝缘母线单回路爆破，严禁用轨道、金属管、金属网、水或大地等当做回路。（6）爆破前，爆破母线必须扭结成短路。,6.爆破过程中的其他安全规定,（1）井下爆破必须使用发爆器。开凿或延深通达地面的井筒且井底工作面无瓦斯时，可使用其他电源起爆，但电压不得超过380V，并必须有电力起爆接线盒。电力起爆接线盒所用的电源、线路连接的方法、开关的构造、安设的地点等都应编写设计说明书，报矿总工程师批准。（2）发爆器或电力起爆接线盒必须采用矿用防爆型（矿用增安型除外）。（3）每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网络全电阻检查。严禁用发爆器打火放
23、电检测电爆网络是导通。（4）各矿对发爆器必须统一管理、发放，必须定期对发爆器的各项性能参数进行校验，并进行防爆性能检查，不符合规定的严禁使用。（5）爆破工必须最后离开爆破地点，并必须在安全地点起爆。起爆地点到爆破地点的距离必须在作业规程中具体规定。,7.爆破过程中的其他安全规定,（6）发爆器的把手、钥匙或电力起爆接线盒的钥匙，必须由爆破工随身携带，严禁转交他人。不到爆破通电时，不得将把手或钥匙插入发爆器或电力起爆接线盒内。爆破后，必须立即将把手或钥匙拔出，摘掉母线并扭结成短路。（7）爆破前，脚线的连接工作可由经过专门训练的班（组）长协助爆破工进行。爆破母线连接脚线、检查线路和通电工作，只准爆破
24、工一人操作。（8）爆破前，班（组）长必须清点人数，确认无误后，方准下达起爆命令。（9）爆破工接到起爆命令后，必须先发出爆破警号，至少再等5s，方可起爆。（10）装药的炮眼必须当班爆破完毕。特殊情况下，当班留有尚未爆破的装药的炮眼时，当班爆破工必须向下一班爆破工在现场交接清楚。,五、正确处理拒爆,通电以后拒爆时，爆破工必须先取下把手或钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路，再等一段时间（使用瞬发雷管时，至少等5min；使用延期雷管时，至少等15min），方可沿线路检查，找出拒爆的原因。处理拒爆、残爆时，必须在班（组）长直接指导下进行，并应在当班处理完毕。如果当班未能处理完毕，当班爆破工必须在
25、现场向下一班爆破工交接清除。处理拒爆时，必须遵守以下规定：（1）由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。（2）在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆。（3）严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药，严禁将炮眼残底继续加深；严禁用打眼的方法往外掏药；严禁用压风吹拒爆（残爆）炮眼。（4）处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、矸，收集未爆的电雷管。（5）在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。,六、爆破飞石距离的控制,爆破安全规程和煤矿安全规程虽然都没有给出井下爆破飞石的安全距离，但在井巷掘进爆破中，为了提高掘进效率，掏槽孔的爆破往往不得不将煤（岩）抛向工作面的后方，飞石安全距离的控制一般要高于空气冲击波的防护。经验表明，飞石安全距离不应小于100m。减少井巷爆破飞石的措施包括：清除工作面松石；保证填塞长度和填塞质量；钻孔方向和位置尽量与设计一致；积极推广直眼掏槽；恰当选择毫秒延期；严格控制装药量等。,谢 谢！,
