关于煤矿采掘工作面爆破安全性技术探讨

关于煤矿采掘工作面爆破安全性技术探讨

陈晨

陈晨

淮北金石矿业有限责任公司安徽淮北

摘要：文章根据大量的现场调查资料，分析我国煤矿企业在煤矿采掘工作面中所发生爆破事故的重要原因，并且提出一些解决煤矿井下采掘工作面爆破事故的措施。导致爆破事故主观原因成分较客观原因成分要多，但只要加强管理,就可以杜绝该类事故的发生。

关键字：煤矿；采掘面；爆破；事故原因；安全

引言

我国煤矿资源丰富，煤炭开采历史悠久。虽然近几年来煤矿安全状况形势好转，但与国外相比还有很大差距，百万吨死亡率较高，重大灾害事时有发生。其主要原因是：我国煤矿的自然开采条件复杂，井工开采的矿井多，自然灾害重；安全投入严重不足，基础薄弱；受利益驱动，矿井超能力生产；机械化水平很不平衡，生产技术落后的矿井数量多，井下人员密度大，接触事故风险的人数多；安全管理水平落后，措施落实不到位，监管力度不够。因此，我国煤矿安全工作任务仍然很艰巨，仍需不懈地努力。下面笔者主要对采掘工作面安全技术措施进行总结。

一、煤矿地质因素及埋藏特征

煤层的形成条件不同，煤层的结构及其赋存状态、顶底板岩性、受地质构造影响程度等方面都有着明显的差异。这些煤层地质条件都与煤矿开采工作息息相关。其中以煤层的厚度、结构、形态、顶底板岩性和地质构造等，对煤矿的生产与安全影响最大。

(一)煤层埋藏特征

煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。按照沉积的顺序，在正常情况下，位于煤层之下、先于煤层形成的岩层是底板，位于煤层之上、在煤层之后形成的岩层是顶板。由于沉积物质及沉积环境的不同，不同的顶底板其岩性和厚度各不相同，在开采过程中对煤矿安全与生产的影响也不一样。了解这些岩层的岩性、埋藏特征、厚度、层理及节理发育程度、含水性等，对煤矿的安全与生产都有着重要的意义。

（二）煤层的形态

煤层和其他沉积岩一样，在形成的初期，通常是层状埋藏的，具有明显的连续性，厚度也较为均匀，但由于受沉积条件和地壳运动的影响，也存在似层状和非层状的煤层。因此，煤层按其形态可分为三种：

1、层状煤层。煤层厚度稳定．无明显变化，连续性好，分布面积较大。

2、似层状煤层。煤层厚度变化较大，层位有一定的连续性，如藕节状煤层、串珠状煤层和瓜藤状煤层。

3、非层状煤层。煤层厚度变化很大，由一个个孤立的煤包体断续分布组成，层位连续不明显，常有大范围的尖灭。如鸡窝状煤层、扁豆状煤层等。

二、煤矿采掘工作面爆破事故产生的原因

通过对近些年来煤矿采掘工作面中产生的爆破事故进行分析。对煤矿企业爆破在工作面现场爆破事故的原因以及使用情况进行剖析。总结出了以下几点煤矿采掘工作面爆破的原因：

（一）残药爆炸事故

炮孔内拒爆的雷管是很危险的，在很少的冲击功（4焦耳）的机械作用下就能爆炸。在雷管中最为敏感的部位是电发火头。在加强帽以下的起爆药和猛炸药能承受66焦耳的冲击功。铁法矿务局某矿在平巷掘进中，某次爆破其中有一个底眼末爆炸，而在下一循环的打眼作业前，没能仔细检查残眼，结果钎头打到了残药中的雷管，并引起残药爆炸，致使两名打眼工双目失明。

（二）炮泥封堵长度问题

炮泥的堵塞质量和长度直接影响到爆破效果和爆破安全。因为炮泥能阻止爆炸气体自炮孔逸出，增加爆炸应力波的作用时间和冲量，从而影响岩石的破碎过程和炸药能量利用率，在有瓦斯爆炸的工作面，炮泥除降低爆炸气体逸出自由面时的温度和压力外，还会起着阻止灼热固体颗粒(如雷管壳碎片)从炮孔内飞出的作用。

（三）巷道贯通爆破作业问题

在井巷工程中经常会遇到正在掘进施工中的巷道与另一条已施工巷道的贯通问题，如果井下测量工程有误或者贯通爆破安全技术措施不得利，就会发生爆破伤人，崩坏机械设备，乃至引起瓦斯煤尘爆炸事故。

(四）分次爆破问题

分次爆破在有瓦斯工作面是相当危险的，其原因之一就是先爆的炮孔中的药包极易在未爆炮孔周围产生较大的爆破裂缝，二次爆破的爆炸火焰从裂缝中喷出，引起瓦斯爆炸；其二是尽管工作面采取通风方法排出工作面瓦斯；但局部仍然积存有一定量的瓦斯，这样从裂缝中喷出的火焰就会引起瓦斯爆炸。

（五）爆破安全距离问题

炸药爆炸后在巷道内会产生空气冲击波和爆破飞石，空气冲击波和飞石直接威胁着工人的生命安全和机械设备的安全。根据作用到人体上的最大危险冲击波波头压力不应超过0.09MPa的原则，当药量已知时，就可以计算出保证人身安全的可靠冲击波距离。掩护点到放炮工作面的安全距离，由矿务局根据具体条件规定。

三、解决煤矿采掘工作面爆破安全问题的探讨

所进行的煤矿采掘工作面爆破安全性技术系统基本的思路就是坚持本质安全这一思想和理念。保证了井下的煤矿采掘工作面爆破标准化、程序化的操作。从根本上将煤矿采掘工作面爆破事故发生遏制住。笔者主要就以下几个方面对其进行探讨：

（一）一炮三检制和联锁爆破制

瓦斯矿井中的爆破作业，必须在现场执行“一炮三检制”。“一炮三检制”就是指在采掘工作面装药前、爆破前和爆破后必须在现场检查瓦斯，爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时，严禁装药、爆破。爆破后瓦斯浓度达到1%时，必须立即处理，严禁用电钻打眼。执行“一炮三检制”是为了加强爆破前瓦斯检查，防止漏检，避免在瓦斯超限情况下爆破的主要措施。

（二）反向爆破作业

从爆破效果来看，反向装药爆破传爆方向和岩石移动方向一致，反向装药比正向装药爆破效果好。采用毫秒爆破时，从引起“带炮”现象来看，反向装药爆破比正向装药爆破安全。采用反向起爆必须符合下列要求：严禁使用硬化到不能用手揉松的硝酸铵类炸药，也严禁使用破乳和硬化到不能用手揉松的乳化炸药；潮湿或有水的炮眼应用抗水炸药；严禁装“垫药”；必须使药卷聚能穴方向一致，都朝向眼口的传爆方向；不得装错电雷管的段数；坍塌，变形、有裂缝或用过的炮眼严禁装药；大力推广使用高安全度的“含水炸药”。

（三）采煤、掘进工作面的分次起爆作业

在有瓦斯或有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。

1、采煤工作面的分次起爆必须符合下列要求

因受爆破后瓦斯涌出量、顶板管理和出煤设备能力的制约，有些采煤工作面实行一组装药一次起爆确有困难时，可采用一次打眼，间隔分组一次装药，分组起爆。

2、掘进工作面的分次起爆必须符合下列要求

严禁全断面一次装药分次起爆；任何情况下都严禁边。钻眼边装药；炮眼深脚线不够长(脚线露不出眼外)，必须接长脚线，两根脚线错开联接，并用胶布包好；每次爆破，最小抵抗线必须符合规程的规定。瓦斯涌出量大的采掘工作面要严格控制一次爆破作业的数量，防止爆破作业后瓦斯大量涌出，造成瓦斯聚积超限而引起事故。

（四）水炮泥的使用

当炮眼内的炸药爆炸时，水炮泥内的水吸收大量的热量，起到降低爆温、缩短爆炸火焰延续时间的作用，从而减少了引爆瓦斯或煤尘的可能性，有利于煤矿生产安全。水炮泥形成的水幕，能降尘、吸收有毒有害气体，有利于井下作业环境的改善。

（五）浅眼爆破作业

浅眼爆破每孔装药量不得超过150g；炮眼必须封满封实炮泥；爆破前，必须在爆破作业地点附近20m内洒水降尘并检查瓦斯，瓦斯浓度达到1%时严禁装药、爆破；爆破前，检查并加固爆破地点附近10m内的支架；爆破时，必须布置好警戒并有班组长在现场指挥；严禁裸露爆破。

四、结束语

我国煤矿产业中有很多煤矿工作人员不考虑采掘安全隐患，安全意识比较弱。很多小型煤矿一味追求经济效益，而忽视了安全生产这一问题，导致采掘过程中发生安全事故，造成人员伤亡。导致爆破事故主观原因成分较客观原因成分要多，但只要加强管理,就可以杜绝该类事故的发生。