煤礦爆破事故及安全爆破技術研究

時間:2022-05-26 04:12:52

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煤礦爆破事故及安全爆破技術研究

摘要:煤炭是重要的能源之一,而在煤炭的采掘作業中,采掘面的爆破是其中關鍵的工序,由于涉及到爆破環節,因此很容易發生事故。而本文對可能造成煤礦采掘面爆破事故因素進行了分析,并對提升煤礦采掘面爆破安全性的技術進行了研究。

關鍵詞:煤礦;采掘面;爆破

采掘面的爆破是有效提升煤炭采掘效率的工序之一,但由于其中涉及到使用殺傷力較大的炸藥,稍有不慎便可能造成嚴重的事故。近年來我國發生了多起因煤礦采掘作業中操作不當而導致的爆炸事故,造成了巨大的人員傷亡與財產損失。因此,對煤礦采掘面爆破中的事故因素進行分析,并研究安全爆破的技術,對于保障煤礦工人以及國家財產的安全具有重大意義。

1煤礦采掘面爆破事故發生的因素

煤礦采掘面的爆破是一項受影響較大的活動,各種因素都有可能導致爆破工作中的事故,導致煤礦采掘面發生爆破事故的因素主要有以下幾點。1.1爆破技術落后。目前我國大部分進行煤礦采掘的中小企業自身的爆破技術較為落后,進行爆破工作相關的工具并沒有相應的安全措施,不符合國家規定的安全標準,一旦發生意外難以保證操作人員的生命安全。1.2爆破材料不合格。在煤礦采掘面的爆破工作中,水炮泥是最常用的爆破材料,而水炮泥的質量對于爆破工作的安全性有著直接的影響,很多煤礦爆炸事故就是使用了不合格的水炮泥所導致的。而我國大量的煤礦企業缺乏對水炮泥質量的檢驗措施,或是受到利益驅使購買價格低廉的水炮泥,導致爆破時發生瓦斯爆炸事故。1.3礦井地下環境。采掘面的地下礦井環境非常復雜,其中往往含有瓦斯和粉塵等危險系數很高的物質,這些物質在受到爆破的影響后很容易發生二次爆炸,例如瓦斯爆炸、粉塵爆炸、爆破飛石等,部分靠近地下水脈的礦井在受到爆破影響后還可能導致水災。此外爆破工作中殘留的炸藥也可能會發生二次爆炸,如果在工作人員進入現場檢查時發生爆炸則會導致嚴重的人員傷亡。根據對相關文獻和資料的收集和檢索,上述的可能導致爆破事故的因素中,占比最大的為人員安全一是、管理統籌和礦井的地下環境,各因素在導致爆破事故中的占比如圖1所示。1.4爆破安全距離。采局面在爆破時,會在巷道內產生巨大的沖擊波,當巷道內有石塊時,爆破還會產生大量飛石,而沖擊波的作用范圍受爆破的規格和方式影響較大,一般人體能夠承受的最大沖擊波壓力在0.09MPa左右,因此爆破中需要由相關人員根據爆破的規格計算出沖擊波的作用范圍,所有人員在爆破前都應當及時的撤離。而實際的爆破操作中,部分操作員往往存在僥幸心理,沒有在爆破現場中設置躲避處,導致參與人員受到沖擊波的影響發生意外事故。

2煤礦采掘面安全爆破技術降低

煤礦采掘面爆破中發生事故的幾率,除了對相關人員進行安全教育以及設置嚴格的執行程序和檢查措施外,提升爆破技術也是降低爆炸事故發生率的關鍵。而本文則開發了一種適用于煤礦采掘面的爆破系統,此系統可以大幅提升煤礦采掘面爆破工作的安全性,使爆破工作標準化、程序化,系統以遙控爆破為主要操作方式,由發爆器、檢測系統和警戒系統組成。2.1多功能發爆器。發爆器通過遙控的方式進行控制,在爆破員安裝好用于爆破的炸藥后,發爆器首先被鎖定,此時無法進行爆破。當質檢人員對爆破點的布置以及炸藥的安裝情況檢查完畢,并確認現場已經安全,可以進行爆破時,由爆破員與質檢員同時解鎖發爆器,再由爆破員啟動發爆器進行爆破。2.2檢測系統。檢測系統負責檢測爆破系統中各電路以及部件的工作狀態,防止因電路故障導致的誤啟動等。檢測系統可檢測電路中的電阻以及電流等參數,當檢測到電路中存在短路或斷路等問題時,立刻閉鎖發爆器并進行報警,阻止爆破工作的進行,此時質檢員與爆破員應當對電路進行檢測,并及時修復電路中的故障。2.3警戒系統。在爆破區周圍可能受到爆炸沖擊波影響的區域,安裝警戒線、警戒網或聲光報警裝置,當有人員進入警戒地區時,報警裝置會立刻報警,提醒相關工作人員立刻撤離警戒區。

3安全爆破系統的實驗

為了測試所開發的系統的安全性,在某煤礦礦井中對所開發的安全爆破系統進行了實驗,該礦井中搭載的安全爆破系統的工作面如圖2所示。3.1爆破工作流程。基本的工作流程為:打眼—裝藥—連線—爆破。打眼的總數量為126個,其中炮眼64個,周邊眼28個,輔助眼28個,掏槽眼6個。在起爆之前,在爆破點周圍20m的范圍內進行灑水操作,防止爆破后產生大量揚塵;在安裝爆破藥之前,對環境中的瓦斯含量進行檢查,確保瓦斯含量合格后再安裝炸藥;在連接安全爆破系統的各部件時,采用串聯的方式連接,確保所有部件都能正常工作時霸屏系統才工作,連接完畢后對線路進行檢查,確定線路安裝正確后進行爆破。3.2爆破過程。在正式開始爆破前,首先檢查炸藥的安裝情況與安全伯爆破系統的線路,確定都沒有問題后,所有參與爆破的人員撤出到爆破點100m外,由爆破員操作爆破系統實施爆破。在進行爆破時,操作員先將連線柱上的母線擰緊,使發爆器進入充電狀態,并注意檢測系統的反應,查看線路是否存在異常,當爆破器充電完成后,檢查警戒裝置是否報警,在所有環節都沒有問題且發爆器充電完畢后,爆破員和操作員使用遙控器解鎖發爆器,并將遙控器旋鈕擰到“爆破”檔位,此時開始爆破。爆破結束后相關人員在爆破煙霧完全散去后前往爆破現場,對各項指標如爆破效果以及瓦斯含量等進行檢查。3.3爆破結果。根據對爆破結果的分析,本次爆破中64個爆破眼全部爆破,爆破效果較好。在爆破流程中,所有參與人員基本都能夠按照相關規定與技術規范進行爆破相關的操作,過程中基本沒有違規操作的現象,操作安全爆破系統進行爆破的工作進展也較為順利,中途未發生線路故障或人員操作方面的問題。在爆破工作中所設置的警戒線等報警裝置較為醒目,可以起到提示和阻止人員進入到爆破現場的作用。根據對爆破結果的分析,在使用的安全爆破系統后,煤礦采掘面爆破工作的安全性得到了顯著的提升,參與爆破的工作人員由于需要按照指定的流程操作爆破系統,因此可以在很大程度上杜絕因不規范操作導致的安全問題,同時安全爆破系統的警戒裝置可以有效防止其他人員進入到爆破現場,從而在多方面有效的阻止了采掘面爆破工作中安全事故的發生。

4結語

本文對煤礦采掘面爆破事故的因素以及安全爆破的技術進行了研究,在煤礦采掘面的爆破作業中,可能導致事故的因素有人員安全意識、管理統籌問題、爆破技術落后、材料不合格、礦井地下環境與爆破的安全距離等。而本文研發了一種安全爆破系統,通過遙控的方式進行爆破,可以有效提升爆破作業的安全性,經過實際檢驗,爆破工作中的參與人員基本都能夠按照規范操作爆破系統,系統的穩定性也較好,能夠滿足煤礦采掘面的爆破工作。

參考文獻

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作者:任軍 單位:陽煤集團天譽礦業投資有限責任公司