爆破作业安全技术与管理措施

爆破作业安全技术与管理措施

一、井下爆破作业环境的管理

放炮前后原因,炸药爆炸后通常不可避免地产生co、co2、no、n02等有毒气体,有时还可能产生h2s和so2 。这些气体对人体,在放炮地点20 m范围内充分洒水,以便吸收、溶解放炮产生的部分有害气体和煤(岩)粉尘,净化空气。放炮后,要加强通风。只有在工作面的炮烟被吹散后,爆破人员方可进入工作面。不得在放炮后,立即顶着炮烟进人工作面,以防发生中毒事故。

二、井下爆破人员的安全责任

1.井下爆破人员的基本要求

井下爆破工作必须由专职爆破工担任。

专职爆破工必须固定在一个工作面,且必须持证上岗。爆破工、班(组)长、瓦斯检查员必须同时在现场执行“一炮三检制”

2.井下爆破说明书的基本内容

(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,以及炮眼的位置、个数、深度、角度及炮眼编号。

(2)炮眼说明表必须说明炮眼的名称、深度、角度,使用的炸药、雷管的品种,装药量,封泥长度,连线方式和起爆顺序。

(3)爆破作业说明书必须编入采掘作业规程,并根据地质条件和技术条件及时修改补充。

3.井下爆破作业的基本要求

(1)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,不准装药爆破。

(2)装药前和紧接放炮前,瓦斯员必须检查瓦斯,如果放炮地点附近20m以内风流中,瓦斯浓度达到1%时,不准装药爆破。

(3)在放炮地点20 m以内,有未清除的煤、矸、矿车或其他的物体阻塞巷道断面1/3以上时,不准装药爆破。

(4)炮眼内发现出水异常、湿度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况时,不准装药爆破。

(5)所有机器、工具和电缆等都必须在放炮前移出工作面并应得到可靠的保护。

(6)放炮前,班(组)长必须布置人,在可能进入放炮地点的所有道路上担任警戒工作。警戒人员在有掩护的安全地点进行警戒。

(7)雷管脚线的连接工作以爆破工为主,但经过专门训练的班(组)长可以协助。放炮母线的连接、线路检查和通电工作,只许爆破工一人操作。放炮时,爆破工必须事先发出放炮警号,至少再等5s才可放炮。

(8)爆破工必须最后离开放炮地点,并必须在有掩护的安全地点进行起爆。

(9)发爆器的把手(或钥匙)或电力放炮接线盒的钥匙,爆破工必须随身携带,不得转交别人。不到放炮通电时,不得将把手或钥匙插入放炮器或电力放炮接线盒内。

(10)放炮后,爆破工和班(组)长应当对放炮地点进行巡视,检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、瞎炮、残爆等情况。发现危险情况,必须立即处理。如果使用的瞬发雷管,炮响后即可把母线由电源上卸下走出掩护地点;如果是延期雷管,炮响后摘下连接在电源上的母线后,还应等待5min方可走出掩蔽地点。

(11)放炮时,发现炮不响,爆破工应从电源上摘下母线接成短路,等待一段时间(如使用的是瞬发雷管,需5min;如使用的是延期雷管,需15min以后方可带上放炮器的把手,对不响的原因进行检查。处理完损坏的部分后可以再行起爆。处理拒爆时,必须遵守《煤矿安全规程》的有关规定。

只有在工作面的炮烟被吹散,由班(组)长亲自撤出放炮警戒人员后,其余人员方可进入工作面工作。

三、严格使用煤矿许用爆破器材

煤矿井下爆破作业使用的爆破器材,必须经国家授权的检验机构检验合格,并取得煤矿安全标志证书。

在煤矿井下的所有爆破作业工作面,都必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。所使用的煤矿许用炸药应由矿总工程师按矿井和爆破工作面所处区域的瓦斯等级合理选用,并符合《煤矿安全规程》的相关规定。

在井工煤矿的所有采掘工作面,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130 ms。不同厂家生产的或不同品种的电雷管,不得掺混使用,不得使用导爆管和普通导爆索,严禁使用火雷管。

在有瓦斯或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·,不能全断面一次起爆的必须采取安全措施;在采煤工作面,可分组装药,但一组装药必须一次起爆。严禁在一个采煤工作面使用两台发爆器同时进行爆破。

在低瓦斯矿井的采掘工作面采用毫秒爆破时,可采用反向起爆;在高瓦斯矿井(低瓦斯矿井的高瓦斯区域)的采掘工作面采用毫秒爆破时,若采用反向起爆,必须制定安全技术措施,经矿总工程师批准。

在高瓦斯矿井和有煤与瓦斯突出危险的采掘工作面的实煤体中,为增加煤体裂隙、松动煤体而进行的10 m以上的深孔预裂控制爆破,可使用二级煤矿许用炸药,但必须制定安全措施,报矿总工程师批准。

四、正确执行放炮操作规程

1.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。

(2)必须严格防止电雷管受震动、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。

(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。

2.炮眼深度和炮眼封泥长度的安全规定

(1)炮眼深度小于0.6 m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0.6 m,但必须封满炮泥。

(2)炮眼深度为0.6~l m时,封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。

(3)炮眼深度超过1 m时,封泥长度不得小于0.5 m。

(4)炮眼深度超过2.5 m时,封泥长度不得小于1 m。

(5)光面爆破时,周边光爆炮眼应用炮泥封实,且封泥长度不得小于o.3 m。

(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0.5 m,在岩层中最小抵抗线不得小于0.3 m。

3.爆破处理卡在溜煤眼中煤、矸的安全规定处理卡在溜煤眼中的煤、矸时必须遵守下列规定:

(1)必须采用取得煤矿矿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。

4.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,在采取安全措施后,可不受此限。

(4)爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧。

(5)只准采用绝缘母线单回路爆破。

(6)爆破前,爆破母线必须扭结成短路。

5.爆破过程中的其他安全规定

(1)井下爆破必须使用发爆器。

(2)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)。

(3)每次爆破作业前,爆破工必须做电爆网络全电阻检查。

(4)各矿对发爆器必须统一管理、发放,必须定期对发爆器的各项性能参数进行校验,并进行防爆性能检查,不符合规定的严禁使用。

(5)爆破工必须最后离开爆破地点,并必须在安全地点起爆。起爆地点到爆破地点的距离必须在作业规程中具体规定。

(6)发爆器的把手、钥匙或电力起爆接线盒的钥匙,必须由爆破工随身携带,严禁转交他人。

不到爆破通电时,不得将把手或钥匙插入发爆器或电力起爆接线盒内。爆破后,必须立即将把手或钥匙拔出,摘掉母线并扭结成短路。

(7)爆破前,脚线的连接工作可由经过专门训练的班(组)长协助爆破工进行。爆破母线连接脚线、检查线路和通电工作,只准爆破工一人操作。

(8)爆破前,班(组)长必须清点人数,确认无误后,方准下达起爆命令。

(9)爆破工接到起爆命令后,必须先发出爆破警号,至少再等5 s,方可起爆。

(10)装药的炮眼必须当班爆破完毕。特殊情况下,当班留有尚未爆破的装药的炮眼时,当班爆破工必须向下一班爆破工在现场交接清楚。

五、特殊情况下的放炮

1.巷道贯通

当贯通的两个工作面相距20m(冲击地压煤层掘进工作面相距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。停掘的工作面必须保持正常通风,经常检查风筒是否脱节,还必须正常检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度。瓦斯浓度超限时,必须立即处理。瓦斯浓度超限时,先停止掘进工作面的工作,然后处理瓦斯。只有在两个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1%以下时,掘进的工作面方可装药爆破。每次爆破前,在两个工作面必须设置栅栏和有专人警戒。

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至安全地点。

除以上规定外,还应达到下述要求:

(1)测量人员在巷道贯通前,必须勤给中、腰线,钻眼工和爆破工要严格按中、腰线调整方向和坡度,布置炮眼。

(2)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。

(3)距贯通地点5m内,要在工作面中心位置打探眼,探眼深度为进度的2倍,眼内不准装药,在有瓦斯工作面,爆破前将探眼用炮泥封死。

(4)与停掘已久的巷道贯通时,还应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。

(5)由班组长指派警戒人员,并亲自接送。在班组长或班组长指定的专人来接以前,警戒人员不得擅离岗位。

(6)按预测位置应贯通而未贯通时,应立即停止掘进,查明原因,重新采取贯通措施。

2.遇老空区爆破

老空区往往积存有大量的水、瓦斯和其他有毒有害气体,如果不慎爆破掘通老空区,就可能发生突然涌水、人员中毒和瓦斯爆炸等恶性事故。因此,在接近老空区时,必须采取相应的安全措施:

(1)爆破地点距老空区15m前,必须通过打探眼等有效措施,探明老空区的准确位置和范围、瓦斯、积水及发火等情况,针对查明的情况,修正或调整安全措施,否则不准装药或爆破。

(2)穿透老空区爆破时,必须撤离人员,并在无危险地点爆破。爆破后,必须在查明老空区情况,确认无危险时才允许恢复工作。

(3)打眼时,发现煤(岩)变松软、炮眼内出水异常、工作面温度骤高骤低、瓦斯量增大等异常情况,说明工作面已临近老空区,必须查明原因,采取措施。爆破条件具备时才可以装药爆破。

(4)必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则。

3.浅眼爆破

《煤矿安全规程》规定:炮眼深度小于0.6m时不得装药、爆破;在特殊条件下,如卧底、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。

制定安全技术措施必须符合下列要求:

(1)每孔装药量不得超过150g。

(2)炮孔必须封满炮泥。

(3)爆破前必须在爆破地点附近洒水降尘并检查瓦斯,瓦斯浓度超限不准爆破。

(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)爆破前,班组长必须布置好警戒并在现场指挥。

4.震动爆破

井巷揭穿瓦斯和煤突出的危险煤层和在突出煤层中进行采掘作业时,都必须采取安全防护措施。

采用震动爆破措施时,应遵守下列规定:

(1)必须编制专门设计。爆破参数、爆破器材及起爆要求、爆破地点、反向风门位置、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等,必须在设计中明确规定。

(2)震动爆破工作面,必须具有独立、可靠、畅通的回风系统。

(3)震动爆破必须由矿技术负责人统一指挥。

(4)震动爆破必须采用铜脚线的毫秒雷管,雷管总延期时间不得超过130ms。

(5)应采用挡栏设施降低震动爆破诱发突出的强度。

(6)震动爆破应一次全断面揭穿或揭开煤层。如果未能一次揭穿煤层,在掘进剩余部分时(包括掘进煤层和进入底(顶)板2m范围内),必须按震动爆破的安全要求进行爆破作业。

采取金属骨架措施揭穿煤层后,严禁拆除或回收骨架。

揭穿或揭开煤层后,在石门附近30m范围内掘进煤巷时,必须加强支护。

5.接近积水区的爆破透水是煤矿五大自然灾害事故之一。由于积水区资料不全或测量不准。

在接近积水区爆破时,必须采取以下措施:

(1)接近积水区时,要根据已查明的情况,编制切实可行的排放水设计和安全措施,否则禁止爆破。

(2)掘进工作面或其他地点发现有透水预兆(挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑有臭味等异状)时,必须发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。

(3)发现煤岩变松软、潮湿以及炮眼渗水等异常情况,应停止爆破。如正在打眼时应立即停止钻进,并不许拔出钻杆,立即向调度室汇报。

六、爆破事故的预防和处理

(一)早爆

1.杂散电流的防治

1)杂散电流的来源:

(1)架线电机车的电牵引网路电流经金属物或大地返回直流变电所的电流。

(2)动力或照明交流电漏电。

(3)化学作用漏电。

2)杂散电流的防治:

(1)采用杂散电流测定仪测定杂散电流值,测量时间为0.5~2min。按规定,采用电雷管起爆时,杂散电流不得超过30ma。大于30ma时,必须采取必要的措施。

(2)尽量减少杂散电流的来源,特别要注意防止架线式电机车牵引网路的漏电。

(3)确保电爆网路的质量。

(4)采用抗杂散电流电雷管。

2.静电的防治

1)静电的产生与危害。

2)防治静电措施:

(1)接触爆破材料的人员穿棉布衣服,严禁穿化纤衣服;爆破材料要装在具有耐压和防冲撞、防震、防静电的非金属容器内。

(2)预防机械产生的静电影响。 (3)采用抗静电电雷管。

(二)拒爆

1.产生拒爆的原因

(1)爆破材料质量差,使用了不合格的雷管和炸药。(2)电爆网路有问题。(3)电源有问题。(4)装药操作不当。

2.预防拒爆的措施

(1)经常检查发爆器具,保持其良好性能。发爆器、爆破母线要执行专人使用,专人保管。

(2)实行雷管测试和炸药检查验收制度,不合格的不领取。

(3)按《煤矿安全规程》有关装药的规定装药。

(4)做好爆破前的检查工作,尤其是对连接网路、发爆器和爆破母线进行认真检查。

3.拒爆的处理方法

(1)通电以后拒爆时,爆破工必须先取下把手或钥匙,并将爆破母线从电流上摘下,扭结成短路,再等一定时间(使用瞬发电雷管时,至少等5min;使用延期电雷管时,至少等15min),才可沿线路检查,找出拒爆的原因。

(2)处理拒爆、残爆时,必须在班组长的指导进行,并应在当班处理完毕。如果当班未能处理完毕,当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。

(三)残爆和爆燃

1.发生残爆和爆燃的原因

(1)在装药时装了盖药和垫药。

(2)装药时,炮眼内煤、岩粉未被清除,或因操作失误,致使炮眼内药卷受到阻隔或分离,影响了药卷间的传爆。

(3)装药时,药卷被捣实,增加了药卷的密度,降低了爆轰的稳定性。

(4)炸药质量不好或变质,及因炮眼内炸药受潮而失效。

(5)雷管起爆能力不足,起爆后炸药达不到稳定爆轰,由于某些不利因素的影响致使爆轰中断,产生残爆或爆燃。

(6)在深孔装药爆破中,由于管道效应而将爆轰方向末端药卷压死造成拒爆或成为残爆。

(四)放空炮

1.放空炮的主要原因

(1)充填炮泥的质量不好。

(2)炮眼的间距过大。

2.预防放空炮的方法

(1)充填炮眼的炮泥质量及充填长度要符合《煤矿安全规程》的规定。

(2)炮眼的间距和孔深要合理,并根据煤、岩层硬度和炮眼的角度选择合适的装药量。

(五)缓爆

1.缓爆的原因

2.缓爆的预防措施

装药炮眼不响时,必须等到一定时间,才可沿线路检查原因,进行处理。同时,一定要选择质量合格的炸药;起爆器充电要足;装药时按规定装药即可。

(六)炮烟熏人

炮烟就是放炮后产生的烟尘,它既包含炸药爆炸产生的气体,又包含爆炸产生的煤、岩粉尘。在炮烟浓度较大或长时间在含有炮烟的空气中工作,人体不仅会吸入较多的粉尘,而且还会受到炮烟中一氧化碳、氧化氮、硫化氢、二氧化硫等有毒气体的严重毒害,往往会发生炮烟熏人事故。

(七)放炮崩人

1.放炮崩人的原因

(1)爆破母线短,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》中有关爆破警戒的规定,误伤进入爆破区的人员。

(3)处理瞎炮(拒爆)未按《煤矿安全规程》规定程序和方法操作,致使瞎炮突响崩人。

(4)通电以后装药炮眼不响时,等候进入工作面的时间过短,或误认为是网路故障而提前进入,造成崩人。

(5)未能防止杂散电流,造成突然爆炸而伤人。

(6)爆破制度执行不严,工作混乱,往往发生在工作面有人工作时,另有他人用发爆器爆破,造成崩人。

1.炮烟熏人事故的原因

(1)所用炸药质量低劣,变质严重,炮眼封泥不符合要求,炸药爆炸反应不完全,有毒气体生成量大。

(2)使用炸药量过大,超过了通风能力,不能在规定的时间内迅速吹散炮烟。

(3)通风管理差,工作面风量不足,炮烟不能及时排出,作业人员提前进入工作面。

(4)掘进巷道长,炮烟长时间浮游在巷道中,使作业人员慢性中毒。

(5)作业人员在回风巷内,距放炮地点较近,炮烟浓度大,人员未能及时撤离。

2.预防炮烟熏人的措施

(1)不使用质量不合格或严重变质的炸药,并保证炮眼封泥的充填质量。

(2)一次爆破的炸药量与通风能力相适应。

(3)掘进工作面加强通风管理,风筒出风口距工作面的距离要适当,确保放炮后能尽快排出炮烟,创造一个良好的工作场所。

(4)放炮后,在放炮地点20m范围内要充分洒水,以便吸收、溶解放炮产生的部分有毒有害气体和煤、岩粉尘,掘进工作面要实施综合防尘。

2.预防措施

(1)按《煤矿安全规程》和《作业规程》的规定,爆破母线要有足够的长度,躲避处的选择要能避开飞石、飞煤的袭击;掩护物要有足够的强度,.

(2)爆破时安全警戒必须执行《煤矿安全规程》规定。

(3)通电以后装药炮眼不响时,如使用瞬发雷管,至少等5min;如使用延期电雷管至少等15min;方可沿线路检查,找出不响的原因,不能提前进入工作面,以免炮响崩人。

(4)采取防止杂散电流的措施,避免因杂散电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)支架不符合质量、规格要求,放炮前未经检查或检查后未认真加固。

(2)爆破参数选择不当,炮眼布置不合理,爆破后有大块煤、矸抛掷方向偏离巷道中心线。

2.预防崩倒支架的措施

(1)加强支架架设质量管理,放炮前必须对不合格的支架进行加固,顶梁与柱腿要用背板插严背实,角楔要打紧,相邻支架要用撑木撑紧或用拉条固定。

(2)炮眼间距、角度、眼数、装药量要符合爆破图表的要求,不合格的炮眼必须重打,否则不能装药放炮。

(九)爆破引爆(燃)瓦斯和煤尘

1.爆破引爆(燃)瓦斯和煤尘的原因

(1)空气冲击波的发火作用。

(2)炽热或燃烧的固体颗粒的发火作用。

(3)气态爆炸产物的发火作用。

2.防止爆破引爆(燃)瓦斯和煤尘的措施

(1)在掘进工作面爆破作业中,加强通风管理和瓦斯监测,防止瓦斯积聚。当放炮地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时,禁止放炮。

(2)要正确选择炮眼深度,炮眼抵抗线及炮泥堵塞长度和质量,并按规定操作,防止放炮火焰引起瓦斯、煤尘爆炸。

(3)有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤层中,采掘工作面都必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药,并应按危险程度选用相应安全等级的煤矿炸药。

(4)采取综合防尘措施。