矿井灾害防治技术第五章爆破事故.ppt
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1、第五章 煤矿爆破事故防治 目 录,第一节 基础理论概述 第二节 爆破材料安全管理 第三节 井下爆破的安全要求 第四节 井下爆破事故的预防与处理 复习题 问题思考,第一节 基础理论概述 主 要 内 容,一、炸药 二、起爆器材 三、炮眼布置及联线,第一节 基础理论概述,一、炸药 (一)炸药及其特性 1. 炸药的概念 炸药是在一定条件下,能够发生急剧化学反应,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。 炸药爆炸必须满足三个条件:放出大量的热能、反 应速度快、生成大量的气体。,2. 炸药的起爆能 炸药是一种相对稳定的物质,在没有外界作用 时不发生爆炸反应,只有受到外界足够能量的作用
2、时才能激起爆炸。为使炸药爆炸,外界对炸药所施 加的最低能量,称为起爆能。通常,工业炸药的起 爆能有以下三种形式: 热能; 机械能; 爆 炸冲能。 3. 炸药的感度 炸药起爆的难易程度叫做敏感度,习惯称之为 感度,常分为: 热感度; 机械感度; 爆轰 感度;静电感度。,4.炸药的主要技术指标 (1)爆力 (2)猛度 (3)爆速 (4)殉爆距离(或称殉爆度) (5)含水率 5影响炸药稳定传播的因素 炸药的实际爆轰过程中,影响爆轰稳定传播的 因素主要有以下几方面: (1)起爆能的大小;,(2)装药密度:密度增加,则爆轰压力也增高; (3)药卷直径; (4)间隙效应; (5)其他因素。 (二)炸药的分
3、类 根据炸药的成分,将炸药分为单质炸药和混合 炸药2大类。 1. 单质炸药 (1)起爆药 (2)猛炸药 (3)比较钝感和安全的单质炸药 2. 混合炸药 混合炸药是由爆炸性成分和非爆炸性成分按一定,配比混合制成的。 敏感度较低,爆轰激起的过程较长,爆炸释放 的能量较大,是矿山、交通、建工等部门的主要用 药。常用的混合炸药有: (1)硝铵炸药(铵梯炸药); (2)铵油炸药; (3)含水炸药:这是又一代新产品,有三种:浆状 炸药;水胶炸药; 乳化炸药; (4)硝化甘油炸药 (三)煤矿许用炸药 煤矿炸药是允许在煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸 危险的工作面进行爆破的工业炸药。煤矿许用炸药 的性能要求:,(1)
4、炸药的爆炸能应受到一定限制; (2)炸药氧平衡应接近零氧平衡,爆炸反应完全; (3)炸药中应增加消焰剂,以起到降低爆热爆温的作 用,抑制瓦斯发火; (4)不许在炸药中加入易燃烧的铝、镁等金属粉或夹 杂物; (5)煤矿许用炸药必须经检验符合标准规定的质量及 炸药性能指标。 2煤矿许用炸药的种类 常见的煤矿需用炸药有: (1)煤矿铵梯炸药。,(2)含水炸药。 (3)被筒炸药。 (4)当量炸药。 (5)离子交换炸药。,二、起爆器材,在爆破工程中,任何炸药都需要借助于起爆器材,并按一定起爆过程引爆炸药,完成爆破工程,并要求做到安全爆破起爆。 (一)雷管 雷管是一种装有起爆药的小管, 1. 雷管的结构
5、1)火雷管,如图 5-1-1所示。,图5-1-1 火雷管结构 1-雷管壳;2-梦炸药;3-起爆药;4-加强帽,2)电雷管 电雷管就是加了电点火装置(或称电引火)的雷管。 (1)瞬发电雷管,其内部结构如图5-1-2所示。,图5-1-2 瞬发电雷管 a-直插式;b-引火头式 1-脚线;2-管壳;3-密封塞;4-纸垫;5-桥丝;6-引火头; 7-加强帽;8、9-起爆药;10-猛炸药,(2)秒延期电雷管,其内部结构如图5-1-3所示。,图5-1-3 秒延期电雷管 1一排气孔;2一引火头;3一精制导火索段,(3)毫秒延期电雷管,其内部结构如图5-1- 4 所示。,图5-1- 4 毫秒电雷管的构造 1一塑
6、料塞;2一延期内管;3一延期药;4一加强帽,2电雷管的主要性能参数 (1)电阻 雷管电阻由脚线电阻和桥丝电阻两部分组成。 (2)最大安全电流,(3)最小发火电流 (4) 6 毫秒发火电流 该参数是指限定通电时间为 6 ms ,使电雷管 全部爆炸的最小电流值。 (5)百毫秒发火电流 该参数限定通电时间为 100 ms ,使电雷管全 部爆炸的最小电流值。 (6)发火冲能 (7)传导时间 (8)成组雷管的准爆条件,(二)导爆索 导爆索是一种用作传递爆轰波的索状起爆材料, 可分为两种: 1. 工业导爆索 工业导爆索爆炸时产生较大的火焰,仅适用于无 瓦斯爆炸危险的爆破作业中。 2.煤矿导爆索 煤矿导爆索
7、的外壳内含有一层食盐作为削焰剂(每 米 2 g)。与雷管相比,导爆索起爆有很多优点: (1)自几米至几十米的深孔爆破中,可使孔内炸药 全部可靠起爆; (2)可提高炮孔内普通炸药的传播速度,消除管道 效应;,三、炮眼布置及联线,(一)掘进工作面 掘进工作面的炮眼,按其用途和位置可分为掏 槽眼、辅助眼和周边眼三类,其起爆顺序为:掏槽 眼辅助眼周边眼。 (二)回采工作面 1. 炮眼布置方式和角度一般常用的炮眼布置有以下三种:单排眼如图 5-1-5a 所示,双排眼如图,(3)采用导爆索起爆时,炮孔内没有雷管,装药工作比较安全,产生瞎炮后处理也较安全; (4)特别适用于有水炮孔的爆破和有杂散电流的工作面
8、 。,图5-1-5 炮眼布置图,5-1-5b 所示;三排眼如图 5-1-5c 所示,亦称五花眼。,2. 联线 如图5-1-6 所示。,图5-1-6 电爆网路形式 a-串联;b-并联;c-并串联;d-串并联,第二节 爆破材料安全管理 主 要 内 容,一、爆破材料的贮存 二、爆破材料的发放与领取 三、爆破材料的运输 四、爆破材料的销毁,爆破材料库分为矿区总库、地面分库和井下爆破材料库。矿区总库的总容量(炸药)不得超过本单位半年生产用量;地面分库的总容量(炸药)不得超过 3 个月生产用量;井下爆破材料库容量(炸药)为 3 天生产用量。 (一)地面爆破材料库 各种炸药能不能贮存在同一个库房里,需按下列
9、规定分别确定: (1)雷管和导火索可以贮存在同一个库; (2)黑火药和导火索可贮存在同一个库; (3)导火索、导爆索和硝酸铵类炸药可以贮存在同一个库 ;,一、爆破材料的贮存,(4)硝化甘油类炸药、硝酸铵类炸药、黑火药和雷管,任何两种都不准贮存在同一个库房里; (5)雷管、黑火药、导爆索和硝化甘油类炸药,任何两种都不准贮存在同一个库房; (6)硝化甘油类炸药和导火索不准贮存在同一个库房里。 表 5-2-l 为允许同库贮存的爆破材料。 (二)井下爆破材料库 井下火药库的基本形式有硐室式和壁槽式两种,当爆破材料贮存量大时,一般采用后者。 (1)井下爆破材料库的布置必须符合下列要求: 库房距井筒、井底
10、车场、主要运输巷道、,表 5-2-1 爆破器材的允许共存范围,主要硐室以及影响全矿井或大部分采区通风的风门的直线距离:硐室式的不得小于100m ,壁槽式的不得小于60m ; 库房距行人巷道的直线距离:硐室式的不得小于25m ,壁槽式的不得小于20m ; 库房距地面或上下巷道的直线距离:硐室式的不得小于30m ,壁槽式的不得小于15 m ; 库房和外部巷道之间,应用三条互成直角的连通巷道相连。为井下火药库的发放硐室必须设在有独立风流的专用巷道内,距使用巷道不小于 25 m ,回风必须引入回风道。每个爆破材料库必须有两个出口:一个出口作为发放爆破材料及行人,出口的另一端必须,有自动关闭的抗冲击波活
11、门;另一出口布置在爆破材料库回风侧,可铺设轨道运输爆破材料;库房地面必须高于外部巷道的地面,库房和通道应设置水沟,以便排水防潮; (2)并下火药库的炸药和电雷管必须分别贮存; (3)井下爆破材料库必须采用矿用防爆型的照明设备,电压不得超过127V ; (4)井下火药库必须使用砌碳或用非金属不可燃性材料支护,库内不得有漏水现象。 1.爆破材料的发放 2.爆破材料的领取,二、爆破材料的发放与领取,爆破材料的运输包括地面运输到用户单位或爆破材料库,以及把爆破材料运输到爆破现场(包括井下运输)。在运输爆破材料时要注意以下事项: 雷管和导火索可以一同运输;黑火药和导火索可以一同运输;导火索、导爆索和硝铵
12、类炸药可以一同运输。硝化甘油类炸药、硝酸铵类炸药、黑火药和雷管,任何两种都不准一同运输;雷管、黑火药、导爆索和硝化甘油类炸药,任何两种都不准一同运输。硝化甘油类炸药和导火索不准一同运输。 运输硝化甘油类炸药,要注意防冻的有关规定。,三、爆破材料的运输,由于管理不当,贮存条件不好或贮存时间过c长,致使爆破材料安全性能不合格或失效变质时,必须及时销毁。表5-2-2 列出了爆破材料常见的变质情况。,四、爆破材料的销毁,1.销毁场地与安全设施 炸毁或烧毁爆破材料,必须在专用空场内进行。 在销毁场内应建立销毁人员掩蔽所,爆破材料临时存放废品库和起爆材料准备室。 2.销毁方法 安全地销毁爆破材料是对销毁工
13、作的基本要求。常见的销毁方法有: (1)炸毁法 (2)烧毁法 对一些能溶解于水的废爆破材料,如硝酸铵、黑火药和硝铵类炸药,可采用溶解法。,第三节 井下爆破的安全要求 主 要 内 容,一、严格使用煤矿许用爆破器材 二、完善爆破设计 三、严格执行井下爆破作业的有关制度和要求,第三节 井下爆破的安全要求,一、严格使用煤矿许用爆破器材 1)煤矿井下爆破作业使用的爆破器材,必须经国 家授权的检验机构检验合格,并取得煤矿安全标志 证书。 2)爆炸材料新产品,经设计定型鉴定合格,报国 家煤矿安全监察部门批准,并取得入井试用证书, 方可在井下试用。 3)不得使用过期或有严重变质现象的爆炸材料。 不能使用的爆炸
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