煤矿爆破安全-田银林.ppt
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1、第八章 煤矿爆破安全,机械工程教研室田银林,本章培训与考核要点,1、了解常用煤矿许用炸药、起爆器材、起爆方法的安全管理要求;2、掌握煤矿常见爆破事故的原因及预防措施;3、掌握爆破作业的安全管理要求;4、熟悉爆破有害效应及爆破安全范围的圈定方法;5、了解爆炸材料的发放与清退、检验、销毁的安全管理要求。,第一节 煤矿爆破器材与起爆方法,一、煤矿许用炸药的分级及选用1煤矿许用炸药的安全等级 煤矿许用炸药的安全等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。(1)我国煤矿许用炸药按其安全等级分为五级。(2)一、二级适用于低瓦斯矿井;(3)三级适用于高瓦斯矿井;(4)四级适用于煤与瓦斯突出矿
2、井;(5)五级适用于溜煤眼爆破和过石门揭开瓦斯突出煤层。,一、煤矿许用炸药的分级及选用,2、煤矿用炸药的选用(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、半煤岩掘进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)严禁使用黑火药和冻结或半冻结的硝化甘油类炸药。(5)同一工作面不得使用两种不同品种的炸药。,一、煤矿许用炸药的分级及选用,3、煤矿许用炸药的类型(1)煤矿许
3、用铵梯炸药。煤矿许用铵梯炸药属于中、低型安全炸药,对煤矿瓦斯和煤尘有一定的安全性。在生产中普遍使用的是2号、3号煤矿炸药;2号煤矿铵梯炸药属于一级安全炸药;3号煤矿铵梯炸药属于二级安全炸药。(2)煤矿许用水胶炸药。煤矿许用水胶炸药是由硝酸铵为主的水溶液作为氧化剂,以硝酸甲铵外加胶凝剂、密度调节剂和交联剂制成的含水炸药。按其对瓦斯的安全性共分为五级,常用的有一、三级煤矿许用水胶炸药。,3、煤矿许用炸药的类型(3)煤矿许用乳化炸药。,煤矿乳化炸药分为五级,目前生产的主要有 二、三、四级三种,3、煤矿许用炸药的类型,(4)被筒炸药:被筒炸药是以爆轰性能较好的煤矿铵 梯炸药做药芯,其外部包覆一个用消焰
4、剂做成的“安全被筒”,形成单个药卷。特点:具有较高的安全性能,但威力不大。分类:分为惰性被筒和活性被筒。不足:工艺比较复杂,工序较多。药卷直径大,容易吸潮,且装药时被筒易破裂,药包之间不易传爆。使用范围:适用于堵塞的溜煤眼和煤仓爆破。,3、煤矿许用炸药的类型,(5)离子交换炸药:离子交换炸药是以硝酸钠和氯化铵的混合物为主要成分,再加敏化剂硝化甘油而成的煤矿许用炸药,硝酸钠和氯化铵称为离子交换盐。特点:安全性能最高的品种,它具有较好的储存安全性、间隙效应小等优点。使用范围:特别适用于有煤与瓦斯突出危险的工作面。,4炸药选用的注意事项,(1)必须严格按照矿井瓦斯的安全等级选用煤矿炸药。(2)含水超
5、过0.5%的煤矿铵梯炸药不得使用。铵梯炸药受潮或超过保质期发生硬化若不能用手揉松不准在井下使用,因炸药硬化后爆力降低、感度差、传爆不好,易产生残爆、爆燃,以至拒爆,引起瓦斯煤尘爆炸。同时,生成的有害气体增多,威胁人体健康和安全。(3)有水和潮湿的工作面,必须选择抗水型炸药。(4)煤矿水胶炸药的安全性高于铵梯炸药,但在使用和保管上应与铵梯炸药同样对待。,4炸药选用的注意事项,(5)要注意炸药外形的检查。如发现药卷出水,要尽快使用;如出水严重,要经过性能检验,再确定是否继续使用。(6)不使用外皮破损,出现漏药、破乳的炸药。此情况使炸药难以发生爆炸,即使发生爆炸,也易造成爆燃或残爆。(7)水胶炸药药
6、温不宜过低。水胶炸药的爆炸性能随温度降低而下降。0以下有可能出现残爆或拒爆。,二、爆炸现象及分类,1、爆炸现象:物质在急剧的物理或化学变化过程中,使周围介质受到破坏,同时发生光和热并产生响声的现象称为爆炸现象.2、爆炸的分类:物理爆炸(不发生化学变化)核爆炸(核裂变或核聚变)化学爆炸(有新的物质生成),三、起爆器材与起爆方法,1、爆破起爆:是指通过起爆器材的引爆能引起炸药的爆炸。2、起爆方法(据起爆器材类型分):(1)火雷管起爆法(2)电雷管起爆法(3)导爆索起爆法(4)导爆管起爆法,三、起爆器材与起爆方法,3、爆破器材的使用要求 煤矿安全规程规定:(1)井下爆破作业,必须使用煤矿许用电雷管;
7、(2)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时;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130ms。(3)不同厂家生产的或不同品种的电雷管,不得掺混使用。(4)不得使用导爆管或普通导爆索,严禁使用火雷管。,三、起爆器材与起爆方法,3、爆破器材的使用要求 煤矿安全规程同时规定:(1)井下爆破必须使用发爆器。(2)发爆器必须采用矿用防爆型(矿用增安型除外),目前井下常用的是晶体管电容式发爆器。,三、起爆器材与起爆方法,4、使用发爆器应注意的问题:(1)发爆器必须由爆破工妥善保管;(2)发爆器的开关钥匙必须由爆破工自己保管,不得丢失,严禁转交他人;(3)在任何时
8、候都不得用接线柱短路打火花的方法检查发爆器有无残余电荷;(4)在使用发爆器时,如果充电时间超过规定时间,应当及时更换电池;,三、起爆器材与起爆方法,4、使用发爆器应注意的问题(5)不得在现场随便拆开发爆器进行修理,更不准敲打撞击,如果发爆器坏了,只准及时带到井上由专人进行修理;(6)爆破现场人员在爆破前撤离到爆破警戒线以外的安全地点后,爆破工还必须发出规定的声、光信号确认人员已全部撤离,方可使用发爆器;(7)在运输和贮存期间,应将发爆器中的电池取出,防止电池漏电。,第二节 爆破有害效应与安全距离,一、爆破地震效应及其安全距离爆破有害效应:通常所说的爆破有害效应是指爆破产生的地震波、冲击波和飞石
9、。1、爆破地震效应:炸药在煤岩中爆炸时,一部分能量破碎煤,一部分在煤 中以波的形式向外传播,产生的地震作用。2、爆破安全规程对最大允许质点振动速度(1)围岩不稳定,由良好支护的,其速10cm/s;(2)围岩中等稳定,由良好支护的,其速20cm/s;(3)围岩稳定,无支护的,其速度为30cm/s。,一、爆破地震效应及其安全距离,3、减少爆破地震效应的措施:(1)采用微差爆破技术;(2)减少最大一段爆破药量;(3)采用低爆速炸药和不耦合装药;(4)设计合理的起爆顺序;(5)采用预裂爆破技术。,二、爆破飞石距离的控制,1、飞石安全距离:经验表明,飞石安全距离不应小于100m。2、减少井巷爆破飞石的措
10、施:(1)消除工作面松石;(2)保证填塞长度和填塞质量;(3)钻孔方向和位置尽量与设计一致;(4)积极推广直眼掏槽;(5)恰当选择毫秒延期;严格控制装药量等。,第三节 爆破作业安全管理与事故预防,一、爆破作业的基本要求 煤矿安全规程规定:1、煤矿企业必须对职工进行安全培训,未经安全培训的,不得上岗作业。2、特种作业人员必须按国家有关规定,培训合格,取得操作资格证书。3、井下爆破工作必须由专职爆破工担任。在煤 与瓦斯 突出煤层中,专职爆破工必须固定在同一工作面中。4、煤矿爆破作业必须编制爆破作业说明书,爆破工必须依照爆破说明书进行爆破作业。,第三节 爆破作业安全管理与事故预防,二、爆破说明书必须
11、符合下列要求:1、炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和打眼范围或掘进工作面的巷道断面尺寸,炮眼的位置、个数、深度、角度及炮眼编号,并用正面图、平面图和剖面图表示。2、炮眼说明表必须说明炮眼的名称、深度、角度,使用炸药、雷管的品种,装药量,封泥长度,连线方法和起爆顺序。3、必须编入采掘作业规程,并及时修改补充。,第三节 爆破作业安全管理与事故预防,二、爆破说明书必须符合下列要求:4、爆破说明书应包括预期爆破效果表,要对炮眼利用率、每个循环进度和炮眼总长度、炸药和雷管总消耗及单位消耗量等进行规定。5、爆破作业必须执行“一炮三检制”。一炮三检制 是指在采掘工作面装药前、爆破前和爆破后,爆破工、班组长
12、、瓦检员都必须在现场,由瓦检员检查瓦斯,爆破地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1%时,不准装药爆破;爆破后瓦斯浓度达到1%时,必须立即处理,并不准用电钻打眼。,第三节 爆破作业安全管理与事故预防,三、爆破作业的安全要求 1、爆破工必须把炸药、电雷管分别存放在专用的爆炸材料箱内,并加锁;严禁乱扔、乱放。2、爆炸材料箱必须放在顶板完好、支架完整、避开机械和电器设备的地点。3、每次爆破必须把爆炸材料箱放到警戒线以外的安全地点。4、从成束的电雷管中抽取电雷管时,不得手拉脚线硬拽管体,也不得手拉管体硬拉脚线。应将成束的电雷管顺好,拉住前端脚线将电雷管抽出。抽出单个电雷管后,必须将其脚线末端扭结成短路
13、。,三、爆破作业的安全要求,(一)装配起爆药卷的安全规定:1、必须在顶板完好、支架完整、避开电气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。2、必须严格防止电雷管受振动、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。电雷管应全部插入药卷内。4、电雷管插入药卷后,必须用脚线将药卷缠住,并将电雷管脚线末端扭结成短路。,三、爆破作业的安全要求,(二)炮眼深度和封泥长度的规定: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。
14、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。,三、爆破作业的安全要求,(二)炮眼深度和封泥长度的规定:4、炮眼深度超过2.5m时,封泥长度不得小于lm。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0.3m 6、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。7、严禁明火、普通导爆索或非电导爆管爆破和裸露爆破。,三、爆破作业的安全要求,(三)处理卡在溜煤眼中煤、矸的规定:1、必须采用有煤矿安全标志用
15、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。4、每次爆破前必须洒水。,三、爆破作业的安全要求,(四)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
16、不足时。,三、爆破作业的安全要求,(五)爆破母线和连接线的安全规定 1、煤矿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,在采取措施后,可不受此限。,三、爆破作业的安全要求,(五)爆破母线和连接线的安全规定: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,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、只能用绝缘母线单回路爆破,严禁用轨道、金属管、金属网、水或大
17、地等当做回路。6、爆破前,爆破母线必须扭结成短路。,三、爆破作业的安全要求,(六)特殊情况下爆破的安全要求:1、巷道贯通爆破的安全要求(1)用爆破方法贯通井巷时,必须有准确的测量图,每班在图上填明进度。(2)当贯通的两个工作面相距20m(在有冲击地压煤层中,相距30m)前,地测部门必须事先下达通知书,并且只准从一个工作面向前接通。间距小于20m的平行巷道,其中一个巷道爆破时,两个工作面的人员都必须撤离至安全地点。,(六)特殊情况下爆破的安全要求:,1、巷道贯通爆破的安全要求(3)贯通爆破前,要加固贯通地点支架,背好帮顶,防止崩倒支架或冒顶埋人。(4)距贯通地点5m内,要在工作面中心位置打超前探
18、眼,探眼深度要大于炮眼深度一倍以上,眼内不准装药。(5)与停掘已久的巷道贯通式,应按上述规定执行,并在贯通前严格检查停掘巷道的瓦斯、煤尘、积水、支架和顶板,发现问题,立即处理,否则不准贯通。,(六)特殊情况下爆破的安全要求:,1、巷道贯通爆破的安全要求:(6)贯通井巷时由班组长指派警戒人,并亲自接送。在班组长来接以前,警戒人不得擅离岗位。(7)两巷较近时,可采取少装药、放小炮的办法进行爆破,防止崩垮巷道。(8)到预测贯通位置而未贯通时,应立即停止掘进,查 明原因重新采用贯通措施。,(六)特殊情况下爆破的安全要求:,2、遇老空区爆破的安全要求:爆破地点距老空区15m前,必须打探眼、探钻,探明老空
19、区的准确位置和范围。根据探明的情况采取措施,进行处理,否则不准装药或爆破;(2)打眼时,如发现炮眼内出水异常,煤、岩松散,工作面温度骤高骤低,瓦斯大量涌出等异常情况,必须查明原因,采取有效的措施。(3)揭露老空爆破时,人员必须撤至安全地点,并在无危险地点起爆。(4)必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则。,(六)特殊情况下爆破的安全要求:,3、接近积水区爆破的安全要求:(1)在接近溶洞、含水丰富的地层、导水断层、积水的井巷和老空等有透水危险的地点爆破时,必须坚持 有疑必探,先探后掘的原则。(2)接近积水区时,要根据已查明的情况进行排放水设计,制定安全措施,否则严禁爆破。(3)工作面或其他地点发现
20、有透水预兆 时,必须停止作业,爆破工停止装药、爆破,及时汇报,采取措施,查明原因。,(六)特殊情况下爆破的安全要求:,3、接近积水区爆破的安全要求:(4)打眼时,如发现炮眼涌水,要立即停止钻眼,不要拔出钻杆,并马上向班组长或调度室汇报。(5)合理选择掘进爆破方法。在探水眼严密掩护下,可采取多打眼、少装药、放小炮的方法,以保持煤体的稳定性。,(六)特殊情况下爆破的安全要求:,4、浅眼爆破时的安全检查 在特殊条件下,如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,炮眼深度可以小于0.6m,但制定的安全措施必须符合下列要求:(1)每孔装药量不得超过150g。(2)炮眼必须封满炮泥。(3)爆破前必须在爆破地点附近洒
21、水降尘检查瓦斯浓度。瓦斯浓度达到1%时,不准爆破。,(六)特殊情况下爆破的安全要求:,4、浅眼爆破时的安全检查(4)检查并加固爆破地点附近支架。(5)采取有效措施,保护好风、水管路,电气设备及其他设施,以防崩坏。(6)爆破时必须布置好警戒并有值班长在现场指挥。,三、煤矿常见爆破事故及预防措施,1、早爆事故及预防(1)早爆主要原因:杂散电流导人雷管或雷管、炸药受到机械撞击、挤压和摩擦,爆破器具保管不当等。(2)预防早爆措施:、降低电机车牵引网路产生的杂散电流,加强井下设备和电缆的检查和维修;、采用电雷管起爆时,杂散电流不得超过 30mA;,1、早爆事故及预防,(2)预防早爆措施:电雷管脚线、爆破
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