煤矿爆破安全教培知识.ppt

炸药爆炸反应三要素,1、反应过程中放出大量的热 反应热量的大小是衡量炸药作功能力大小的标志，反应进行的必需的首要条件。（铵梯炸药的热量约为4200000J/KG）2、爆炸反应速度快 炸药爆炸速度高达1500至8500M/S，反应时间仅为十万分之一到百万分之一秒，反应速度快是形成爆炸的必要条件，也是衡量炸药威力的重要因素。3、生成大量的气体产物 工业常用炸药生成的气体体积为700至1000L/KG，铵梯炸药爆炸生成的气体体积比原来增大了850至920倍。,1、稳定爆炸 爆炸反应速度高而且保持恒定的爆炸（爆轰）2、不稳定爆炸 反应速度较慢且变化不定的爆炸（爆炸）不稳定爆炸的爆速不仅低于爆轰，而且容易衰减，甚至熄爆，使炸药不能全部反应，以致产生半爆、爆燃或拒爆等现象，给爆破作业带来不安全因素。,爆轰,爆破工作中的两个重要概念自由面：被爆破的煤岩体与空气接触的界面 最小抵抗线：从装药中心到自由面的最短距离,自由面和最小抵抗线,最小抵抗线 药包几何中心到邻近自由面的垂直线称为最小抵抗线。最小抵抗线的方向，就是药包爆炸后，煤岩移动或抛掷的主要方向。,爆破作用的表现形式 装药爆破时，其爆破的表现形式与埋置药量和深度有关。装药量相同的装药埋置在岩石内部不同深度时，其作用结果也不相同。内部爆破作用：压缩区 裂隙区 震动区 外部爆破作用：,为了有效地进行爆破，总是要设法创造和利用自由面，合理布置炮眼和选择合理爆破方式。（掏槽眼 秒、毫秒延期电雷管爆破）规程规定：工作面有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，在岩石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。,自由面对爆破作用的影响,矿用炸药的种类与使用范围,炸药爆炸引燃引爆瓦斯的机理1、爆炸气体产物的直接作用 点火温度（炸药爆炸引起瓦斯燃烧或爆炸热的性能 感应时间 主要与爆炸产物的组成、爆温和爆热有关）2、炽热固体颗粒的作用（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，而且生成产物应完全都是气体。）3、爆破形成空气冲击波的作用 空气冲击波的压力、温度和作用时间是随着炸药的总量增加而增加的，因此，当爆热一定时，必须对药量加以控制。,煤矿许用炸药特点,1、根据炸药的安全等级限制炸药的爆热、爆温和爆压。2、炸药配比应接近于零氧平衡。3、爆炸反应要完全4、爆炸后无灼热固体产物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。,矿用炸药的种类,矿用炸药是指适用矿井采掘工程的炸药1、按主要组成成分分类 硝酸铵类炸药 含水炸药 硝化甘油类炸药2、按其使用范围分类 煤矿许用炸药 非煤矿许用炸药3、按炸药的组成分 单质炸药 混合炸药,煤矿许用炸药分级及选用,1、煤矿许用炸药分级：是指在特定条件下，炸药爆炸时对瓦斯煤尘的引爆能力而言的。按其安全等级分为5级2、煤矿许用炸药的合理选用规程规定：1）、低瓦斯矿井的岩石掘进工作面，必须使用安全等级不低1级的煤矿许用炸药。2）、低瓦斯矿井的煤层采掘工作面与半煤岩掘进工作面必须使用安全等级不低于2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3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3级的煤矿许用含水炸药。4）、在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面，都必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药。,煤矿许用炸药的组成及使用条件,1、铵梯炸药的组成 硝酸铵、梯恩梯、木粉、石蜡和沥青、食盐2、岩石铵梯炸药的品种及使用条件3、煤矿铵梯炸药的品种及使用条件 2号煤矿铵梯炸药（一级安全炸药）2号抗水煤矿铵梯炸药（一级安全炸药）3号煤矿铵梯炸药（二级安全炸药）3号抗水煤矿铵梯炸药（二级安全炸药）被筒炸药（用于高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域和煤与瓦斯突出危险的工作面）4、水胶炸药与乳化炸药5、被筒炸药6、离子交换炸药,矿用炸药的性能,1、炸药的作功能力和猛度 炸药的作功能力（威力）猛度（破碎程度）2、炸药的传爆和爆速以及影响传爆稳定性的因素3、炸药的爆热和爆温 炸药爆炸反应生成的热量称为爆热。单位是J/kg。炸药的爆温是指炸药爆炸瞬间爆炸产物被加热到最高温度。单位用温度（）表示。矿用炸药的爆温一般为20002500，而单质炸药的爆温则可达30005000。4、炸药的感度炸药在外界能量的作用下引起爆炸的难易程度为感度，也称为敏感度。热感度、机械感度、静电感度、爆轰感度、殉爆感度,起爆技术与起爆器材,电力起爆技术非电力起爆技术发爆器及其检测仪器起爆：使炸药局部失去相对稳定状态开始发生爆炸的过程起爆能：炸药起爆所需最低限度的起爆能量。井下常用的起爆材料主要有电雷管和煤矿许用导爆索。严禁使用火雷管、导火索、普通导火索。,电力起爆技术,一、瞬发电雷管 通入足够的电流，能在瞬间立即起爆的电雷管为瞬发电雷管。瞬发电雷管可分为普通型和煤矿许用型两种。前者可用于无瓦斯工作面，后者具有瓦斯安全性，可用于煤矿井下的各种采掘工作面。煤矿许用型瞬发电雷管和普通型瞬发电雷管的结构基本相同，它之所以具有瓦斯安全性，主要是在副起爆药（猛炸药）中加入了一定量的消焰剂，消焰剂通常采用氯化钾，以便降低爆温，消焰和隔离瓦斯与爆炸火焰接触作用，从而有效预防瓦斯爆炸。瞬发电雷管在巷道掘进中只能用于全断面分次爆破。规程规定：不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用,二、延期电雷管,1、秒延期电雷管：通入足够的电流后，以1秒或半秒间隔时间延期爆炸的电雷管为秒或半秒延期电雷管。用秒延期电雷管可以全断面一次爆破，具有增加自由面、爆破效率高、节省工时和炸药等优点。由于每段间隔的时间和总延期时间长，已大大超过了煤矿安全规程规定：最后一段延期时间不得超过130ms的规定，因此在有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面严禁使用。但可在地面和露天矿用于爆破。秒延期电雷管分为7段，用1.5A恒定直流电测定。各段从通电到电雷管起爆的延期时间及脚线标志。,2、毫秒延期电雷管,毫秒延期电雷管：通入足够电流后，以若干毫秒间隔时间延期爆炸的电雷管。毫秒延期电雷管分为普通型和煤矿许用型两种。普通型毫秒电雷管由于金属管壳、加强帽、聚乙稀绝缘脚线包皮等在雷管爆炸时生产灼热碎片和残渣，延期药燃烧时喷出高温颗粒残渣，副起爆药爆炸时的产生高温火焰等原因，有引燃、引爆瓦斯的可能，故不能用于煤矿生产的采掘工作面。煤矿安全规程规定：在采掘工作面，必须使用煤矿许用瞬发电雷管或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130ms。,2、毫秒延期电雷管,我国生产的毫秒延期电雷管共20段，其中15段为煤矿许用型。620段为普通型。各段的区分办法，多采用脚线配色、管体上色，用标牌区分几种，其中110段根据脚线的不同配色予以区分。必须牢记各雷管的脚线颜色，尤其是15段的煤矿许用毫秒延期电雷管。毫秒延期电雷管具有适用条件广，爆破安全，工序少，时间短，适用于掘进巷道全断面一次起爆和炮采工作面一次爆破的优点，在煤矿井下已得到了广泛应用。,发爆器及其检测仪器,规程规定：“井下爆破必须使用发爆器。开凿或延深通达地面的井筒时，无瓦斯的井底工作面中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”。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）。,爆 破 作 业,爆破说明书与炮眼布置一、爆破说明书的作用与内容 炮眼布置图 炮眼说明表 预期爆破效果表 修改补充二、爆破作业图表示例三、炮眼布置形式炮采工作面炮眼布置（按位置不同分顶眼、腰眼、和底眼）布置形式（单排眼 双排眼 三花眼 五花眼）主要参数（炮眼角度 炮眼间距 炮眼深度 炮眼装药量）掘进工作面炮眼布置 种类及作用（掏槽眼 辅助眼 周边眼）掏槽方式（斜眼掏槽 直眼掏槽 混合掏槽）爆破参数（炸药消耗量 炮眼深度 炮眼直径 炮眼数目）炮眼利用率：（衡量爆破效果的主要指标）,领退爆炸材料,规程规定：“煤矿企业必须建立爆炸材料领退制度，电雷管编号制度和爆破材料丢失处理办法。电雷管（包括清退入库的电雷管）在发给爆破工前，必须用电雷管检测仪逐个做全电阻检查，并将脚线扭结成短路，严禁发放电阻不合格的电雷管电雷管的编号 电雷进行编号是对爆炸危险品进行严格管理的一项严重措施，目的是为了防止爆破工私下互相转手或自违章处理电雷管或丢失，以及防止丢失的雷管流失到社会造成更大危害。雷管编号后，对于雷管的丢失，容易查找责任者，也有利于增强爆破工的责任心。电雷管编号制度，就是在雷管外壳上贴或刻印上每个爆破工的编号，发放电雷管时，发放工要登记上每个爆破工领取的各种电雷管的数量和编号，由爆破材料管理工记录由保存被查。,井筒内运送爆炸材料，必须遵守下列规定：1、电雷管和炸药必须分开运送，但在开凿或延深井筒时，符合本规程第345条的，不受此限。2、必须事先通知绞车司机和井上、下把沟工。3、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，不得滑动。运送其它类炸药时，爆炸材料箱堆放的高度不得超过罐笼高度的2/3。4、在装有爆炸材料的罐笼或吊桶内，除爆破工或护送人员外，不得有其他人员。5、罐笼升降速度，运送硝化甘油类炸药或电雷管时，不得超过2M/S；运送其它类爆破材料时，不得超过4M/S。吊桶升降速度，不论运送何种爆破材料，都不得超过1M/S。司机在启动和停绞车时，应保证罐笼或吊桶不震动。6、交接班、人员上下井的时间内，严禁运送爆破材料。7、禁止将爆破材料存放在井口房、井底车场或其它巷道内。,爆炸材料运输,爆炸材料运输,井下用电机车运送爆破材料时，机车司机和运送人员必须遵守下列规定：1、炸药和电雷管不得在同一列车内运输。如用同一列车运输，装有炸药与电雷管的车辆之间，以及装有炸药或电雷管的车辆与机车之间，必须用空车分别隔开，隔开长度不得小于3M。2、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厢内，车厢内部应铺有胶皮或麻袋等软质垫层，并只准放一层爆炸材料箱。其它类炸药箱可以装在矿车内，但堆放高度不得超过矿车上缘。3、爆炸材料必须有井下爆炸材料库负责人或经过专门培训的专人护送。跟车人员、护送人员和装卸人员应坐在尾车内，严禁其它人员乘车。4、列车的行驶速度不得超过2M/S。5、装有爆炸材料的列车不得同时运送其它物品或工具。,爆炸材料运输,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1M/S。运输电雷管的车辆必须加盖，加垫，车厢内要用软质垫物塞紧，以防止因强烈震动和撞击而引发摩擦感度高的电雷管发生爆炸相继引发炸药爆炸连锁反应。而扩大灾情。,爆炸材料运输,用人力运送爆炸材料应遵守规定：1、电雷管必须由爆破工亲自运送，炸药应有爆破工或在爆破工监护下由其他人员运送。2、爆炸材料必须装在耐压和抗撞冲，防震，防静电的非金属容器内。电雷管和炸药严禁装在同一容器内。严禁将爆炸材料装在衣袋内。领到爆炸材料后，应直接送到工作地点，严禁中途逗留。3、携带爆炸材料上下井时，在交接班时，在每层罐笼内搭乘的携带爆破材料的人员不得超过4人，其他人员不得同罐上下。4、在交接班、人员上下井的时间内严禁携带爆炸材料人员沿井筒上下。,爆炸材料运输,须用人工搬运爆破材料时，除必须遵守上述规定外，还必遵守国家爆破安全规程下列有关规定：1、运送人员在井下应随身携带完好的带绝缘的矿灯。2、炸药和电雷管应分别放在两个专用背包（木箱）内，禁止装在衣袋内。3、领到爆破材料后，应直接送到爆破地点，禁止乱丢乱放。4、不得提前班次领取爆破材料，不得携带爆破材料在人群聚集的地方停留。5、一人一次运送的爆破材料量不得超过：同时运搬炸药和起爆材料10公斤；拆箱（袋）运搬炸药20公斤；严禁用刮板输送机和带式输送机运输爆炸材料。,装配起爆药卷,装配引药是将电雷管装入药卷顶部，制成起爆药卷的作业过程。装配引药必须按下列程序要求进行：一、装配地点的选择（第326条）二、引药数目的确定（第326条）三、抽取单个电雷管（第325条）四、装配起爆药卷（第326条）五、起爆药卷保存六、注意事项,装药,一、安全装药程序 在井下放炮地点放炮作业时，放炮员 班组长和瓦斯检查员必须对放炮地点的通风、瓦斯、煤尘、顶板、支护、爆破器材等全面检查，确认可以装药时，方可按下列程序进行装药。1、验孔 2、清孔 3、装药（三项规定）4、封孔 5、电雷管脚线悬空（规程规定）,二、装药注意事项1、硬化的硝酸铵类炸药在装药前必须用手揉松，使其不成块状，但不得将药包纸损坏，严禁使用硬化到不能用手揉松的硝酸铵类炸药，也不能使用破乳或不能用手揉松的乳化炸药。2、不得使用水分含量超过0.5的铵梯炸药。3、潮湿或有水的炮眼应使用抗水型炸药。4、不得装“盖药”或“垫药”。5、不得装错电雷管的段数。6、毫秒电雷管不得跳段使用。7、一个炮眼内不得装两个引药。,装药,三装药安全要求（共12项）爆破工在装药前，必须对装药工作面附近进行检查，发现有下列情况之一时，必须报告班组长，及时处理，未妥善处理前不得装药。其中规程规定：1、掘进工作面控顶距不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或留有伞檐时。2装药前爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时。3爆破地点附近20米以内，有矿车、未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上时。4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。5采掘工作面无风，微风时。,装药,装药,6炮眼内煤、岩粉未清除不干净时 7没有合乎质量和满足数量要求的粘土炮泥和水炮泥时 8发现炮眼缩小，坍塌或有裂缝时 9工作面正在打眼、装岩时 10炮眼深度与最小抵抗线小于煤矿安全规程规定时 11、过断层、冒顶区无安全措施时 12、有冒顶、透水、瓦斯突出预兆时,炮泥和封泥,一、炮泥的作用粘土炮泥的作用：能提高炸药的爆破效果 有利于爆破安全水炮泥的作用：有利于矿井安全生产 改善井下的劳动环境二、封泥质量要求 1、炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余部分，应用粘土炮泥封实。2、炮眼封泥也可用不燃性的、可塑性松散材料。3、对无封泥、封泥不足或不实的炮眼，都严禁爆破。4、严禁用煤粉、块状材料或其他可燃材料作炮眼封泥。三、封泥长度（第329条）规程规定：（共六项）,一、放炮母线与联接线使用要求（第334条）爆破母线和联结线，应符合下列要求（13项）二、联线方法与要求三、联线方式 掘进工作面联线方式 串联 并联（井下一般不使用并联和混联）混联 炮采工作面联线方式 联线方式都是大串联法,联线,爆破,一、爆破制度“一炮三检制”：在采掘工作面装药前、放炮前和放炮后，爆破工、班组长和瓦斯检查员都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯，放炮地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1%时，不准装药、放炮；放炮后瓦斯浓度达到1%时，必须立即处理，并不准用电钻打眼。,爆破,二、爆破后作业程序及注意事项 1、巡视放炮地点 2、撤除警戒 3、发布作业命令 4、洒水降尘 5、处理残、瞎炮。三、回采工作面一组装药分次起爆的害处（共8项）规程规定：严禁在一个回采工作面使用2台发爆器同时进行爆破。在有瓦斯或有煤尘爆炸危险的采掘工作面，应采用毫秒爆破，在掘进工作面应全断面一次起爆；在回采工作面，可分组装药，但一组装药必须一次起爆。,特殊情况下的爆破,一、裸露爆破的危害 1、爆炸火焰直接与井下的空气接触，容易引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸 2、爆破方向与爆破能量难以控制，容易造成生产事故。3、由于裸露爆破在空气中的震动强烈，易扬起沉积的煤、岩尘，不利于工人身体健康，易引起煤尘爆炸 4、爆破效果差，浪费炸药,特殊情况下的爆破,二、爆破方法处理溜煤眼堵塞必须遵守的规定：1、必须采用取得煤矿许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安全炸药。2、每次爆破只准用1个煤矿许用电雷管，最大装药量不得超过450克 3、爆破前必须检查溜煤眼内堵塞部位的上部和下部空间的瓦斯。4、爆破前必须洒水。,爆破事故的预防与处理,一、早爆的原因意外爆炸与早爆 意外爆炸一般是发生在进入装药之前发生；早爆一般发生在爆炸作业的装药和连线工作后发生。这两种爆破事故形成原因主要为：1、对爆破材料管理不善，致使雷管和爆药受到严重的撞击和抗压时而引起意外爆炸或早爆。2、静电和杂散电流。如接触爆破材料的人员违反煤矿安全规程规定，穿着可以产生静电的服装；随着井下电气设备的增多，有时井下杂散电流可达数十安培，杂散电流通过通道、潮湿的煤岩壁导入雷管脚线。,爆破事故的预防与处理,3、雷管脚线或放炮母线未扭结成短路，连接发爆器前，脚线或母线与漏电电缆相接触时，发生早爆或意外爆炸。4、各种起爆材料与炸药都具有一定的爆轰感觉度，一处进行爆炸作业时，可能引爆附近另一处炮眼或未将爆破材料未放到警戒线外的安全地点的爆破材料引爆。5、未按规定处理或拒爆及残爆的爆破材料，及处理不当时会发生意外爆炸。二、预防早爆的措施,爆破事故的预防与处理,一、产生拒爆或瞎炮的原因 放炮时，通电后出现放炮不响，或放炮后由于某种原因造成的部分或单个雷管不爆的现象。把拒爆的前一种称为全网路拒爆，后种称为瞎炮或残爆。产生拒爆的原因有以下几方面：1、使用的炸药变质。2、雷管电阻丝折断；雷管变质或雷管质差。3、联接的雷管数量大大超过放炮器起爆能力。4、发爆器有故障，不能够引爆雷管。5、进行多种工作时操作不当，造成雷管脚线折断或绝不良形成短路和断路。6、不同规格，不同厂家，不同材质的雷管混用。7、发爆器当放炮母线、母线与脚线。脚线与脚线之间接触不良出现短路，断路，阻力增大，漏联，误接时都可能造成拒爆。二、拒爆的预防,爆破事故的预防与处理,三、拒爆或瞎炮、残爆的处理 规程规定：通电以后装药炮眼不响时，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，再等一定时间（使用瞬发电雷管时，至少等5分钟，使用延期电雷管时，至少等15分钟），才可沿线路检查，找出不响的原因。1、全网路拒爆的处理 2、局部拒爆（或残爆）的处理规程规定：（第342条）（四个严禁）（在距拒爆炮眼至少0.3米处另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆）,一、发生残爆、燃爆和迟爆的原因 1、装药方法不正确出现盖药和垫药。2、炮眼内煤；岩粉未清除，使药卷受到阻隔或分离，影响了药卷间的传爆。3、装药时，药卷被压实，使药卷密度增加，爆轰稳定性降低。4、炸药质量不好，或使用变质炸药；炸药在爆眼内受潮水而失效。5、雷管起爆能力不足，或其它因素影响，致使爆轰中断，产生残爆或爆燃。6、在深孔小直径爆破时，由于管道效应而将来端药卷压死，出现残爆。二、预防残爆、爆燃和迟爆的措施,残爆、爆燃和迟爆,一、放空炮的原因 炮眼内装药，在爆破时未能对周围介质破坏作用，而是没炮眼口方向崩出的现象称为放空炮。出现放口炮的原因有：1、充填炮眼的炮源质量不好封绝，长度不符合规定，使爆破力克服不了煤岩的最小抵抗线的阻力，而由炮眼口冲击。2、炮眼的间距过大，炮眼方向与最小低抗线方向重合，都会产生放空炮现象。二、预防放空炮的方法,放空炮,一、放炮崩人事故的原因 1、爆破线短，躲避处选择不当，造成飞煤，飞石伤人。2、爆破时，未执行煤矿安全规程中有关放炮警戒规定，误伤爆破区域的人员。3、处理拒爆时未执行煤矿安全规程规定的程序和方法操作，致使拒爆炸药突然爆炸伤人。4、通电后发生拒爆或迟爆时，等候进入工作面的时间过短，提前进入爆破区域，造成崩人。5、未能防止杂散电流，造成药突然爆炸的崩人。6、放炮制度不严，工作混乱，往往发生在工作面有人工作时，另有他人通电放炮造成崩人。二、预防放炮崩人的措施,放炮崩人事故,一、放炮崩倒支架的原因 1、支架（柱）架设质量差，放炮时支架被崩倒。2、爆破设计不合理，或局部区域情况变化后没有及时调整爆破设计，造成爆破时有大块爆岩石，崩坏，崩倒支架。3、钻眼作业不当，炮眼角度偏斜，炮眼线装药过多，炮泥装得少，质量差，放炮时支架崩倒。4、采煤工作面炮道宽度小，太靠近支架，放炮时崩倒支架。预防放炮崩倒支架的措施二、放炮造成冒顶的主要原因 1、顶眼距顶板距离太小或直接打入顶板内，放炮时造成冒顶。2、采掘工作面遇有地质构造，顶板松软破碎，未采取少药，放小炮的办法而造成冒顶。3、顶眼装药量大，爆破时顶板冲击强烈造成冒顶。4、一次起爆数量大，空顶面积大，或崩例支架，而未及时支护造成冒顶。预防的方法,放炮崩倒支架及冒顶事故,