1煤礦爆破安全技術(shù)王振離鄭州工業(yè)技師學院1煤礦爆破安全技術(shù)2煤礦爆破安全技術(shù)1.前言2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境3.爆炸及炸藥的基本特征與安全4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5.起爆安全技術(shù)6.爆破危害及預防7.井下爆破事故的預防與處理2煤礦爆破安全技術(shù)1.前言31.前言

爆破安全技術(shù)有兩方面的內(nèi)容：

一是爆破工程安全，包括爆破器材的運輸、儲存和保管等，以及爆破作業(yè)中的安全問題；

二是對爆破危害的控制和防護包括爆破對巖體的破壞，爆破空氣沖擊波，地震波，飛石，有毒氣體等的控制方法和有效防護措施，井下爆破時引起瓦斯，煤塵爆炸的防治措施，以及對其它爆破事故的防治等。31.前言爆破安全技術(shù)有兩方面的內(nèi)容：4煤礦爆破方面的事故突出表現(xiàn)在2個方面:①放炮引起瓦斯、煤塵爆炸。2003年重特大瓦斯爆炸事故分析,引爆火源分析，以爆破火焰和電氣火花造成的事故最多。

2006年7起特別重大煤礦事故中的4起與放炮有關(guān);放炮引起事故的死亡人數(shù)達到301人,占7起事故死亡總?cè)藬?shù)的74.5%。②放炮崩人。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,放炮崩人死亡人數(shù)占全國煤礦生產(chǎn)事故死亡總?cè)藬?shù)的3.35%。4煤礦爆破方面的事故突出表現(xiàn)在2個方面:5煤礦爆破安全技術(shù)1.前言2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境3.爆炸及炸藥的基本特征與安全4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5.起爆安全技術(shù)6.爆破危害及預防7.井下爆破事故的預防與處理5煤礦爆破安全技術(shù)1.前言62.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境

由于爆破事故以及爆破本身造成的危害影響很大，爆破安全與防護的重要性顯得尤為突出。特別對于煤礦井下的爆破作業(yè)，由于存在瓦斯，煤塵，水，火和頂板等災害，因此防止爆破事故的發(fā)生，減輕爆破本身的危害影響，保障礦山建設和生產(chǎn)中的安全，是從事爆破工作和礦山安全工作人員義不容辭的責任。62.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境由于爆破事故以及爆破本身72.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.1爆破作業(yè)與有害氣體礦井內(nèi)有害氣體主要有：一氧化碳，二氧化碳，硫化氫，二氧化氮，二氧化硫，沼氣等。各種有害氣體的危險濃度以及《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最大允許濃度見表1-1。

1kg礦用炸藥爆炸后能產(chǎn)生600～1000L氣體，其中有害氣體含量為60～100L（其中主要包括一氧化碳，二氧化氮，硫化氫等），當產(chǎn)生的炮煙濃度大或呼吸時間長就會發(fā)生炮煙中毒事故。72.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.1爆破作業(yè)82.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境表2-1礦井內(nèi)有害氣體的危險濃度和允許濃度82.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境表2-1礦井內(nèi)有害氣體的危險濃度92.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.2爆破作業(yè)與瓦斯

瓦斯與空氣混合后具有燃燒爆炸性，當空氣中沼瓦斯?jié)舛冗_5～16%，引燃溫度超過650～750℃時，可引起瓦斯爆炸。瓦斯的另一個特點就是具有窒息性，在空氣中由于瓦斯的存在，使含氧量降低，含氧量降低到12%時，沼氣濃度約為43%，在這種情況下，人們就會因缺氧窒息死亡。煤礦井下常因通風不良而積聚大量沼氣，特別是對于老空區(qū)、停風的老巷等，沼氣濃度更高，稍有不慎，就會造成重大事故。92.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.2爆破作業(yè)與102.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境

因爆破引起瓦斯爆炸事故在我國仍占有很大比例，根據(jù)近四年不完全統(tǒng)計，因放炮引起瓦斯爆炸事故占總事故的37%；而煤和瓦斯突出事故多數(shù)是由放炮誘發(fā)的。因此，除了注意加強通風消除瓦斯積聚以外，重要的是做到爆破作業(yè)安全，嚴格按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定執(zhí)行，采掘工作面風流中瓦斯?jié)舛冗_1%時，必須停止打眼和裝藥放炮，瓦斯?jié)舛冗_1.5%時必須停止工作，切斷電源進行處理。防止因放糊炮、放空炮、爆燃事故或炮眼布置不合理、裝藥量過大、炮眼堵塞不合要求等引起的爆破火源而造成瓦斯爆炸事故。

102.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境因爆破引起瓦斯112.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.3爆破作業(yè)與煤塵煤塵按其存在狀態(tài)，可分為浮塵和落塵，浮塵危害性最大，而落塵往往不被人們注意，常給事故的發(fā)生留下隱患，因為浮塵和落塵是相對而言的，若條件變化，兩者可以相互轉(zhuǎn)化。112.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.3爆破作122.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境

煤塵危害極大，當塵粒小于10um以下時，它不僅引起礦工患職業(yè)病，而且有些還具有爆炸性。當煤塵受熱燃燒迅速形成大量的可燃性氣體，1kg煤塵受熱燃燒可釋放出200～300L可燃性氣體，這些氣體在高溫下燃燒爆炸，破壞性很大，爆炸波速可達200～300m/s。煤塵的爆炸下限濃度為45g/m3，上限濃度可達1500～2000g/m3，爆炸力最強濃度值為300～400g/m3，引燃溫度為700～800℃。

引燃煤塵的高溫熱源有：爆破火焰、電火花、礦燈火花、井下火災或明火、瓦斯爆炸等。

122.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境煤塵危害極大，當塵粒小132.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境

正常情況下，浮塵濃度不易達到爆炸下限，但在爆破落煤瞬間及其他一些情況下，有可能達到爆炸下限，特別是巷道周圍壁上沉積有煤塵時，當其受到爆炸空氣沖擊波或氣流的吹揚時再次形成懸浮狀態(tài)，是足以達到爆炸下限的。如果爆破作業(yè)時違章操作，一旦產(chǎn)生爆破火焰易引起煤塵爆炸事故。

132.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境正常情況下，浮塵濃度不易14

2005年11月27日21時22分，龍煤礦業(yè)集團有限責任公司七臺河分公司東風煤礦發(fā)生一起特別重大煤塵爆炸事故，死亡171人(還有2名在地面皮帶機房中工作的女工也在爆炸中身亡)，傷48人，直接經(jīng)濟損失4293.1萬元。

現(xiàn)已查明，這起事故的直接原因是放炮人員使用非專用炸藥違章作業(yè)處理煤倉堵塞，導致煤塵飛揚達到爆炸界限，放炮火焰引起煤塵爆炸。調(diào)查認定這是一起重大責任事故。2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境142005年11月27日21時22分，龍煤152.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.4爆破作業(yè)與火災礦井火災指發(fā)生在礦井范圍內(nèi)的非控制燃燒。

火災的發(fā)生必須具備三個條件：可燃物、熱源和空氣。

引起火災的原因主要有：煤炭自燃、明火、放炮、電火花、瓦斯煤塵爆炸等。

152.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.4爆破162.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境

礦井火災不同于地面火災，在發(fā)火時能產(chǎn)生火災伴生，產(chǎn)生大量高溫火焰及有害氣體，引起瓦斯煤塵爆炸，造成井下風流逆轉(zhuǎn)等，危害極大。

井下爆破作業(yè)時，應防止炸藥爆燃、放糊炮、放空炮及其它原因產(chǎn)生爆破火焰，嚴禁明火和動力線放炮，在老空區(qū)附近和有自燃煤層中進行爆破作業(yè)時，應特別注意防止放炮引起火災。162.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境礦井火災不同于172.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.5爆破作業(yè)與水災礦井水災是煤礦主要災害之一，由于我國煤田水文地質(zhì)條件復雜、受水威脅程度嚴重，特別是一些老礦區(qū)、已逐步進入深部開采，受水威脅越來越嚴重，突水事故時有發(fā)生，輕則增加排水設備和費用，提高成本，重則造成淹井危及人身安全。172.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.5爆182.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境

礦井水的來源是多方面的，主要充水源有地下水、地表水、大氣降水和老空積水等。

井下爆破作業(yè)時，當遇到積水區(qū)、老空區(qū)、含水層、導水斷層、溶洞等情況時，必須堅持“有疑必探、先探后掘”的原則，并制定專門措施。如果不按規(guī)程要求進行防治水，盲目進行煤礦作業(yè)，易發(fā)生透水事故。182.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境礦井水的來源192.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.6爆破作業(yè)與冒頂爆破作業(yè)引起的冒頂事故，一般是由于放炮崩倒支架引起頂板震動而造成裂隙所引起的。其原因:

一方面是支架架設質(zhì)量不合要求；另一方面是炮眼布置和裝藥量不合理。由爆破作業(yè)引起的冒頂事故，以采煤工作面為最多，約占70%以上，其次是掘進工作面。這類事故中屬惡性事故的雖不多，但發(fā)生比較頻繁，危害很大，應引起足夠的重視。192.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.6爆破作業(yè)與冒頂202.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.7爆破作業(yè)與沖擊地壓沖擊地壓，又稱巖爆，這是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下的突然猛烈釋放，導致巖石爆裂并彈射出來的現(xiàn)象。2.8爆破作業(yè)與瓦斯突出國內(nèi)采用炮采的礦井50%以上存在著嚴重的沖擊礦壓或煤與瓦斯突出等巷道圍巖動力失穩(wěn)破壞問題。202.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境2.7爆破作業(yè)與沖擊地壓212.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境

礦山井下爆破作業(yè)，由于井下環(huán)境的復雜性和作業(yè)空間的限制，使其作業(yè)條件更加困難，對爆破安全的要求更加嚴格，因此，必須加強對爆破安全技術(shù)的研究，嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》要求操作，防止各類事故的發(fā)生，確保井下爆破作業(yè)的安全和防止爆破本身造成的危害。212.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境礦山井下爆破作22煤礦爆破安全技術(shù)1.前言2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境3.爆炸及炸藥的基本特征與安全4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5.起爆安全技術(shù)6.爆破危害及預防7.井下爆破事故的預防與處理22煤礦爆破安全技術(shù)1.前言233.爆炸及炸藥的基本特征與安全炸藥作為一種特殊的能源，在鐵路、公路、水利水電、礦業(yè)、石油、農(nóng)業(yè)、金屬加工等民用領(lǐng)域和國防建設中得到廣泛的應用。美國某體育館爆破拆除3.1炸藥的基本知識233.爆炸及炸藥的基本特征與安全炸藥作為一種特殊的能源，在243.爆炸及炸藥的基本特征與安全

1爆炸現(xiàn)象

廣義地講，爆炸（explosion）是物質(zhì)急劇的能量釋放過程，能量在瞬間急劇釋放或轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象都可以稱為爆炸。特點：大量能量在有限的體積內(nèi)突然釋放或急劇轉(zhuǎn)化。外部特征：由于介質(zhì)受震動，伴有聲、光、熱等效應。243.爆炸及炸藥的基本特征與安全1爆炸現(xiàn)象253.爆炸及炸藥的基本特征與安全

根據(jù)爆炸變化過程的不同，可將其分為三類。

物理爆炸:由物理變化引起的爆炸，如鍋爐等高壓容器的爆炸，物質(zhì)成分不變。

化學爆炸:由化學變化引起的爆炸稱為化學爆炸，如瓦斯或煤塵的爆炸、炸藥的爆炸,分子組成變化。

核爆炸:由核裂變或核聚變引起的爆炸，原子結(jié)構(gòu)變化。253.爆炸及炸藥的基本特征與安全根據(jù)爆炸變化過263.爆炸及炸藥的基本特征與安全

2炸藥爆炸的基本特征反應的放熱性、生成氣體產(chǎn)物、化學反應和傳播的高速度是炸藥爆炸的三個基本特征，也是構(gòu)成爆炸的必要條件。故又稱為爆炸的三要素。

263.爆炸及炸藥的基本特征與安全2炸藥爆炸的基本特征273.爆炸及炸藥的基本特征與安全

（1）、反應的放熱性炸藥爆炸就是將蘊藏的大量化學能（潛能）以熱能形式迅速釋放出來的過程。放出大量熱能是形成爆炸的必要條件。

273.爆炸及炸藥的基本特征與安全（1283.爆炸及炸藥的基本特征與安全

（2）、生成氣體產(chǎn)物炸藥能量轉(zhuǎn)化的過程是：放出的熱能先轉(zhuǎn)化為氣體的壓縮能，后者在氣體膨脹過程中轉(zhuǎn)化為機械功。如果物質(zhì)的反應熱很大，但沒有氣體生成，就不會具有爆炸性。炸藥爆炸放出熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為機械功，但生成氣體越多，熱量利用率就越多。

283.爆炸及炸藥的基本特征與安全（2293.爆炸及炸藥的基本特征與安全

(3)反應的快速性炸藥爆炸反應是由沖擊波所激起的，因此其反應速度和爆炸速度都很高，爆炸過程的高速度決定了炸藥能夠在很短時間內(nèi)釋放大量能量。這是爆炸反應區(qū)別燃燒及其它化學反應的一個顯著特點。如果反應速度很慢，就不可能形成強大威力的爆炸。293.爆炸及炸藥的基本特征與安全(3)反應的快速性303.爆炸及炸藥的基本特征與安全

3.2炸藥化學變化的形式由于環(huán)境和引起化學變化的條件不同，一種炸藥可能有三種不同形式的化學變化，即緩慢分解、燃燒和爆炸。

303.爆炸及炸藥的基本特征與安全3.2炸藥化學變化的313.爆炸及炸藥的基本特征與安全

1、緩慢分解炸藥在常溫條件下，若不受其它外界能量作用時，常常以緩慢速度的形式進行分解反應，環(huán)境溫度越高，分解越顯著。緩慢分解的特點是：炸藥內(nèi)各點溫度相同；在全部炸藥內(nèi)反應同時進行，沒有集中的反應區(qū)；分解時，既可以吸熱，也可以放熱，決定于炸藥類型和環(huán)境溫度。分解反應若為放熱反應，如果放熱量不能及時散失、炸藥溫度就會不斷升高，促使反應速度不斷加快和放出更多的熱量，最終引起炸藥的燃燒和爆炸。因此，在儲存、加工和使用炸藥時，要采取加強通風等措施，防止由于炸藥分解產(chǎn)生熱積累而導致意外爆炸事故。313.爆炸及炸藥的基本特征與安全1323.爆炸及炸藥的基本特征與安全

2、燃燒炸藥在熱源作用下，也會產(chǎn)生燃燒，與其它可燃物的燃燒的區(qū)別僅在于炸藥燃燒時不需要外界供氧。炸藥的快速燃燒又稱爆燃，其燃燒速度可達每秒數(shù)百米。燃燒與緩慢分解或一般氧化反應不同，燃燒不是在全部物質(zhì)內(nèi)同時展開的，而只在局部區(qū)域內(nèi)進行并在物質(zhì)內(nèi)傳播。進行燃燒的區(qū)域稱為燃燒區(qū)或稱為反應區(qū)。反應區(qū)沿物質(zhì)內(nèi)向前傳播，其傳播的速度稱為燃燒速度。323.爆炸及炸藥的基本特征與安全2333.爆炸及炸藥的基本特征與安全

3、爆炸

燃燒和爆轟的區(qū)別：

傳遞方式：

燃燒：通過熱傳導傳遞能量，激起化學反映；爆轟：通過壓縮沖擊波的作用傳遞能量和激起化學反應；受環(huán)境影響不同

燃燒：受環(huán)境影響大；爆轟：不受環(huán)境影響；反應狀態(tài)不同燃燒：反應速度慢，幾十米每秒，最大幾百米，反應產(chǎn)物運動方向與傳播方向相反；爆轟：反應速度快，2000～9000m/s，反應產(chǎn)物運動方向與傳播方向相同。燃燒爆轟333.爆炸及炸藥的基本特征與安全3343.爆炸及炸藥的基本特征與安全

炸藥上述三種化學變化的形式，在一定條件下，都是能夠相互轉(zhuǎn)化的，緩慢分解可發(fā)展為燃燒、爆炸，反之，爆炸也可轉(zhuǎn)化為燃燒、緩慢分解。343.爆炸及炸藥的基本特征與安全炸藥353.爆炸及炸藥的基本特征與安全

3.3炸藥的氧平衡炸藥內(nèi)的主要元素是碳、氫、氮、氧，某些炸藥還會有氯、硫、金屬及其鹽類。若炸藥內(nèi)只含有前四種元素，無論是化合炸藥還是混合炸藥，都可以把它們寫成通式CaHbNcOd化合炸藥的通式通常按1mol寫出，混合炸藥則按1kg寫出。炸藥爆炸時的化學反應，大多數(shù)是氧化反應，而且氧元素由炸藥本身提供。按理想氧化反應生成的產(chǎn)物應為：H2O，CO2和其它元素的高級氧化物，氮和多余的氧游離，若氧量不足，在生成產(chǎn)物中，除H2O，CO2，N2外，還會有H2，CO、固體碳和其它氧化不完全的產(chǎn)物。353.爆炸及炸藥的基本特征與安全3.3炸藥的氧平衡363.爆炸及炸藥的基本特征與安全

（1）正氧平衡CO2、H2O、NO、N2O5

（2）負氧平衡CO、H2

（3）零氧平衡CO2、H2O、N2

由此可見，氧平衡對炸藥的爆炸性能：如放出熱量、生成氣體的組成和體積、有毒氣體含量、氣體溫度、二次火焰（如CO和H2，在高溫條件下和有外界供氧時，可以二次燃燒形成二次火焰）以及作功效率等有著多方面的影響。在配制混合炸藥時，通過調(diào)節(jié)其組成和配比，應使炸藥的氧平衡接近于零氧平衡，這樣可以充分利用炸藥的能量和避免或減少有毒氣體的產(chǎn)生。363.爆炸及炸藥的基本特征與安全（1）373.爆炸及炸藥的基本特征與安全

3.4爆轟產(chǎn)物及炸藥的感度

1、爆轟產(chǎn)物炸藥爆炸瞬間生成的產(chǎn)物主要有：H2O、CO2、CO、氮氧化物等氣體，

2、炸藥的感度炸藥在外界起爆能作用下發(fā)生爆炸反應與否以及發(fā)生爆炸反應的難易程度叫炸藥的感度。炸藥對不同形式的起爆能具有不同的感度。為研究不同形式的起爆能起爆作用的難易程度，將炸藥感度區(qū)分為：熱感度，機械感度，沖擊波感度，起爆沖能感度，靜電火花感度等。373.爆炸及炸藥的基本特征與安全3.4爆轟產(chǎn)物及炸藥383.爆炸及炸藥的基本特征與安全

3、殉爆某處炸藥爆炸時，通過在某種惰性（例如空氣）介質(zhì)中產(chǎn)生的沖擊波，引起另一處炸藥爆炸的現(xiàn)象稱為殉爆。炸藥殉爆的難易性決定于炸藥對沖擊波作用的感度。藥卷間的殉爆距離一般可通過試驗來確定。試驗時，將同一種炸藥的兩個藥卷沿軸線隔一定距離平放在堅實的沙土上，其中一個藥卷裝有雷管作為主動裝藥，另一個藥卷作被動裝藥，然后引爆。根據(jù)形成的炸坑以及有無殘留的炸藥和藥卷來判斷殉爆情況。通過一系列試驗，找出相鄰藥卷能殉爆的最大距離。在炸藥說明書中，都列有殉爆距離，使用者只需抽樣檢驗，判定炸藥在儲存過程中有無變質(zhì)。383.爆炸及炸藥的基本特征與安全3393.爆炸及炸藥的基本特征與安全393.爆炸及炸藥的基本特征與安全403.爆炸及炸藥的基本特征與安全

3.5炸藥的爆炸幾個特性（1）、炸藥的爆炸作用炸藥的爆炸作用可分為兩部分：簡稱炸藥的動作用和靜作用。利用炸藥爆炸產(chǎn)生沖擊波形成的破壞作用稱為炸藥爆炸的動作用；利用爆炸氣體產(chǎn)物的流體靜壓或膨脹功形成的破壞或拋擲作用稱為炸藥爆炸的（準）靜作用。炸藥的動作用和靜作用決定于炸藥爆炸用在炮孔壁上的壓力變化。孔壁初始沖擊壓力越大，作用時間越短，則動作用越強，反之則靜作用越強。炮孔壁上的壓力決定于炸藥和介質(zhì)的性質(zhì)、裝藥結(jié)構(gòu)、爆破條件等。403.爆炸及炸藥的基本特征與安全3.5炸藥的爆炸幾個413.爆炸及炸藥的基本特征與安全

（2）炸藥的爆力

炸藥爆炸對周圍介質(zhì)所作機械功的總和，秒為炸藥的爆力。又稱為炸藥的做功能力。它反映了爆生氣體產(chǎn)物膨脹做功的能力，也是衡量炸藥爆炸作用的重要指標。炸藥的做功能力是由炸藥爆炸能量轉(zhuǎn)化而來的。爆炸能量不可能全部轉(zhuǎn)化為機械功，其中仍有一部分能量繼續(xù)留在爆炸產(chǎn)物內(nèi)或損失在加熱周圍介質(zhì)上，這部分能量稱為熱損失。剩余部分的能量稱為有效功，而有效功又可分為有益功和無益功。對于工程爆破而言，巖石在爆破時的壓縮、變形、破碎和拋擲等均屬于是有益功；而爆破地震、空氣沖擊波、飛石以及過度粉碎等則屬于無益功。通常，炸藥的有用功估計只占炸藥能量的10%左右。413.爆炸及炸藥的基本特征與安全（2）炸藥的爆力423.爆炸及炸藥的基本特征與安全423.爆炸及炸藥的基本特征與安全433.爆炸及炸藥的基本特征與安全

（3）、炸藥的猛度炸藥爆炸產(chǎn)生沖擊波和應力波的作用強度稱為猛度。它表征了炸藥動作用的強度，是衡量炸藥爆炸特性及爆炸作用的重要指標。爆破不同性質(zhì)的巖石，應選擇不同猛度的炸藥。一般來說，巖石波阻抗越大，選用炸藥的猛度越大；爆破波阻抗較小的巖土時，炸藥的猛度不宜過高。在工程爆破中，采用空氣柱間隔裝藥或不偶合裝藥等措施可減小作用在炮孔壁上的初始壓力，從而降低猛度。433.爆炸及炸藥的基本特征與安全（443.爆炸及炸藥的基本特征與安全443.爆炸及炸藥的基本特征與安全453.爆炸及炸藥的基本特征與安全

（4）、炸藥的聚能效應利用炸藥的爆炸產(chǎn)物運行方向與裝藥表面垂直的規(guī)律，做成特殊形式的裝藥，就能使爆炸產(chǎn)物聚集起來，提高能流密度，增強爆炸作用。這種現(xiàn)象稱為聚能效應。聚集起來朝著一定方向運行的爆炸產(chǎn)物稱為聚能流。聚能效應在爆破器材和爆破工程中得到了廣泛的應用。如利用聚能效應可增強雷管的起爆能力，改善炸藥的殉爆、傳播性能；可用于油井射孔，巖石、金屬等的切割爆破中。但是聚能射流容易引爆瓦斯，因此煤礦許用雷管取消了底部的聚能穴。

453.爆炸及炸藥的基本特征與安全（4）、炸藥的聚能效463.爆炸及炸藥的基本特征與安全463.爆炸及炸藥的基本特征與安全473.爆炸及炸藥的基本特征與安全

5、間隙效應

混合炸藥（特別是硝銨類混合炸藥）細長連續(xù)裝藥，通常在空氣中都能正常傳爆，但在炮孔內(nèi)，如果藥柱與炮孔孔壁間存在間隙，常常會發(fā)生爆轟中斷或爆轟轉(zhuǎn)變?yōu)楸嫉默F(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為間隙效應或管道效應。這不僅降低了爆破效果，而且當在瓦斯礦內(nèi)進行爆破時，若炸藥發(fā)生爆燃，將有引起瓦斯爆作事故的危險。在工程爆破中，應避免和消除間隙效應。473.爆炸及炸藥的基本特征與安全5、間48煤礦爆破安全技術(shù)1.前言2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境3.爆炸及炸藥的基本特征與安全4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5.起爆安全技術(shù)6.爆破危害及預防7.井下爆破事故的預防與處理48煤礦爆破安全技術(shù)1.前言494.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.1煤礦瓦斯、煤塵的燃燒與爆炸性

1、瓦斯的燃燒與爆炸性

瓦斯燃燒和爆炸的本質(zhì)，均是空氣中的一定濃度的瓦斯和氧在一定溫度下產(chǎn)生的激烈的氧化反應。爆炸比燃燒時的氧化反應更為強烈，由于氧化反應是放熱反應，反應會自動加速，形成爆炸。其爆炸反應方程式為：

CH4+2O2=2H2O+CO2+803kJ/mol

瓦斯爆炸反應的爆溫可達1856～2650℃，爆速為2000m/s.494.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.1煤礦瓦斯504.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論

2、煤塵的爆炸性能除瓦斯外，煤礦在生產(chǎn)過程中還形成大量的煤塵。如果煤塵具有爆炸性，那么懸浮在空氣中的煤塵同樣可以燃燒并引起爆炸。懸浮煤塵燃燒前，在熱源作用下發(fā)生氣化，放出可燃性揮發(fā)氣體，再與空氣混合形成可燃性和爆炸性混合物。煤塵燃燒放出熱量，如果這些熱量能夠有效地傳遞給附近的煤塵，附近煤塵也會迅速氧化分解，形成鏈鎖反應，使氧化反應速度加快、溫度升高、最終發(fā)展成為爆炸。煤塵的可燃性和爆炸性主要決定于揮發(fā)分的化學組成、含量和煤塵細度。通常其氣化產(chǎn)物為：CH4、H2、CO等。若揮發(fā)分含量超過10%，該礦井屬于有煤塵著火和爆炸危險的礦井。細度為74μm的煤塵，其爆炸性最大，能參與爆炸的最大粒度為360μm。504.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論514.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論

4.2瓦斯及煤塵燃燒、爆炸的條件

1、瓦斯或煤塵混合物內(nèi)的濃度處于爆炸界限內(nèi)在新鮮空氣中，瓦斯的爆炸界限為5～16%，5%為爆炸下限，16%為爆炸上限。當瓦斯?jié)舛葹?.5%時，爆炸威力最強。當瓦斯?jié)舛鹊陀?%時，遇火不爆炸，只能燃燒；高于16%時，遇火不燃燒也不爆炸，但有新鮮空氣供入時，可被點燃。煤塵的爆炸界限變動范圍較大，主要與煤的成分，特別是揮發(fā)分及其含量、煤塵濃度、引火熱源種類、溫度等條件有關(guān)。我國試驗表明，各種煤塵的爆炸下限中，最低值為45g/m3，上限濃度最高達1500～2000g/m3。爆炸力最強的濃度值是300～400g/m3。514.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.2瓦斯524.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論2、加熱溫度不低于瓦斯的爆發(fā)點所謂爆發(fā)點，即在給定試驗條件和有限時間內(nèi)，能使瓦斯發(fā)火的最低溫度。爆發(fā)點決定于壓力、瓦斯?jié)舛群蜕釛l件。在標準試驗條件下，瓦斯爆發(fā)點約為650～750℃。煤塵的發(fā)火溫度在610～1050℃之間，一般為700～800℃。

3、氧氣濃度

4、加熱時間不低于感應時間以反應開始到發(fā)火的時間為感應時間或發(fā)火延遲時間。瓦斯的感應時間決定于壓力、加熱溫度和瓦斯?jié)舛鹊取．旤c火溫度為650～750℃時，延遲時間約為10s；當點火溫度為1000℃時，延遲時間為1s；點火溫度為2000℃時瞬間便可點燃。

524.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論2、加熱溫534.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5、具備燃燒自動加速的條件滿足以上三個條件，瓦斯就可以被點燃，但要發(fā)生爆炸，還需備自動加速的條件。燃燒速度決定于燃燒溫度、活化能、反應熱、反應速度等。若燃燒速度不高，燃燒就不可能轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā５谝欢l件下，燃燒可自動加速，使燃燒速度和沖擊波強度不斷增大。若沖擊波壓縮溫度達到瓦斯爆發(fā)點，而且壓縮時間超過感應時間，就會引起爆炸反應。534.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論544.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.3炸藥爆炸引爆瓦斯的原因

1、爆炸氣體產(chǎn)物和二次火焰的直接作用炸藥爆炸氣體產(chǎn)物，瞬間溫度可達1800～3000℃，大大超過了瓦斯煤塵的發(fā)火溫度。此外炸藥爆炸后，尤其是爆炸不完全時，將產(chǎn)生可燃性氣體H2、CO、CH4等，與空氣中的氧化合后所生成的火焰稱為二次火焰，其溫度可達1600～2000℃，也遠超過瓦斯的發(fā)火溫度。如與瓦斯的作用時間超過感應時間，就可能引燃瓦斯。

544.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.3炸藥爆炸554.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論2、熾熱固體顆粒的作用炸藥爆炸時，爆炸產(chǎn)物中的熾熱固體產(chǎn)物或當爆炸反應不完全產(chǎn)生的熾熱固體顆粒從炮眼中飛出，特別是反應不完全的、灼熱燃燒著的炸藥顆粒飛向瓦斯混合物中，會繼續(xù)發(fā)生分解反應或燃燒，具有很高的溫度，可能引起瓦斯爆炸。554.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論2、熾熱固體顆564.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論3、爆炸時形成的空氣沖擊波的作用

根據(jù)試驗，400g煤礦許用炸藥爆炸后，壓縮帶的溫度為467℃，低于瓦斯的發(fā)火溫度。但是，當爆炸點附近有障礙物時，沖擊波在傳播過程中會發(fā)生反射迭加作用，使沖擊波波前壓力大大增加，如增加到反射前的一倍時，壓縮氣體溫度就可達727℃，高于瓦斯的發(fā)火溫度可能引燃瓦斯。所以，工作面放炮時應清除障礙物。

空氣沖擊波壓力、溫度和作用時間是隨著炸藥總能量增加而增大的，必須對一次爆破藥量加以限制。564.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論574.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.4防止炸藥爆炸引燃瓦斯、煤塵的措施（1）、加強瓦斯、煤塵的治理和監(jiān)控使瓦斯?jié)舛缺３衷诎踩秶韵隆Ｒ?guī)程規(guī)定，當在爆破工作面20m以內(nèi)的，空氣中瓦斯含量小于1%時，才允許進行爆破作業(yè)。574.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.4防止炸藥584.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論

（2）、提高炸藥的安全度①炸藥的爆炸能應受到一定限制，這樣可以保證炸藥能量和爆炸空氣沖擊波強度不至于過高，從而降低爆溫，使瓦斯、煤塵發(fā)火率降低。②設計的安全炸藥氧平衡值接近零氧平衡，正氧平衡炸藥爆炸時生成氮氧化物和剩余氧，對瓦斯氧化反應起催化作用；負氧平衡炸藥爆炸時，會生成固體顆粒，和引起二次火焰，易引起燃瓦斯。584.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論594.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論③具有良好的爆轟性能，保證炸藥爆炸反應完全，避免出現(xiàn)燃燒的固體顆粒飛散出來，引燃瓦斯。④限制炸藥爆炸產(chǎn)物的溫度，在炸藥中增加消焰劑，起到阻化作用，抑制瓦斯燃燒。同時炸藥中不許加入高熱易燃燒的鋁、鎂等金屬粉或夾雜物。594.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論③具604.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論3、保證良好的爆炸條件防止炸藥爆炸引起瓦斯、煤塵的可能性。如保證炮眼內(nèi)炮泥的堵塞長度和質(zhì)量，可防止爆炸氣體產(chǎn)物和固體顆粒直接與瓦斯接觸，也可降低空氣沖擊波及熾熱炸藥顆粒出現(xiàn)。其它采取的措施有減少一次起爆藥量，防止炮眼間距過小，保證足夠起爆能。

2003年，爆破引起瓦斯煤塵爆炸事故中，爆破火焰出現(xiàn)的主要原因是：不填或少填炮泥等違章爆破（6起），引爆雷管（1起），爆破母線短路（1起）。604.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論614.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.5煤礦許用炸藥

1、煤礦許用炸藥的等級及適用條件為適應不同瓦斯等級和不同工作面要求，我國煤礦許用炸藥分為五級：一級適用于低瓦斯礦井巖石掘進工作面。二級適用于低瓦斯礦井的煤層采掘工作面和半煤巖掘進工作面。三級適用于高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域。四級適用于煤與瓦斯突出工作面。五級用于溜煤眼爆破和過石門揭開瓦斯突出煤田煤層。614.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論4.5煤礦許用624.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論2、煤礦許用炸藥的品種（1）煤礦銨銻炸藥；（2）被筒炸藥；（3）當量炸藥；（4）離子交換炸藥；（5）煤礦水膠炸藥和煤礦乳化炸藥624.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論2634.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論3、炸藥的選用煤礦銨梯炸藥必須嚴格按礦井瓦斯的安全等級來選用，不得將用于低瓦斯礦井的炸藥用于高瓦斯礦井中。含水超過0.5%的煤銨梯炸藥不得使用。硬化后，必須能用手揉松方能使用。

634.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論644.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論

有水和潮濕的工作面，必須選擇抗水型的。煤礦水膠炸藥的安全性高于煤礦銨梯炸藥，但在使用、保管上應和煤礦銨梯炸藥同樣對待，嚴格按瓦斯等級選用。要注意檢查炸藥外形，如發(fā)現(xiàn)藥卷出水，要盡快使用，如出水嚴重，要經(jīng)過性能檢驗，再確定能否使用。

644.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論654.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論

水膠炸藥爆炸性能隨溫度降低而下降，因此在0℃以上使用為好，藥溫不宜過低。各級煤礦乳化炸藥對瓦斯安全性應達到《煤礦許用炸藥瓦斯安全等級及檢驗方法》的規(guī)定。爆炸后有毒氣體生成量應符合《煤礦許用炸藥爆炸后有毒氣體含量的規(guī)定及其測定方法》規(guī)定。運輸、保管和使用乳化炸藥時，不要擠壓或用鋒利劃破。654.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論66不能使用秒延期雷管，以防止先爆炮眼對瓦斯預熱；

瓦斯礦井爆破，雷管的總延期時間130ms內(nèi)，防止瓦斯在先爆炮眼爆炸后達到1%，預熱，后期炸藥爆炸后引爆瓦斯高瓦斯礦井炸藥爆炸后160ms后瓦斯?jié)舛冗_0.3%-0.5%，260ms后達到0.3-0.95%，360ms后0.35%-1.6%。130ms為360ms的三分之一多一點，有一定安全系數(shù)。4.6雷管4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論66不能使用秒延期雷管，以防止先爆炮眼對瓦斯預熱；瓦斯67

2005年11月27日21時22分，龍煤礦業(yè)集團有限責任公司七臺河分公司東風煤礦發(fā)生一起特別重大煤塵爆炸事故，死亡171人(還有2名在地面皮帶機房中工作的女工也在爆炸中身亡)，傷48人，直接經(jīng)濟損失4293.1萬元。

現(xiàn)已查明，這起事故的直接原因是放炮人員使用非專用炸藥違章作業(yè)處理煤倉堵塞，導致煤塵飛揚達到爆炸界限，放炮火焰引起煤塵爆炸。調(diào)查認定這是一起重大責任事故。4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論672005年11月27日21時22分，龍煤68煤礦爆破安全技術(shù)1.前言2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境3.爆炸及炸藥的基本特征與安全4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5.起爆安全技術(shù)6.爆破危害及預防7.井下爆破事故的預防與處理68煤礦爆破安全技術(shù)1.前言695.起爆安全技術(shù)

在爆破事故中，不少事故都和起爆有關(guān)。因為炸藥只具有爆炸的可能性，要使爆炸變?yōu)楝F(xiàn)實，就需要從外部給予一定的起爆能，這些能量有熱能、磨擦和沖擊、雷管起爆能等。如果設計不合理，操作不當，違反爆破安全規(guī)程，就可能導致爆破事故的發(fā)生。

695.起爆安全技術(shù)在爆破事故中，不少事705.起爆安全技術(shù)5.1、正確進行電爆網(wǎng)絡設計電爆網(wǎng)絡的設計合理與否直接關(guān)系到是否安全起爆，它是爆破設計和施工中的一個重要環(huán)節(jié)。在電爆網(wǎng)絡設計中應包括如下內(nèi)容：（1）根據(jù)爆破技術(shù)、爆破條件等正確選擇起爆材料：如雷管品種、性能參數(shù)、起爆能力，采用的母線、區(qū)域線、連結(jié)線的種類、長度、電阻等（2）根據(jù)需要引爆的雷管數(shù)目、工作面條件、瓦斯情況等選擇合理的起爆電源。煤礦井下工作面一般只能選擇發(fā)爆器作起爆電源：在無瓦斯的立井工作面可選用220V或380V電源，并設計放炮開關(guān)。705.起爆安全技術(shù)5.1、正確進行電爆網(wǎng)絡設計71

5.起爆安全技術(shù)

（3）根據(jù)所選雷管、起爆電源、母線等設計網(wǎng)絡的聯(lián)接形式，計算電爆網(wǎng)絡。一般情況下，發(fā)爆器作為起爆電源時，在有瓦斯、煤塵爆炸工作面應選用串聯(lián)網(wǎng)絡；220V或380V電源可選用簇并聯(lián)網(wǎng)絡；無瓦斯煤塵爆炸危險的大斷面硐室等施工時，或雷管數(shù)目較多時，可選用串并聯(lián)。選擇好連接方式后，計算電爆網(wǎng)絡電阻、通過每個雷管電流等。（4）對設計的電爆網(wǎng)路進行準爆條件驗算，以確保所有電雷管準爆。715.起爆安全技術(shù)（3）根據(jù)所選雷管、起爆72

5.起爆安全技術(shù)5.2、正確進行電爆操作在爆破施工中，除根據(jù)工程要求、安全要求等正確選擇爆破材料、設計爆破網(wǎng)路外，還必須正確地進行電爆操作，以實現(xiàn)爆破設計要求。操作時應注意以下幾點：（1）每次爆破要選用同廠同批同型號的電雷管，并用爆破電橋或爆破歐姆表檢查雷管的電阻，剔出斷路或電阻值不穩(wěn)定的雷管。把雷管按電阻值的大小分類，所使用的同批同一網(wǎng)路的康銅絲雷管電阻值相差不得超過0.3Ω，鎳鉻絲雷管的電阻值相差不得超過0.8Ω。725.起爆安全技術(shù)5.2、正確進行電爆操作73

5.起爆安全技術(shù)

（2）檢查雷管電阻要在有防護的專門場所進行，不得離貯存炸藥和起爆藥包的地方太近。檢查電阻的上述場所存放量不得超過100發(fā)，以免發(fā)生爆炸事故。雷管檢查合格后，應將腳線立即短路。（3）必須按規(guī)程規(guī)定加工起爆藥包，先用直徑略大于雷管直徑的木質(zhì)或竹質(zhì)錐子在藥卷無聚能穴一端中心扎一個孔，孔深應能將雷管全部插入，不得露出藥卷，并用自身的腳線綁扎好。在有水工作面須進行防水處理。加工好的起爆藥包應按不同段數(shù)分別放在專用分格箱中，同時做好標記，并遠離帶電體放置在安全地帶。×735.起爆安全技術(shù)（2）檢查雷管電阻要在74

5.起爆安全技術(shù)

（4）裝藥聯(lián)線前，要切斷工作面電源，采用礦燈照明。并檢查工作面20m范圍以內(nèi)瓦斯情況，以及頂板、支架情況是否符合規(guī)程要求，清除炮眼內(nèi)的煤巖后方可進行裝藥聯(lián)線。除指定的裝藥人員外，其它人員一律撤離工作面。裝藥時，要注意把起爆藥包的腳線順直，使它貼在炮眼頂部，以防止腳線被折斷和搗壞。并嚴禁用炮棍搗實炸藥和起爆藥卷，以防止產(chǎn)生拒爆、爆燃及搗響雷管等事故。（5）必須按設計的爆破網(wǎng)絡聯(lián)線。整個爆破網(wǎng)路應從工作面向放炮點方向敷設，即先接好雷管腳線，再把它接到連接線上，把連接線接到放炮母線上，最后再把母線短接上。切不可反向敷設，以免造成事故。（6）接線時要保證接線牢固，不要松動；裸露的接頭互相保持一定距離（10cm以上），不要與巖石或水相接觸；接頭上要保持清潔，避免污物混入接頭，最好用絕緣膠布包好。

745.起爆安全技術(shù)（4）裝藥聯(lián)線前，要75

5.起爆安全技術(shù)

（7）網(wǎng)路連接好后，必須檢查網(wǎng)路的導通情況及電阻。采用爆破歐姆表測定全線路的總電阻值應與實際計算符合（允許誤差10%）。若不符合，禁止聯(lián)線放炮。（8）網(wǎng)路檢查合格后，放炮員應先發(fā)出信號，然后把母線接到發(fā)爆器上，并保證充電時間，氖燈亮后，方可發(fā)信號放炮。（9）裝藥聯(lián)線時，應由班（組）長親自指揮，由指定的爆破員單人操作，加強組織管理工作。

755.起爆安全技術(shù)（7）網(wǎng)路連接好后，必須76

5.起爆安全技術(shù)5.3、正確排除爆破網(wǎng)路電路故障

導致爆破網(wǎng)電阻值與設計計算值不符合的原因有：接頭聯(lián)接質(zhì)量不好，網(wǎng)路線路接錯或漏接雷管：裸露接頭相互距離太近，搭接或接頭與巖石和水接觸造成短路等。排除的方法是分析、目視檢查全部線路的接頭，檢查可能發(fā)生故障的地點。采用專用爆破歐姆表檢查。

765.起爆安全技術(shù)5.3、正確排除爆破網(wǎng)路電路故障77

5.起爆安全技術(shù)

如果采用上述方法仍未找出故障點時，可采用1/2淘汰法尋找。把整個爆破網(wǎng)路分為兩部分，分別測出這兩部分電阻，并與計算值比較，正常的網(wǎng)路部分甩開，不正常的網(wǎng)路部分再分為兩部分。按此法進行檢測，不斷縮小故障區(qū)范圍，直到找出故障并排除為止。采用1/2淘汰法排除故障要用同一個爆破歐姆表，不得用起爆器上的檢測部分代替。在工作面嚴禁檢測由10發(fā)以下雷管組成的串組，以免發(fā)生意外引爆事故。參加檢測人數(shù)以1至2人為宜，并由有經(jīng)驗的爆破員擔任。775.起爆安全技術(shù)如果采用上述方法仍未78煤礦爆破安全技術(shù)1.前言2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境3.爆炸及炸藥的基本特征與安全4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5.起爆安全技術(shù)6.爆破危害及預防7.井下爆破事故的預防與處理78煤礦爆破安全技術(shù)1.前言796.爆破危害及預防

在爆破中存在許多不安全的因素和對周圍環(huán)境的危害，爆破的危害主要有：爆破地震波、空氣沖擊波、噪音、飛石和有毒氣體等。為了保證爆破作業(yè)能安全地進行，除了在作業(yè)時要遵守爆破安全規(guī)程中各項有關(guān)規(guī)定外，還必須懂得和掌握有關(guān)的爆破安全技術(shù)。只有懂得了這些不安全因素產(chǎn)生的原因和應采取的預防措施，才能作到防患于未然。796.爆破危害及預防在爆破中存在許多不806.爆破危害及預防6.1爆破地震（1）爆破地震效應當藥包在巖體中爆破時，鄰近藥包周圍的巖石產(chǎn)生破壞，爆炸應力波傳播一定距離后，它的強度迅速衰減，不能引起巖石的破壞，巖石質(zhì)點只產(chǎn)生彈性振動，這種彈性振動以體積波和表面波的形式向外傳播，造成地面的振動，即爆破地震效應。體積爆破地震波在巖體內(nèi)部傳播的主要是體積波，波可分為縱波和橫波，傳播速度快、頻率高、衰減快，是爆破時造成巖石破裂的主要原因；在半無限巖體表面或巖層界面?zhèn)鞑サ牟幢砻娌ǎ砻娌ㄖ饕腥鹄ê屠虿ǎ鋫魇谒俣容^慢、頻率低、衰減慢、攜帶較多的能量，是造成地震破壞的主要原因。

它與自然地震的相同之處在于：兩者都迅速釋放能量后，并以波的形式向外傳播，引起介質(zhì)質(zhì)點振動，產(chǎn)生地震效應。806.爆破危害及預防6.1爆破地震816.爆破危害及預防

二者的不同之處在于：①自然地震的震源通常處于地層深部，釋放的能量巨大，造成的破壞大，范圍廣，人類難以控制；爆破地震的震源在地表淺層或地表以上，炸藥釋放能量有限，影響范圍和危害程度可根據(jù)被保護對象通過精心設計進行控制。②爆破地震頻率較高，持續(xù)時間短，一般爆破地震頻率為10～30Hz，大大超過了一般建筑物的自振頻率，持續(xù)時間為0.1～2s：自然地震屬于低頻振動，頻率為2～5Hz，與一般建筑物的頻率接近，易產(chǎn)生共振現(xiàn)象，其持續(xù)時間為10～40S。③爆破振動的振幅大，但隨著與爆破中心距離的增加而迅速衰減，對周圍影響范圍小；自然地震振幅小，但衰減慢，持續(xù)時間長，因而其破壞能力大，影響范圍廣。816.爆破危害及預防二者的不同之處826.爆破危害及預防6.2爆破空氣沖擊波和噪音

1.爆破空氣沖擊波產(chǎn)生的原因炸藥爆炸所產(chǎn)生的空氣沖擊波是一種在空氣中傳播的壓縮波，這種沖擊波是爆炸所產(chǎn)生的高壓氣體沖擊壓縮周圍空氣而形成的。爆炸空氣波具有比自由空氣更高的壓力，即空氣沖擊波的超壓，在超壓作用下，常常會造成爆區(qū)附近建筑物的破壞、人類器官的損傷和心理反應。826.爆破危害及預防6.2爆破空氣沖擊波和噪音836.爆破危害及預防

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定。對露天爆破，爆破空氣沖擊波的安全距離可按下式計算：

R=KQ1/2，mR—爆破空氣沖擊波安全距離，m；

Q—裝藥量，Kg；（瞬發(fā)爆破為總裝藥量，延期爆破為單元段最大裝藥量）

K—與裝藥途徑和爆破程度有關(guān)的系數(shù)；對建筑物K=1～2；對人員K=10。836.爆破危害及預防根據(jù)《爆破安全規(guī)程》846.爆破危害及預防2.為了減少爆炸空氣沖擊波的危害，可以從兩方面采取有效措施：一是防止產(chǎn)生強烈的空氣沖擊波，如盡量提高爆破時爆炸能量的利用率、減少形成空氣沖擊波的能量，合理確定爆破參數(shù)、選擇合理的微差間隔時間和方案、保證填塞質(zhì)量等；二是利用各種條件來削弱已產(chǎn)生的空氣沖擊波，如在隧道和井下爆破時，在空氣沖擊波流經(jīng)的地方砌筑各種阻波墻或阻波排柱等。846.爆破危害及預防2.為了減少爆炸空氣沖擊波856.爆破危害及預防6.3飛石和有毒氣體（1）個別飛石的飛散距離與爆破方法、爆破參數(shù)（特別是最小抵抗線的大小）、填塞長度和質(zhì)量、地形、地質(zhì)構(gòu)造（如節(jié)理、裂隙和軟夾層等）以及氣象條件等有關(guān)。要從理論上計算個別飛石的飛散距離可按下式進行估算：

Rf=20Kfn2W

式中：Rf為個別飛石的飛散距離，m：n為爆破作用指數(shù)：W為最小抵抗線，m：Kf為系數(shù)，一般取1～1.5。

856.爆破危害及預防6.3飛石和有毒氣體866.爆破危害及預防

瑞典德湯尼克研究基金會提出下面的經(jīng)驗公式來估算露天臺階深孔爆破的飛石距離：

RF=40d/2.54

式中：d為炮孔直徑，cm。

為了防止飛石的產(chǎn)生，在爆破設計和施工時，一定要根據(jù)爆破條件的變化，合理確定單位炸藥消耗量和爆破參數(shù)，保證炮孔的填塞長度和質(zhì)量。在鄰近居民區(qū)和建筑物爆破時，一定要在爆破體上覆蓋防護墊。866.爆破危害及預防瑞典德湯尼克研究基金會提出876.爆破危害及預防

（2）隧道和井下爆破產(chǎn)生的高溫有毒氣體（炮煙）不斷向爆區(qū)周圍擴散或者滯積在通風條件不良的獨頭工作面內(nèi)，很容易使人員產(chǎn)生中毒事故。有毒氣體的擴散范圍受氣象條件、地形、相鄰巷道的分布情況、炸藥質(zhì)量、裝藥量以及爆破條件等的影響。

876.爆破危害及預防（2）隧道和井下爆破產(chǎn)生886.爆破危害及預防

對露天大爆破，其波及范圍可按經(jīng)驗公式來確是：

R=K3Q

式中：R為有毒氣體擴散范圍，m：

Q為總裝藥量，t；

K為系數(shù)，平均為160。886.爆破危害及預防對露天大爆破，其波及89煤礦爆破安全技術(shù)1.前言2.爆破作業(yè)與礦井環(huán)境3.爆炸及炸藥的基本特征與安全4.瓦斯煤塵可爆炸性與煤礦安全炸藥理論5.起爆安全技術(shù)6.爆破危害及預防7.井下爆破事故的預防與處理89煤礦爆破安全技術(shù)1.前言90

7.井下爆破事故的預防與處理

利用炸藥爆炸所釋放的能量來采煤破巖是煤礦生產(chǎn)的主要手段之一，為了爆破作業(yè)的安全，在使用爆破材料進行爆破作業(yè)時，要求嚴格遵守規(guī)程規(guī)定、按章操作。然而在煤礦各類事故中，由于放炮引發(fā)的直接或間接事故約占煤礦總事故的25%左右，為了加強對煤礦爆破事故的分析，總結(jié)經(jīng)驗教訓，減少類似事故的發(fā)生，本節(jié)對煤礦井下爆破事故進行分析，供爆破施工和安全管理借鑒，力求做到防患于未然。90

7.井下爆破事故的預防與處理利用917.井下爆破事故的預防與處理7.1早爆的防治

在運送爆破材料、制作引藥、裝藥聯(lián)線過程中發(fā)生的意外爆炸事故稱為早爆。早爆事故是突然發(fā)生的，這時人員未撤離，其中危害極大。一旦發(fā)生早爆事故會造成人員傷亡，并易引起瓦斯煤塵爆炸。在爆破施工中，雜散電流、靜電感應、雷電、射頻電等均可能引起電雷管早爆，在井下危害最大的是雜散電流。917.井下爆破事故的預防與處理7.1早爆的防治9292937.井下爆破事故的預防與處理1、雜散電流的防治雜散電流是指來自放炮電源以外的電流，它可能使電爆網(wǎng)絡發(fā)生早爆，因此在井下爆破作業(yè)中，要經(jīng)常監(jiān)測雜散電流，當超過30mA時，必須采取可靠防治措施。937.井下爆破事故的預防與處理1、雜散電947.井下爆破事故的預防與處理

（1）雜散電流的來源①架線電機車的電氣牽引網(wǎng)路電流經(jīng)金屬物或大地返回直流變電所的電流是雜散電流的一個來源。②動力或照明交流電路漏電是雜散電流的另一個來源。③化學電。化學電主要是裝藥過程中撤落的炸藥遇水引起的。炸藥中的硝酸銨溶于水后，離解成為帶正電荷的銨離子NH4+和帶負電荷的硝酸根離子NO3-，在大地自然電流作用下，分別趨向正負極，在鐵軌、風水管等導體之間形成電位差，產(chǎn)生雜散電流、其電流值可達幾十毫安。④大地自然電流及電磁波的感應電流等。947.井下爆破事故的預防與處理（1）雜散957.井下爆破事故的預防與處理

（2）雜散電流的防治①加強雜散電流的檢測工作。常用的量測儀表有ZS-1型、B-1型、701型雜散電流測定儀，規(guī)程規(guī)定，采用電雷管起爆時，雜散電流不得超過30mA，大于30mA時，必須采取必要的安全措施。②盡量減少雜散電流的來源，特別要注意防止架線式電機牽引網(wǎng)路的漏電，可在鐵軌接頭處焊接銅導線以減少接頭電阻；采用絕緣道碴或疏干巷道來增加巷道底板與鐵軌之間的電阻：輔設與鐵軌平行的回路線路、并與鐵軌多次連接以減少漏電等。加強井下機電設備的電纜的維護和檢修工作，正確安裝和經(jīng)常檢查接地裝置。957.井下爆破事故的預防與處理（2）雜散電96

③確保電爆網(wǎng)路的質(zhì)量，爆破導線不得有裸露接頭，防止損傷導線的絕緣包皮，雷管腳線及放炮母線在接入起爆電源前，均應扭接短路，防止雜散電流流入。④在爆區(qū)采取局部或全部停電的方法可使雜散電流迅速下降，必要時可將爆區(qū)一定范圍內(nèi)的鐵軌、風水管等金屬導體拆除，在裝藥聯(lián)線過程中，避免起動和關(guān)閉電器。⑤及時清除撒落的硝銨炸藥和巷道積水，以防止化學電。⑥盡量采用抗雜散電流電雷管，如紫銅橋絲低阻電雷管和無橋絲電雷管，但必須采用高能起爆器作為起爆電源。⑦采用非電起爆，如導爆管，導爆素和導水索起爆。但在煤礦井下有瓦斯、煤塵時，不得使用非電起爆。

7.井下爆破事故的預防與處理96977.井下爆破事故的預防與處理2、靜電的防治

靜電是指絕緣物質(zhì)上攜帶的相對靜止的電荷，它是由不同的物體接觸摩擦時在物質(zhì)間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而形成的帶電現(xiàn)象。靜電表現(xiàn)為高電壓、低電流，靜電電位往往高達幾千伏特甚至上萬伏特。當高電位的帶電體與零電位或低電位物體接觸形成不大的間隙時，就會發(fā)生靜電放電火花。這種貯存起來的靜電荷可能通過電雷管導線向大地放電，而引起雷管爆炸，雷管腳線的分流屏蔽和絕緣，在這種情況下不能提供可靠的保護，因為此時高壓足以使絕緣擊穿，有可能引起爆區(qū)發(fā)生早爆事故。如果有瓦斯煤塵爆炸危險地點產(chǎn)生高壓放電火花，還可能引起瓦斯煤塵爆炸事故。近年來，在露天和金屬礦山深孔爆破時，采用了壓氣裝藥器裝藥，當相對濕度小而炸藥與輸藥管之間的絕緣程度高時，則炸藥顆粒在輸藥管內(nèi)運行所產(chǎn)生的靜電可達2～3伏的高壓，對電爆網(wǎng)路有一定的引爆危險。977.井下爆破事故的預防與處理2、靜電的防治987.井下爆破事故的預防與處理

預防靜電的主要措施是盡量減少靜電的產(chǎn)生和將已產(chǎn)生的靜電電荷導入大地，以及研制抗靜電雷管等具體可采取以下措施：（1）在壓氣裝藥系統(tǒng)中采用半導體輸藥管。一般裝置藥器使用膠管或塑料管輸藥時，體積電阻很高，靜電極易集聚。采用半導體輸藥管并進行良好的接地，則可大大減少靜電危險，半導體輸藥管在低壓時，導電性差，隨著電壓升高其導出性也相應提高，因而靜電不易集聚。但應注意，半導體輸藥管必須具有足夠的電阻以防止成為雜散電流的低阻通路。

987.井下爆破事故的預防與處理預防靜電的主997.井下爆破事故的預防與處理

（2）對裝藥工藝系統(tǒng)采取防靜電措施，在裝藥過程中，裝藥器和輸藥管都必須接地以防止靜電集聚；操作人員應穿半導體膠靴，始終手持裝藥管，以便隨時將身上的電荷導走；深孔裝藥完畢，再在孔口處裝電雷管，以免在裝藥過程中引起電雷管早爆；在裝藥期間，雷管的腳線應短路但不接地，以防止雜散電流和靜電；對導電性不好的巖石，需用接地桿將裝藥容器與充水炮孔連接，以確保良好接地。

997.井下爆破事故的預防與處理（2）對裝藥工1007.井下爆破事故的預防與處理

（3）采用抗靜電電雷管，抗靜電電雷管與普通電雷管的區(qū)別是采用體積電阻為1000Ω·cm3的半導體塑料塞代替普通電雷管的絕緣塞，穿過半導體塑料塞的一段腳線，一根是裸露的，裸露腳線與金屬管殼之間就構(gòu)成靜電通路，使管殼與雷管引火頭之間的電位相等或接近，防止因靜電放電而引爆雷管

（4）預防機械產(chǎn)生的靜電影響，對爆區(qū)附近的一切機械運轉(zhuǎn)設備，除要有良好地接地外，雷管和電爆網(wǎng)路要盡量遠離，必要時，在聯(lián)接電爆網(wǎng)路到起爆前，可暫停機械運轉(zhuǎn)。

1007.井下爆破事故的預防與處理（3）采用抗靜電1017.井下爆破事故的預防與處理

（5）消除人體靜電的產(chǎn)生，在要求高的爆破作業(yè)中，作業(yè)人員應穿防靜電服裝和鞋襪。井下工作人員嚴禁穿化纖衣服。（6）采用噴霧灑水提高井下空氣相對濕度，嚴禁干式打眼，應采用濕式打眼。測定靜電電壓，可采用Q2—V型靜電電壓表或KS—325型集電式電位測定儀等。

1017.井下爆破事故的預防與處理（5）消除人1027.井下爆破事故的預防與處理3、雷電的預防

雷電是自然界的靜電放電現(xiàn)象。帶有異性電荷的雷云與地面突起物接近時，它們之間就發(fā)生激烈的放電。由于雷電能很大，能把附近空氣加熱到20000℃以上，空氣受熱急劇膨脹，就產(chǎn)生爆炸沖擊波，并以5000m/s的速度在空氣中傳播，最后衰減為音波。這樣，在雷電放電地點，就出現(xiàn)強烈閃光和爆炸的轟鳴聲。（1）雷電形成電磁場感應：雷擊時有部分能量以電磁波的形式向遠方傳播，當這些地方有任意導體時，會構(gòu)成被雷電磁場的磁力線所切割的閉合回路，或者閉合面能被感應電壓擊穿而構(gòu)成回路，在回路里產(chǎn)生相當大的感應電流，如果回路是電爆網(wǎng)路，電雷管內(nèi)將產(chǎn)生感應電流引起爆炸。

1027.井下爆破事故的預防與處理3、雷電的預1037.井下爆破事故的預防與處理

（2）雷電形成靜電感應：由于帶電云塊的電場作用，使爆破導線或雷管腳線中的大量自由電子沿著與電場相反的方向定向移動，導線內(nèi)的電荷重新分布，電子移動可能引起雷管爆炸，另外，由于爆破導線上能積蓄感應電荷，它們在云塊放電后成為自由電荷，并以較高電勢的電磁波形式沿導線傳播而引爆雷管。

1037.井下爆破事故的預防與處理（2）雷電1047.井下爆破事故的預防與處理

（3）直接雷擊：雷擊是能產(chǎn)生約20000A的電流，雷電通路的溫度高達6000℃左右，發(fā)生直接雷擊時，爆炸材料在高電流強度、高溫作用下發(fā)生爆炸。（4）雷電形成電磁波輻射：雷擊放電時，電場瞬間發(fā)生大幅度變化，輻射出頻帶很寬的脈沖訊號，在周圍形成電磁輻射并傳播很遠，輻射場內(nèi)的電爆網(wǎng)路或雷管腳線，在一定條件下可起接收天線作用而引起電流。

1047.井下爆破事故的預防與處理（3）直接雷105

7.井下爆破事故的預防與處理

雷電可引發(fā)整個爆區(qū)，也可只引起局部炮孔早爆。雷電早爆事故多發(fā)生在露天爆區(qū)，但也有地下硐室施工發(fā)生雷電引爆事故的實例，如江西某礦和云南易門銅礦曾發(fā)生過雷電引起井下電雷管早爆的事故。1057.井下爆破事故的預防與處理雷電可引106

7.井下爆破事故的預防與處理

預防雷電早爆的主要措施有：

1.加強天氣預報工作，應避免在雷雨天爆破，爆破作業(yè)如遇雷雨，應立即停止，一切人員撤至安全地點，并將爆破器材撤離爆區(qū)；

2.在雷雨季節(jié)采用非電起爆系統(tǒng)，且雷雨云對地放電也可能引爆個別炮孔，仍需采取防雷電措施；

3.正確進行電爆操作，電爆網(wǎng)絡應處于短路狀態(tài)，接頭絕緣，防止電雷管腳線或起爆電線裸露接地，或采用屏蔽線連接爆破網(wǎng)路，敷設起爆網(wǎng)路前應撤除爆區(qū)內(nèi)其它電線、電纜及金屬導體等；1067.井下爆破事故的預防與處理預防1077.井下爆破事故的預防與處理3.在爆區(qū)、爆破材料庫外圍設置避雷保護圈，它是一個封閉的避雷針群，避雷針間距應大于其高度的兩倍，并用導線互相連接，使導線接地，它可使圈內(nèi)介質(zhì)保持等電位狀態(tài)，起到類似屏蔽作用，在與爆區(qū)監(jiān)近的臺階上，要設置監(jiān)時雷針；

4.在爆區(qū)或爆破材料庫設置雷電預擎儀，它可及時探測雷電，使人員提前撤離。1077.井下爆破事故的預防與處理3.在爆區(qū)1087.井下爆破事故的預防與處理4、射頻電及高感應電的預防在高頻高壓電源，如電臺、電視臺、電訊臺、雷達站、高壓動力線等附近進行電爆破時，由于交變高頻電磁波和高壓電網(wǎng)的存在，可使爆破網(wǎng)路產(chǎn)生感應電流而引起早爆。為此，我國對高壓電網(wǎng)及射頻電源附近采用電爆破時安全防護距離的規(guī)定如表7-1～7-3所示。

1087.井下爆破事故的預防與處理4、射109

7.井下爆破事故的預防與處理

在高頻高壓電源附近進行電爆破施工，除應保持規(guī)定的安全距離以外，并要注意：盡量縮小爆破網(wǎng)絡、不能接成閉合回路；爆破網(wǎng)路必須鋪平順直，防止彎曲圈繞，否則會增加同路的匝數(shù)。增大感應電流；雷管腳線與放炮導線不得接觸任何天線；當感應電流接近或可能超過電雷管安全電流的允許值時，應采用非電起爆系統(tǒng)起爆。1097.井下爆破事故的預防與處理在高頻1107.井下爆破事故的預防與處理表7-1電爆區(qū)距離壓線路的安全距離1107.井下爆破事故的預防與處理1117.井下爆破事故的預防與處理表7-2電爆區(qū)與535～1605kHz調(diào)幅廣播發(fā)射臺的最小安全距離1117.井下爆破事故的預防與處理表7-2電爆區(qū)與5351127.井下爆破事故的預防與處理表7-3電爆區(qū)與30MHz以下發(fā)射機的最小安全距離1127.井下爆破事故的預防與處理表7-3電爆區(qū)與30MHz1137.井下爆破事故的預防與處理

除了以上四種原因引起早爆事故外，還要防止機械能和熱能引起的早爆事故；沖擊、摩擦、擠壓等機械能以及火源和熱源都可能引起爆破材料早爆，必須按照爆破材料的運輸、貯存和使用中的安全措施嚴格執(zhí)行，以防止此類早爆事故發(fā)生。另外，由于發(fā)爆器使用時間長，按鈕或開頭的接觸片失去彈性，致使按鈕雖斷開，接觸片仍處于接觸狀態(tài)。在發(fā)爆器充電過程中至一定電流后隨即提前引爆，引起早爆事故或因充電電壓不足引起瞎炮。因此，應經(jīng)常檢查發(fā)爆器性能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)問題及時修復；為防止此類早爆引起人員傷亡，要等人員全部撤離危險區(qū)后方能開始充電起爆，并加強警戒，嚴禁先充電后發(fā)警戒信號，或邊充電邊撤人，嚴禁用發(fā)爆器代替導通表進行電爆網(wǎng)路或電雷管的導通檢查。1137.井下爆破事故的預防與處理除了以上四種1147.井下爆破事故的預防與處理7.2瞎炮的預防與處理通電放炮后，雷管和藥卷都不爆炸或雷管爆炸而藥卷不爆炸的炮眼稱為瞎炮，瞎炮不但影響爆破效果，而且給施工帶來潛在威脅，處理瞎炮不當也會釀成事故。

1147.井下爆破事故的預防與處理7.2瞎炮的預防與處理1157.井下爆破事故的預防與處理1、產(chǎn)生瞎炮的原因根據(jù)大量瞎炮事故的調(diào)查分析，產(chǎn)生瞎炮的原因有以下幾個方面：（1）雷管方面雷管是起爆藥卷的爆炸能源，一般以串聯(lián)或串并聯(lián)形式連接在網(wǎng)路中，一發(fā)不爆就會導致一部分瞎炮。雷管質(zhì)量不合格或使用前未經(jīng)質(zhì)量性能檢測：同一電爆網(wǎng)路中雷管電阻值之差大于0.3Ω，或采用了不同品種、不同廠家、不同批生產(chǎn)的雷管。（2）起爆電源方面起爆電流太小或通電時間過短，雷管得不到足夠的點燃沖能；發(fā)爆器發(fā)生故障、或電池電壓不足、充電時間過短、未達到足夠的輸出沖能；交流電起爆時電壓不足、輸出功率不夠等。1157.井下爆破事故的預防與處理1、產(chǎn)生瞎1167.井下爆破事故的預防與處理

（3）爆破網(wǎng)路方面爆破網(wǎng)路聯(lián)接雷管多、其總電阻太大，超過了起爆電源的起爆能力；爆破網(wǎng)路錯接、漏接等導致起爆電流小于