煤礦巷道掘進(jìn)爆破過(guò)程中減少拒爆的探討

王保旭

(中煤集團(tuán)大屯公司龍東煤礦,江蘇沛縣 221600)

煤礦巷道掘進(jìn)爆破過(guò)程中減少拒爆的探討

王保旭

(中煤集團(tuán)大屯公司龍東煤礦,江蘇沛縣 221600)

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,采礦技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步,但是煤礦井下受技術(shù)條件、操作水平的限制,炮掘工藝掘進(jìn)巷道過(guò)程中存在著拒爆的現(xiàn)象,威脅煤礦安全生產(chǎn),找到一種技術(shù)手段來(lái)大幅度減少直至杜絕拒爆的發(fā)生具有重要意義。

爆破 拒爆 安全 技術(shù)手段 源頭控制

1 炮掘工藝的爆破工作在巷道掘進(jìn)中安全生產(chǎn)、技術(shù)運(yùn)用的現(xiàn)狀

1.1 煤礦井下爆破工作的安全生產(chǎn)現(xiàn)狀

對(duì)于煤礦生產(chǎn)中巷道掘進(jìn)來(lái)說(shuō)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，綜合機(jī)械化掘進(jìn)施工工藝水平不斷提高，綜合機(jī)械化掘進(jìn)在煤礦掘進(jìn)特別是煤巷掘進(jìn)中得到了大力的推廣和廣泛運(yùn)用，綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)的功率不斷加大，掘進(jìn)機(jī)的能力不斷擴(kuò)展，炮掘工藝在煤巷掘進(jìn)中的運(yùn)用在逐步減少，但其在煤礦巖石巷道掘進(jìn)中仍然是一種普遍應(yīng)用的方式。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中以炮掘工藝掘進(jìn)巷道的過(guò)程中仍然難以避免發(fā)生拒爆的現(xiàn)象，這是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)較大的危險(xiǎn)源，是一個(gè)較大的安全威脅。特別是在用炮掘工藝掘進(jìn)巷道時(shí)，一旦發(fā)生了拒爆的現(xiàn)象，需要在距拒爆炮眼0．3m處重新打平行的炮眼，并重新裝藥、連線、爆破；或者拒爆的炸藥、雷管往往會(huì)埋在大量的矸石下，難以發(fā)現(xiàn)，這是發(fā)現(xiàn)難；尤其在硬度較大的巖層中掘進(jìn)時(shí)，在耙矸裝巖的過(guò)程中，一旦矸石堆中埋有炸藥雷管而又沒有發(fā)現(xiàn)它，拒爆的雷管受到外力的擠壓很容易爆炸，這都是對(duì)安全生產(chǎn)的嚴(yán)重威脅，也極易造成安全生產(chǎn)事故。

1.2 煤礦井下爆破工作的技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀

目前，煤礦井下掘進(jìn)過(guò)程中普遍使用的發(fā)爆器技術(shù)性能還比較落后，不能完全滿足安全生產(chǎn)的需要。其性能、故障不能自檢、不能顯示電池電量等是其最大的缺點(diǎn)，發(fā)爆器自帶導(dǎo)通指示燈也只能檢查爆破電路的通或不通，或者說(shuō)線路斷路的情況，無(wú)法檢查出爆破電路是否存在短路的現(xiàn)象，這也是目前常用發(fā)爆器性能存在的局限性。在實(shí)際工作中一旦發(fā)生拒爆現(xiàn)象，特別是在現(xiàn)場(chǎng)沒有一種可靠的技術(shù)手段確保百分之百發(fā)現(xiàn)拒爆的雷管、炸藥，這是發(fā)現(xiàn)難。產(chǎn)生拒爆后，未爆炸的雷管或炸藥被埋在了矸石下而又沒有發(fā)現(xiàn)它，這種情況對(duì)安全生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是一種極大的威脅。

2 發(fā)生拒爆的原因分析

發(fā)生拒爆現(xiàn)象的原因多種多樣，包含整個(gè)爆破過(guò)程的每一個(gè)細(xì)節(jié)。在操作過(guò)程中稍有不慎，就可能會(huì)造成拒爆現(xiàn)象的發(fā)生，而爆破的過(guò)程無(wú)法追溯，一旦發(fā)生拒爆現(xiàn)象，再去分析發(fā)生拒爆的原因，雖然可以部分查清，但無(wú)法運(yùn)用技術(shù)手段確保在事后百分之百去查清。

根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，綜合分析發(fā)生拒爆的原因主要有發(fā)爆器電池電量不足的原因，有發(fā)爆器在使用過(guò)程中發(fā)生的故障包括發(fā)爆器本身線路故障原因，有爆破母線狀況包括其斷路或兩相短路、單項(xiàng)或兩相接地等的原因，有裝藥連線的質(zhì)量問題的原因，也有電雷管質(zhì)量問題的原因等等。但是很多原因往往也可以歸結(jié)為爆破員責(zé)任心不強(qiáng)的原因。

需要說(shuō)明的問題：煤礦井下常用FD100D型和FD200D型發(fā)爆器最大允許外接電阻值分別為620歐姆、1220歐姆，最大發(fā)爆能力分別為串聯(lián)電路引爆電雷管100發(fā)、200發(fā)，這是發(fā)爆器無(wú)故障情況下的能力。在爆破作業(yè)的實(shí)際操作過(guò)程中由于各種引起拒爆的因素的單獨(dú)或共同存在，在爆破網(wǎng)路中外接電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到允許外接電阻的最大值情況下，就會(huì)在爆破過(guò)程中發(fā)生拒爆現(xiàn)象。

3 解決問題的辦法

針對(duì)爆破技術(shù)運(yùn)用和管理現(xiàn)狀，發(fā)生拒爆的原因分析，需要以使用可靠的技術(shù)手段為切入點(diǎn)、從加強(qiáng)管理入手，特別是加強(qiáng)對(duì)爆破員的管理來(lái)盡最大努力減少并盡可能杜絕拒爆的發(fā)生，從源頭上進(jìn)行控制，來(lái)保障煤礦安全生產(chǎn)。在目前沒有性能更先進(jìn)的發(fā)爆器產(chǎn)品可供使用之前，找到一種行之有效的技術(shù)方法，顯得尤其重要。

在爆破網(wǎng)路檢測(cè)方法創(chuàng)新和爆破管理方面，中煤集團(tuán)大屯公司龍東礦做了大量的工作，也取得了明顯的成效，具體的做法有以幾個(gè)方面。

3.1 采取可靠技術(shù)手段進(jìn)行定期檢測(cè)

規(guī)定爆破員必須加強(qiáng)發(fā)爆器的檢查，每次入井前必須進(jìn)行外觀檢查。

規(guī)定在爆破操作過(guò)程中，對(duì)發(fā)爆器自身功能進(jìn)行檢查。發(fā)爆器充電指示燈是確認(rèn)發(fā)爆器充電是否正常、充分的一項(xiàng)重要指標(biāo)，如果發(fā)爆器充電后指示燈不亮就通電爆破，那么爆破的結(jié)果一般不會(huì)正常，這是常識(shí)；如果通電后指示燈一直不亮，也能說(shuō)明發(fā)爆器存在問題，也可能指示燈自身出現(xiàn)了問題，都需要查清原因，原因未查清之前，堅(jiān)決不允許爆破。如果對(duì)發(fā)爆器是否存在問題有疑問或確認(rèn)發(fā)爆器存在問題或爆破不正常，必須將發(fā)爆器上交，有專職人員進(jìn)行檢查，如果發(fā)爆器存在故障必須進(jìn)行修理或更換。

每周必須兩次檢測(cè)發(fā)爆器的性能參數(shù)并做好記錄。礦配備有發(fā)爆器性能參數(shù)檢測(cè)儀，定期檢測(cè)決定發(fā)爆器性能的三個(gè)重要參數(shù)：輸出引燃沖能、輸出峰值電壓、安全供電時(shí)間。煤礦井下常用FD100D型及FD200D型發(fā)爆器的輸出引燃沖能范圍為8．7≤K≤12A2ms，輸出峰值電壓分別為2270v、3070v，安全供電時(shí)間均不大于4毫秒。發(fā)爆器性能參數(shù)的輸出值必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。對(duì)發(fā)爆器參數(shù)定期檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)爆器故障、電池電量等情況。發(fā)爆器存在故障必須及時(shí)排除，決不能讓發(fā)爆器在故障狀態(tài)下工作。電池電量不足時(shí)必須及時(shí)更換電池并采用性能可靠的品牌電池，也可定期或按爆破次數(shù)更換電池，同時(shí)做好記錄，做好更換電池記錄的目的也是便與監(jiān)督與檢查。

規(guī)定電工每周一、三、五定期檢查爆破母線的完好狀況。檢查的方法很簡(jiǎn)單，但是效果可靠，也是一種革新、一種創(chuàng)新。能夠從技術(shù)手段上確保查清爆破母線完好狀況，排除爆破母線存在的故障。除通常的外觀檢查外，這種方法就是應(yīng)用煤礦井下電工普遍使用的搖表進(jìn)行檢查爆破母線的對(duì)地絕緣電阻值和相間絕緣電阻值，如果對(duì)地或相間絕緣電阻值達(dá)不到要求，絕緣電阻值低于0．5兆歐姆，說(shuō)明爆破母線存在接地或短路現(xiàn)象，在爆破過(guò)程中網(wǎng)路會(huì)漏電從而造成拒爆。爆破母線不符合使用要求，必須進(jìn)行修理或更換。

規(guī)定電工每周二、四、六定期檢測(cè)爆破電路的全電阻。檢查的方法同樣很簡(jiǎn)單，同樣是一種創(chuàng)新。能夠從技術(shù)手段上監(jiān)督裝藥連線質(zhì)量，提高爆破員和裝藥連線工的責(zé)任心。方法是首先根據(jù)作業(yè)規(guī)程規(guī)定的爆破網(wǎng)路中串并聯(lián)連線方式、雷管型號(hào)、數(shù)量來(lái)計(jì)算爆破網(wǎng)路的全電路電阻，用礦用萬(wàn)用電表來(lái)進(jìn)行測(cè)量。從經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，根據(jù)巷道斷面的大小，巖巷掘進(jìn)全斷面一次布置炮眼60-80個(gè)，使用雷管60-80發(fā)，采用串并聯(lián)方式連線，全電路電阻一般在50-100歐姆之間，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是根據(jù)單個(gè)雷管電阻大小，數(shù)量，爆破網(wǎng)路中線路長(zhǎng)短經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算就能得到，然后和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在一年的實(shí)際操作過(guò)程中，有一次檢測(cè)到爆破網(wǎng)路全電路電阻150歐姆，數(shù)次檢測(cè)到爆破網(wǎng)路全電路電阻250歐姆左右，一次檢測(cè)到爆破網(wǎng)路全電路電阻400歐姆，經(jīng)過(guò)人工復(fù)查確實(shí)存在連線質(zhì)量問題，處理后，再次檢測(cè)全電路電阻都達(dá)到了正常值，爆破正常。在檢測(cè)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)全電路電阻過(guò)小，比如只有幾個(gè)歐姆，說(shuō)明線路中可能存在短路現(xiàn)象；如果發(fā)現(xiàn)全電路電阻過(guò)大，比如超過(guò)正常值的一倍，說(shuō)明線路中可能存在斷路現(xiàn)象或者裝藥連線質(zhì)量較差，這都需要進(jìn)行復(fù)查線路情況，查出問題，進(jìn)行處理，再次檢測(cè)正常后才能進(jìn)行爆破。在操作方面需要注意的是：(1)用礦用萬(wàn)用電表檢測(cè)爆破網(wǎng)路的全電阻是安全的，但用礦用萬(wàn)用電表檢測(cè)爆破網(wǎng)路全電阻時(shí)必須在爆破警戒線外進(jìn)行，嚴(yán)禁在爆破警戒線以內(nèi)操作。(2)嚴(yán)禁用電表直接檢測(cè)單個(gè)電雷管，檢測(cè)單個(gè)電雷管的工作應(yīng)由爆破器材保管員采用專用工具進(jìn)行。做到這兩點(diǎn)在操作中也沒有任何困難。

規(guī)定井下爆破材料庫(kù)在發(fā)放電雷管前必須對(duì)電雷管逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè)，去除不合格的電雷管。

規(guī)定的其他方面：發(fā)爆器必須由爆破員專人保管，愛護(hù)使用，防止人為損壞。

3.2 加強(qiáng)管理,提高技能、增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)

加強(qiáng)管理、提高爆破員的操作技能，增強(qiáng)爆破員的責(zé)任意識(shí)是一項(xiàng)很重要的工作，無(wú)論多么先進(jìn)的設(shè)備或儀器、工具都需要人來(lái)進(jìn)行操作，沒有技能精湛、責(zé)任心極強(qiáng)的員工來(lái)操作，再先進(jìn)的設(shè)備或儀器、工具都不會(huì)發(fā)揮它應(yīng)有的作用。要提高爆破員的操作技能，就要加強(qiáng)對(duì)爆破員的操作技能的培訓(xùn)，通過(guò)理論培訓(xùn)、技能訓(xùn)練、老帶新傳授技術(shù)來(lái)逐步提高爆破員的技能水平。

加強(qiáng)爆破工作的管理，增強(qiáng)爆破員的責(zé)任意識(shí)，就要加強(qiáng)爆破過(guò)程的管理。在爆破過(guò)程中如果發(fā)生拒爆現(xiàn)象，爆破員必須向區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，上交發(fā)爆器，有專職人員對(duì)發(fā)爆器進(jìn)行檢查，如果因是電池電量不足造成的拒爆，必須及時(shí)更換電池并必須對(duì)爆破員進(jìn)行考核。對(duì)發(fā)生拒爆后進(jìn)行瞞報(bào)的，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須加重考核。加強(qiáng)對(duì)爆破員的管理，必須做好各類記錄，便于監(jiān)督、統(tǒng)計(jì)分析、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。需要記錄的內(nèi)容：電池的更換、發(fā)爆器參數(shù)檢測(cè)、爆破次數(shù)、爆破網(wǎng)路電阻值等等都要詳細(xì)記錄。

加強(qiáng)對(duì)爆破工作的管理，區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)特別是區(qū)隊(duì)長(zhǎng)要親自管理、監(jiān)督。區(qū)隊(duì)長(zhǎng)是否親自管理體現(xiàn)了區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的重視程度，區(qū)隊(duì)長(zhǎng)重視與不重視，對(duì)爆破工作的管理結(jié)果會(huì)大不一樣。有了可靠的技術(shù)手段，區(qū)隊(duì)長(zhǎng)又親自去抓爆破的安全管理工作，一定能夠抓出一個(gè)好的結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

煤礦巷道掘進(jìn)爆破過(guò)程中減少直至杜絕拒爆的發(fā)生，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，但是擁有了可靠地技術(shù)手段，加上嚴(yán)格的管理，這個(gè)目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。龍東礦經(jīng)過(guò)一年的實(shí)踐，大量的工作，取得了明顯的效果，和以往相比較，拒爆發(fā)生率減少百分之八十，促進(jìn)了安全生產(chǎn)。下一步將要做的工作是加大對(duì)爆破網(wǎng)路、爆破母線的檢查頻次，由每周隔天檢測(cè)改為每天檢測(cè)，并實(shí)行更嚴(yán)格的管理，預(yù)計(jì)會(huì)取得更理想的結(jié)果。

[1]高金臣,張金泉.煤礦爆破實(shí)用手冊(cè),2008.

[2]劉剛,井巷工程[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2005.

[3]張志成,爆破基礎(chǔ)理論與設(shè)計(jì)施工技術(shù)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,1994.