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煤礦井下爆破安全技術(shù)

文檔作者：陳震1,2 文檔來源： 1、安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院 2、安徽六聯(lián)爆破工程服務(wù)有限公司，安		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年08月26日
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科技論壇
煤礦井下爆破安全技術(shù)
陳震1,2
（1、安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院，安徽淮南232000 2、安徽六聯(lián)爆破工程服務(wù)有限公司，安徽六安237000）
我國大部分的煤礦資源是儲(chǔ)藏在地下的，爆破作為開采地下煤
炭資源的工作中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，是安全、有效生產(chǎn)的重要保
障。由于地下環(huán)境的特殊、條件復(fù)雜等因素，則更加突出了爆破技術(shù)
的運(yùn)用和安全管理的重要性。
1 煤礦井下爆破的特點(diǎn)
煤礦井下爆破的特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：a. 爆破現(xiàn)場范圍
內(nèi)存在瓦斯，在濃度達(dá)到5%-15%時(shí)，瓦斯遇火源就會(huì)產(chǎn)生爆炸。b.
現(xiàn)場同時(shí)存在著大量的煤塵，當(dāng)其濃度達(dá)到300-400g/m2 時(shí)，溫度
達(dá)到700℃以上時(shí)，煤塵就會(huì)發(fā)生爆炸。c.爆破現(xiàn)場產(chǎn)生的及本來存
在的有害氣體如果不及時(shí)得到通風(fēng)吹散，將會(huì)危害作業(yè)人員的身體
健康。d.井下地質(zhì)條件復(fù)雜，斷面和支護(hù)形式多樣，巖性變化大。
2 煤礦井下爆破器材
煤礦井下爆破應(yīng)根據(jù)不同的瓦斯等級(jí)來選擇不同的爆破器材，
使用煤礦許用電雷管，不應(yīng)使用導(dǎo)爆管和普通導(dǎo)爆索；低瓦斯礦井
必須使用安全等級(jí)不低于二級(jí)的煤礦許用炸藥，高瓦斯礦井必須使
用安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用水膠炸藥。
3 煤礦井下特殊條件下的爆破安全
3.1 巷道貫通時(shí)的爆破安全
當(dāng)兩條巷道貫通掘進(jìn)相距15 米時(shí)，必須停止其中一個(gè)工作面
的作業(yè)，只準(zhǔn)另一個(gè)工作面向前掘進(jìn)。停止掘進(jìn)的工作面要繼續(xù)保
持正常通風(fēng)，并且每次放炮時(shí)要派專人去警戒，不準(zhǔn)任何人員進(jìn)入。
貫通巷道如果要停止作業(yè)，則此巷道必須封閉，禁止人員進(jìn)入，再重
新恢復(fù)掘進(jìn)工作之前，必須進(jìn)行瓦斯排放，在巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊陀?
0.5%時(shí)方可進(jìn)行爆破作業(yè)。每次放炮前必須對(duì)距離爆破點(diǎn)比較近的
棚架進(jìn)行加固處理。透位不清時(shí)禁止放炮，超過貫通距離而不透時(shí)
要立即停止放炮，查明原因，重新采取貫通措施。
3.2 石門揭煤和瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)的爆破安全
3.2.1 煤和瓦斯突出的原因
當(dāng)石門揭開煤層時(shí)，該處的煤層由三向應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槎驊?yīng)
力狀態(tài)，使得煤體的極限應(yīng)力強(qiáng)度減小，煤體受到爆破的振動(dòng)和石
門圍巖暴露面的影響，破壞了煤層內(nèi)原始應(yīng)力狀態(tài)，使得煤層內(nèi)處
于吸附狀態(tài)的瓦斯快速的、大量的解析為游離狀態(tài)。
3.2.2 煤和瓦斯突出的預(yù)兆
響煤炮，煤層內(nèi)發(fā)生悶雷聲或劈裂聲；煤壁發(fā)生震動(dòng)、片幫、掉
渣；頂板來壓，支架發(fā)生折裂聲，底板起鼓；煤質(zhì)變松，打鉆時(shí)經(jīng)常塌
孔；工作面瓦斯涌出量增加，煤壁溫度降低。
3.2.3 石門揭煤突出預(yù)防
在工作面距離煤層法線十米外打兩個(gè)以上的超前探孔用以了
解煤層構(gòu)造和瓦斯賦存情況。在工作面距離煤層法線五米外打兩個(gè)
以上見煤深度不少于十米的的探孔用以預(yù)測突出危險(xiǎn)性。根據(jù)防突
措施的規(guī)定和巖石性質(zhì)、煤層傾角等確定在工作面與煤層之間所保
留的巖柱的尺寸。爆破工作面必須有符合條件的獨(dú)立、穩(wěn)定的通風(fēng)
系統(tǒng)，爆破時(shí)必須切斷回風(fēng)巷道的所有電源，嚴(yán)禁任何人員進(jìn)入，保
證進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)巷道內(nèi)的風(fēng)門等通風(fēng)設(shè)施牢固可靠。
3.2.4 石門揭煤時(shí)的震動(dòng)爆破
（1）震動(dòng)爆破機(jī)理：震動(dòng)爆破是通過爆破使煤體突然暴露以泄
去外部壓力而誘導(dǎo)煤與瓦斯突出的一種方法，爆破在工作面前方煤
體中形成了一段泄壓帶，在此區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力和瓦斯都得到相應(yīng)的釋
放。即使在未能誘導(dǎo)突出的情況下，也能使煤體產(chǎn)生破碎和裂隙，消
除了圍巖的應(yīng)力不均衡狀態(tài)，大大減少了日后突出的可能性。（2）震
動(dòng)爆破參數(shù)的選擇：爆破中必須做到全斷面一次起爆，完全崩開全
斷面內(nèi)巖柱。炮孔個(gè)數(shù)約為普通開挖爆破孔數(shù)的兩倍以上，具體個(gè)
數(shù)視現(xiàn)場情況而定。炮眼深度要超過巖柱和煤層，對(duì)于較厚煤層，可
進(jìn)煤層兩米，不得透煤。炮眼間距的原則是底部小、頂部大、周邊小、
中間大。爆破單位體積藥量為3-4kg/m3，使用三級(jí)煤礦許用水膠炸
藥。使用毫秒延期電雷管，總延期時(shí)間不得超過130 毫秒，嚴(yán)禁跳段
使用。非裝藥孔必須用黃泥填實(shí)，填塞長度不小于炮孔長度。（3）震
動(dòng)爆破安全事項(xiàng)：爆破設(shè)計(jì)必須有專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格審手續(xù)。適當(dāng)采用
防護(hù)措施來預(yù)防誘發(fā)的突出強(qiáng)度。必須做到全斷面一次起爆，如需
二次爆破，則要按第一次爆破要求嚴(yán)格執(zhí)行。爆破前嚴(yán)格預(yù)測瓦斯
壓力，在煤層瓦斯壓力小于十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)方可實(shí)行震動(dòng)爆破。
煤和瓦斯突出后，工作面至少要經(jīng)過兩天的充分通風(fēng)來釋放瓦斯和
應(yīng)力。
3.3 穿透積水區(qū)的爆破安全
3.3.1 工作面透水前的預(yù)兆
煤層發(fā)潮變軟，顏色變暗，煤壁掛汗；巷道中溫度下降，有霧氣
產(chǎn)生；頂板淋水量增大，頂板起鼓，涌水聲異常；打眼時(shí)巖石變軟，大
量片幫，孔內(nèi)有水壓頂鉆。
3.3.2 爆破前需要進(jìn)行探水的情況
掘進(jìn)到老空區(qū)、水淹區(qū)、透水?dāng)鄬印⑷芏?、陷落柱和接近含水?
時(shí)應(yīng)在爆破前進(jìn)行探水；接近水文地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域，有出水征兆時(shí)
應(yīng)提前探水；打開隔離煤柱放水或接近可能和湖泊、河流、水庫等相
通的斷層時(shí)應(yīng)提前探水；打眼時(shí)有出水征兆，超前探孔距離不夠或
方向偏離時(shí)應(yīng)進(jìn)行探水。
3.4 處理煤倉堵塞時(shí)的爆破安全
3.4.1 爆破處理的安全規(guī)定
必須使用煤礦許用炸藥，一次爆破最大裝藥量不得超過450
克，且每次只能使用一發(fā)煤礦許用電雷管。爆破前必須檢查堵塞處
上下部位的瓦斯?jié)舛?，瓦斯?jié)舛瘸^1%時(shí)不能放炮。每次放炮前必
須進(jìn)行灑水降塵，并劃定合理的警戒范圍，安全范圍內(nèi)停電、禁止通
行。
3.4.2 爆破常用方法
（1）用風(fēng)筒把新鮮風(fēng)流引入到堵塞處上下部位，把集聚的瓦斯
濃度吹散到1%以下。然后將炸藥綁扎在堅(jiān)固的竹竿上，從煤倉下口
送到堵塞部位進(jìn)行引爆，使得堵塞的煤體等物產(chǎn)生松動(dòng)后自行垮
落。（2）如果堵塞處位于溜煤眼的上部，從下部從竹竿無法達(dá)到有效
位置時(shí)，則可使用氣球吊掛藥包送至堵塞處進(jìn)行爆破。（3）如果在煤
倉的上一水平有巷道，則可采用打深鉆孔的爆破方法來處理。
4 結(jié)論
煤礦井下開采中所運(yùn)用的爆破施工是一項(xiàng)技術(shù)含量很高的專
業(yè)技術(shù)。在煤礦井下所采用的的爆破方式方法并非是單一的，由于
爆破現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，使得我們必須采取符合條件的
不同爆破方案。專業(yè)技術(shù)人員必須根據(jù)爆破現(xiàn)場的瓦斯含量、巖石
性質(zhì)、圍巖應(yīng)力特征、爆破斷面要求等等客觀條件來制定可靠的、安
全的、有效的爆破技術(shù)方案和規(guī)章制度以保證爆破施工安全高效的
完成。
參考文獻(xiàn)
[1] 傅菊根. 井巷掘進(jìn)爆破炮眼利用率的影響因素[J]. 爆破器材,
1998,27(3):26-29.
[2]汪旭光.爆破設(shè)計(jì)與施工[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2013.
[3]顧毅成.爆破工程施工與安全[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2004.
摘要：煤礦井下爆破作業(yè)作為一種傳統(tǒng)的煤礦井下作業(yè)形式，在現(xiàn)今的煤礦開采工作中任然有著重要的作用，其在煤礦井下開采
的實(shí)踐中主要應(yīng)用在井下硐室開挖、巷道掘進(jìn)和炮采工作面落煤等工作環(huán)節(jié)，由于煤礦井下爆破的地質(zhì)、氣候等環(huán)境條件的復(fù)雜性加大
了煤礦井下爆破的施工難度，所以，本文主要從爆破技術(shù)與安全的角度對(duì)煤礦井下爆破做一下介紹。
關(guān)鍵詞：煤礦爆破；安全技術(shù)；特殊規(guī)定
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