爆破作業(yè)安全技術與管理措施
一、井下爆破作業(yè)環(huán)境的管理
放炮前后原因,炸藥爆炸后通常不可避免地產生co、co2、no、n02等有毒氣體,有時還可能產生h2s和so2 。這些氣體對人體,在放炮地點20 m范圍內充分灑水,以便吸收、溶解放炮產生的部分有害氣體和煤(巖)粉塵,凈化空氣。放炮后,要加強通風。只有在工作面的炮煙被吹散后,爆破人員方可進入工作面。不得在放炮后,立即頂著炮煙進人工作面,以防發(fā)生中毒事故。
二、井下爆破人員的安全責任
1.井下爆破人員的基本要求
井下爆破工作必須由專職爆破工擔任。
專職爆破工必須固定在一個工作面,且必須持證上崗。爆破工、班(組)長、瓦斯檢查員必須同時在現場執(zhí)行“一炮三檢制”
2.井下爆破說明書的基本內容
(1)炮眼布置圖必須標明采煤工作面的高度和打眼范圍或掘進工作面的巷道斷面尺寸,以及炮眼的位置、個數、深度、角度及炮眼編號。
(2)炮眼說明表必須說明炮眼的名稱、深度、角度,使用的炸藥、雷管的品種,裝藥量,封泥長度,連線方式和起爆順序。
(3)爆破作業(yè)說明書必須編入采掘作業(yè)規(guī)程,并根據地質條件和技術條件及時修改補充。
3.井下爆破作業(yè)的基本要求
(1)采掘工作面的控頂距離不符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定,或者支架有損壞,或者傘檐超過規(guī)定時,不準裝藥爆破。
(2)裝藥前和緊接放炮前,瓦斯員必須檢查瓦斯,如果放炮地點附近20m以內風流中,瓦斯?jié)舛冗_到1%時,不準裝藥爆破。
(3)在放炮地點20 m以內,有未清除的煤、矸、礦車或其他的物體阻塞巷道斷面1/3以上時,不準裝藥爆破。
(4)炮眼內發(fā)現出水異常、濕度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散、透老空等情況時,不準裝藥爆破。
(5)所有機器、工具和電纜等都必須在放炮前移出工作面并應得到可靠的保護。
(6)放炮前,班(組)長必須布置人,在可能進入放炮地點的所有道路上擔任警戒工作。警戒人員在有掩護的安全地點進行警戒。
(7)雷管腳線的連接工作以爆破工為主,但經過專門訓練的班(組)長可以協助。放炮母線的連接、線路檢查和通電工作,只許爆破工一人操作。放炮時,爆破工必須事先發(fā)出放炮警號,至少再等5s才可放炮。
(8)爆破工必須最后離開放炮地點,并必須在有掩護的安全地點進行起爆。
(9)發(fā)爆器的把手(或鑰匙)或電力放炮接線盒的鑰匙,爆破工必須隨身攜帶,不得轉交別人。不到放炮通電時,不得將把手或鑰匙插入放炮器或電力放炮接線盒內。
(10)放炮后,爆破工和班(組)長應當對放炮地點進行巡視,檢查通風、瓦斯、煤塵、頂板、支架、瞎炮、殘爆等情況。發(fā)現危險情況,必須立即處理。如果使用的瞬發(fā)雷管,炮響后即可把母線由電源上卸下走出掩護地點;如果是延期雷管,炮響后摘下連接在電源上的母線后,還應等待5min方可走出掩蔽地點。
(11)放炮時,發(fā)現炮不響,爆破工應從電源上摘下母線接成短路,等待一段時間(如使用的是瞬發(fā)雷管,需5min;如使用的是延期雷管,需15min以后方可帶上放炮器的把手,對不響的原因進行檢查。處理完損壞的部分后可以再行起爆。處理拒爆時,必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。
只有在工作面的炮煙被吹散,由班(組)長親自撤出放炮警戒人員后,其余人員方可進入工作面工作。
三、嚴格使用煤礦許用爆破器材
煤礦井下爆破作業(yè)使用的爆破器材,必須經國家授權的檢驗機構檢驗合格,并取得煤礦安全標志證書。
在煤礦井下的所有爆破作業(yè)工作面,都必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管。所使用的煤礦許用炸藥應由礦總工程師按礦井和爆破工作面所處區(qū)域的瓦斯等級合理選用,并符合《煤礦安全規(guī)程》的相關規(guī)定。
在井工煤礦的所有采掘工作面,必須使用煤礦許用瞬發(fā)電雷管或煤礦許用毫秒延期電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時,最后一段的延期時間不得超過130 ms。不同廠家生產的或不同品種的電雷管,不得摻混使用,不得使用導爆管和普通導爆索,嚴禁使用火雷管。
在有瓦斯或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。嚴禁在一個采煤工作面使用兩臺發(fā)爆器同時進行爆破。
在低瓦斯礦井的采掘工作面采用毫秒爆破時,可采用反向起爆;在高瓦斯礦井(低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)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,經礦總工程師批準。
在高瓦斯礦井和有煤與瓦斯突出危險的采掘工作面的實煤體中,為增加煤體裂隙、松動煤體而進行的10 m以上的深孔預裂控制爆破,可使用二級煤礦許用炸藥,但必須制定安全措施,報礦總工程師批準。
四、正確執(zhí)行放炮操作規(guī)程
1.裝配起爆藥卷的安全規(guī)定
(1)必須在頂板完好、支架完整、避開電氣設備和導電體的爆破工作地點附近進行。
(2)必須嚴格防止電雷管受震動、沖擊折斷雷管腳線和損壞腳線絕緣層。
(3)電雷管必須由藥卷的頂部裝入,嚴禁用電雷管代替竹、木棍扎眼。
(4)電雷管插入藥卷后,必須用腳線將藥卷纏住,并將電雷管腳線末端扭結成短路。
2.炮眼深度和炮眼封泥長度的安全規(guī)定
(1)炮眼深度小于0.6 m時,不得裝藥、爆破;在特殊條件下,如挖底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時,必須制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6 m,但必須封滿炮泥。
(2)炮眼深度為0.6~l m時,封泥長度不得小于炮眼深度的1/2。
(3)炮眼深度超過1 m時,封泥長度不得小于0.5 m。
(4)炮眼深度超過2.5 m時,封泥長度不得小于1 m。
(5)光面爆破時,周邊光爆炮眼應用炮泥封實,且封泥長度不得小于o.3 m。
(6)工作面有兩個或兩個以上自由面時,在煤層中最小抵抗線不得小于0.5 m,在巖層中最小抵抗線不得小于0.3 m。
3.爆破處理卡在溜煤眼中煤、矸的安全規(guī)定處理卡在溜煤眼中的煤、矸時必須遵守下列規(guī)定:
(1)必須采用取得煤礦礦用產品安全標志的用于溜煤眼的煤礦許用剛性被筒炸藥或不低于該安全等級的煤礦許用炸藥。
(2)每次爆破只準使用一個煤礦許用電雷管,最大裝藥量不得超過450g。
(3)每次爆破前必須檢查溜煤(矸)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。
4.爆破母線和連接線的安全規(guī)定
(1)煤礦井下爆破母線必須符合標準。
(2)爆破母線和連接線、電雷管腳線和連接線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊并懸掛,不得與軌道、金屬管、金屬網、鋼絲繩、刮板輸送機等導電體相接觸。
(3)巷道掘進時,爆破母線應隨用隨掛,不得使用固定爆破母線。特殊情況下,在采取安全措施后,可不受此限。
(4)爆破母線與電纜、電線、信號線應分別掛在巷道的兩側。
(5)只準采用絕緣母線單回路爆破。
(6)爆破前,爆破母線必須扭結成短路。
5.爆破過程中的其他安全規(guī)定
(1)井下爆破必須使用發(fā)爆器。
(2)發(fā)爆器或電力起爆接線盒必須采用礦用防爆型(礦用增安型除外)。
(3)每次爆破作業(yè)前,爆破工必須做電爆網絡全電阻檢查。
(4)各礦對發(fā)爆器必須統(tǒng)一管理、發(fā)放,必須定期對發(fā)爆器的各項性能參數進行校驗,并進行防爆性能檢查,不符合規(guī)定的嚴禁使用。
(5)爆破工必須最后離開爆破地點,并必須在安全地點起爆。起爆地點到爆破地點的距離必須在作業(yè)規(guī)程中具體規(guī)定。
(6)發(fā)爆器的把手、鑰匙或電力起爆接線盒的鑰匙,必須由爆破工隨身攜帶,嚴禁轉交他人。
不到爆破通電時,不得將把手或鑰匙插入發(fā)爆器或電力起爆接線盒內。爆破后,必須立即將把手或鑰匙拔出,摘掉母線并扭結成短路。
(7)爆破前,腳線的連接工作可由經過專門訓練的班(組)長協助爆破工進行。爆破母線連接腳線、檢查線路和通電工作,只準爆破工一人操作。
(8)爆破前,班(組)長必須清點人數,確認無誤后,方準下達起爆命令。
(9)爆破工接到起爆命令后,必須先發(fā)出爆破警號,至少再等5 s,方可起爆。
(10)裝藥的炮眼必須當班爆破完畢。特殊情況下,當班留有尚未爆破的裝藥的炮眼時,當班爆破工必須向下一班爆破工在現場交接清楚。
五、特殊情況下的放炮
1.巷道貫通
當貫通的兩個工作面相距20m(沖擊地壓煤層掘進工作面相距30m)前,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接通。停掘的工作面必須保持正常通風,經常檢查風筒是否脫節(jié),還必須正常檢查工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛?。瓦斯?jié)舛瘸迺r,必須立即處理。瓦斯?jié)舛瘸迺r,先停止掘進工作面的工作,然后處理瓦斯。只有在兩個工作面及其回風流中的瓦斯?jié)舛榷荚?%以下時,掘進的工作面方可裝藥爆破。每次爆破前,在兩個工作面必須設置柵欄和有專人警戒。
間距小于20m的平行巷道,其中一個巷道爆破時,兩個工作面的人員都必須撤至安全地點。
除以上規(guī)定外,還應達到下述要求:
(1)測量人員在巷道貫通前,必須勤給中、腰線,鉆眼工和爆破工要嚴格按中、腰線調整方向和坡度,布置炮眼。
(2)貫通爆破前,要加固貫通地點支架,背好幫頂,防止崩倒支架或冒頂埋人。
(3)距貫通地點5m內,要在工作面中心位置打探眼,探眼深度為進度的2倍,眼內不準裝藥,在有瓦斯工作面,爆破前將探眼用炮泥封死。
(4)與停掘已久的巷道貫通時,還應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(fā)現問題立即處理,否則不準貫通。
(5)由班組長指派警戒人員,并親自接送。在班組長或班組長指定的專人來接以前,警戒人員不得擅離崗位。
(6)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。
2.遇老空區(qū)爆破
老空區(qū)往往積存有大量的水、瓦斯和其他有毒有害氣體,如果不慎爆破掘通老空區(qū),就可能發(fā)生突然涌水、人員中毒和瓦斯爆炸等惡性事故。因此,在接近老空區(qū)時,必須采取相應的安全措施:
(1)爆破地點距老空區(qū)15m前,必須通過打探眼等有效措施,探明老空區(qū)的準確位置和范圍、瓦斯、積水及發(fā)火等情況,針對查明的情況,修正或調整安全措施,否則不準裝藥或爆破。
(2)穿透老空區(qū)爆破時,必須撤離人員,并在無危險地點爆破。爆破后,必須在查明老空區(qū)情況,確認無危險時才允許恢復工作。
(3)打眼時,發(fā)現煤(巖)變松軟、炮眼內出水異常、工作面溫度驟高驟低、瓦斯量增大等異常情況,說明工作面已臨近老空區(qū),必須查明原因,采取措施。爆破條件具備時才可以裝藥爆破。
(4)必須堅持“有疑必探,先探后掘”的原則。
3.淺眼爆破
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:炮眼深度小于0.6m時不得裝藥、爆破;在特殊條件下,如臥底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時,必須制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m,但必須封滿炮泥。
制定安全技術措施必須符合下列要求:
(1)每孔裝藥量不得超過150g。
(2)炮孔必須封滿炮泥。
(3)爆破前必須在爆破地點附近灑水降塵并檢查瓦斯,瓦斯?jié)舛瘸薏粶时啤?/p>
(4)檢查并加固爆破地點附近支架。
(5)采取有效措施,保護好風、水管路,電氣設備及其他設施,以防崩壞。
(6)爆破前,班組長必須布置好警戒并在現場指揮。
4.震動爆破
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(yè)時,都必須采取安全防護措施。
采用震動爆破措施時,應遵守下列規(guī)定:
(1)必須編制專門設計。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、撤人和警戒范圍等,必須在設計中明確規(guī)定。
(2)震動爆破工作面,必須具有獨立、可靠、暢通的回風系統(tǒng)。
(3)震動爆破必須由礦技術負責人統(tǒng)一指揮。
(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。
(5)應采用擋欄設施降低震動爆破誘發(fā)突出的強度。
(6)震動爆破應一次全斷面揭穿或揭開煤層。如果未能一次揭穿煤層,在掘進剩余部分時(包括掘進煤層和進入底(頂)板2m范圍內),必須按震動爆破的安全要求進行爆破作業(yè)。
采取金屬骨架措施揭穿煤層后,嚴禁拆除或回收骨架。
揭穿或揭開煤層后,在石門附近30m范圍內掘進煤巷時,必須加強支護。
5.接近積水區(qū)的爆破透水是煤礦五大自然災害事故之一。由于積水區(qū)資料不全或測量不準。
在接近積水區(qū)爆破時,必須采取以下措施:
(1)接近積水區(qū)時,要根據已查明的情況,編制切實可行的排放水設計和安全措施,否則禁止爆破。
(2)掘進工作面或其他地點發(fā)現有透水預兆(掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發(fā)渾有臭味等異狀)時,必須發(fā)出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。
(3)發(fā)現煤巖變松軟、潮濕以及炮眼滲水等異常情況,應停止爆破。如正在打眼時應立即停止鉆進,并不許拔出鉆桿,立即向調度室匯報。
六、爆破事故的預防和處理
(一)早爆
1.雜散電流的防治
1)雜散電流的來源:
(1)架線電機車的電牽引網路電流經金屬物或大地返回直流變電所的電流。
(2)動力或照明交流電漏電。
(3)化學作用漏電。
2)雜散電流的防治:
(1)采用雜散電流測定儀測定雜散電流值,測量時間為0.5~2min。按規(guī)定,采用電雷管起爆時,雜散電流不得超過30ma。大于30ma時,必須采取必要的措施。
(2)盡量減少雜散電流的來源,特別要注意防止架線式電機車牽引網路的漏電。
(3)確保電爆網路的質量。
(4)采用抗雜散電流電雷管。
2.靜電的防治
1)靜電的產生與危害。
2)防治靜電措施:
(1)接觸爆破材料的人員穿棉布衣服,嚴禁穿化纖衣服;爆破材料要裝在具有耐壓和防沖撞、防震、防靜電的非金屬容器內。
(2)預防機械產生的靜電影響。 (3)采用抗靜電電雷管。
(二)拒爆
1.產生拒爆的原因
(1)爆破材料質量差,使用了不合格的雷管和炸藥。(2)電爆網路有問題。(3)電源有問題。(4)裝藥操作不當。
2.預防拒爆的措施
(1)經常檢查發(fā)爆器具,保持其良好性能。發(fā)爆器、爆破母線要執(zhí)行專人使用,專人保管。
(2)實行雷管測試和炸藥檢查驗收制度,不合格的不領取。
(3)按《煤礦安全規(guī)程》有關裝藥的規(guī)定裝藥。
(4)做好爆破前的檢查工作,尤其是對連接網路、發(fā)爆器和爆破母線進行認真檢查。
3.拒爆的處理方法
(1)通電以后拒爆時,爆破工必須先取下把手或鑰匙,并將爆破母線從電流上摘下,扭結成短路,再等一定時間(使用瞬發(fā)電雷管時,至少等5min;使用延期電雷管時,至少等15min),才可沿線路檢查,找出拒爆的原因。
(2)處理拒爆、殘爆時,必須在班組長的指導進行,并應在當班處理完畢。如果當班未能處理完畢,當班爆破工必須在現場向下一班爆破工交接清楚。
(三)殘爆和爆燃
1.發(fā)生殘爆和爆燃的原因
(1)在裝藥時裝了蓋藥和墊藥。
(2)裝藥時,炮眼內煤、巖粉未被清除,或因操作失誤,致使炮眼內藥卷受到阻隔或分離,影響了藥卷間的傳爆。
(3)裝藥時,藥卷被搗實,增加了藥卷的密度,降低了爆轟的穩(wěn)定性。
(4)炸藥質量不好或變質,及因炮眼內炸藥受潮而失效。
(5)雷管起爆能力不足,起爆后炸藥達不到穩(wěn)定爆轟,由于某些不利因素的影響致使爆轟中斷,產生殘爆或爆燃。
(6)在深孔裝藥爆破中,由于管道效應而將爆轟方向末端藥卷壓死造成拒爆或成為殘爆。
(四)放空炮
1.放空炮的主要原因
(1)充填炮泥的質量不好。
(2)炮眼的間距過大。
2.預防放空炮的方法
(1)充填炮眼的炮泥質量及充填長度要符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。
(2)炮眼的間距和孔深要合理,并根據煤、巖層硬度和炮眼的角度選擇合適的裝藥量。
(五)緩爆
1.緩爆的原因
2.緩爆的預防措施
裝藥炮眼不響時,必須等到一定時間,才可沿線路檢查原因,進行處理。同時,一定要選擇質量合格的炸藥;起爆器充電要足;裝藥時按規(guī)定裝藥即可。
(六)炮煙熏人
炮煙就是放炮后產生的煙塵,它既包含炸藥爆炸產生的氣體,又包含爆炸產生的煤、巖粉塵。在炮煙濃度較大或長時間在含有炮煙的空氣中工作,人體不僅會吸入較多的粉塵,而且還會受到炮煙中一氧化碳、氧化氮、硫化氫、二氧化硫等有毒氣體的嚴重毒害,往往會發(fā)生炮煙熏人事故。
(七)放炮崩人
1.放炮崩人的原因
(1)爆破母線短,躲避處選擇不當,造成飛煤、飛石傷人。
(2)爆破時未執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中有關爆破警戒的規(guī)定,誤傷進入爆破區(qū)的人員。
(3)處理瞎炮(拒爆)未按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定程序和方法操作,致使瞎炮突響崩人。
(4)通電以后裝藥炮眼不響時,等候進入工作面的時間過短,或誤認為是網路故障而提前進入,造成崩人。
(5)未能防止雜散電流,造成突然爆炸而傷人。
(6)爆破制度執(zhí)行不嚴,工作混亂,往往發(fā)生在工作面有人工作時,另有他人用發(fā)爆器爆破,造成崩人。
1.炮煙熏人事故的原因
(1)所用炸藥質量低劣,變質嚴重,炮眼封泥不符合要求,炸藥爆炸反應不完全,有毒氣體生成量大。
(2)使用炸藥量過大,超過了通風能力,不能在規(guī)定的時間內迅速吹散炮煙。
(3)通風管理差,工作面風量不足,炮煙不能及時排出,作業(yè)人員提前進入工作面。
(4)掘進巷道長,炮煙長時間浮游在巷道中,使作業(yè)人員慢性中毒。
(5)作業(yè)人員在回風巷內,距放炮地點較近,炮煙濃度大,人員未能及時撤離。
2.預防炮煙熏人的措施
(1)不使用質量不合格或嚴重變質的炸藥,并保證炮眼封泥的充填質量。
(2)一次爆破的炸藥量與通風能力相適應。
(3)掘進工作面加強通風管理,風筒出風口距工作面的距離要適當,確保放炮后能盡快排出炮煙,創(chuàng)造一個良好的工作場所。
(4)放炮后,在放炮地點20m范圍內要充分灑水,以便吸收、溶解放炮產生的部分有毒有害氣體和煤、巖粉塵,掘進工作面要實施綜合防塵。
2.預防措施
(1)按《煤礦安全規(guī)程》和《作業(yè)規(guī)程》的規(guī)定,爆破母線要有足夠的長度,躲避處的選擇要能避開飛石、飛煤的襲擊;掩護物要有足夠的強度,.
(2)爆破時安全警戒必須執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。
(3)通電以后裝藥炮眼不響時,如使用瞬發(fā)雷管,至少等5min;如使用延期電雷管至少等15min;方可沿線路檢查,找出不響的原因,不能提前進入工作面,以免炮響崩人。
(4)采取防止雜散電流的措施,避免因雜散電流造成突然爆炸崩人。
(八)崩倒支架
1.放炮崩倒支架的原因
(1)支架不符合質量、規(guī)格要求,放炮前未經檢查或檢查后未認真加固。
(2)爆破參數選擇不當,炮眼布置不合理,爆破后有大塊煤、矸拋擲方向偏離巷道中心線。
2.預防崩倒支架的措施
(1)加強支架架設質量管理,放炮前必須對不合格的支架進行加固,頂梁與柱腿要用背板插嚴背實,角楔要打緊,相鄰支架要用撐木撐緊或用拉條固定。
(2)炮眼間距、角度、眼數、裝藥量要符合爆破圖表的要求,不合格的炮眼必須重打,否則不能裝藥放炮。
(九)爆破引爆(燃)瓦斯和煤塵
1.爆破引爆(燃)瓦斯和煤塵的原因
(1)空氣沖擊波的發(fā)火作用。
(2)熾熱或燃燒的固體顆粒的發(fā)火作用。
(3)氣態(tài)爆炸產物的發(fā)火作用。
2.防止爆破引爆(燃)瓦斯和煤塵的措施
(1)在掘進工作面爆破作業(yè)中,加強通風管理和瓦斯監(jiān)測,防止瓦斯積聚。當放炮地點附近20m以內風流中瓦斯?jié)舛冗_到1%時,禁止放炮。
(2)要正確選擇炮眼深度,炮眼抵抗線及炮泥堵塞長度和質量,并按規(guī)定操作,防止放炮火焰引起瓦斯、煤塵爆炸。
(3)有瓦斯或煤塵爆炸危險的煤層中,采掘工作面都必須使用取得產品許可證的煤礦許用炸藥,并應按危險程度選用相應安全等級的煤礦炸藥。
(4)采取綜合防塵措施。
