煤矿爆破安全

1、 彭庄煤矿生产技术科彭庄煤矿生产技术科孟黎明孟黎明 2022-7-51煤矿爆破安全煤矿爆破安全 1 . 煤矿岩巷掘进的特点煤矿岩巷掘进的特点2 . 岩巷钻爆法施工工序岩巷钻爆法施工工序 3 .凿岩爆破技术现状及发展凿岩爆破技术现状及发展4 .爆破安全措施爆破安全措施2022-7-52围岩特征：煤田均属于沉积矿床，因此围岩以灰岩、泥岩、砂岩、页岩、煤等5种沉积岩类为主，其节理裂隙非常丰富，强度较低，这些岩石对支护不利，但对开拓掘进是有利的。设备、器材：由于煤在成岩过程中，一些有机物在腐化变质时产生了大量的可燃性2022-7-53 气体（瓦斯），这些气体的存在使得煤矿岩巷掘进变得更为复杂了，使井下

2、所用的设备、器材的选型受到了很多的限制，对凿岩机具、装药运输设备、爆破器材等性能的发挥产生了严重影响。这是制约煤矿岩石巷道掘进速度的重要因素。2022-7-54目前，国内外矿山岩石巷道仍然以钻目前，国内外矿山岩石巷道仍然以钻眼爆破法施工为主。眼爆破法施工为主。 岩巷钻爆法施工工序较多，但主要分岩巷钻爆法施工工序较多，但主要分为以下三大工序：为以下三大工序：凿岩爆破凿岩爆破装岩运输装岩运输支护支护2022-7-552022-7-563.凿岩爆破技术的现状凿岩机具的现状及发展凿岩机具的现状及发展爆破工艺的现状及优化技术爆破工艺的现状及优化技术爆破器材的研究爆破器材的研究2022-7-573.1 爆

3、破工艺的现状及优化技术爆破工艺的现状及优化技术最佳炮孔深度的确定最佳炮孔深度的确定掏槽技术掏槽技术光面爆破技术光面爆破技术全断面炮孔数量的确定全断面炮孔数量的确定一次爆破技术一次爆破技术2022-7-583.2最佳炮孔深度的确定炮孔深度是中深孔爆破中最基本的技术参炮孔深度是中深孔爆破中最基本的技术参数之一，合理炮眼深度的确定在快速掘进数之一，合理炮眼深度的确定在快速掘进中是非常关键的，它决定着各工序的工作中是非常关键的，它决定着各工序的工作量及完成时间，同时对爆破效果和循环进量及完成时间，同时对爆破效果和循环进尺有重要影响。尺有重要影响。在确定炮眼深度时，要综合考虑岩石性质、在确定炮眼深度时，

4、要综合考虑岩石性质、钻眼机械能力、循环作业方式、支护方式、钻眼机械能力、循环作业方式、支护方式、炸药的作功能力等。炸药的作功能力等。2022-7-59要与配备的凿岩机能力相适应要与配备的凿岩机能力相适应 合理炮孔深度应保证凿岩机有较高的钻进速度。资料表明：普通气腿式凿岩机在相同的凿岩条件下，采用同一根钎杆钻眼时，每增加1米炮孔，其钻眼速度就下降4%10%左右。特别是当炮眼深度超过3米时，由于钎杆与眼壁的摩擦增大，钻孔速度下降很快。 因此，要实现中深孔爆破，应当选择功率较大的凿岩机。2022-7-510要与循环作业方式相适应要与循环作业方式相适应 合理炮孔深度最好要保正每班或每园班完成一个循环，

5、实现正规循环作业。这样每班工作任务明确，便于生产组织与管理。2022-7-511要与巷道的掘支作业方式相要与巷道的掘支作业方式相适应适应 当巷道采用锚杆或锚网支护时，使循环进尺等于锚杆排距或网宽的整数倍，避免过大的空顶作业。2022-7-512要综合考虑其他因素要综合考虑其他因素 要综合考虑巷道断面的大小、岩石的坚固性、炸药作功能力、每班配备的人数、装载和转运能力等因素。 2022-7-513在充分考虑上述因素后，在充分考虑上述因素后，再根据作业任务量来确定再根据作业任务量来确定炮孔深度。炮孔深度。2022-7-5143.33.3掏槽技术掏槽技术按一定规律布置的密集炮眼，爆破后形成空洞以及相应

6、的爆破过程统称为掏槽。掏槽的目的是为后续爆破创造第二个自由面。掏槽爆破是影响岩巷掘进进尺的关键因素。要提高掘进的爆破效率，就应选择与岩性、炸药性能、起爆器材相适应的掏槽方式和掏槽参数。2022-7-515合理掏槽方式的一般要求：炮眼利用率高，留下的残眼少；掏槽形式简单，易于掌握，适应能力强；所形成的槽腔体积大，为后续炮孔爆破提供足够的补偿空间；最大限度利用有限的炮孔数目、减少所需的雷管段别。2022-7-516掏槽方式掏槽方式 掏槽方式一般可分为三种类型：掏槽方式一般可分为三种类型：斜眼掏槽、直眼掏槽、复合掏槽斜眼掏槽、直眼掏槽、复合掏槽（斜眼和直眼混合型）。（斜眼和直眼混合型）。2022-7

7、-517斜眼掏槽斜眼掏槽 斜眼掏槽就是掏槽眼与自由面（掘进工作面）倾斜成一定角度的掏槽。常用的斜眼掏槽主要有以下几种形式：单向掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽等四种，在我国煤矿的斜眼掏槽中有8595%是使用楔形掏槽方式。2022-7-5182022-7-519直眼掏槽直眼掏槽 直眼掏槽的特点是所有炮眼都垂直于工作面且相互平行，距离较近。其中有一个或几个不装药的空眼。空眼的作用是给装药眼创造自由面和作为破碎岩石的膨胀空间。常用的直眼掏槽主要有以下几种形式：缝隙掏槽或龟裂掏槽、角柱形掏槽、螺旋掏槽、爆破封口掏槽、台阶掏槽、底眼药包抛渣掏槽等几种形式。2022-7-5202022-7-521202

8、2-7-5222022-7-523两种掏槽方式的优缺点两种掏槽方式的优缺点斜眼掏槽 优点： (1)适用于各种岩层，槽腔内的岩石抛掷容易； (2)掏槽眼数目较少，炮眼偏斜对炮眼利用率影响不大，不需要技术水平很高的掘进工。 2022-7-524DdDd缺点：(1)炮眼深度受巷道宽度和高度限制，一次爆破进尺有限；(2)岩石抛掷多而远，易打坏设备、管线和支护结构。直眼掏槽 优点： (1) 炮眼垂直工作面布置，易于实现多台钻机同时作业和钻眼机械化； (2) 炮眼深度不受巷道断面限制，当炮眼深度改变时，掏槽布置可不改变，只调整装药量即可； (3) 岩石抛掷距离小，爆堆集中，不易崩坏巷道内的设备和支架。 缺

9、点： (1) 炮眼数目和炸药消耗量偏大； (2) 炮眼间距和平行度的误差对掏槽效果影响较大。2022-7-525复合掏槽复合掏槽 复合掏槽是斜眼掏槽、直眼掏槽相互复合掏槽是斜眼掏槽、直眼掏槽相互组合的掏槽。此掏槽方式主要是针对组合的掏槽。此掏槽方式主要是针对岩石较硬且整体性较强的中深孔爆破，岩石较硬且整体性较强的中深孔爆破，常用的复合掏槽主要有以下几种形式常用的复合掏槽主要有以下几种形式的组合：双楔形复合掏槽、角柱状掏的组合：双楔形复合掏槽、角柱状掏槽与楔形掏槽复合、准直眼强力掏槽槽与楔形掏槽复合、准直眼强力掏槽等几种形式。双楔形复合掏槽是我国等几种形式。双楔形复合掏槽是我国煤矿目前使用较多的

10、一种复合掏槽形煤矿目前使用较多的一种复合掏槽形式。式。2022-7-5263.4光面爆破在巷道掘进过程中为了控制超欠挖，减小在巷道掘进过程中为了控制超欠挖，减小爆破对围岩的损伤，普遍采用光面爆破。爆破对围岩的损伤，普遍采用光面爆破。目前采用的光面爆破主要有：普通光面爆目前采用的光面爆破主要有：普通光面爆破、定向断裂控制爆破。普通光面爆破主破、定向断裂控制爆破。普通光面爆破主要是通过多打眼、少装药等办法来实现光要是通过多打眼、少装药等办法来实现光爆目标的；定向断裂控制爆破则是通过其爆目标的；定向断裂控制爆破则是通过其他方法，首先使炮孔孔壁特定部位产生应他方法，首先使炮孔孔壁特定部位产生应力集中而

11、产生径向裂缝，随后在爆生气体力集中而产生径向裂缝，随后在爆生气体和爆炸应力波的共同作用下，使径向裂缝和爆炸应力波的共同作用下，使径向裂缝持续扩展，形成预期的断裂面。目前常用持续扩展，形成预期的断裂面。目前常用的定向断裂控制爆破方法主要有：沿炮眼的定向断裂控制爆破方法主要有：沿炮眼纵向的纵向的“V”型槽法和切缝药包法等两种型槽法和切缝药包法等两种方法。方法。2022-7-527普通光面爆破参数的确定炮眼间距 合理的炮眼间距应保证炮眼间的贯通裂隙完全形成。综合考虑爆炸应力波和爆生气体在贯通裂隙形成过程中的作用，炮眼间距可由下面的方法确定：2022-7-5284.54.5全断面炮孔数量与炮眼布置全断

12、面炮孔数量与炮眼布置炮眼数目主要同井巷断面、岩石性质及炸药性能等因素有关。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果前提下，尽可能地减少炮孔数目。2022-7-529炮眼布置的方法炮眼布置的方法(1)总原则：首先布置掏槽眼，然后布置周边总原则：首先布置掏槽眼，然后布置周边眼，最后根据断面大小布置崩落眼。眼，最后根据断面大小布置崩落眼。(2)掏槽眼通常布置在巷道断面的中央偏下，掏槽眼通常布置在巷道断面的中央偏下，并应考虑到能使崩落眼的布置较为均匀。并应考虑到能使崩落眼的布置较为均匀。(3)周边眼布置在断面轮廓线上。底眼眼底一周边眼布置在断面轮廓线上。底眼眼底一般可超过底板轮廓线般可超过底板轮廓线20

13、0mm。(4) 崩落眼要以槽腔为自由面层层布置，并均崩落眼要以槽腔为自由面层层布置，并均匀地分布在被爆岩体上。匀地分布在被爆岩体上。2022-7-5304.64.6中深孔一次爆破技术中深孔一次爆破技术分次爆破的危害；分次爆破的危害；实现中深孔一次爆破的技术难实现中深孔一次爆破的技术难点；点；实现中深孔一次爆破的途径；实现中深孔一次爆破的途径；2022-7-531分次爆破的危害分次爆破的危害目前，我国煤矿在大断面岩巷掘进中，由于技术条件的限制，大多采用分次爆破方法。分次爆破打眼数量较少，爆破效率较高，但所需的爆破次数多，爆破时间较长，与之相平行的其他工艺也不得不停止，严重影响了掘进工作的连续性，

14、不利于组织快速施工。同时分次爆破在第一次响炮后，爆破人员常常在通风时间不足的情况下马上到掌子面进行第二次爆破的（装药）、连线工作，受到第一次爆破所产生的有害气体的影响，容易产生一氧化碳、氮氧化物中毒事故。此外，由于岩体中结构面的存在，先期爆破极易对后期爆破的炮孔产生破坏，可能使未爆的炸药裸露，产生空爆现象，极易导致瓦斯爆炸等安全事故。2022-7-532实现中深孔一次爆破的技术难点实现中深孔一次爆破的技术难点1）爆破器材制约炸药必须根据瓦斯的高低来选用不同等级的许用炸药，一般来说许用炸药的等级越高，其爆炸威力就越低，破岩的效果也就越差。煤矿许用毫秒电雷管只有15个段，为了提高爆破效率，对于大断

15、面的岩石巷道往往很不够。（美国500ms）起爆器的起爆能力有限，目前我国最大的起爆器是MFB200型，此起爆器名义上可起爆200发电雷管，但在井下往往5070发以上就会出现大量的拒爆现象。2022-7-5332）掏槽技术的制约对于中深孔爆破来说，由于炮孔的加深，孔底的夹制作用增强，使得掏槽更加困难。尽管目前的分层分段直眼掏槽技术已得到一定的应用，但对于大断面岩巷来说，由于雷管段别的制约也显得力不从心。在非煤炭系统也有许多高效的掏槽方式，如螺旋掏槽、角柱状直眼掏槽等均是使用5-8段雷管后才获得良好爆破效果的。因此，在煤炭系统要实现中深孔一次爆破，实现岩巷快速掘进，寻找高效中深孔掏槽方式非常紧迫。

16、2022-7-5341、井下爆破工作必须由经培训合格的、井下爆破工作必须由经培训合格的专职人员担任，并持证上岗，严格执专职人员担任，并持证上岗，严格执行掘进工作面作业规程及其爆破说明行掘进工作面作业规程及其爆破说明书。放炮员下井时必须携带便携式甲书。放炮员下井时必须携带便携式甲烷检测仪，并严格执行公司、矿制定烷检测仪，并严格执行公司、矿制定的火药领退制度，用多少，领多少，的火药领退制度，用多少，领多少，用不了的交回火药库。爆破作业必须用不了的交回火药库。爆破作业必须执行执行“一炮三检制一炮三检制”（装药前、爆破（装药前、爆破前、爆破后检查瓦斯）。前、爆破后检查瓦斯）。 2、爆破作业必须严格执行

17、“三级鸣哨”（一响撤人、二响爆破、三响解除）、“三保险”（拉线、设置警标、站岗）和“三人连锁放炮”制度。3、一个掘进工作面严禁、一个掘进工作面严禁同时使用同时使用2台发爆器同时台发爆器同时进行爆破。进行爆破。4、爆破工必须把炸药、电雷管分开存放在专用的爆炸材料箱内，并加锁；严禁乱扔、乱放。电雷管必须由放炮员运送，炸药由放炮员或在放炮员监护下由他人背送，背送火药人员行走中要注意避免接触电缆和金属导电体，严禁用矿车、皮带机、运煤机运送火药和雷管。5、装药前，首先必须清除炮、装药前，首先必须清除炮眼内的岩粉，再用木质或竹质眼内的岩粉，再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入，不得冲炮棍将药卷轻轻推入，不得冲

18、撞或捣实。炮眼内的各药卷必撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。有水的炮眼，应须彼此密接。有水的炮眼，应使用抗水型炸药。装药后，必使用抗水型炸药。装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及掘进机械等备、电气设备以及掘进机械等导电体相接触。导电体相接触。6、炮眼封泥应用水炮泥，水、炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可禁用煤粉、块状材料或其他可燃

19、性材料作炮眼封泥。无封泥燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露爆破，严禁放爆破。严禁裸露爆破，严禁放糊炮、非发爆器起爆。糊炮、非发爆器起爆。7、炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列、炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求：炮眼深度小于要求：炮眼深度小于 0.6m时，不得装时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮药、爆破；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、挑顶确需浅眼爆破时，炮眼深度可以小于于0.6m，但必须符合下列要求：，但必须符合下列要求：a、每孔、每孔装药量不得超过装药量不得超过150g；b、炮眼必须封满、炮眼必须封满炮泥；炮泥；c、爆破前，必须在爆破地点附近洒、爆破前，必须在爆破地点附近洒水降尘，并检查瓦斯，浓度超过水降尘，并检查瓦斯，浓度超过1%不准爆不准爆破；破；d、检查并加固爆破地点附近支架；、检查并加固爆破地点附近支架；e、爆破时，必须站好岗并有班组长在现场、爆破时，必