煤礦井下鉆眼爆破拒爆原因分析

煤礦井下鉆眼爆破拒爆原因分析

1煤礦安全生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)由于鉆探眼爆炸具有效率高、成本低、操作簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開采井的主要手段。受各種因素制約,鉆眼爆破過程中時(shí)常發(fā)生拒爆或殘暴,對拒爆處理不當(dāng)會造成傷亡事故,拒爆已成為煤礦安全生產(chǎn)的一大隱患。因此,分析拒爆產(chǎn)生的原因,提出預(yù)防與處理措施是非常必要的。2發(fā)生爆爆的原因新版《煤礦安全規(guī)程》對拒爆(瞎炮)的定義:起爆后,爆炸材料未發(fā)生爆炸的現(xiàn)象(爆炸材料包括電雷管、炸藥)。電雷管、炸藥、爆破母線、發(fā)爆器、電爆網(wǎng)路等是實(shí)現(xiàn)煤礦井下鉆眼爆破作業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ),因此,拒爆即為上述各因素所導(dǎo)致。具體分析,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。2.1管道電子管的原因爆破能力試驗(yàn)因制造原因雷管表面有裂縫、擦痕、封口塞松動或灌磺有砂眼、秒延期管氣孔露孔等,造成雷管拒爆;雷管的爆炸能力不足,其爆炸能力用鉛板穿孔試驗(yàn)檢測,在給定的試驗(yàn)條件下,爆后鉛板穿孔的直徑大于雷管的直徑為合格,否則為不合格。使用爆炸能力不足的雷管就會發(fā)生雷管爆而炸藥不爆,產(chǎn)生殘藥。雷管電阻、起爆沖能、成立果“三不同”指不同廠家、不同批次、不同品種,它導(dǎo)致雷管電阻、起爆沖能、發(fā)火電流及發(fā)火時(shí)間等性能參數(shù)不同。在同一電爆網(wǎng)路中敏感度高的雷管先于敏感度低的雷管起爆,炸斷了電爆網(wǎng)路,使那些還沒有發(fā)火的雷管拒爆。造成雷管拒爆雷管受潮導(dǎo)致起爆藥或猛炸藥失效,造成雷管拒爆;雷管超過保存期限,起爆沖能發(fā)生變化,起爆能力及起爆的可靠度降低,造成拒爆或產(chǎn)生殘藥。2.2炸藥的原因藥包開發(fā)敏感度的測定引起炸藥爆炸的外能稱為起爆能,炸藥起爆的難易程度稱為炸藥的敏感度。在爆破工程中,常用測定藥包殉爆距離的方法來衡量炸藥的敏感度,殉爆距離越大,敏感度越高。起爆能和敏感度的高低,決定起爆器材能否起爆炸藥,當(dāng)雷管起爆能力低于炸藥起爆能時(shí),就會發(fā)生雷管爆炸而炸藥未爆現(xiàn)象,產(chǎn)生殘藥。變質(zhì)、失效后效果同一炸藥的物理狀態(tài)不同其敏感度也不同,當(dāng)炸藥發(fā)生變質(zhì)、失效后,其敏感度變低,造成原有起爆器材的起爆能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于變質(zhì)后炸藥所需的起爆能,產(chǎn)生殘藥。2.3電流強(qiáng)度低于準(zhǔn)爆電流爆破母線造成拒爆的主要原因在于所選用的母線不合格,電阻率過大,導(dǎo)致電爆網(wǎng)路中電流強(qiáng)度低于準(zhǔn)爆電流[見3.3.1中公式(1)、(2)]。根據(jù)公式(1)可知,在雷管電阻一定的條件下,母線電阻與電流強(qiáng)度成反比;根據(jù)公式(2)可知,在母線長度一定的情況下,其電阻率、斷面積是決定母線電阻大小的關(guān)鍵因素。2.4爆炸器的原因由于煤礦井下空氣中有瓦斯等爆炸性氣體,只能使用防爆型電容式發(fā)爆器。路連接過程中接收點(diǎn)不足導(dǎo)致路線拒爆不同規(guī)格的發(fā)爆器都有其額定起爆能力,由于爆破網(wǎng)路連接過程中接頭不牢、銹蝕等原因,造成網(wǎng)路實(shí)際電阻值高于計(jì)算電阻值,導(dǎo)致實(shí)際電流低于雷管準(zhǔn)爆電流,雷管得不到起爆所必須的起爆沖能造成雷管拒爆。電爆路網(wǎng)放空國產(chǎn)防爆型發(fā)爆器為電容式,利用晶體三極管產(chǎn)生振蕩的原理,依靠高壓脈沖電流起爆電雷管。正常情況下,主電容在6ms以內(nèi)向電爆網(wǎng)路放電完畢,以確保煤礦井下防爆安全的需要。發(fā)爆器長期使用,發(fā)爆器電池電壓或電容容量降低,達(dá)不到充電電壓,造成拒爆。2.5電爆道的原因電爆網(wǎng)路造成拒爆的主要原因有電爆網(wǎng)路實(shí)際電阻值大于計(jì)算電阻值、短路、接頭虛連、接頭銹蝕或接頭與導(dǎo)體接觸等。3預(yù)防拒絕爆炸的措施根據(jù)拒爆的不同原因,應(yīng)針對性地采取措施預(yù)防拒爆的產(chǎn)生。3.1性能參數(shù)檢查加強(qiáng)電雷管出庫前的檢測,包括外觀檢查、電阻檢查、爆炸能力檢查以及進(jìn)行準(zhǔn)爆試驗(yàn)等,確保其性能參數(shù)的合格。使用的電雷管必須是同一廠家、同一批次、同一品種,確保其性能參數(shù)相同。不得使用過期或變質(zhì)的電雷管和炸藥。3.2爆雷管數(shù)選擇煤礦井下爆破必須使用發(fā)爆器,其額定功率必須滿足每次爆破作業(yè)最大起爆雷管數(shù)。因此,要根據(jù)實(shí)際情況選擇發(fā)爆器,確保其額定功率滿足現(xiàn)場需要。同時(shí),對發(fā)爆器必須做到統(tǒng)一管理統(tǒng)一發(fā)放,必須定期校驗(yàn)發(fā)爆器的各項(xiàng)性能參數(shù),并進(jìn)行防爆性能檢查,不符合規(guī)定的嚴(yán)禁使用。3.3加強(qiáng)對電爆道的參數(shù)計(jì)算和連接3.3.1計(jì)算電爆道的參數(shù)串聯(lián)雷管的參數(shù)式中:I為通過每個(gè)雷管的電流,A;u為放炮電源電壓,V;n為串聯(lián)雷管數(shù),并聯(lián)時(shí)n=1;m為并聯(lián)時(shí)雷管數(shù);串聯(lián)時(shí)為雷管的并聯(lián)組數(shù);串聯(lián)時(shí)m=1;r為每個(gè)雷管的全電阻,Ω;R為母線電阻R1與電源內(nèi)阻R2之和,Ω。電源內(nèi)阻s1對串聯(lián)電路影響式中:l為導(dǎo)線長度,m;s為導(dǎo)線斷面積,mm2;ρ為導(dǎo)線電阻率,銅線為0.0184Ω·mm2/m;鋁線為0.0276Ω·mm2/m;鐵線為0.132Ω·mm2/m。電源內(nèi)阻R2對串聯(lián)電路影響不大,可認(rèn)為近似等于零。對于并聯(lián)和串并聯(lián)電路,數(shù)值雖很小,但由于在計(jì)算時(shí)要乘以并聯(lián)組數(shù)m,故不容忽略。3.3.2金屬網(wǎng)的厚度操作人員在接線時(shí),應(yīng)擦凈手上的泥污,刮凈線頭上的鐵銹和絕緣物,保持線頭清潔;接頭須牢固,不松動;裸露的接頭彼此相距足夠遠(yuǎn),且避免與軌道、金屬管、金屬網(wǎng)等導(dǎo)電體相接觸;在淋水潮濕環(huán)境中,還應(yīng)對各接頭用防水膠帶包裹進(jìn)行防水處理。3.3.3合理選擇矩陣導(dǎo)線的規(guī)格和型號應(yīng)根據(jù)爆破規(guī)模和導(dǎo)線在起爆網(wǎng)路中的位置來選擇,應(yīng)盡量降低起爆網(wǎng)路的電阻,保證足夠的準(zhǔn)爆電流。4拒爆、暴力事件的處理新版《煤礦安全規(guī)程》中對拒爆的處理規(guī)定如下:通電以后拒爆時(shí),爆破工必須先取下把手或鑰匙,并將爆破母線從電源上摘下,扭結(jié)成短路,再等一定時(shí)間(使用瞬發(fā)電雷管時(shí),至少等5min;使用秒延期電雷管時(shí),至少等15min),才可沿線路檢查,找出拒爆原因。然后根據(jù)拒爆原因及時(shí)采取正確的處理手段。處理拒爆、殘暴時(shí),必須在班組長指導(dǎo)下進(jìn)行,并應(yīng)在當(dāng)班處理完畢。如果當(dāng)班未能處理完畢,當(dāng)班爆破工必須在現(xiàn)場向下一班爆破工交接清楚。處理拒爆時(shí),必須遵守下列規(guī)定:①由于連線不良造成的拒爆,可重新連線起爆。②在拒爆炮眼0.3m以外另打與拒爆炮眼平行的新炮眼,重新裝藥起爆。③嚴(yán)禁用鎬刨或從炮眼中取出原放置的起爆藥卷或從起爆藥卷中拉出電雷管。不論有無殘余炸藥嚴(yán)禁將炮眼殘底繼續(xù)加深;嚴(yán)禁用打眼的方法往外掏藥;嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹拒爆(殘暴)炮眼。④處理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必須詳細(xì)檢查炸落的煤、矸,收集未爆的電雷管。⑤在拒爆處理完畢前,嚴(yán)禁在該地點(diǎn)進(jìn)行與處理拒爆無關(guān)的工作。違章處理拒爆造成人員傷亡的事故屢有發(fā)生,因此處理拒爆必須嚴(yán)格按