煤矿爆破工1安全爆破技术第七章.ppt
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1、第七章 爆破作业,本章要点,熟练掌握电爆网络的连接与检测技术,熟练掌握起爆方法掌握井巷掘进爆破技术,井巷爆破控制技术,影响爆破效果的因素了解不同种类炮眼的作用,掌握炮采工作面炮眼的种类,布置,掌握检查炮眼质量的技能,熟练掌握炮采工作面间隔分组爆破、毫秒爆破的技术。,第一节 起爆技术,一、电爆网络的联接方式电爆网络:一般是指在连线工作完成后,由雷管、母线等共同组成的电路。电爆网络的基本形式:串联、并联、混联。,二、起爆方法,按引爆药包的方式:雷管引爆,导爆索引爆;按雷管点燃方式:火雷管起爆法,电雷管起爆法,导爆管雷管起爆法;按接线方式:有线起爆法和无线起爆法;按激发方式:电力起爆法和非电起爆法;
2、,二、起爆方法,药包起爆,雷管起爆法,导爆索起爆法,火雷管起爆法,电雷管起爆法,导爆管雷管起爆法,电力起爆法,非电起爆法,2008年6月30日火雷管和导火索禁止在矿山使用,火雷管起爆法也停止使用。,二、起爆方法,起爆网路:工程爆破是通过群药包的组合共同作用实现的。向各个个体药包传递起爆信息和能起爆量的系统称起爆网路。连接方式:串联、并联和混联等。,二、起爆方法,导爆索起爆网路,导爆管起爆网路,电力起爆网路,非电起爆网路,混合起爆网路,二、起爆方法,1、电力起爆法与电爆网路 电力起爆法是利用电源产生的电流起爆电雷管而使装药爆炸的一种方法。电力起爆主要器材包括电雷管、导电线、和起爆电源。,二、起爆
3、方法,电力起爆的优缺点:1)优点电力起爆法所用的电雷管、导线、网路连接件和电源等器材,都可以使用仪器仪表进行检测,保证器材和网路的可靠性;可以按设计要求对网路进行理论计算;一次可以起爆多个装药,并且能够有效地控制每个装药的起爆顺序和时间,以达到较为理想的爆破效果;可以在远距离按时起爆装药,保证作业人员安全。,二、起爆方法,(2)缺点电力起爆网路连接与器材加工比较复杂;电力起爆网路需要精心计算和用专门的仪器反复进行检测;在有外来电流的作用下,容易引起早爆而发生爆炸事故,另外起爆网路消耗大量的导线从而提高了爆破的成本。,二、起爆方法,电力起爆网路,一般常用的联结方式有串联、并联、串并联、并串联4种
4、。同时根据网路的重要程度可作成单式或复式起爆网路。所谓复式网路,就是在爆区或某一支路上的所有药室中,以相同接线方式平行设置两套相同的网路(称正、副起爆网路)。这样准爆率就提高了一倍。,二、起爆方法,2、非电力起爆(1)导爆索起爆法导爆索起爆法利用导爆索直接起爆炸药,或者利用导爆索传递爆轰波,组成起爆网路。但导爆索需要雷管起爆。,二、起爆方法,导爆索起爆法优缺点优点:操作简单,使用方便;传爆可靠,安全性好;爆速高,可以提高低爆速炸药的爆速;可以使成组装药的深孔或药室同时起爆,也可以实现延期时间不大的微差起爆;适合在有杂散电流的环境下使用。装药过程中可以先不接雷管,因此操作安全。,二、起爆方法,缺
5、点:成本高,不宜普及;不能用仪表检查网路质量;实现多段微差起爆比较困难;爆破噪音和空气冲击波较大,不宜在城市和拆除爆破中使用。,二、起爆方法,(2)导爆管起爆法与网路形式导爆管起爆法也叫非电导爆系统。它是利用塑料导爆管来传递冲击波,引爆雷管进而起爆装药的一种起爆方法。这种方法具有导爆索起爆法的优点,又比导爆索起爆法经济安全,适合各类工程。,二、起爆方法,导爆管起爆网络的优缺点优点:用料省成本低,导爆管每米重56g,药芯炸药1620mg,与普通导爆索和导火索比较可节省棉沙、炸药、纸张等原材料;从根本上解决了杂散电流对起爆网路的干扰,技术性能上完全达到电力起爆网路的要求;导爆管传爆过程中声响小,没
6、有破坏作用,可以贴着人体的皮肤传爆,安全可靠;导爆管网络敷设连接比较简单,节省作业时间,效率高。,二、起爆方法,缺点:导爆管起爆法不能用于有瓦斯或矿尘爆炸危险的作业场所;网路敷设好后,无法用仪表仪器检查线路好与坏;导爆管本身强度有限,施工过程中要特别注意管壁破损;在高寒地区使用时,导爆管的硬化易造成传爆性能下降而影响起爆;在井下或大区爆破使用时,要考虑井下冲击波和地震波对导爆管网络的破坏。,(3)利用导爆管固有延期实现延期 在某些微差爆破中,微差时间间隔要求准确,并且能够按需要连续可调。而有些微差时间间隔要求比较小,毫秒延期雷管系列中的最低段别也满足不了,这样就有必要在爆破网路中利用导爆管的固
7、定延期来满足时间间隔的要求。这种比毫秒雷管最低段别的延期还要短的微差时间间隔,有时也称半段延期。,二、起爆方法,三、导爆管起爆法,1、导爆管起爆法的主要组成:(1)击发元件(2)连接元件(3)传爆元件,三、导爆管起爆法,按连接方式分类,串联,并联,混联,按爆破网路传爆可靠程度分类,单式爆破网路,复式爆破网路,簇联,2、导爆管起爆法网路连接形式,三、导爆管起爆法,串联电爆网络,3、网络形式,三、导爆管起爆法,并联电爆网络,三、导爆管起爆法,并串联电爆网络,三、导爆管起爆法,并串并电爆网络,四、导爆索起爆方法,雷管炸药包导爆索,要正确掌握连接导爆索的方法 不能使用被水或油浸过的导爆索 导爆索可以加
8、工制成起爆结直接起爆装药 人员远离导爆索,加工要求,四、导爆索起爆方法,五、爆破器材应用安全技术,1、一般规定(1)各种爆破作业均应使用符合国家标准或行业标准的爆破器材。(2)进行爆破器材加工和爆破作业的人员,不应穿戴产生静电的衣物。,五、爆破器材应用安全技术,(3)在爆破工程中推广应用爆破新技术、新工艺、新器材、新仪表,应经有关部门或经授权的行业协会批准。(4)在潮湿或有水环境中使用的爆破器材,应作防潮防水处理;使用抗水炸药时,应对起爆器材作防水处理。,五、爆破器材应用安全技术,2、爆破器材的现场测试、检验(1)在实施爆破作业前,应:对所使用的爆破器材进行外观检查;对电雷管进行电阻值测定;对
9、使用的仪表、电线、电源进行必要的性能检验。,五、爆破器材应用安全技术,(2)爆破器材外观检查项目应包括:雷管管体不应压扁、破损、锈蚀,加强帽不应歪斜;导火索和导爆索表面要均匀且无折伤、压痕、变形、霉斑、油污;导爆管管内无断药,无异物或堵塞,无折伤、油污、穿孔,端头封口;粉状硝铵类炸药不应吸湿结块,乳化和水胶炸药不应稀化或变硬。,第二节 井巷爆破技术,一、工作面和炮孔布置,炮孔,掏槽孔,辅助孔,周边孔,顶孔,底孔,帮孔,各炮孔的作用,1.掏槽孔:在工作面上首先造成一个 槽腔作为第二个自由面,为其他炮孔的爆破创造有利条件。2.辅助孔:扩大和延伸掏槽的范围,大量崩落岩石。周边孔:控制平巷断面规格形状
10、。为了提高其他炮孔的爆破效果,掏 槽孔应比其他炮孔加深0.150.25m,掏槽孔的形式,掏槽孔,倾斜孔掏槽,平行空孔直线掏槽,混合式掏槽,单向掏槽,锥形掏槽,楔形掏槽(使用广),龟裂掏槽,桶形掏槽,螺旋形掏槽,1、倾斜孔掏槽(1)单向掏槽,(2)锥形掏槽,(3)楔形掏槽,2、平行空孔直线掏槽(1)龟裂掏槽,(2)桶形掏槽,(3)螺旋形掏槽,3、混合式掏槽,辅助孔和周边孔的布置原则,1、布孔均匀:一般辅助孔取0.51.0m,周边孔取0.40.8m,周边孔距巷道轮廓线取0.10.2m。2、底孔布置注意几点:(1)间距0.40.7m,抛渣爆破时,取小值;(2)孔口高出0.10.2m,孔底低于底板0.
11、10.2m,抛渣爆破时,孔加深0.2m左右;(3)装药量介于掏槽孔和辅助孔之间,装药高度为孔深的0.50.7倍,抛渣爆破时,每孔增加12个药卷。,掘进工作面炮眼类型和作用,掏槽眼:位于巷道断面中下部,为辅助眼增加爆破自由面。辅助眼:位于掏槽眼和周边眼之间,辅助眼大量崩落岩石并为周边眼增加自由面。周边眼:形成巷道断面,并使巷道断面、坡度等符合作业规程的规定。,立井掏槽眼布置(一),园锥形掏槽,一级筒形形掏槽,立井掏槽眼布置(二),二级筒形掏槽,三级筒形掏槽,楔 形 掏 槽,水平或倾斜巷道掏槽方式,单斜掏槽 1、斜眼掏槽 扇形掏槽 3、混合掏槽 锥形掏槽 楔形掏槽 直线掏槽 菱形掏槽2、直眼掏槽
12、角形掏槽 五星掏槽 螺旋掏槽,斜眼掏槽(一),单斜掏槽适用于各种岩石,扇形掏槽适用于软岩层中有弱面可被利用的巷道,斜眼掏槽(二),锥形掏槽适用于只有一个自由面的坚硬或均质岩石,楔形掏槽适用于各种岩石,直眼掏槽(一),直线掏槽适用于整体性较好的韧性岩石和较小的巷道断面,菱形掏槽适用于各种岩石,直眼掏槽(二),角柱掏槽适用于中硬岩石;使用电雷管分两段起爆。,五星掏槽适用于各种岩石;使用电雷管分两段起爆。,直眼掏槽(三),螺旋掏槽适用于中硬岩石;使用电雷管分三段或四段起爆。,混合掏槽,菱形直眼混合掏槽适用于断面较大、岩石较硬的巷道,三角形直眼混合掏槽适用于断面较大、岩石较硬的巷道,掘进爆破参数,(1
13、)炸药消耗量:装药过少:欠挖。装药过大:浪费,破坏围岩、支架、设备,产生大量有毒有害气体等。(2)炮眼直径:比药包直径大57mm(药包直径32或35)。(3)炮眼深度:一般0.82.0m,掏槽眼比其他炮眼深0.2m。(4)炮眼数目:少:易出大块矸石,巷道轮廓差。多:工时成本高。,二、回采工作面爆破技术,顶板,底板,顶眼,腰眼,底眼,单排眼布置,6575,底板,顶板,工作面,双排眼布置,6575,7580,顶板,底板,煤壁,三排眼布置,6575,7580,顶板,底板,煤壁,炮采爆破参数,(1)炸药消耗量:底:腰:顶1:0.75:0.5 装药量:软、中硬、硬为150250g、200300g、250
14、350g。(2)炮眼直径:比药包直径大57mm(药包直径32或35)。(3)炮眼深度:一般1.01.2m(顶板条件较好的可用1.62.0m),炮眼深度比循环进度深0.2m。(4)炮眼间距:间距与深度之比3:5,一般1.01.2m。(5)炮眼角度:炮眼于煤壁的水平夹角6575;顶眼仰角510,眼底距顶板0.30.5m;底眼俯角1015,眼底距底板0.10.2m。(6)起爆方式:毫秒爆破比瞬发雷管爆破效力要高31%50%。,炮采工作面的“七不、二少、三高”,“七不”:(1)不发生爆破伤亡事故,不发生引燃、引爆瓦斯或煤尘事故;(2)不崩倒支柱,防止冒顶事故;(3)不崩破顶板,便于支护,降低含矸率;(
15、4)不留底煤和伞檐,便于攉煤和支柱;(5)不弯,使工作面平、直、齐,保证循环进度;(6)不崩翻刮板机,不崩坏油管和电缆;(7)块度均匀,不出大块煤,减少人工二次破碎量。,“二少”:(1)减少爆破次数,增加一次爆破的炮眼个数,缩短爆破时间;(2)材料消耗小,合理布置炮眼,装药量适中,降低炸药、雷管消耗。“三高”:(1)块煤率高;(2)回采率高;(3)自装率高。,三、毫秒爆破技术,1、定义:毫秒爆破:又叫微差爆破,是利用毫秒雷管或其它毫秒延期装置,使成群的药包以毫秒级的时间间隔,控制炮眼按预定的顺序先后分组起爆的方法。2、毫秒爆破的安全性经测定在高瓦斯矿井中爆破后360ms以内的瓦斯浓度一般不会超
16、过1%;毫秒爆破相邻段之间的间隔时间只有25ms,煤矿安全规程规定:煤矿许用毫秒电雷管最后一段延期时间必须在130ms以内(只有360ms的1/3)。瞬发雷管的缺点:一次爆破很难达到爆破要求;使用瞬发雷管分次爆破容易瓦斯超限(可达110%)。,3、毫秒爆破的优点:(1)一次爆破可以增加起爆雷管数,缩短爆破时间和炮后检查的时间,提高效率;(2)提高爆破安全性,有效解决二次起爆引爆瓦斯、煤尘,保证“一炮三检”、一次装药一次起爆、严禁2台发爆器同时在一个工作面爆破等制度的实施。(3)具有补充爆破作用;(4)降低单位炸药消耗量;(1020%)(5)降低爆破时产生的地震作用;(1/32/3)(6)大大减
17、轻爆破工的劳动强度和提高劳动的安全性;,4、毫秒爆破安全措施(1)严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度;(2)在震动爆破时,煤矿许用毫秒电雷管严禁跳段使用,总延期时间必须控制在130ms以内;在采掘工作面爆破时最后一段延期时间不得超过130ms。(3)毫秒爆破应装水泡泥,封孔长度必须符合要求;(4)毫秒雷管使用前要测量导通电阻,并计清段数;(5)采掘工作面应一次装药全断面一次起爆;不能一次起爆的应制定安全措施,进行分组装药,分组起爆;(6)相邻两炮眼的距离不得小于0.4m。,四、光面爆破,爆破后使巷道成型规整,符合设计断面轮廓要求,保持围岩稳定,不产生或很少产生炮震裂缝的控制爆破为光面爆
18、破,简称光爆。1、光爆分类:(1)轮廓线光爆法:周边眼是沿巷道轮廓线打一圈密集而不装药的炮眼,经相邻一排炮眼爆破后与巷道围岩切开。(2)预裂爆破法:沿巷道轮廓线布置一圈密集的周边眼,采用低密度弱威力炸药,首先引爆周边眼的炸药,使各炮眼间形成相互连通的破裂面,使主爆体与周围岩石分割开。(3)普通光爆法(也叫修边爆破):周边眼在其它炮眼爆破后最后起爆。,2、光面爆破参数(1)周边眼眼距和最小抵抗线ME/WM炮眼临近系数,0.81.0时效果最佳;E周边眼眼距;W周边眼最小抵抗线 即光面层厚度;,周边眼眼距E,光面层厚度W,周边眼内第一层辅助眼,(2)装药量:,光爆眼应采用爆速低、密度小、感度高和爆轰
19、稳定的低威力炸药。1、表中数值适用于号岩石铵锑炸药;2、预裂爆破时周边眼间距要减少1530%,每米装药量则应增加1530%;3、预留光爆层时周边眼抵抗线可增大1530%。4、用延期雷管起爆时,周边眼间距要适当减小,装药量要增大。,(3)装药结构,小直径药卷连续反向装药,空气间隔分节反向装药,单段空气柱式反向装药,空气柱,炸药,雷管,雷管脚线,炮泥,第二章 爆破器材第一节 炸药,一、矿用炸药适用于矿井采掘工程的炸药。煤矿常用炸药:岩石铵锑炸药、煤矿许用铵锑炸药、岩石水胶炸药和煤矿许用水胶炸药、岩石乳化炸药和煤矿许用乳化炸药。1、矿用炸药分类:,2、矿用炸药的组分(1)铵锑炸药硝酸铵:含6585%
20、,感度低,成本低,是理想的氧化剂;但易吸湿和结块。梯恩梯:即三硝基甲苯,含量不超过20%,化学性质稳定,吸湿性弱,不易变质,机械感度和热感度低,但爆轰感度高,不溶于水,在水中也能被起爆,爆炸威力较大。木粉:作为可燃剂,平衡硝酸铵中多余的氧;作为疏松剂,可阻止硝酸铵结块。木粉还能提高炸药的敏感性。石蜡和沥青:是防潮剂。食盐:是消焰剂和阻化剂。非抗水型1号、2号、3号 岩石铵锑炸药 抗水型3号、4号铵锑炸药 煤矿许用铵锑炸药 非抗水型2号、3号 抗水型2号、3号 被同炸药,(2)水胶炸药水胶炸药的组分有氧化剂、可燃剂、敏化剂、胶凝剂、交联剂、表面活性剂和水。与浆状炸药的主要差别在于它所采用的敏化剂
21、为水溶性的硝酸甲胺和硝酸三甲胺等,这样的敏化剂分散均匀,提高了药卷的起爆感度和降低了爆轰的临界直径,从而可制成小直径的雷管敏感的药卷。岩石水胶炸药(威力大、抗水性好、安全性高、水胶炸药 对机械火花不敏感、有毒气体少、价格低)煤矿许用水胶炸药(加入了消焰剂食盐、氯 化铵的岩石水胶炸药),(3)乳化炸药 乳化炸药是借助乳化剂的作用,使氧化剂盐类水溶液的微滴,均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中,形成一种油包水型的乳胶状炸药 特点是密度高、爆速大、猛度高、抗水性能好、临界直径小、起爆感度好,小直径情况下具有雷管敏感度。它通常不采用火炸药为敏化剂,生产安全,污染少。,3、煤矿
22、许用炸药的要求,(1)爆热、爆温、爆压应符合安全等级要求;(2)炸药反应必须完全;(3)氧平衡应接近零氧平衡;(4)应加入消焰剂;(5)不含有易燃物;(6)有较好的爆轰感度和传爆能力。,4、煤矿炸药安全等级要求,(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的煤矿许用炸药;(2)低瓦斯矿井的煤层采掘工作面、半煤岩巷掘进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、低瓦斯矿井的低瓦斯区域必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。(4)煤与瓦斯突出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。同一工作面不得使用不同品种的炸药。,煤矿许用炸药的安全等级及使用范围,矿
23、用炸药常见异常及其影响,第二节 矿用雷管,1、雷管分类,矿用电雷管分类,瞬发电雷管按作用时间 秒延期电雷管 毫秒延期电雷管 普通电雷管按使用条件 瞬发电雷管 煤矿许用电雷管 毫秒延期电雷管,2、雷管的结构,火雷管:它由管壳、正副装药、加强帽组成。管壳的一端开口,另一端封闭并带有凹槽,起聚能作用,结构如图 1管壳;2传火孔;3加强帽;4二硝基重氮酚(DDNP);5加强药;6聚能穴,(1)管壳:按管壳材料可分为,金属壳铜、铁、铝管壳雷管;非金属壳塑料、纸管壳雷管。作用:防止装药爆炸时所受的侧向扩散,保证起爆能力;确保安全;提高雷管的防潮能力。(2)起爆药:它直接受导火索火焰作用,首先爆轰。目前国产
24、雷管大多采用二硝基重氮酚(DDNP)。(3)副装药:它由起爆药爆轰而引爆,用于加强起爆药的威力。通常由钝化黑索金,特屈儿或黑索金一梯恩梯(TNT)压制而成。(4)加强帽:加强帽为中心带有一小孔的金属罩,多为铜或铁材冲压而成。它的作用有三个:减少起爆药的暴露面积、提高抗震能力并减少受外界作用的可能性、增加雷管的安全性;增加雷管的防潮能力;它在雷管中形成一个密闭小室,提高雷管起爆的可靠性和起爆能力。,3雷管号数和起爆能力,工业雷管按其装药量的多少分为十个等级。号数愈大,起爆药量愈多,则起爆能力愈强。工业爆破较常用的是8号和6号雷管。雷管铅板穿孔试验:把雷管聚能穴端放置于直径为50mm、厚为501m
25、m的铅板中央,铅板用内径40mm的钢管架空,如图32。雷管起爆后,铅板被击穿的孔径应不小于雷管外径方为合格。1导火索;2雷管;3铅板;4钢圈;5防爆箱;6铅衬,4、电雷管,其基础部分与火雷管相同。两者的区别仅在于采用电引火装置,此装置由桥丝、药头、塑料塞和向管外引出的两根绝缘导电线脚线组成。(1)瞬发电雷管:就是通电后,雷管瞬间(数毫秒内)发火爆炸的电雷管。1角线;2管壳;3密封塞;4纸垫;5线芯;6桥丝(引火药);7加强帽;8散装DDNP;9正起爆药;10副起爆药,直插式,引火头式,电引火元件结构,桥丝,引火头,(2)毫秒电雷管它主要用于微差爆破中。毫秒电雷管的结构按延期药的装配关系分为直填
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- 煤矿 爆破 安全 技术 第七

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