关于我国煤矿爆破技术的思考

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【摘 要】笔者结合自己多年煤矿工作经验，以爆破技术作为切入点，分析了爆破冲击波传播规律，根据爆破冲击冲及爆破飞石确定爆破警戒所需的安全距离，并对爆破后有害气体产生机理及防治提出建议。

【关键词】煤矿爆破技术；冲击波传播规律；安全距离；有害气体

1 爆破技术在煤矿开采中的地位

煤矿生产作业过程中，爆破是一种较为重要的手段。新集二矿建矿以来，井下采掘生产作业逐步实现生产机械化，生产效率大大提高。但是由于受到煤矿复杂的地质影响，以及机械成本费用高、机械体积大、施工装卸不方便、器械寿命不长、对施工条件限制很多、动力消耗等因素的影响，使得机械化开采在岩巷掘进、部分采煤面受到了一定的制约，而爆破技术凭借其成本费用低、动力消耗小、适应性较强等特点，在煤矿生产过程中仍然占据重要的位置，井下许多掘进工作面仍使用爆破工艺进行掘进作业。

爆破技术是一项综合性很强的学科工程技术，对煤矿开采的安全状况和效率都起着直接性的作用，所以对煤矿爆破技术进行研究是很有必要的。爆破作业必然产生爆破冲击，并伴随产生飞石及有害气体，因此研究爆破冲击传播规律、根据爆破冲击波及爆破飞石确定爆破警戒所需安全距离，并提出有害气体防治产生，对于作业人员安全尤为重要。

下面笔者结合自己的工作经验，对煤矿爆破冲击波传播规律、爆破冲击及爆破飞石确定爆破警戒安全距离、爆破有害气体防治进行简要的分析。

2 爆破冲击波传播规律

爆破在空间上上可以划分为两个区：燃烧区和一般空气区。在炸药燃烧的时候，火焰与冲击波是共同存在的，但是冲击波的速度比火焰的速度要快，这在很大程度上扰动了火焰，加快了火焰的传播速度。冲击波被衰减之前与燃烧波是共同存在的。燃烧波为炸药的爆炸提供了能量，反应完全后燃烧波减少，为爆炸冲击波提供了传播的能量，冲击波在壁面吸热及摩擦的作用下开始速减。燃烧波与冲击波在传播的过程中相互作用、相互影响，使得煤矿爆破后冲击波的破坏效应十分的显著；火焰传播的速度越大，冲击波的压力值就越大，从而产生的副作用也就越大。

煤矿爆破作业受到了多项因素的影响，爆破发生环境比较的复杂，爆破过程中出现事故是常有的事情。目前我国煤矿爆破冲击波的传播仍然存在很多的问题。（1）工作人员对煤矿爆炸机理的研究不够充足。由于煤矿爆炸的影响因素很多，爆炸过程中所显现出来的物理及化学现象没有研究明白，现在的研究成果还不能较好的指导生产。（2）目前基于实验操作和爆破动力学等基础理论知识推导出了冲击波的计算公式，还没能够提出具体的措施来预防爆炸过程中出现的问题。（3）对煤矿爆炸传播规律以及影响因素的不系统性。煤矿爆破理论大多通过实验模拟来进行研究分析，这种方法所带来的研究成果有很多的局限性，很难指导实际。

3 爆破警戒需要的安全距离

爆破时必然产生爆破地震（冲击波）、碎石飞散及有害气体，因而危及爆破区域附近人员、设备及井巷等的安全。因此，爆破作业时必须确定爆破危害范围并指定安全距离。爆破地点与人员和其他保护对象之间的安全允许距离，应按各种爆破有害效应（地震波、冲击波、个别飞散物、有害气体等）分别核定，并取最大值。

3.1 爆破空气冲击波安全允许距离

井下开采爆破时，可采取限制一次起爆的炸药量、分散装药、使炮泥堵塞良好、采用毫秒爆破以及加强覆盖层等措施，减小对人、设备的危害。

3.2 爆破飞石安全距离

爆破飞石产生的原因是：炸药爆炸能量消耗于介质的破碎后，还有多余的能量作用在碎石块上，使碎石块获得足够的动能，以一定速度抛出。爆破时难免有石块飞散得很远，对周围区域附近人员、设备、设施造成伤害。飞石的安全距离与爆破参数、岩石性质、炸药性能与数量、填塞质量、地质构造条件等有关。根据上述因素，在爆破作业中必须充分考虑安全的前提下，确定飞石的安全距离。爆破飞石对人员的安全距离不应小于表1的规定；对设备或设施的安全允许距离由设计确定。

井下爆破安全距离要考虑设备距工作面的距离，如风筒、设备和各种管道设施等以及起爆操作人员地点情况。施工中为减少爆破飞石危害必须严格做到：（1）慎重对待断层、裂隙带、采空区、覆盖层等地质构造，采取间隔堵塞、调整药量、避免过量装药等措施；（2）保证堵塞质量，不但要保证堵塞长度，而且保证堵塞密实；（3）多排爆破时，要选择合理的延迟时间，防止因前排带炮（后冲），造成后排最小抵抗线大小与方向失控；

3.3 爆破有害气体控制

对爆破过程中生产的有害气体的研究证明，用于爆破的炸药可以分为正氧平衡炸药和负平衡炸药，正氧平衡炸药在爆炸的时候会产生大量的氧化氮气体，而负氧平衡炸药在爆炸的时候会生产有氧化氮气体，因此在爆破的时候要尽可能保证零氧平衡，即便是接近零氧平衡的炸药，在爆炸的过程中炸药与包装物发生化学反应，仍然会产生少量的一氧化氮。此外，在实际的爆炸过程中，炸药的分解反应不可能达到人们理想的最佳状态，必然会产生少量的有毒气体，其中有毒的气体包括：氧化氮、有氧化氮、硫化氢、二氧化硫等。因为在对炸药的处理时不可能完全的达到零氧平衡，所以氧化氮和有氧化氮的出现是很可能的，二氧化硫和硫化氢是在爆炸的时候因为包装物等介质中含有硫化物的时候产生的。所以在煤矿爆破的时候不仅仅需要对爆破气体中含有的有害气体进行全面的了解，更重要的还必须注意有害气体可能威胁到井下职工的生命安全。地下爆破作业点有害气体的浓度，不应超过表表2的标准。

预防有害气体中毒应采取下列措施：（1）使用合格炸药；（2）做好爆破器材防水处理，确保装药和填塞质量，避免半爆和爆燃；（3）井下爆破前后加强通风，应采取措施向死角和盲区引入风流；（4）加强有毒气体监测，不盲目进入可能聚藏有害气体的死角。

4 总结综上所述，煤矿爆破技术的改进对提高煤矿开采的效率做出了积极的贡献，但爆破时产生的冲击波、爆破飞石、有害气体对职工生命安全造成威胁，故井下爆破作业时，需严格按照要求设好爆破警戒，做好炮后有害气体检测，检测指标正常后，方可允许人员进行工作面作业。

【参考文献】

[1]徐景德.矿井瓦斯爆破冲击波传播规律及影响因素的研究[D].博士论文，2003.

[2]刘晓宇，李祥.煤与瓦斯突出冲击波波面传播规律的研究[J].煤炭学报，2004.

[3]唐勃.关于我国煤矿爆破技术的断想与思考[J].煤矿爆破，1996.

[4]徐颖.地下工程爆破技术的现状及发展[J].中国煤炭，2001.