煤矿爆破安全技术

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2.2 起爆器材 导火索
煤矿安全规程规定
在采掘工作面，必须使用煤矿许用 瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电 雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷 管时，最后一段的延期时间不得超 过130ms。不同厂家生产的或不同 品种的电雷管，不得掺混使用。不 得使用导爆管或普通导爆索，严禁 使用火雷管。
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煤矿许用炸药的安全等级
一级安全炸药
低瓦斯矿井的岩石掘进工作面必须使用安全 等级不低于一级的煤矿许用炸药。 低瓦斯矿井的煤层采掘工作面、半煤岩掘进 工作面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、低瓦斯矿井的高瓦斯区域，必 须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。 有煤（岩）与瓦斯突出危险的工作面，必须使 用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。 严禁使用黑火药和冻结或半冻结的硝化甘油 类炸药。 同一工作面不得使用2种不同品种的炸药。
热、火焰长度和持续时间等；
•限制炸药的有毒气体生成量。
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案例1—使用、储存非法私制炸药事故
• 2010年6月21日1时22分,河南省平顶山市卫东区兴东二矿发 生特别重大炸药燃烧事故， 死亡49人、受伤26人（其中重 伤9人），直接经济损失1803万元。
• 2010年7月31日凌晨2时40分。山西阳煤刘沟煤业有限公司地 面炸药库发生爆炸，造成17人死亡、7人重伤，104人轻伤。
案例3--平顶山市新鑫煤矿“5.12”较大 火工品爆炸事故
2005年5月12日21时45分许，平顶山市新华区新鑫
煤矿发生一起因炸药库顶部岩块坠落，炸药受
到强烈冲击而引发爆炸的事故，造成3人死亡，
42人受伤，直接经济损失约94万元。
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炸药来源
根据矿井维修申请，新华区公安机关4月7日批准 矿井采购使用2号矿用炸药80件（1.92吨）、许 用电雷管6000发，4月11日再次批准矿井采购使 用2号矿用炸药60件（1.44吨）、许用电雷管 6000发。两次批准决定均超出该矿库容量和规 定矿井正常生产储存量。该矿收到火工品后， 将第一次配送的火工品运至井下爆破材料库， 将第二次火工品转送到湛河区民生煤矿。
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零氧平衡
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1.6 殉爆与殉爆距离
•某处炸药爆炸时，通过在某种惰性(例如空气)介质中产生 的冲击波，引起另一处炸药爆炸的现象称为殉爆。 •主动装药能诱导被动装药爆炸的最大距离称为殉爆距离
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1.7 炸药的爆炸作用
动 作 用
猛度
静 作 用
爆力
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1.8 炸药的间隙效应
普通导爆索的结构
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起爆电源 《煤矿安全规程》规定 ：井 下爆破必须使用发爆器。 开凿或延深通达地面的井 筒时，无瓦斯的井底工作 面中可使用其他电源起爆， 但电压不得超过380V，并 必须有电力起爆接线盒。
FB系列发爆器
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2.3 爆破材料的储存
火雷管
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煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管
《煤矿安全规程》规定电雷管（包括清退入库的电雷管）在发给 爆破工前，必须用电雷管检测仪逐个做全电阻检查，并将脚线扭 结成短路。严禁发放电阻不合格的电雷管。
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国产延期雷管的延期系列表
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高瓦斯矿井炸药爆炸后160ms后瓦斯浓度达 0.3%～0.5%，260ms后达到0.3～0.95%， 360ms后0.35%～1.6%。所以130ms为360ms 的三分之一多一点，有一定安全系数。
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起 爆 材 料
导爆索
继爆管
电雷管 火雷管
瞬发电雷管 秒延期电雷管 导爆管 毫秒延期电雷管
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2. 爆破材料及其安全管理
2.1 煤矿许用炸药
单质猛炸药 单质起爆药 混合炸药
硝铵炸药 铵油炸药 浆状炸药 水胶炸药 乳化炸药 被筒炸药 离子交换炸药
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梯恩梯
黑索金 太恩 硝化甘油
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雷汞 氮化铅
二硝基重氮酚
成分和性能 1号煤矿 硝酸铵 梯恩梯 成 分 % 木粉 食盐 沥青 石蜡 水分≤ 密度g/cm3 猛度mm 爆力mL 0.3 0.95～1.10 12 290 0.3 0.95～1.10 10 250 68±1.5 15±0.5 2±0.2 15±1.0 2号煤矿 71±0.5 10±0.5 4±0.5 15±1.0
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反应的放热性 生成气体产物
反应的快速性
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1.2 炸药化学变化的形式
缓慢分解
特点是：炸药内各点温度相同；在全部炸 药内反应同时进行，没有集中的反应区； 既可以吸热，也可以放热，决定于炸药类 型和环境温度。 炸药燃烧时不需要外界供氧；只在局部区 域内进行并在物质内传播，靠热传导传递 能量；燃烧产物的运动方向与反应区传播 方向相反；燃烧速度一般为每秒几毫米至 每秒几米，最高只能达每秒几百米
爆破工程安全
爆破器材的运输、储存和 保管；各种条件下进行爆 破作业的安全。
爆破对围岩的破坏、爆破空 气冲击波、地震波、飞石； 有毒气体等的控制方法和有 效防护措施；井下爆破时引 起瓦斯、煤尘爆炸的防治措 施；爆破诱发的水、火、顶 板、突出等事故的防治。
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爆 破 安 全
对爆破本身危 害影响的控制 和防护
燃烧
爆轰
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炸药化学变化的最高形式，爆轰速度可达 2000～9000m/s，产生压力可达数千至数 万兆帕。靠冲击波的作用来传递能量和激 起化学反应基本上不受环境影响；爆炸产 物的运动方向则与反应区传播方向相同，
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1.3 影响爆轰稳定性的因素 装药密度
最佳密度
1.4 炸药的感度
热感度
起爆能大小
煤矿铵梯炸药
3号煤矿 67±1.5 10±0.5 3±0.5 20±1.0 1号抗水煤矿 68.6±1.5 15±0.5 1±0.5 15±1.0 0.2±0.05 0.2±0.05 0.3 0.95～ 1.10 10 240 0.95～1.10 2号抗水煤矿 72±1.5 10±0.5 2.2±0.5 15±1.0 0.4±0.1 0.4±0.1 0.3 0.95～1.10 3号抗水煤矿 67±1.5 10±0.5 2.6±0.5 20±1.0 0.2±0.05 0.2±0.05 0.3 0.95～1.10
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1.1炸药爆炸的基本特征
炸药爆炸就是将蕴藏的大量化学能 （潜能)以热能形式迅速释放出来 的过程 炸药爆炸放出的能量必须借助气体 介质才能转化为机械功：放出的热 能先转化为气体的压缩能，后者在 气体膨胀过程中转化为机械功 炸药爆炸反应是由冲击波所激起的 ，因此其反应速度和爆炸速度都很 高
起爆冲能感度
装药直径
临界直径、极限直径
填塞质量
静电火花感度
外壳强度
炸药粒度
机械感度冲击、
摩擦、挤压、针刺
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1.5 炸药的氧平衡
正氧平衡 负氧平衡
剩余的氧和游离氮化合时，生成氮氧 化物有毒气体，并吸收热量。
炸药因氧量欠缺，未能充分利用可燃 元素，放热量不充分，并且生成可燃 性CO等有毒气体。 炸药内的含氧量恰好够可燃元素充分 氧化。能放出最大热量，而且生成有 毒气体少。
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事故原因
• 兴东二矿事故原因：井下1号炸药存放点存放 事故点评 的非法私制硝铵炸药自燃后，引燃炸药存放点 • 2010年山西发生多起非法爆炸物品引发的爆炸 • 洪洞、襄汾、汾西一带是非法私制炸药的中心 内木料及附近巷道内的塑料网、木支护材料、 事故，都是由私自储存非法自制炸药引发。 地带。临汾市洪洞县堤村乡安定村，有“山西 电缆等。 • 炸药第一村”之称。 河南省焦作、洛阳等地，2010年上半年先后发 • 目前，炸药的生产与销售环节已经分离，制造 生7起因非法制贩雷管、非法储存爆炸物品引 刘沟煤业有限公司事故原因：在临时非法炸药 者承担的风险逐步降低。“产地”洪洞，开始 发的爆炸事故，共造成66人死亡，38人受伤。 库藏匿私制炸药所。 变为向全省乃至全国输出炸药制造的“人才和 技术”。
•在炮孔内，如果药柱与炮孔孔壁间存在间隙，常常会 发生爆轰中断或爆轰转变为爆燃的现象，这种现象称 为间隙效应或管道效应。
•间隙效应的产生与炸药性能、装药不偶合值（炮眼直 径与装药直径之比）和岩石性质有关。硝铵炸药在不 偶合值为1.12～1.76之间时，传播长度在600～800 mm左右，超过此长度的装药易产生拒爆。而水胶、乳 化炸药就没有明显的间隙效应。
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1. 爆破安全基础知识
爆炸是物质系统一种极迅速的物理或化学变化，在变化过
程中，瞬间放出其内含有能量，并借助系统内原有气体或
爆炸生成气体的膨胀，对系统周围介质作功，使之发生巨 大的破坏效应，并伴随有强烈的发光和声响。 爆炸可分为物理爆炸、核爆炸和化学爆炸三类.
炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出能量 ，生成气体产物，并显示爆炸效应的化合物或混合物。
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• •
爆破材料库情况 事故一次起爆地点为炸药库。矿井未按照规定配齐管 雷管库情况 理员，火工品库房长期一人作业，值班空岗无人值班 事故二次起爆地点为主副井联络巷内距一次起爆地点 该矿井下炸药库布臵在主副井绕道内，深2.8m，高2m， 15m的雷管库，雷管库构筑与炸药库相同，事故发生 宽2.45m，靠扩散通风，采用木支架支护，外设一道 前存放雷管1300枚。 木板门。该炸药库经新华区公安分局治安大队验收并 颁发河南省爆炸物品储存许可证，许可证设计容量为 为了能在井下多存储火工品，满足生产需要，该矿私 1000Kg,电雷管3000枚，事故发生前库存炸药438Kg。 自在井下二运输平巷内另外构筑一炸药库和雷管库， 据调查，由于该炸药库设在平煤集团五矿采空区，顶 并存放炸药36件，直至事故发生后，5月25日将残存 板岩石已经破碎、胶结性差，造成炸药库维护困难， 顶板时有掉碴现象。 的炸药安全运出井下，交与新华区公安分局管理。
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二级安全炸药
三级安全炸药 四级安全炸药 五级安全炸药
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炸 药 爆 炸 引 爆 瓦 斯 的 原 因
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爆炸气体产物和二次火焰的直接作用
炽热固体颗粒的作用
爆炸时形成的空气冲击波作用
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案例2—爆破引起瓦斯事故
登封市第六联营煤矿“5.3”瓦斯爆炸事故 事故教训
①没有遵守《煤矿安全规程》关于巷道贯通时的规定： ②违反《煤矿安全规程》关于爆破的安全规定： 掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距50m前、其 •爆破作业必须执行“一炮三检制”。 2001年5月3日8时5分，登封市大冶镇第六联营煤 •装药前和爆破前有下列情况之一的，严禁装药、爆破： 他巷道在相距20m前，必须停止一个工作面作业，做好调 矿，采煤工作面切眼贯通后未及时构筑通风设施 （一）采掘工作面的控顶距离不符合作业规程的规定，或者 整通风系统的准备工作。 支架有损坏，或者伞檐超过规定。 ，风流短路；巷采工作面无风，造成瓦斯积聚。 贯通后，必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系 （二）爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0％。 未进行一炮三检，违章爆破导致瓦斯爆炸，造成 （三）在爆破地点20m以内，矿车，未清除的煤、矸或其他 统，风流稳定后，方可恢复工作。 物体堵塞巷道断面1/3以上。 13人死亡。 （四）炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、 煤岩松散、透老空等情况。 （五）采掘工作面风量不足。
性 能
殉爆cm 浸水前≥ （殉爆cm） 浸水后≥ 4 3509 3600 3262
13
6
5
4
6
4
4
3 3600
2 3397
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爆速m/s
3675
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•氧平衡接近于零；
煤 矿 许 用 炸 药
•无灼热固体产物； •爆炸反应完全；
要求
•炸药或爆炸产物中不含有促进瓦斯链锁
反应的组分； •根据炸药安全等级限制炸药的爆温、爆
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请查找该矿在爆破材料管理方面的事故隐患
1.? 2.? 3.? 4.? 5.?
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购买炸药超贮存能力 炸药库位臵不符合规定 炸药库支护不符合规定 炸药库结构不符合规定 炸药库通风不符合规定
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