主井井筒冻结段松动爆破施工技术安全措施培训

主井井筒冻结段松动爆破施工技术安全措施培训CONTENTS目录01工程概况与施工背景02松动爆破技术原理与分类03施工方案与技术参数设计04施工操作安全技术措施CONTENTS目录05冻结管保护与特殊措施06安全管理与应急处置07质量控制与验收标准01工程概况与施工背景项目基本情况与设计参数工程概况煤矿位于焦庙镇，设计生产能力0.45Mt/a，采用立井开拓、冻结法施工，冻结深度488m。现主井筒外壁已掘砌至410m，冻结壁进入荒径约1m。-412.40m至-490.21m段将通过砂层砾石段及岩石风化段，风镐挖掘困难，拟采用松动爆破施工。井筒技术特征井筒净直径4.5m，净断面15.904m²，表土厚度457.78m，全深567.5m。支护方式：特殊凿井段为钢筋砼，厚度800-1350mm；基岩段为素砼，厚度350mm。掘进断面特殊凿井段29.22～41.78m²，基岩段21.24m²。冻结参数与冻结孔偏斜冻结深度主孔468/488m，辅孔458m，冻结壁厚7.5m，平均温度-15℃。主排孔圈径16.5m、40孔、间距1.295m；辅排孔圈径11m、10孔、间距3.45m。冻结管规格ф133～ф159mm，供液管主孔ф75×5mm、辅孔ф60×5mm。个别冻结孔偏斜较大，但均位于掘进荒径1.2m以外。爆破段地质条件-412.40m～-490.21m段包含粗砂（5.29m）、砾石（12.01m）、粗砂（2.4m）、泥岩（2.72m）、粉砂岩（29.71m）。砂层冻实、砾石段及岩石风化段风镐挖掘困难，需实施松动爆破。井筒冻结段地质条件分析主要岩土层分布特征根据济西矿检1号钻孔柱状图，主井井筒-412.40m至-490.21m段依次穿越粗砂层（5.29m）、砾石层（12.01m）、粗砂层（2.4m）、泥岩（2.72m）及粉砂岩（29.71m）。冻结壁与冻结孔状况主井冻结深度488m，冻结壁厚7.5m，平均温度-15℃。主排孔圈径16.5m（40孔），辅排孔圈径11m（10孔），个别冻结孔偏斜但均位于掘进荒径1.2m以外。关键施工难点分析砂层被冻实后风镐挖掘困难，砾石段及基岩风化带岩体完整性差，需采用松动爆破施工。施工需确保爆破不破坏冻结管，最小安全距离≥1.2m。冻结参数与冻结孔偏斜情况

01主井冻结参数主孔冻结深度468/488m，辅孔458m；冻结壁厚7.5m，平均温度-15℃。主排孔圈径16.5m，40孔，开孔间距1.295m；辅排孔圈径11m，10孔，开孔间距3.45m。冻结管规格ф133～ф159mm，供液管主孔ф75×5mm、辅孔ф60×5mm。

02冻结孔偏斜情况据中煤特殊工程公司提供的“主井冻结钻孔偏斜图”，个别冻结孔偏斜较大，但由于布置圈径大，冻结管均处于掘进荒径1.2m以外，满足安全施工要求。施工难点与爆破必要性

冻结段特殊地层施工挑战主井井筒在-412.40m至-490.21m段将穿越砂层砾石段及岩石风化段，砂层被冻实后硬度增加，风镐挖掘效率低下，劳动强度显著提升。

冻结管保护与施工进度矛盾冻结孔部分存在偏斜，但均位于掘进荒径1.2m以外。若采用常规爆破可能危及冻结管安全，需精准控制爆破参数以平衡安全与进度。

松动爆破技术适用性分析松动爆破装药量仅为标准抛掷爆破的40%-50%，能使岩体破裂松动而不产生抛掷，可有效降低对冻结壁及井筒结构的扰动，适合冻结段施工。

提升施工效率的关键措施针对风镐挖掘困难的冻实砂层、砾石及基岩风化带，采用松动爆破可显著提高掘进速度，缩短工期，确保井筒掘砌作业连续推进。02松动爆破技术原理与分类松动爆破技术定义与特点松动爆破技术定义松动爆破是指充分利用爆破能量，使爆破对象成为裂隙发育体，不产生抛掷现象的一种爆破技术，其装药量通常为标准抛掷爆破的40%～50%。松动爆破的主要分类松动爆破分为普通松动爆破和加强松动爆破。普通松动爆破后岩石仅呈现破裂和松动状态；加强松动爆破则会形成可见的爆破漏斗并产生少量抛掷作用。松动爆破的核心特点其核心特点是爆堆集中，对爆区周围未爆部分的破坏范围较小，爆破作用指数n≤0.75，能有效控制爆破影响，适用于需保护周边结构的工程场景。普通松动与加强松动爆破对比爆破效果特征差异

普通松动爆破后岩石仅呈现破裂和松动状态，形成松动爆破漏斗，爆破作用指数n≤0.75；加强松动爆破则形成可见的爆破漏斗并产生少量抛掷作用。装药量与能量控制

普通松动爆破装药量为标准抛掷爆破的40%～50%；加强松动爆破装药量高于普通松动，通过调整装药结构实现能量集中，适用于较坚硬岩体或需要适度破碎块度的场景。工程适用条件对比

普通松动爆破适用于砂层冻实段、弱风化岩层等需控制扰动的区域；加强松动爆破适用于砾石段、强风化基岩段等风镐挖掘困难，需提高破碎效率的工况，如主井-412.40m～-490.21m段过砾石层时采用。对冻结管保护要求

普通松动爆破因装药量低、振动小，更易满足冻结管1.2m安全距离要求；加强松动爆破需严格控制孔位与装药量，结合冻结孔偏斜图优化参数，防止对冻结壁造成破坏。爆破作用机理与影响因素

松动爆破作用机理炸药起爆后产生高温高压爆轰波，在孔壁形成压应力场，使岩体产生径向压缩变形与切向拉伸变形，因岩体抗拉强度低，首先产生径向裂隙，随后在爆炸气体膨胀及冷却收缩作用下形成切向裂隙，最终使岩体破碎松动但不产生抛掷，装药量为标准抛掷爆破的40%～50%，爆破作用指数n≤0.75。

岩体物理力学性质影响岩体抗压强度、节理裂隙发育程度直接影响爆破效果。如强风化砂岩段（-314.55m～-319.26m）以风化粉砂岩为主，完整性差，需控制装药量以防过度破碎；弱风化砂岩段（-319.26m～-355.17m）岩性较完整，可适当调整爆破参数以提高效率。

爆破参数关键影响炮眼深度、装药量、孔距等参数至关重要。主井冻结段采用炮眼深度1.4m，辅助眼眼距706～736mm，周边眼474mm，同心圆直眼掏槽，槽眼比辅助眼深200mm，通过多打眼少装药实现松动效果，确保冻结管安全（距离≥1.2m）。

冻结条件特殊影响冻结壁平均温度-15℃，冻结深度488m，冻结管规格φ133～φ159mm，需严格控制爆破振动与冲击，避免冻结管受损。施工中采用抗冻水胶炸药（如T-220-KD型），减少装药时间，确保炸药在低温环境下有效起爆。03施工方案与技术参数设计施工总体流程与工艺选择

施工总体流程主井井筒冻结段松动爆破施工总体流程包括：钻眼→装药→联线→警戒→起爆→通风→验炮→装岩→临时支护→永久支护等主要环节，采用短段掘砌混合作业方式，一掘一砌，段高原则上定为2.2m，确保安全施工。

爆破器材选择炸药选用T-220-KD型抗冻水胶炸药或T210防冻水胶炸药，以适应冻结段施工环境；雷管使用电磁雷管，使用前需采用电磁雷管检测器测试，避免拒爆。

打眼机具配备配备7655型手持式风动凿岩机，配中空六角钢钎杆和φ42mm一字型合金钻头钻眼，打眼时做好综合防尘措施；部分工程采用SJZ-6.10型伞钻钻眼，眼深可达4.0m。

爆破参数确定炮眼深度结合实际情况确定，一般为1.4m（手持式凿岩机）或4.0m（伞钻）；辅助眼眼距706～736mm，周边眼474mm；掏槽方式采用同心圆直眼掏槽，槽眼比辅助眼深200mm，实行多打眼少装药的松动爆破原则。爆破器材选型与技术要求

炸药选型与技术参数选用T-220-KD型抗冻水胶炸药或T210防冻水胶炸药，适用于冻结段施工，装药时间应尽量缩短以保证使用效果。

雷管选型与检测要求使用电磁雷管或非电塑料导爆管微差配雷管，使用前必须采用电磁雷管检测器测试，确保雷管性能合格，避免拒爆。

起爆网路设计与连接规范采用串并联或并串联的联线方式，孔外电雷管均为串联联接，电雷管应使用同厂同批产品，联接前需用爆破欧姆表量测电阻值，偏差控制在±0.2Ω内。

装药结构与堵塞要求采用反向装药结构，周边眼、掏槽眼及辅助眼使用Φ45×500mm×900g药卷连续装药；炮眼封泥长度不小于1m，先紧靠药卷填30～40mm水炮泥，再填塞炮泥至孔口，确保堵塞密实。炮眼布置与参数确定炮眼布置原则严格按爆破图表进行，钻眼前用中线找出各圈眼位并油漆标定，掌握好钻眼角度，做到“准、直、平、齐”，严禁周边眼角度向外偏斜，确保炮眼与冻结管距离在1.2m以上。掏槽方式选择采取同心圆直眼掏槽方式，槽眼比辅助眼深200mm，以保证掏槽效果，为后续爆破创造临空面。炮眼深度确定借鉴施工经验并结合实际情况，炮眼深度确定为1.4m，以实现松动爆破效果，减少对冻结壁的影响。炮眼间距设置辅助眼眼距定为706～736mm，周边眼眼距474mm，通过合理设置间距控制爆破范围和效果，避免超挖或欠挖。装药量计算与装药结构设计单孔装药量计算原则装药量为标准抛掷爆破的40%～50%，可参考公式A=20.32[δ]0.63a0.63（A为每米装药密度g/m，[δ]为岩体抗压强度Kg/cm²，a为钻孔间距cm），通过试爆调整参数。装药结构类型选择采用反向装药结构，周边眼、掏槽眼及辅助眼使用Φ45×500mm×900g药卷连续装药，确保炸药能量均匀传递，减少对冻结管的冲击。装药施工技术要求装药前用压风清除炮眼内岩粉，一手拉脚线一手拿木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入，药卷需彼此密接，严禁冲撞或捣实，保证装药质量。04施工操作安全技术措施钻眼作业安全操作规范

钻眼前准备与环境清理钻眼前必须清除工作面积矸、危岩，确保作业面整洁。按爆破图表标定孔位，用油漆标记，严禁顺裂隙、残眼或废眼打眼。

钻眼机具检查与维护使用7655型风动凿岩机等设备前，检查钻杆、钻头及风管连接是否牢固，确保设备处于良好工作状态，做好综合防尘措施。

钻眼操作技术要求严格按设计角度、深度施工，实行定人、定机、定方位负责制。打眼时勤提钻、勤吹风，防止卡钎、断钎，确保“准、直、平、齐”。

钻孔质量与安全防护钻孔完毕后立即用木楔封堵眼口，防止杂物进入。钻孔深度、间距需符合设计，周边眼角度严禁外偏，确保与冻结管距离≥1.2m。起爆药卷加工与装药要求

01起爆药卷加工安全规范加工起爆药卷与放炮工作必须由放炮员一人按规程操作，在距井口50米以外的专用房间内进行，该房间应避开火源、电源且远离建筑物，加工数量以当班需要为限。电磁雷管必须由药卷顶部装入，严禁代替竹、木棍扎眼，且需全部插入药卷内，严禁斜插或捆在药卷上。

02装药前准备工作装药前必须由瓦检员对工作面和井口20m范围内瓦斯进行检查，严格执行“一炮三检”“三人连锁放炮”制度。用压风清除炮眼内岩粉，确保炮眼清洁，以提高炮眼利用率。

03装药操作要点使用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入炮眼，不得冲撞或捣实，药卷需彼此密接。采用反向装药结构，电雷管脚线需悬空，严禁与电气设备、采掘机械等导电体接触。

04炮眼封泥要求炮眼封泥应严格按《煤矿安全规程》执行，先紧靠药卷填上30～40mm水炮泥，再装填水炮泥至规定长度，外端用炮泥填塞，封泥长度不小于1m，确保堵塞密实。起爆网路连接与检测标准01起爆网路类型选择依据工程特点选用导爆管微差起爆网路或电雷管网路。导爆管网路具有抗杂散电流、操作简便等优点；电雷管网路需严格控制电流，确保通过每只雷管的直流电不小于2.5A，交流电不少于4A。02起爆网路连接工艺采用串并联连接方式，孔内雷管为反向装药结构。连接时电雷管应使用同厂同批产品，电阻偏差控制在±0.2Ω内。导爆管需避免打结、拉伸，网路节点应牢固可靠，并用胶布扎紧。03网路导通与电阻检测电爆网路连接后必须使用爆破欧姆表检测总电阻，与计算值差值应在允许范围内。导爆管网路需检查有无破损、断裂，确保传爆可靠性。严禁用发爆器打火放电检测网路导通性。04起爆电源与安全控制起爆前将爆破母线短路并派专人看管，警戒完成后接入起爆电源。起爆后立即切断电源并将母线短路。若发生拒爆，使用延期雷管时需短路不少于15分钟方可进入现场处理。爆破警戒设置与信号规定

警戒范围划定原则根据《爆破安全规程》（GB6722-2011），结合井筒冻结段施工特点，警戒范围应覆盖爆破振动、飞石及冲击波影响区域，浅孔松动爆破警戒距离不小于300米，具体需根据装药量、地质条件计算确定。

警戒区域布置要求在警戒边界设置硬质围挡、警示带及“爆破施工，禁止入内”标志，关键通道口安排专人值守。井口房、提升机房等重要设施需设置多层防护，爆破前所有人员撤离至安全区域。

爆破信号发布规范采用三级信号系统：预警信号（一声长哨）提示警戒开始；起爆信号（三声短哨）指令起爆；解除信号（一声长哨）确认安全后解除警戒。信号发布前需确保所有警戒点到位。

警戒人员职责要求警戒人员需经专项培训，佩戴明显标识，负责清场、劝阻无关人员进入。起爆前确认警戒区域无人滞留，坚守岗位至收到解除信号，严禁擅自离岗或提前解除警戒。爆后检查与盲炮处理流程

爆后检查基本要求爆破后需等待炮烟散尽（通风时间不小于30分钟），由爆破工、瓦检员和班组长共同进入工作面检查。重点检查通风、瓦斯、浮矸危岩、拒爆、残爆等情况，确认无险情后方可解除警戒。

爆后检查主要内容检查爆破效果是否达到设计要求，有无危石、浮石；周边建（构）筑物、管线是否受损；起爆网路是否完全起爆，有无未爆药包；利用防静电阻燃彩带可快速识别盲炮位置（未爆炸带仍留存）。

盲炮处理基本原则发现盲炮应立即设立警示标志，禁止无关人员靠近。处理盲炮必须由原爆破人员按规程操作，严禁镐刨、拉扯导爆管或掏挖药包。雷雨、暴风等恶劣天气应停止处理。

常见盲炮处理方法延时起爆盲炮：等待超过设计延期时间15分钟后重新起爆；非电起爆盲炮：检查并修复网路后重新起爆；无法重新起爆的盲炮：采用距盲炮孔不小于30cm处打平行孔装药起爆或注水溶解（乳化炸药）。05冻结管保护与特殊措施冻结管安全距离控制要求安全距离基本标准炮眼与冻结管的距离必须保证在1.2m以上，以防止爆破对冻结管造成破坏。冻结孔偏斜监测与管理施工前需依据冻结钻孔偏斜图，明确冻结管在井内的准确位置及距离，确保炮眼布置避开偏斜较大的冻结孔。井筒深度测量与位置掌握加强井筒深度测量工作，实时掌握冻结管所处位置，为炮眼布置提供精准数据支持，确保安全距离符合要求。冻结壁稳定性监测措施温度监测点布置沿井筒深度方向设置测温孔，如主井设置4个深度488m的测温孔，实时监测冻结壁平均温度，确保不高于-15℃，判断冻结壁发展状态。位移变形监测采用测斜仪等仪器监测冻结壁径向位移，重点关注冻结孔偏斜情况，确保冻结管距掘进荒径不小于1.2m，防止爆破对冻结壁的破坏。压力监测实施在冻结壁关键位置布设压力传感器，监测冻结壁与井帮之间的相互作用力，结合冻结壁厚7.5m的设计参数，确保承载能力满足施工要求。数据反馈与调整建立监测数据实时分析机制，当温度、位移或压力超出预警值时，及时调整冻结系统运行参数或爆破施工方案，保障冻结壁稳定性。特殊地质段爆破防护技术

砂层砾石段爆破防护要点针对冻结砂层及砾石段，采用多打眼、少装药的松动爆破方式，单孔装药量控制为标准抛掷爆破的40%-50%，炮眼深度1.4m，辅助眼间距706-736mm，周边眼间距474mm，确保冻结壁及井筒结构不受破坏。

基岩风化段爆破参数控制对于强风化砂岩段，采用中深孔光面爆破技术，选用T210防冻水胶炸药，周边眼使用Φ45×500mm药卷连续装药结构，封泥长度不小于1m，掏槽眼比辅助眼深200mm，实现对弱风化砂岩段的精准破碎。

冻结管安全距离保障措施施工前精确测量冻结孔偏斜情况，确保炮眼与冻结管距离不小于1.2m。打眼前用中线标定眼位，严格控制周边眼角度，严禁向外偏斜，防止钻孔误穿冻结管引发安全事故。

爆破振动与飞石控制技术采用毫秒延期雷管实现微差起爆，控制单响药量，降低爆破振动对冻结壁的影响。爆破区域采用沙袋+橡胶带覆盖防护，警戒范围按《爆破安全规程》设定，确保飞石控制在300m安全距离内。06安全管理与应急处置施工人员资质与培训要求

爆破作业人员资质要求爆破员、安全员、保管员、押运员等必须持有公安机关核发的《爆破作业许可证》，证书类别与作业内容相符，且需定期参加复审。基础安全知识培训施工前组织全员学习《煤矿安全规程》《爆破安全规程》（GB6722-2011）等法规，掌握冻结段爆破施工风险、安全距离、应急处置等基础安全知识。专项技能操作培训针对冻结段特性，开展钻眼参数控制、抗冻炸药使用、起爆网路连接、冻结管保护等专项技能培训，确保施工人员熟悉本工程爆破工艺。应急处置能力培训定期组织盲炮处理、瓦斯超限、冻融坍塌等应急演练，使施工人员掌握现场急救、避险逃生及事故上报流程，提升应急响应能力。爆破器材安全管理规定

爆破器材储存要求爆破器材应储存在经公安部门审批的专用仓库内，仓库需符合防盗、防火、防潮、防静电要求，设置视频监控、入侵报警系统，实行双人双锁管理，出入库台账清晰，做到账物相符。不同性质和不同批号的炸药不得混堆，炸药和雷管必须分开贮存，两库房的安全距离不得小于殉爆安全距离。

爆破器材运输管理爆破器材运输需使用专用防爆车辆，配备押运人员，运输路线提前向公安部门报备，避开学校、医院、居民区等敏感区域。装卸时轻拿轻放，严禁与易燃易爆物品混装，运输过程中保持通讯畅通，实时报告位置与状态。不应用翻斗车、自卸汽车、拖车、自行车、摩托车和畜力车运输爆破器材。

爆破器材领取与退还作业前由爆破员、安全员共同领取器材，领取量不得超过当班使用量；剩余器材必须当日退还库房，严禁私存、转借或违规处置。爆破器材实行“谁领用、谁负责”的制度，当班如有剩余火工材料，领用人负责办理退库手续。瓦斯与有毒气体检测措施

检测制度与频率严格执行“一炮三检”制度，即装药前、爆破前、爆破后分别对瓦斯浓度进行检测。瓦检员需对工作面和井口20m范围内瓦斯进行检查，确保瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》规定。

检测设备与要求采用经校验合格的瓦斯检测仪，确保其精度和灵敏度。检测时，仪器应置于测点上方20cm~30cm处，停留时间不少于30秒，读取稳定数值。发现瓦斯浓度超过1%时，严禁装药爆破。

有毒气体监测范围重点监测一氧化碳、硫化氢等有毒气体。爆破后通风时间不小于30分钟，待炮烟吹散，瓦检员需检测工作面有毒气体浓度，确认符合安全标准（如一氧化碳浓度不超过24ppm）后方可允许人员进入。

异常情况处置流程当检测到瓦斯或有毒气体浓度超标时，立即停止作业，切断电源，撤出人员至安全区域，并向调度室报告。采取加强通风、封闭警戒等措施，待浓度降至安全范围下方可恢复施工。应急预案与事故处理流程

应急组织架构成立爆破应急指挥组，明确指挥组、救援组、医疗组、后勤组职责，确保事故发生时各小组能快速响应、协同作战。

应急物资储备现场配备急救箱、消防器材、抢险设备、通讯工具等应急物资，定期检查确保