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煤矿井下爆破安全技术

文档作者：陈震1,2 文档来源： 1、安徽理工大学能源与安全学院 2、安徽六联爆破工程服务有限公司，安		点击数：	更新时间： 2021年08月26日
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煤矿井下爆破安全技术
陈震1,2
（1、安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南232000 2、安徽六联爆破工程服务有限公司，安徽六安237000）
我国大部分的煤矿资源是储藏在地下的，爆破作为开采地下煤
炭资源的工作中必不可少的一个环节，是安全、有效生产的重要保
障。由于地下环境的特殊、条件复杂等因素，则更加突出了爆破技术
的运用和安全管理的重要性。
1 煤矿井下爆破的特点
煤矿井下爆破的特点主要包括以下几个方面：a. 爆破现场范围
内存在瓦斯，在浓度达到5%-15%时，瓦斯遇火源就会产生爆炸。b.
现场同时存在着大量的煤尘，当其浓度达到300-400g/m2 时，温度
达到700℃以上时，煤尘就会发生爆炸。c.爆破现场产生的及本来存
在的有害气体如果不及时得到通风吹散，将会危害作业人员的身体
健康。d.井下地质条件复杂，断面和支护形式多样，岩性变化大。
2 煤矿井下爆破器材
煤矿井下爆破应根据不同的瓦斯等级来选择不同的爆破器材，
使用煤矿许用电雷管，不应使用导爆管和普通导爆索；低瓦斯矿井
必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药，高瓦斯矿井必须使
用安全等级不低于三级的煤矿许用水胶炸药。
3 煤矿井下特殊条件下的爆破安全
3.1 巷道贯通时的爆破安全
当两条巷道贯通掘进相距15 米时，必须停止其中一个工作面
的作业，只准另一个工作面向前掘进。停止掘进的工作面要继续保
持正常通风，并且每次放炮时要派专人去警戒，不准任何人员进入。
贯通巷道如果要停止作业，则此巷道必须封闭，禁止人员进入，再重
新恢复掘进工作之前，必须进行瓦斯排放，在巷道内瓦斯浓度低于
0.5%时方可进行爆破作业。每次放炮前必须对距离爆破点比较近的
棚架进行加固处理。透位不清时禁止放炮，超过贯通距离而不透时
要立即停止放炮，查明原因，重新采取贯通措施。
3.2 石门揭煤和瓦斯突出危险区的爆破安全
3.2.1 煤和瓦斯突出的原因
当石门揭开煤层时，该处的煤层由三向应力状态转变为二向应
力状态，使得煤体的极限应力强度减小，煤体受到爆破的振动和石
门围岩暴露面的影响，破坏了煤层内原始应力状态，使得煤层内处
于吸附状态的瓦斯快速的、大量的解析为游离状态。
3.2.2 煤和瓦斯突出的预兆
响煤炮，煤层内发生闷雷声或劈裂声；煤壁发生震动、片帮、掉
渣；顶板来压，支架发生折裂声，底板起鼓；煤质变松，打钻时经常塌
孔；工作面瓦斯涌出量增加，煤壁温度降低。
3.2.3 石门揭煤突出预防
在工作面距离煤层法线十米外打两个以上的超前探孔用以了
解煤层构造和瓦斯赋存情况。在工作面距离煤层法线五米外打两个
以上见煤深度不少于十米的的探孔用以预测突出危险性。根据防突
措施的规定和岩石性质、煤层倾角等确定在工作面与煤层之间所保
留的岩柱的尺寸。爆破工作面必须有符合条件的独立、稳定的通风
系统，爆破时必须切断回风巷道的所有电源，严禁任何人员进入，保
证进风和回风巷道内的风门等通风设施牢固可靠。
3.2.4 石门揭煤时的震动爆破
（1）震动爆破机理：震动爆破是通过爆破使煤体突然暴露以泄
去外部压力而诱导煤与瓦斯突出的一种方法，爆破在工作面前方煤
体中形成了一段泄压带，在此区域内的应力和瓦斯都得到相应的释
放。即使在未能诱导突出的情况下，也能使煤体产生破碎和裂隙，消
除了围岩的应力不均衡状态，大大减少了日后突出的可能性。（2）震
动爆破参数的选择：爆破中必须做到全断面一次起爆，完全崩开全
断面内岩柱。炮孔个数约为普通开挖爆破孔数的两倍以上，具体个
数视现场情况而定。炮眼深度要超过岩柱和煤层，对于较厚煤层，可
进煤层两米，不得透煤。炮眼间距的原则是底部小、顶部大、周边小、
中间大。爆破单位体积药量为3-4kg/m3，使用三级煤矿许用水胶炸
药。使用毫秒延期电雷管，总延期时间不得超过130 毫秒，严禁跳段
使用。非装药孔必须用黄泥填实，填塞长度不小于炮孔长度。（3）震
动爆破安全事项：爆破设计必须有专人负责，严格审手续。适当采用
防护措施来预防诱发的突出强度。必须做到全断面一次起爆，如需
二次爆破，则要按第一次爆破要求严格执行。爆破前严格预测瓦斯
压力，在煤层瓦斯压力小于十个标准大气压时方可实行震动爆破。
煤和瓦斯突出后，工作面至少要经过两天的充分通风来释放瓦斯和
应力。
3.3 穿透积水区的爆破安全
3.3.1 工作面透水前的预兆
煤层发潮变软，颜色变暗，煤壁挂汗；巷道中温度下降，有雾气
产生；顶板淋水量增大，顶板起鼓，涌水声异常；打眼时岩石变软，大
量片帮，孔内有水压顶钻。
3.3.2 爆破前需要进行探水的情况
掘进到老空区、水淹区、透水断层、溶洞、陷落柱和接近含水层
时应在爆破前进行探水；接近水文地质复杂的区域，有出水征兆时
应提前探水；打开隔离煤柱放水或接近可能和湖泊、河流、水库等相
通的断层时应提前探水；打眼时有出水征兆，超前探孔距离不够或
方向偏离时应进行探水。
3.4 处理煤仓堵塞时的爆破安全
3.4.1 爆破处理的安全规定
必须使用煤矿许用炸药，一次爆破最大装药量不得超过450
克，且每次只能使用一发煤矿许用电雷管。爆破前必须检查堵塞处
上下部位的瓦斯浓度，瓦斯浓度超过1%时不能放炮。每次放炮前必
须进行洒水降尘，并划定合理的警戒范围，安全范围内停电、禁止通
行。
3.4.2 爆破常用方法
（1）用风筒把新鲜风流引入到堵塞处上下部位，把集聚的瓦斯
浓度吹散到1%以下。然后将炸药绑扎在坚固的竹竿上，从煤仓下口
送到堵塞部位进行引爆，使得堵塞的煤体等物产生松动后自行垮
落。（2）如果堵塞处位于溜煤眼的上部，从下部从竹竿无法达到有效
位置时，则可使用气球吊挂药包送至堵塞处进行爆破。（3）如果在煤
仓的上一水平有巷道，则可采用打深钻孔的爆破方法来处理。
4 结论
煤矿井下开采中所运用的爆破施工是一项技术含量很高的专
业技术。在煤矿井下所采用的的爆破方式方法并非是单一的，由于
爆破现场环境的复杂性和不确定性，使得我们必须采取符合条件的
不同爆破方案。专业技术人员必须根据爆破现场的瓦斯含量、岩石
性质、围岩应力特征、爆破断面要求等等客观条件来制定可靠的、安
全的、有效的爆破技术方案和规章制度以保证爆破施工安全高效的
完成。
参考文献
[1] 傅菊根. 井巷掘进爆破炮眼利用率的影响因素[J]. 爆破器材,
1998,27(3):26-29.
[2]汪旭光.爆破设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2013.
[3]顾毅成.爆破工程施工与安全[M].北京:冶金工业出版社,2004.
摘要：煤矿井下爆破作业作为一种传统的煤矿井下作业形式，在现今的煤矿开采工作中任然有着重要的作用，其在煤矿井下开采
的实践中主要应用在井下硐室开挖、巷道掘进和炮采工作面落煤等工作环节，由于煤矿井下爆破的地质、气候等环境条件的复杂性加大
了煤矿井下爆破的施工难度，所以，本文主要从爆破技术与安全的角度对煤矿井下爆破做一下介绍。
关键词：煤矿爆破；安全技术；特殊规定
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