煤矿爆破基础知识与爆破作业.ppt

1,爆破安全,山东煤矿安全技术培训中心 王宜凯 电话：06324072240,2,爆破基础知识,一、炸药的定义与特征 炸药是在外界能量作用下，自身进行高速的化学反应，同时产生大量的高温高压气体和热量的物质。特征：1、具有相对稳定性和化学爆炸性 2、在微小的体积中蕴藏有大量能量 3、能够依靠自身的氧化实现爆炸反应,3,二、炸药的反应形式,1、热分解 在炸药贮存期间，必须采取措施，控制温度、湿度和压力，防止发生自燃和自爆事故 2、燃烧 炸药在热源和火焰作用下的反应，靠热传导来传递能量，不需要外界供氧。因此，炸药在保存期要注意改善通风条件，防止炸药在密闭条件下燃烧 3、爆炸 爆炸反应区能形成压缩冲击波,使反应区内外的温度、压力和密度状态产生剧烈变化。反应能量的传递和反应区的传播靠压缩冲击波来进行。,4,三、炸药爆炸反应三要素,1、反应过程中放出大量的热 是化学爆炸进行所必需的首要条件，反应热量的大小是衡量炸药作功能力大小的标志。（铵梯炸药的热量约为4200000J/KG）反应速度快是形成爆炸的必要条件，2、爆炸反应速度快反应速度快是形成爆炸的必要条件，炸药爆炸速度高达15008500M/S，反应时间仅为十万分之一到百万分之一秒，是衡量炸药威力的重要因素。3、生成大量的气体产物 炸药爆炸后生成大量的气体，有二氧化碳、氮气和水蒸气，还有一氧化碳和氮的氧化物。工业常用炸药生成的气体体积为7001000L/Kg，铵梯炸药爆炸生成的气体体积比原来增大了850920倍。,5,1、稳定爆炸 爆炸反应速度高而且保持恒定的爆炸称为稳定爆炸，也称为爆轰。2、不稳定爆炸 反应速度较慢且变化不定的爆炸称为不稳定爆炸，简称爆炸。不稳定爆炸的爆速不仅低于爆轰，而且容易衰减，甚至熄爆，使炸药不能全部反应，以致产生半爆、爆燃或拒爆等现象，给爆破作业带来不安全因素。,四、爆轰,6,自由面：被爆破的煤岩体与空气接触的界面。最小抵抗线：从装药几何中心到自由面的最短距离。是爆破工作中的两个重要概念。,五、自由面和最小抵抗线,7,8,最小抵抗线 药包几何中心到邻近自由面的垂直线称为最小抵抗线。最小抵抗线的方向，就是药包爆炸后，煤岩移动或抛掷的主要方向。,9,装药爆破时，其爆破的表现形式与埋置药量和深度有关。装药量相同的装药埋置在岩石内部不同深度时，其作用结果也不相同。内部爆破作用：在自由面上看不到爆破作用的迹象。以药包为中心，除在装药处形成扩大的空腔外，还形成压缩区、裂隙区、震动区。外部爆破作用：装药爆破后，爆破作用在自由面上显露。,六、爆破作用的表现形式,10,11,12,爆破漏斗：炸药在接近自由面的岩石中爆破产生外部作用，除在装药处形成压缩区、裂隙区、震动区外。还将岩石向自由面方向抛出 形成一个漏斗型的坑。当采掘工作面只有一个自由面时，一般采用爆破漏斗的方法，以增加自由面，提高爆破效率。爆破漏斗半径r与最小抵抗线w之比称为爆破作用指数，即：n=r/w,七、爆破漏斗的要素和形式,13,14,根据爆破作用指数n的不同，爆破形式分为以下几种：1、松动爆破 当 0n0.75 0 73 不形成显著的爆破漏斗，漏斗内岩石也没有抛掷现象，只产生松动和隆起。,15,16,2、抛掷爆破 当n0.75、73时，漏斗内的岩石将被抛出。,17,18,抛掷爆破分以下三种：1）r w 既 n 1 时 形成加强抛掷漏斗 2）r=w 既 n=1时 形成标准抛掷漏斗 3）r w 既0.75 n 1 时 形成减弱抛掷漏斗 煤矿采掘工程一般选用n=0.81.0的减弱爆破漏斗，岩石不致崩远，便于装岩，又有利于平行作业。,19,为了有效地进行爆破，总是要设法创造和利用自由面，合理布置炮眼和选择合理爆破方式。如掘进工作面的掏槽，选用 秒延期、毫秒延期电雷管爆破，都是为了增加自由面。规程规定：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，在岩石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。,八、自由面对爆破作用的影响,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,矿用炸药的种类与使用范围,一、炸药爆炸引燃引爆瓦斯的机理1、爆炸气体产物的直接作用 点火温度（炸药爆炸引起瓦斯燃烧或爆炸热的性能 感应时间 主要与爆炸产物的组成、爆温和爆热有关）2、炽热固体颗粒的作用（要求安全炸药必须具有良好的反应性能和爆轰性能，以保证炸药能够完全爆炸，而且生成产物应完全都是气体。）3、爆破形成空气冲击波的作用 空气冲击波的压力、温度和作用时间是随着炸药的总量增加而增加的，因此，当爆热一定时，必须对药量加以控制。,33,二、煤矿许用炸药特点,1、根据炸药的安全等级限制炸药的爆热、爆温和爆压。2、炸药配比应接近于零氧平衡。3、爆炸反应要完全4、爆炸后无灼热固体产物5、炸药或爆炸产物中不能含有促进瓦斯连锁反应的成分，要加入消焰剂，从根本上抑制瓦斯引火。6、排放的有毒气体量要符合国家标准。7、有较好的起爆感度和传爆能力，保证稳定爆轰。,34,三、矿用炸药的种类,矿用炸药是指适用矿井采掘工程的炸药1、按主要组成成分分类 硝酸铵类炸药 含水炸药 硝化甘油类炸药2、按其使用范围分类 煤矿许用炸药 非煤矿许用炸药3、按炸药的组成分 单质炸药 混合炸药,35,36,四、煤矿许用炸药分级及选用,1、煤矿许用炸药分级：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。按其安全等级分为5级 2、煤矿许用炸药的合理选用 规程规定：1）、低瓦斯矿井的岩石掘进工作面，必须使用安全等级不低1级的煤矿许用炸药。2）、低瓦斯矿井的煤层采掘工作面与半煤岩掘进工作面必须使用安全等级不低于2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3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3级的煤矿许用含水炸药。4）、在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面，都必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药。,37,五、煤矿许用炸药的组成及使用条件,1、铵梯炸药的组成 硝酸铵、梯恩梯、木粉、石蜡和沥青、食盐2、岩石铵梯炸药的品种及使用条件3、煤矿铵梯炸药的品种及使用条件 2号煤矿铵梯炸药（一级安全炸药）2号抗水煤矿铵梯炸药（一级安全炸药）3号煤矿铵梯炸药（二级安全炸药）3号抗水煤矿铵梯炸药（二级安全炸药）被筒炸药（用于高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域和煤与瓦斯突出危险的工作面）4、水胶炸药与乳化炸药5、被筒炸药6、离子交换炸药,38,矿用炸药的性能,一、炸药的作功能力和猛度1.炸药的作功能力（威力）2.猛度（破碎程度）二、炸药的传爆和爆速以及影响传爆稳定性的因素,39,三、炸药的爆热和爆温 炸药爆炸反应生成的热量称为爆热。单位是J/kg。炸药的爆温是指炸药爆炸瞬间爆炸产物被加热到最 高温度。单位用温度（）表示。矿用炸药的爆温一般为20002500，而单质炸药的爆温则可达30005000。四、炸药的感度 炸药在外界能量的作用下引起爆炸的难易程度为感度，也称为敏感度。热感度、机械感度、静电感度、爆轰感度、殉爆感度,40,1、零氧平衡 炸药中的氧含量恰好与可燃元素安全氧化。2、正氧平衡 炸药中的氧含量足够将可燃元素完全氧化并有剩余，产生一氧化氮、二氧化氮等有毒气体，对人体有害而且对瓦斯爆炸反应有催化作用，不利于爆破安全。3、负氧平衡 炸药中的含氧量不足以将可燃元素完全氧化 生成一氧化碳和固体碳，一氧化碳有毒不仅对人体有害。而且在高温下与外界氧反应，将再次燃烧形成二次火焰，二次火焰和爆炸生成的灼热颗粒，容易引爆或引燃瓦斯和煤尘。,五、氧平衡对爆破安全的影响,41,1、聚能穴：炸药和雷管的一端，都有一个凹型的窝心，称为炸药和雷管的聚能穴。2、聚能穴的作用：是把爆轰波沿轴线方向集中起来，形成聚能流，大大增强聚能穴端的局部破坏作用和传爆能力，这种作用叫聚能效应。试验结果表明，有聚能穴的药卷和雷管的穿透能力要大的多，抛物线形聚能穴比三角形聚穴的聚能效果好。因此，规定炸药和雷管尾端要有一个聚能穴，指向传爆方向，以提高药卷和雷管的传爆能力。在装药时要使雷管和炸药的聚穴端都指向传爆方向，有效地发挥其聚能作用。,六、聚能穴,42,起爆技术与起爆器材,电力起爆技术非电力起爆技术发爆器及其检测仪器起爆：使炸药局部失去相对稳定状态开始发生爆炸的过程起爆能：炸药起爆所需最低限度的起爆能量。井下常用的起爆材料主要有电雷管和煤矿许用导爆索。严禁使用火雷管、导火索、普通导火索。,43,44,电力起爆技术,一、瞬发电雷管 通入足够的电流，能在瞬间立即起爆的电雷管为瞬发电雷管。瞬发电雷管可分为普通型和煤矿许用型两种。前者可用于无瓦斯工作面，后者具有瓦斯安全性，可用于煤矿井下的各种采掘工作面。煤矿许用型瞬发电雷管和普通型瞬发电雷管的结构基本相同，它之所以具有瓦斯安全性，主要是在副起爆药（猛炸药）中加入了一定量的消焰剂，消焰剂通常采用氯化钾，以便降低爆温，消焰和隔离瓦斯与爆炸火焰接触作用，从而有效预防瓦斯爆炸。瞬发电雷管在巷道掘进中只能用于全断面分次爆破。规程规定：不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用,45,46,二、延期电雷管,1、秒延期电雷管：通入足够的电流后，以1秒或半秒间隔时间延期爆炸的电雷管为秒或半秒延期电雷管。用秒延期电雷管可以全断面一次爆破，具有增加自由面、爆破效率高、节省工时和炸药等优点。由于每段间隔的时间和总延期时间长，已大大超过了煤矿安全规程规定：最后一段延期时间不得超过130ms的规定，因此在有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面严禁使用。但可在地面和露天矿用于爆破。秒延期电雷管分为7段，用1.5A恒定直流电测定。各段从通电到电雷管起爆的延期时间及脚线标志。,47,48,2、毫秒延期电雷管,通入足够电流后，以若干毫秒间隔时间延期爆炸的电雷管。毫秒延期电雷管分为普通型和煤矿许用型两种。普通型毫秒电雷管由于金属管壳、加强帽、聚乙稀绝缘脚线包皮等在雷管爆炸时生产灼热碎片和残渣，延期药燃烧时喷出高温颗粒残渣，副起爆药爆炸时的产生高温火焰等原因，有引燃、引爆瓦斯的可能，故不能用于煤矿生产的采掘工作面。规程规定：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。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130ms。,49,50,我国生产的毫秒延期电雷管共20段，其中15段为煤矿许用型。620段为普通型。各段的区分办法，多采用脚线配色、管体上色，用标牌区分几种，其中110段根据脚线的不同配色予以区分。必须牢记各雷管的脚线颜色，尤其是15段的煤矿许用毫秒延期电雷管。毫秒延期电雷管具有适用条件广，爆破安全，工序少，时间短，适用于掘进巷道全断面一次起爆和炮采工作面一次爆破的优点，在煤矿井下已得到了广泛应用。,51,非电力起爆技术,一、导爆索起爆法 实质是利用雷管爆炸后，首先引爆导爆索，然后由导爆索的爆轰引起起药包爆炸。二、导爆管起爆法 1、联结块和导爆管相结合的起爆方式 2、雷管和导爆管相结合的起爆方式 3、导爆索和导爆管相结合的起爆方式三、导火索起爆法 禁止用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面。也不能用于立井、天井和倾角大的斜井爆破。,52,发爆器及其检测仪器,规程规定：“井下爆破必须使用发爆器。开凿或延深通达地面的井筒时，无瓦斯的井底工作面中可使用其他电源起爆，但电压不得超过380V，并必须有电力起爆接线盒”。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）。,53,目前煤矿井下普通使用的发爆器是晶体管电容式。这种发爆器虽然型号较多，但其工作原理基本相同，都是以干电池作电源，通过毫妙开关的开闭进行充电、放电。其工作原理是，当毫秒开关处于充电位置时，电源送电，与三极管接通，产生间隙振荡作用，振荡电流径经变压器升压和二极管整流后得到高压直流电，向主电解电容充电，当达到额定电压（约450V）后，氖灯泡发亮，说明已具备供给额定起爆能的能力，此时便可转致3-6（放电）位置，起爆器上标的是“放炮”，当毫秒开关经过2-5的瞬间（3-6ms），主电解容便向爆破网路输入电能，引爆电雷管。当毫秒开发最后停到3-6（放电）位置时，主电解容向泄放电阻泄放残余电荷，以确保安全。若继续放炮，将毫秒开关转充电位置即可重复工作。电容式发爆器有防爆型和爆防爆型两种。煤矿井下只准使用防爆型发爆器，它具有体积小、重量轻、外壳防爆、供电时间能自动控制在6ms以内。因其发爆能力有限，故多用于串联网络。,一、晶体管电容式发爆器,54,55,1、检查 电容式发爆器因部件小，结构严密，以及受井下使用条件和环境所限，往往因使用检查、保管和维护不当而造成部件损坏，改变或失去起爆和防爆能力，影响使用与安全，所以必须做到经常检查，合理使用和妥善维护。检查时注意以下几个问题：1）检查发爆器外壳、固定螺丝、接线柱、防尘小盖等部件是否完整，毫秒开关是否灵活，氖气灯泡功能是否正常。2）使用时间过长，应检查能否在规定的时间内输出足够的电能，能否自动切断电源，停止供电。禁止用短路方法（在发短器接线柱间用导线短路规定电火花大小）来检查发短能力。3）做到定期检查，检查时应用新电池作电源，测量其输出电流、主电容器充电电压和充电时间。如发现问题，应采取正确的方法及时处理，或立即更换，交维修人员修理。在井下严禁拆卸发爆器。,56,2、使用 使用发爆器爆破作业时，必须按如下程序和要求操作：1）使用前检查。爆破母线与发爆器连接前，首先应检查氖气灯泡在规定的时间内 是否发亮，如在规定的时间内发亮，说明发爆能力正常。2）接线要求。当爆破地点及附近附合爆破有关规定，并接到班组长发出的爆破命令后，发出的爆破信号，等一段时间放可能解开爆破母线接头接到发爆母线接线柱上，以免因发爆器因残余电荷未全部泄放，发生早爆伤人。3）起爆操作。将开关钥匙插入毫秒开关内，按逆时方向转至充电位置待氖气灯亮后，立即按顺时针方向转至放电位置。如不立即转至放电位置，不但浪费电力，而且由于主电容端电压继续长升，可能导致发爆器元件损坏。发爆器在工作中发现氖灯不亮时，必须首先取除放炮母线，然后将毫秒开关从充电位置转到放电位置，查出故障。起爆后，开关要停在“放电”位置，拔出钥匙自己保管好，并解下母线，扭接短路并挂好。每次爆破后，应及时将防尘小盖盖好，防止煤尘及潮气浸入。,57,3保管 规程规定：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，立即将把手或钥匙拔出，摘掉母线并扭结成短路。1）发爆器必须由爆破工妥善保管，上下井随身携带，班班升井检查。在井下要挂在支架或放在木箱里，不要放在潮湿或淋水地点以免受潮。2）发爆器钥匙由爆破工保管，严禁转交他人。3）发爆器发生故障，应及时送到井上由专人修理，不得在井下拆开修理，更不得敲打、撞击。氖气灯泡长时间才亮，或发爆器充电时间超过规定，必须及时在地面更换电池；长期不用的发爆器，必须取出电池。4）严禁将两个接线柱连线短路打火检查有无残余电荷和用发爆器检查母线导通，因为它不仅容易击穿电容及其他元件，更重要的是发生火花，容易引爆瓦斯和煤尘。,58,1、导通表 导通表又叫测炮器是一种专门用来测量电雷管、爆破母线和电爆网路是否导通的仪表。可代替爆破电桥和欧姆表作导通检测。规程规定：“电雷管（包括清退入库的电雷管）在发给爆破工前，必须用电雷管检测仪逐个做全电阻检查，并将脚线扭结短路。严禁发放电阻不合格的电雷管。”通常使用的光电导通表，其内部电源为硒光电池，在矿灯或其他光线照射下，最高可产生0.5V电压，无光线照射，则不产生电压。使用时先用矿灯照射光电池，同时使被测物件两端与导通表的两个金属生相碰，回路接通，检流表指针转动，表明被测物件导通；若指针不动，说明被测物件不导通，有导通。光电导通表具有结构简单，体积小，重量轻，操作方便的优点，导通电流只有几十微安，可确保电雷管测量的绝对安全。但使用后必须避光存放，以免浪费电池。,二、MFBB型发爆器三、网路检测器,59,2、爆破线路电桥,60,爆破工的安全职责 爆破工作为井下的特殊工种，必须对其职责范围内的安全负责。安全职责主要有以下几方面：（1）严格执行煤矿安全规程、操作规程和作业规程的有关规定，严格执行“一炮三检”制度。（2）严格遵守爆炸材料领退制度，保证爆炸材料不丢失。,爆 破 作 业,61,（3）严格遵守爆炸材料运送制度，保证沿途安全。（4）严格遵守爆破各项操作规定，保证爆破过程安全。（5）严格遵守处理爆破故障（残爆、拒爆）及特殊爆破情况下爆破的规定和要求。（6）经常检查工作地点及所使用设备、仪器的安全状态，爱护安全设施、设备，确保工作顺利进行。（7）严格遵守劳动纪律、管理制度和安全生产操作规程，坚决制止任何人违章作业，拒绝接受任何人违章指挥。,62,第一节、爆破说明书与炮眼布置一、爆破说明书的作用与内容 炮眼布置图 炮眼说明表 预期爆破效果表 爆破说明书必须编入作业规程，并根据不同的地质 条件和技术条件及时修改补充。,63,二、爆破作业图表示例,64,二、炮眼布置形式（一）炮采工作面炮眼布置按位置不同分为顶眼、腰眼、和底眼 布置形式 单排眼 双排眼 三花眼 五花眼主要参数 炮眼角度 炮眼间距 炮眼深度 炮眼装药量,65,66,67,68,69,70,71,（二）掘进工作面炮眼布置 种类及作用 掏槽眼 辅助眼 周边眼掏槽方式 斜眼掏槽 直眼掏槽 混合掏槽,72,73,74,75,爆破参数 炸药消耗量 炮眼深度 炮眼直径 炮眼数目炮眼利用率：衡量爆破效果的主要指标,76,第二节 领退爆炸材料,规程规定：“煤矿企业必须建立爆炸材料领退制度，电雷管编号制度和爆破材料丢失处理办法。电雷管（包括清退入库的电雷管）在发给爆破工前，必须用电雷管检测仪逐个做全电阻检查，并将脚线扭结成短路，严禁发放电阻不合格的电雷管电雷管的编号 电雷进行编号是对爆炸危险品进行严格管理的一项严重措施，目的是为了防止爆破工私下互相转手或自违章处理电雷管或丢失，以及防止丢失的雷管流失到社会造成更大危害。雷管编号后，对于雷管的丢失，容易查找责任者，也有利于增强爆破工的责任心。电雷管编号制度，就是在雷管外壳上贴或刻印上每个爆破工的编号，发放电雷管时，发放工要登记上每个爆破工领取的各种电雷管的数量和编号，由爆破材料管理工记录由保存被查。,77,井筒内运送爆炸材料，必须遵守下列规定：1、电雷管和炸药必须分开运送，但在开凿或延深井筒时，符合本规程第345条的，不受此限。2、必须事先通知绞车司机和井上、下把沟工。3、运送硝化甘油类炸药或电雷管时，罐笼内只准放一层爆炸材料箱，不得滑动。运送其它类炸药时，爆炸材料箱堆放的高度不得超过罐笼高度的2/3。4、在装有爆炸材料的罐笼或吊桶内，除爆破工或护送人员外，不得有其他人员。5、罐笼升降速度，运送硝化甘油类炸药或电雷管时，不得超过2m/s；运送其它类爆破材料时，不得超过4m/s。吊桶升降速度，不论运送何种爆破材料，都不得超过1m/s。司机在启动和停绞车时，应保证罐笼或吊桶不震动。6、交接班、人员上下井的时间内，严禁运送爆破材料。7、禁止将爆破材料存放在井口房、井底车场或其它巷道内。,第三节 爆炸材料运输,78,水平巷道和倾斜巷道内有可靠的信号装置时，可用钢丝绳牵引的车辆运送爆炸材料，但炸药和电雷管必须分开运输，运输速度不得超过1m/s。运输电雷管的车辆必须加盖，加垫，车厢内要用软质垫物塞紧，以防止因强烈震动和撞击而引发摩擦感度高的电雷管发生爆炸相继引发炸药爆炸连锁反应。而扩大灾情。,79,用人力运送爆炸材料应遵守规定：1、电雷管必须由爆破工亲自运送，炸药应有爆破工或在爆破工监护下由其他人员运送。2、爆炸材料必须装在耐压和抗撞冲，防震，防静电的非金属容器内。电雷管和炸药严禁装在同一容器内。严禁将爆炸材料装在衣袋内。领到爆炸材料后，应直接送到工作地点，严禁中途逗留。3、携带爆炸材料上下井时，在每层罐笼内搭乘的携带爆破材料的人员不得超过4人，其他人员不得同罐上下。4、在交接班、人员上下井的时间内严禁携带爆炸材料人员沿井筒上下。,80,须用人工搬运爆破材料时，除必须遵守上述规定外，还必遵守国家爆破安全规程下列有关规定：1、运送人员在井下应随身携带完好的带绝缘的矿灯。2、炸药和电雷管应分别放在两个专用背包（木箱）内，禁止装在衣袋内。3、领到爆破材料后，应直接送到爆破地点，禁止乱丢乱放。4、不得提前班次领取爆破材料，不得携带爆破材料在人群聚集的地方停留。5、一人一次运送的爆破材料量不得超过：同时运搬炸药和起爆材料10公斤；拆箱（袋）运搬炸药20公斤；严禁用刮板输送机和带式输送机运输爆炸材料。,81,第四节 装配起爆药卷,装配引药是将电雷管装入药卷顶部，制成起爆药卷的作业过程。装配引药必须按下列程序要求进行：一、装配地点的选择（第326条）二、引药数目的确定（第326条）三、抽取单个电雷管（第325条）四、装配起爆药卷（第326条）五、起爆药卷保存六、注意事项,82,83,84,85,86,第五节 装药,一、安全装药程序 在井下放炮地点放炮作业时，放炮员 班组长和瓦斯检查员必须对放炮地点的通风、瓦斯、煤尘、顶板、支护、爆破器材等全面检查，确认可以装药时，方可按下列程序进行装药。1、验孔 2、清孔 3、装药（三项规定）4、封孔 5、电雷管脚线悬空（规程规定）,87,88,89,二、装药注意事项1、硬化的硝酸铵类炸药在装药前必须用手揉松，使其不成块状，但不得将药包纸损坏，严禁使用硬化到不能用手揉松的硝酸铵类炸药，也不能使用破乳或不能用手揉松的乳化炸药。2、不得使用水分含量超过0.5的铵梯炸药。3、潮湿或有水的炮眼应使用抗水型炸药。4、不得装“盖药”或“垫药”。5、不得装错电雷管的段数。6、毫秒电雷管不得跳段使用。7、一个炮眼内不得装两个引药。,90,91,三装药安全要求（共12项）爆破工在装药前，必须对装药工作面附近进行检查，发现有下列情况之一时，必须报告班组长，及时处理，未妥善处理前不得装药。其中规程规定：1、掘进工作面控顶距不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或留有伞檐时。2装药前爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时。3爆破地点附近20米以内，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。4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。5采掘工作面无风，微风时。,92,6炮眼内煤、岩粉未清除不干净时 7没有合乎质量和满足数量要求的粘土炮泥 和 水炮泥时 8发现炮眼缩小，坍塌或有裂缝时 9工作面正在打眼、装岩时10炮眼深度与最小抵抗线小于规程规定时 11、过断层、冒顶区无安全措施时12、有冒顶、透水、瓦斯突出预兆时,93,第六节 炮泥和封泥,一、炮泥的作用粘土炮泥的作用：能提高炸药的爆破效果 有利于爆破安全水炮泥的作用：有利于矿井安全生产 改善井下的劳动环境二、封泥质量要求 1、炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余部分，应用粘土炮泥封实。2、炮眼封泥也可用不燃性的、可塑性松散材料。3、对无封泥、封泥不足或不实的炮眼，都严禁爆破。4、严禁用煤粉、块状材料或其他可燃材料作炮眼封泥。,94,三、封泥长度（第329条）规程规定：（共六项）,95,一、放炮母线与联接线使用要求（第334条）爆破母线和联结线，应符合下列要求（13项）二、联线方法与要求三、联线方式 掘进工作面联线方式 串联 并联 井下一般不使用并联和混联 混联 炮采工作面联线方式 联线方式都是大串联法,第七节 联线,96,97,98,99,100,101,第八节 爆破,一、什么情况下不准爆破作业（第331条）除规程规定外，有下列情况，爆破工也不1、工具未收拾好，机器、液压支架和电缆等未加以可靠地保护或移出工作面时2、有煤尘爆炸危险性的煤层中，在掘进工作面爆破前，爆破地点附近20米的巷道内，未洒水降尘时 3、爆破前，靠近掘进工作面10米长度的支架未加固时，掘进工作面到永久支架之间，未使用临时支架，造成空顶作业时。,102,4、回采工作面两个安全出口不畅通，在爆破地点 及上下方5米的工作面内，支架不齐全牢固；回采工作面没有一定量的备用支护材料，爆破与放顶工作执行平行作业不符合作业规程规定距离时。5、爆破母线的长度、质量和敷设质量不符合规定时。6、工作面人员未撤离到警戒线外、或各路警戒岗哨未设置好、或人数未点清时。,103,二、爆破制度“一炮三检制”：在采掘工作面装药前、放炮前和放炮后，爆破工、班组长和瓦斯检查员都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯，放炮地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1%时，不准装药、放炮；放炮后瓦斯浓度达到1%时，必须立即处理，并不准用电钻打眼。,104,三、爆破后作业程序及注意事项 1、巡视放炮地点 2、撤除警戒 3、发布作业命令 4、洒水降尘 5、处理残、瞎炮。,105,四、回采工作面一组装药分次起爆的害处（共8项）规程规定：严禁在一个回采工作面使用2台发爆器同时进行爆破。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；在回采工作面，可分组装药，但一组装药必须一次起爆。,106,107,第九节 爆破质量,一、炮采工作面爆破工作要求 七不：(1)不发生爆破伤亡事故，不发生引燃、引爆瓦斯和煤尘事故。（2）不崩倒支柱，防止发生冒顶事故。（3）不崩破顶板，便于支护，降低含矸率。（4）不留底煤和伞檐，便于攉煤和支柱。（5）使工作面平、直、齐，保证循环进度。（6）不崩倒刮板运输机，崩坏油管和电缆等。（7）块度均匀，不出大块煤，减少人工二次破碎工作量。二少：（1）减少爆破次数。（2）材料消耗少。三高：块煤率高、回采率高、自装率高。,108,二、掘进工作面爆破工作要求,七不：（1）不发生爆破伤亡事故，不发生引燃、引爆瓦斯和煤尘事故。（2）巷道轮廓符合设计要求，工作面平、直、齐，中心腰符合规定，不超挖欠挖。（3）不崩倒支柱，防止发生冒顶事故。（4）不崩破顶板，不留伞檐，防止落岩事故。（5）不留底根，便于装车、铺轨和支架。（6）不崩坏管线、设备。（7）不抛掷太远，块度均匀，不出大块，岩堆集中，有利于打眼与装岩平行作业和单行作业。二少：（1）减少爆破时间，做到全断面一次起爆。（2）材料消耗少，合理布置炮眼，装药量适中，减少震动。一高：炮眼利用率高，达到90以上，达到循环进度。,109,三、光爆效果应该符合规定 眼痕率：周边成形符合设计轮廓 两炮的衔接台阶尺寸 岩面不应有爆震裂缝 巷道周边不应欠,110,第十节 特殊情况下的爆破,一、遇老空区爆破安全措施 1、爆破地点距老空区15米前，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 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。,111,3、打眼时，发现煤、岩变松软、炮眼出水异常、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，发现异常情况，必须查明原因，采取措施，否则不准装药爆破，以免误通老空，发生透水、透火、大量涌出瓦斯以及瓦斯爆炸等事故。,112,二、接近积水区爆破 水灾是煤矿的重大灾害，它的发生将危及井下作业人员的生命安全，甚至井毁人亡。井下爆破引起突水事故比例也很高，对矿井透水事故，应采取以防为主。目前主要应从以下几个方面采取预防措施1、认真调查研究。编制出样细完整的水文地质资料。做到心中有数，在进行采掘作业设计及爆破作业中，作好预防工作 2、严格执行防治水有关规定。坚持贯彻“有疑动探，先探后掘”的原则。按照防治水工作条例的要求，制定出切实可行的探放水措施,113,3、进行爆破作业遇有以下情况时，必须立即停止爆破，进行探放水作业：当采掘工作面接采空区，水淹井巷区域，含水层，导水断层溶和陷落柱时；接近水文地质复杂，并有出水征兆的区域时；接近可能和河流、湖泊、水库、池塘、水井相通的断层破碎带时；遇有透水预兆时，如空气忽然变冷，煤层发潮，发暗、挂红，挂汗，顶板滴水，水叫声，臭鸡蛋味；炮眼向外流水，顶板来压，底板鼓起，夹钻杆等时。,114,四、爆破方法处理溜煤眼堵塞必须遵守的规定：1、必须采用取得煤矿许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安全炸药。2、每次爆破只准用1个煤矿许用电雷管，最大装药量不得超过450克 3、爆破前必须检查溜煤眼内堵塞部位的上部和下部空间的瓦斯。4、爆破前必须洒水。,115,五、光面爆破,爆破后巷道成形规整，符合设计断面轮廓要求，保持围岩稳定，不产生或很少产生炮震裂缝的控制爆破为光面爆破（简称光爆）。其优点：（1）岩面光滑，提高巷道轮廓质量，能减少超挖量。（2）巷道轮廓外裂隙区范围较小,对围岩破坏不大，提高巷道稳定性,116,（4）巷道成形规整，可减少通风阻力，不易产生瓦斯积聚。（5）为推广错喷支护，创造了有利条件。（6）能加快巷道掘进速度，与错喷相结合能较大幅度降低成本。,117,118,119,120,121,122,123,124,125,126,127,128,129,1.光面爆破的种类和参数（1）顶裂爆破法：沿巷道轮廓布置一圈密集的周边眼，采取低密度均匀分布的弱威力炸药，首先引爆周边眼，使各眼间形成相互连通的破裂面，使主爆体与围岩分割开后，再爆破主爆体。此方法能在保护围岩不受周边眼破坏的情况下，得到完整的巷道设计轮廓线。此法对周边眼装药的间距、密度等要求严格，炮眼数目较多，在煤矿已较多，在煤矿已较少使用。,130,（2）普通光面爆破法。又称修边爆破，与预裂爆破相反，周边眼是在其他炮眼爆破后，最后一起起爆，是目前矿井井巷施工中广泛应用的方法。根据断面的不同，施工方法又分为预留光面层面光爆法和全断面一次爆破光爆法两种。前者多用于断面12m 以上的巷道与 硐 室，后者多用于断面12m以下的巷道。,131,爆破事故的预防与处理,一、早爆的原因 意外爆炸与早爆 意外爆炸一般是发生在进入装药之前发生；早爆一般发生在爆炸作业的装药和连线工作后发生。这两种爆破事故形成原因主要为：1、对爆破材料管理不善，致使雷管和爆药受到严重的撞击和抗压时而引起意外爆炸或早爆。2、静电和杂散电流。如接触爆破材料的人员违反规程规定，穿着可以产生静电的服装；随着井下电气设备的增多，有时井下杂散电流可达数十安培，杂散电流通过通道、潮湿的煤岩壁导入雷管脚线。,132,3、雷管脚线或放炮母线未扭结成短路，连接发爆器前，脚线或母线与漏电电缆相接触时，发生早爆或意外爆炸。4、各种起爆材料与炸药都具有一定的爆轰感觉度，一处进行爆炸作业时，可能引爆附近另一处炮眼或未将爆破材料未放到警戒线外的安全地点的爆破材料引爆。5、未按规定处理或拒爆及残爆的爆破材料，及处理不当时会发生意外爆炸。,133,二、预防早爆的措施,134,三、产生拒爆或瞎炮的原因 放炮时，通电后出现放炮不响，或放炮后由于某种原因造成的部分或单个雷管不爆的现象。把拒爆的前一种称为全网路拒爆，后种称为瞎炮或残爆。产生拒爆的原因有以下几方面：1、使用的炸药变质2、雷管电阻丝折断；雷管变质或雷管质差3、联接的雷管数量大大超过放炮器起爆能力 4、发爆器有故障，不能够引爆雷管5、进行多种工作时操作不当，造成雷管脚线折断或绝不良形成短路和断路6、不同规格，不同厂家，不同材质的雷管混用7、发爆器当放炮母线、母线与脚线。脚线与脚线之间接触不良出现短路，断路，阻力增大，漏联，误接时都可能造成拒爆。,135,二、拒爆的预防,爆破 采煤工艺过程包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。一、爆破落煤爆破落煤 由打眼、装药、填炮泥、联炮线及放炮等工序组成。炮采工作面目前需要研究的内容：1）提高自装率；2）提高块煤率：3）高产高效。下面重点介绍毫秒爆破技术,毫秒爆破,(一)毫秒爆破机理浅析、毫秒爆破是一种控制爆破的新技术 毫秒爆破是爆破工程中的一种控制爆破新技术。最初在20世纪50年代开始用于露天爆破，目的在于改善爆破效果和减轻地震效应。以后，鉴于它有许多优点，才逐渐推广应用到煤矿井下爆破中。,1956年就有许多国家在煤矿采掘工作面开始应用毫秒爆破。1958年我国开始毫秒雷管的研制工作，到1965年底，研制成功了一套120段毫秒雷管，并在我国的隧道开挖、金属矿山采矿及露天大爆破中广为应用，但是直到1970年才逐步开始对瓦斯煤层工作面应用毫秒爆破的问题进行系统的研究。1973年在广泛研究的基础上，毫秒爆破在有瓦斯煤层掘进工作面日益得到广泛推广应用，并在煤矿安全规程中规定了总延期时间不得超过130ms。但是，由于在回采工作面没有来得及做深入细致的研究工作，直到1989年“提高炮采单产新工艺”研究成功以后，才逐渐在回采工作面得到推广应用。,毫秒爆破,实现毫秒爆破的方法有以下几种：（）毫秒起爆器 毫秒起爆器结构式样很多。这种方法可靠性差，接线复杂，耗用导线多，允许的总延期时间很短。这个方法只适用于延期段数较少的露天爆破。（）毫秒继爆管 毫秒继爆管是组成毫秒迟发机构，专用于导爆索网路。只能用于露天爆破或金属矿井爆破中。（）毫秒雷管 毫秒雷管适用于各种条件，在国内外的毫秒爆破中均得到普遍应用。简单易行工作可靠，延期段数多且不易产生拒爆。煤矿井下一般选用15段合格的煤矿许用毫秒雷管。,毫秒爆破,、毫秒爆破原理 毫秒爆破又称微差爆破，它是相邻各组药包爆炸间隔时间极短的连续爆破，所谓间隔时间极短则是指几毫秒到几十毫秒的间隔。当前组药包刚爆炸使周围介质处于最紧张应力状态，但尚未形成爆破漏斗时，后组药包就起爆了，这样就增加了介质质点的振动频率，并加力干扰前一组所形成的应力体，促使其产生剧烈的破坏；同时，前一组的振动波也加强了后一组的爆破作用；而且先后爆破的碎块互相撞击，又使碎块破碎得更加均匀。,毫秒爆破,毫秒爆破可概括为四个特点：第一，充分利用了前组药包爆炸所形成的残余应力作用。当药包爆炸时，除了破碎一部分介质外，对附近的介质也产生应力，此种应力在较长的时间内才会消除。但是后组药包是在这种残余应力还未消除之前起爆的，这样就促使介质更激烈地破碎。第二，前组药包为后组药包创造了一个新的应力自由面。根据测定资料，岩石弹性振动延续时间为1.511.0ms，从药包爆炸到岩石开始移动的时间为0.458ms。爆破时，前组药包虽然在后组药包爆炸之前的2550ms内起爆，但它毕竟对后组药包爆破产生一个应力自由面。自由面的存在，可以充分利用炸药能量也能增加炮眼间的距离，减少炸药的消耗量。,毫秒爆破,第三，前后组药包爆破的介质相互撞击，使块度更加均匀。在采用毫秒爆破时由于后一组药包是在前一组药包起爆之后极短促时间起爆的，在前一组药包爆破的介质抛离母体的过程中，后一组药包爆破所产生的爆轰波也到来了，这样就使前后药包爆破的介质更加破碎均匀。因此说，如果前一组药包起着最初破碎的话那么后一组药包爆破对介质就起着补充破碎作用。,毫秒爆破,第四，前后组药包爆破产生的地震波相互干扰，使地震效应减弱。先后药包爆炸产生的地震波能量在空间和时间上都是分散的，大大地降低了地震强度。根据对毫秒爆破所作地震观测表明：其地震作用比一般爆破大约降低1312,毫秒爆破,3.毫秒爆破间隔时间的确定 按产生有效的应力波叠加作用确定毫秒间隔时间 实践证明此法计算结果偏小(t至一般只有几毫秒）按形成补充自由面所需的毫秒间隔时间 t约为25-60ms，计算结果稍偏大 按地震效应最小的原则确定毫秒间隔时间 合适的毫秒间隔时间为30-50ms.,毫秒爆破,一般情况下，毫秒爆破最合理的间隔时间约为10-50ms,并考虑下列因素：（1）硬而脆的介质，间隔时间应短；（2）有两个自由面时，间隔时间应短(与一个自由面相比）；（3）爆破体积越大，间隔时间应加大。,毫秒爆破,（4毫秒爆破在回采工作面应用的依据1）在瓦斯煤层中应用的依据 经研究，在长壁工作面应用毫秒爆破时，煤的破碎是有一定速度的。如果工作面风量稀释瓦斯的速度大于煤中瓦斯涌出速度，并把宗延期