煤矿井下爆破拒爆的主要原因及预防处理措施.pdf

第 “卷第“期 年月 爆破 “ * 6 . 1 3 * - 5 2 3 - . 4 / * 1 . 3 “ - ’ A 9 ; 8 A ; , 8 B3 ; A C 8 ’ ’ D ’ E 8 C F 9，G F , 9 8 , 8 “，H C 9 8 ,； 3 C 9 - BH ’ , H ’ 8 - F A 9 ’ 8H ’ - I ’ - , 9 ’ 8’ H C 9 8 ,， F J C ’ F ，H C 9 8 ,） - 9 2 * 93 C ;K 9 9 - ; A , F ; 9 8 A ’ , K 9 8 ; L , J ; B 6 , ; B ’ 8 C ; “A ’ , K 9 8 ; - ; D F , 9 ’ 8”, 8 B “L , 9 8 D - ; D F , 9 ’ 8 ” ， C ; I - ; ; 8 9 8 D , 8 BC , 8 B 9 8 DK ; , F - ; 3 , / 2 6 -A ’ , K 9 8 ; L , 9 8 D；K 9 9 - ;；L , 9 8 D ; N F 9 I K ; 8 ；L , 9 8 D8 ; M ’ - O 收稿日期 . “ . / 作者简介 宗琦 （“ 2 P .） ， 男； 淮南 安徽理工大学土木工程系教 授 我国煤矿生产无论是过去、 现在还是将来， 钻眼 爆破法仍是井下采掘中的主要破岩 （煤） 手段。其施 工机具结构轻便灵活、 操作容易、 维修方便、 耗能少、 效率高， 非常适应煤矿凿岩爆破作业。据有关资料 统计 ［“］ ， 我国煤矿建设和煤矿生产中每年大约要消 耗各种炸药 多万， 电雷管5亿多发。在如此大 量爆破材料消耗的情况下， 由于种种原因， 爆破作业 中产生拒爆或残爆的现象不断发生， 并时有拒爆伤 人， 此已成为煤矿井下一大安全隐患， 不仅影响了爆 破效果， 更为严重的是威胁着煤矿的安全生产。因 此， 分析和探讨煤矿井下爆破作业中产生拒爆的原 因及其防治处理措施， 有着十分重要的现实意义。 “ 拒爆产生的原因 通常认为通电起爆后， 工作面的雷管全部或少 数不爆称为拒爆， 残药则是指雷管爆后而没有引爆 炸药的现象或炸药爆轰不完全。煤矿井下爆破作业 时， 拒爆的产生主要受爆破器材、 爆破工艺及操作技 术等因素的影响， 具体分析其产生的原因主要表现 在以下几个方面。 “ “ 雷管方面的原因 雷管是起爆元件， 煤矿井下爆破作业， 只能用电 雷管， 多以串联或串并联形式连接在爆破网路中， 一 发拒爆就有可能使炸药全部拒爆或部分拒爆。 “） 违反 煤矿安全规程 规定， 选用了 “三不同” 雷管 （不同厂家、 不同品种、 不同批次） 或雷管的电阻 值相差较大 （ 以上） 。起爆时， 由于电雷管的 起爆冲能、 发火电流及发火时间不同， 在一个爆破网 路特别是在串联网路中敏感度高的雷管将先爆， 炸 断了网路， 而那些还没有发火的电雷管就会拒爆。 ） 电雷管质量不合格， 又未经质量性能检测。 出厂前虽经全电阻抽检合格， 但经多次运输、 装卸， 受到颠簸和振动， 有可能使雷管桥丝或脚线脱落或 万方数据 折断， 而到现场使用前， 又不逐发进行导通检测， 使 质量不合格的雷管连接在网路中， 造成拒爆。 ） 雷管起爆能力不够。雷管的起爆能力是用铅 板穿孔实验来标定的， 在给定的实验条件下， 爆后铅 板穿孔的直径应不能小于雷管的直径方为合格。起 爆能力不够就会造成雷管响后炸药没爆， 产生残药。 “） 电雷管受潮或因雷管密封不实防水失效、 或 超过了雷管的有效贮存使用期限。雷管管口密封不 实或出气孔 （秒延期雷管， 用于立井或无沼气矿井岩 巷掘进工作面） 蜡封不实都会造成电雷管受潮， 致使 起爆药或猛炸药失效， 产生拒爆。再者， 电雷管超过 了其有效贮存使用期限， 引燃冲能发生变化， 起爆的 可靠度降低， 起爆能力减小， 也会产生拒爆或残药。 起爆电源方面的原因 煤矿井下只能使用防爆型电容式发爆器， 立井 掘进爆破施工时可使用 ’或 ’交流电源起 爆。前者多采用串联起爆网路， 后者采用的网路形 式则比较多。 ） 通过雷管的起爆电流值太小， 或通电时间过 短。立井掘进爆破作业时要求有较大的电流值 （大 于雷管的准爆电流） 和较长的通电时间， 通过雷管的 电流值太小没有达到雷管的准爆电流或因通电时间 过短， 雷管得不到所必须的引燃冲能而导致雷管拒 爆。此外， 用交流电作为起爆电源时， 因电源电压 低， 输出功率不够， 也是造成雷管拒爆的原因之一。 ） 发爆器内电池电压不足、 充电时间过短， 未达 到规定的电压值便放电起爆。国产防爆型发爆器多 为电容式， 靠的是高压脉冲电流起爆电雷管， 大都采 用机械式毫秒开关或电磁继电器限时* 放电以 满足煤矿井下爆破安全方面的要求。发爆器长期不 停的使用， 发爆器内的电池电压值降低， 实现不了充 电电压， 或者发爆器充电时间过短， 未达到额定的电 压值就放电起爆， 这样都可能造成网路中的雷管全 部或部分拒爆。 ） 发爆器的输出功率不足、 起爆能力不够。不 同规格的发爆器都有其额定起爆能力 （发） ， 虽然设 计计算无误， 但实际上由于爆破网路连接过程中的 接头不实、 锈蚀、 油污或其它原因使网路实际电阻远 高于计算电阻， 这就造成了发爆器的输出功率满足 不了实际要求 （输出引燃冲能小于雷管的最大额定 引燃冲能） ， 产生拒爆。因此发爆器的实际起爆能力 与额定起爆能力有一定差别， 有时甚至很大。 “） 发爆器管理保养不当。长期使用会使发爆器 主电容容量降低， 充电时达不到规定的额定电压值； 使用过程中发爆器也会受潮， 受潮后氖灯提前起辉， 使人误认为已达额定电压； 另外， 发爆器开关触点熔 蚀， 接触不良等都会使发爆器的输出引燃冲能降低， 起爆能力也就自然降低。 电爆网路方面的原因 电爆网路有串联、 并联、 串并联和并串联， 使用 发爆器时为多采用串联， 使用交流电时多采用并联、 起爆雷管数量较多时可采用串并联或并串联。 由于爆破网路问题造成拒爆的原因主要有爆破 母线不合格， 电阻过大； 网路短路； 错接或漏接； 接头 不牢、 不洁净， 有水或油腻等导致网路电阻增大， 这 些都能造成全部和部分雷管拒爆。爆破网路漏电是 另一产生拒爆的主要原因， 煤矿井下作业环境较为 潮湿、 多有积水或泥浆， 特别是立井施工， 井内淋水、 工作面积水， 一旦与接头裸露部分接触， 网路电阻值 就会增大很多， 在通电起爆瞬间， 水 （此时可视为电 解质水溶液） 的导电能力远比一般情况大得多， 易造 成爆破网路漏电严重， 降低了通过电雷管的电流值， 当小于雷管的最小发火电流时， 雷管拒爆； 另据文献 ［］ 研究表明， 若多个接头都处在水中， 网路中可通 过渗透水相互之间形成回路， 产生漏电电流， 易造成 头中部起爆， 而中后部拒爆。 预防拒爆的主要措施 针对以上拒爆产生的原因的分析， 可从以下几 个方面预防拒爆的产生 ） 优选爆破材料。特别是应使用合格的电雷 管， 禁止不同厂家生产的不同品种和不同性能参数 的电雷管掺混使用， 禁止使用过期失效和变质的雷 管和炸药， 定期抽查检测雷管的起爆能力。 ） 加强雷管检测。雷管在出库发放前， 必须使 用专用的电雷管检测仪逐个进行电阻检查， 并且按 照电雷管电阻值的大小编组， 将阻值一样或相近 （电 阻值相差在 以内） 的编在同一个电爆网路中， 禁止将电阻值相差过大的电雷管混用。 ） 正确地选用发炮器。煤矿井下爆破作业必须 选用防爆型的发炮器， 其额定功率必须满足一次放 炮总个数的要求， 考虑到环境条件和连线质量， 有资 料介绍， 一般情况下起爆雷管的数目以不超过额定 值的 ,为佳 ［］ 。同时， 对放炮器强化实行统一管 理， 做到统一收发， 统一检测维修， 定期更换电池， 保 持完好的工作状态， 安全可靠。 “） 进行爆破网路准爆电流的计算， 注重电爆网 路的连接质量。电爆网路的连接要符合设计要求， 防止错联和漏联； 接头要拧紧接实， 保持接头清洁， 防止受油污和泥浆污染而使接头电阻增大； 储存时 - 爆破 “年月 万方数据 间较长的雷管还需刮去线头的氧化物、 绝缘物、 露出 金属光泽； 各裸露接头彼此应相距足够距离并不得 触地； 潮湿或有水时， 应用防水胶布包裹； 放炮母线 要有较大的抗拉强度和耐压性能， 电阻值要小 （长距 离并联起爆时要用大直径电缆） 以减少线耗。每次 放炮前， 放炮员都必须用电雷管检测仪对电爆网路 进行电阻检查， 实测的总电阻值与计算值之差应小 于 “ ， 检查确认无误后， 方可放炮。 正确处理拒爆的方法 每次爆破作业完成后， 都要认真检查现场是否 有拒爆， 如果发现拒爆， 首先要科学地分析拒爆产生 的原因， 并根据原因有针对性地采取正确的方法及 时处理。 煤矿安全规程 中有关拒爆 （新版称拒爆） 的处 理有如下规定 处理拒爆、 残爆时， 必须在班组长指导下进行， 并应在当班处理完毕。如果当班未处理完毕， 当班 爆破工必须向下一班爆破工交接清楚。处理拒爆 时， 必须遵守下列规定 ） 由于连线不良造成的拒爆， 可重新连线起爆。 ） 在距拒爆炮眼至少“ ’处另打与拒爆炮 眼平行的新炮眼， 重新装药起爆。 ） 严禁用镐刨， 或从炮眼中取出原放置的起爆 药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸 药， 都严禁在炮眼残底继续加深； 严禁用打眼方法往 外掏药； 严禁用压风吹拒爆 （或残爆） 炮眼。 ） 处理拒爆的炮眼爆炸后， 爆破工必须详细检 查炸落的煤、 矸， 收集未爆的电雷管。 ） 在拒爆处理完毕前， 严禁在该地点进行同处 理拒爆无关的工作。 除此之外， 根据 爆破安全规程 还需要注意的 问题或可采取的方法有 ） 处理拒爆时， 除爆破工、 班组长外， 其他人员 不得进入现场， 并应设警戒。 ） 若起爆后雷管全拒爆， 必须立即切断电源， 并 及时将爆破网路短路， 再等一定时间 （使用瞬发电雷 管时， 至少 ’ * ； 使用延期电雷管时， 至少 ’ * ） ， 然后爆破工才能进入工作面进行检查。 ） 个别炮眼较浅的拒爆， 可用木制、 竹制或其他 不发生火星的材料制成的工具， 轻轻地将炮眼内填 塞物掏出， 重新装药起爆。 ） 若所用炸药为非抗水硝铵类炸药， 可取出部 分填塞物， 向孔内灌水， 使炸药失效， 然后再作进一 步处理。 处理拒爆时， 一定要慎之又慎， 因处理不当而造 成人员伤亡事故时有发生， 据文献 ［］ 介绍， , - .年 .月 -日， 某矿一号井掘进四区在/ “ “’水平南 翼工作面处理拒爆时， 新打炮眼距拒爆炮眼仅“ ’， 且不与拒爆炮眼平行， 以致钻钎钎头打在拒爆药 上， 引起爆炸， 打眼工当场死亡。还有一例， , - 0年 -月 日， 某矿掘 进二区 “ 运输机道掘进工作 面在出完矸石后打眼时， 忽然发现有一根 “ “’ ’ 长的红色雷管脚线， 用手去拉没能拉动， 认定是拒 爆， 班长拿镐就刨， 引起爆炸， 班长和附近一名清矸 工人当场死亡。血的教训， 应该牢记。 总之， 拒爆在煤矿爆破作业中是无法完全避免 的， 但只要了解了拒爆产生的原因， 采取积极的预防 措施， 发现后能正确处理， 定能防止拒爆事故的发 生 ［］ 。 参考文献 ［］ 宗琦我国煤矿井下掘进爆破的现状和未来 ［1］淮 南工业学院学报， “ “ “ （专刊） . . ［］ 潭根源， 方合正电雷管网路成片拒爆的原因与预防 ［1］爆破， “ “ ， - （） . , - “ ［］ 刘湘波， 刘学强电容式发爆器起爆能力评估 ［1］西部 探矿工程， “ “ （） , , ［］ 胡公才， 王庆土煤矿安全规程问答 爆破 ［2］北 京 煤炭工业出版社， “ “ ， . ［］ 王玉杰， 张惠聚煤矿岩巷掘进爆破作业安全性评价 ［1］爆破， “ “ ， “ （） - - , 第 卷第期宗琦等煤矿井下爆破拒爆的主要原因及预防处理措施 万方数据