第六章煤礦礦井爆破工程第一節

煤礦礦井瓦斯和煤塵礦井瓦斯就是在采掘過程中從煤層、巖層、采空區中放出的和在生產過程中產生的各種有害氣體的總稱。煤礦井下的有害氣體中甲烷（沼氣）所占比重最大，在80％以上，所以，礦井瓦斯習慣上又單指甲烷。

礦井瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體。它混合到空氣中，看不見，摸不到，聞不出來；但它在空氣中占的比例大于15％，會使空氣中氧氣含量降低，能造成人員缺氧窒息死亡。瓦斯的質量為0.716kg/m3,比空氣輕，所以，經常積聚在巷道的頂部和冒高的空洞中；它難溶于水，但擴散性和滲透性很強，煤層、巖層、采空區中的瓦斯能很快地涌到井下巷道中。礦井瓦斯和空氣混合到一定濃度時，遇到火源能夠發生燃燒或爆炸。

爆破可能引起瓦斯突出，爆破可以引燃引爆瓦斯。據有關資料介紹，對80年代后期發生的85起重大瓦斯事故進行分析表明：瓦斯爆炸49起，占57.6％；煤塵爆炸事故7起，占8.2%；煤層及瓦斯突出事故19起，占22.4％；中毒與窒息事故10起，占11.8%。在49起瓦斯爆炸事故中，有17起由爆破火源引起，占35％：其中堵塞不良9起，抵抗線不足4起，炸藥變質燃燒2起，分段爆破或沖炮2起。《煤礦安全規程》規定的有關瓦斯標準見表6-1。煤塵達到一定濃度又遇有火源或高溫（700~800℃）時，容易發生爆炸。煤塵與空氣發生反應之前須先氣化，所以煤塵與空氣的混合物的延遲時間較瓦斯長。煤塵的爆炸多數是由瓦斯爆炸引起的。煤塵爆炸有連續性，即爆炸點形成負壓促使空氣向爆區流動，當空氣中有煤塵而爆區有熱源時，引起二次爆炸，來回往復，危害更大；距引爆點10~20m內破壞較輕，遠處因往復爆炸破壞反而愈加嚴重。一、瓦斯及煤塵燃燒、爆炸的條件

1．具有一定濃度的瓦斯或煤塵與空氣混合形成爆炸氣體的最低濃度稱為爆炸下限，最高濃度稱為爆炸上限。這種爆炸界限還與空氣組成、混合氣體的初始溫度和壓力有關。在一般條件下（空氣中含氧量20％，1個大氣壓和常溫），瓦斯的爆炸下限為5%、上限為15%，15%以上時因含氧量不夠發生不完全燃燒。當空氣中的瓦斯濃度為9.5%、含氧量19%時，火焰傳播速度最快，爆炸可能性最大，反應最完全，爆炸威力最強，破壞作用也最大。(1)瓦斯濃度。瓦斯與空氣混合，按體積計算，瓦斯濃度在4％～15％時具有爆炸性；(2)點燃瓦斯的火源。井下煤炭自燃，明火，電氣火花，架線機車火花，吸煙以及摩擦、撞擊和爆破產生的火花都可以點燃瓦斯。(3)空氣中的氧氣含量。在空氣與瓦斯混合的氣體中，如果氧氣含量大于12％，瓦斯才爆炸，如果低于12％時，瓦斯就失去爆炸性。煤塵的爆炸界限變動范圍較大：干燥的肥煤煤塵，其爆炸界限一般為50~1700g/m3，其它品種煤的爆炸界限為10~2500g/m3。爆炸產生破壞威力最大的煤塵濃度約為300g/m3。2．加熱溫度不低于瓦斯的爆發點。在給定試驗條件和有限時間內，能使瓦斯爆炸的最低溫度稱為爆發點。爆發點與瓦斯濃度、壓力和散熱條件有關。在標準試驗條件下，瓦斯爆發點約6500C，煤塵爆發點的變化范圍約為750~11050C。3．加熱時間不低于引火延遲時間。由于瓦斯熱容量大，據實驗，每立方米瓦斯吸收924千卡的熱量時才開始分解與燃燒反應。因此，瓦斯與高溫火源接觸時，要經過一定的時間才引燃，這一時間叫引火延遲時間。瓦斯的引火延遲時間取決于火源溫度的高低、火源表面積的大小、瓦斯濃度和壓力。若壓力保持不變，延遲時間隨溫度上升而減小；若溫度保持不變，延遲時間隨壓力增大而減小，隨瓦斯濃度增大而增加。炸藥爆炸時溫度很高，達20000C以上，但火源存在的時間極短，萬分之幾秒就熄滅，在這樣短的時間內瓦斯來不及引燃。但應注意，當使用的炸藥質量不好、裝藥結構不合理或爆破作業不合要求時，炸藥爆炸火焰存在的時間就要延長，就有引燃瓦斯的危險。二、爆破引起瓦斯煤塵爆炸的主要原因爆破引起瓦斯煤塵爆炸主要有如下原因：1．爆炸氣體產物的直接作用。炸藥爆炸生成的高溫高壓氣體產物，在擴散和滲透作用下，逐漸與瓦斯和空氣相混合，形成爆炸產物、瓦斯和空氣的可燃性混合氣體。此時，如果溫度還高于瓦斯爆發點，而且存在的時間超過引火延遲時間，就會燃燒或爆炸。爆溫和爆熱愈大，炸藥爆炸引燃瓦斯的可能性也愈大。2．熾熱固體顆粒的作用。如果爆炸產物中有熾熱固體產物，或當炸藥爆炸不完全使部分正處于燃燒的炸藥顆粒從炮孔中飛出混入瓦斯和空氣的混合物中，且存在時間超過引火延遲時間時，就會發火燃燒。因此要求炸藥必須具有良好的爆轟性能，以保證炸藥能夠完全爆炸，生成產物全為氣體。3．爆炸沖擊波作用。炸藥爆炸時將產生沖擊波，如果瓦斯和空氣的混合物被沖擊波壓縮時產生的溫度超過瓦斯爆發點，且沖擊波正壓區作用時間超過引火延遲時間，就能使瓦斯發火燃燒。

三、礦井瓦斯涌出與瓦斯礦井等級劃分一個礦井中，只要有一個煤（巖）層發現瓦斯，該礦即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進行管理。礦井瓦斯等級，根據礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：1．低瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/噸，且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；2．高瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/噸或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min；3．煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。每年必須對礦井進行瓦斯等級的鑒定工作，并根據鑒定結果采用不同的方法來管理礦井。第二節煤礦許用炸藥一、煤礦許用炸藥及其特點煤礦許用炸藥又稱煤礦安全炸藥，俗稱煤礦炸藥。這種炸藥加有消焰劑，能降低炸藥的爆溫和火焰，爆炸威力較低，能減少空氣沖擊波作用。允許用于有瓦斯和煤塵爆炸危險作業場所的煤礦許用炸藥應該具有如下特點：1.煤礦許用炸藥的能量要有一定的限制，其爆熱、爆溫、爆壓和爆速都要求低一些，使爆炸后不致引起礦井大氣的局部高溫，降低瓦斯、煤塵的發火率；2.煤礦許用炸藥應有較高的起爆感度和較好的傳爆性能，以保證其爆炸的完全性和傳爆的穩定性，這樣就使爆炸產物中未反應的熾熱固體顆粒的量大大減少，從而提高其安全性；3.煤礦許用炸藥的有毒氣體生成量應符合國家規定，其氧平衡應接近于零。一般說來，正氧平衡的炸藥在爆炸時易生成氧化氮和初生態氧，容易引起瓦斯發火。而負氧平衡的炸藥，爆炸反應不完全，會增加未反應的熾熱固體顆粒，容易引起二次火焰，也不利于防止瓦斯發火；4.煤礦許用炸藥組分中不能含有金屬粉末，以防爆炸后生成熾熱固體顆粒。為使炸藥具有上述特性，應在煤礦許用炸藥組分中添加一定量的消焰劑——食鹽、氯化銨或其它類似的物質。消焰劑是一種熱容量大的物質，在炸藥發生爆炸時，它能吸收一部分爆熱而降低炸藥的爆溫，使炸藥的爆溫低、火焰小和火焰持續時間短，因而起到防止礦井大氣局部溫度升高的作用。另外，消焰劑還對瓦斯－空氣混合物的氧化燃燒反應起負催化作用，它能破壞瓦斯氧化燃燒時連鎖反應的活化中心，促成鏈的中斷，因而阻止了瓦斯－空氣混合物的爆炸。二、煤礦許用炸藥的分級與種類（一）煤礦許用炸藥的分級我國煤礦許用炸藥按瓦斯安全性進行分級，其分級規定已在中國國家標準《煤礦許用炸藥可燃氣安全度試驗方法及判定》（GB18097-2000）中寫明，即煤礦許用炸藥的瓦斯安全性分為五級，煤礦許用炸藥的安全等級和使用范圍見表6-2。表6-2煤礦許用炸藥的安全等級和使用范圍（二）煤礦許用炸藥的種類根據炸藥的組成和性質，煤礦許用炸藥可分為六類：1．粉狀硝銨類許用炸藥通常以梯恩梯為敏化劑，多為粉狀。具體各級煤礦銨梯炸藥組成及性能指標見表2-3、2-4。膨化硝銨炸藥見表2-11、表2-12。2．許用含水炸藥這類炸藥包括許用乳化炸藥和許用水膠炸藥。這類炸藥是近十幾年發展起來的新型許用炸藥。由于它們組分中含有較大量的水，爆溫較低，有利于安全，同時調節余地較大，因此有極好的發展前景。目前，國家有關部門要求在煤礦中推廣使用含水煤層許用炸藥，限制使用銨梯類許用炸藥。具體各級煤礦乳化炸藥組成及性能指標見表2-9、巖石粉狀乳化炸藥見表2-10，水膠炸藥見表2-14。3．離子交換炸藥合有硝酸鈉和氯化銨的混合物，稱為交換鹽或等效混合物。在通常情況下，交換鹽比較安定，不發生化學變化，但在炸藥爆炸的高溫高壓條件下，交換鹽就會發生反應，進行離子交換，生成氨化鈉和硝酸銨：在這個爆炸瞬間生成的氯化鈉，作為消焰劑高度彌散在爆炸點周圍，有效地降低爆溫和抑制瓦斯燃燒；與此同時生成硝酸銨，則作為氧化劑加入爆炸反應。離子交換炸藥還具有一種“選擇爆轟”的獨特性質，在不同的爆破條件下，它會自動調節消焰劑的有效數量和作用。例如，在密封狀態下炸藥爆炸強烈，交換鹽的反應更完全，生成的氯化鈉更多，其消焰降溫的作用更強。反之，在裸露狀態下爆炸反應進行得較弱，交換鹽的反應也不完全，生成的硝酸銨減少，使爆炸釋放的能量保持在較低的程度，甚至有可能造成爆轟的中斷，因而避免了裸露藥包爆炸時引起瓦斯的爆炸事故。表6-3列出了一些離子交換炸藥的組分與性能。表6-3離子交換炸藥的組分與性能4．當量炸藥當量炸藥的瓦斯安全性是相當高的，由于當量炸藥爆炸能較小，爆轟穩定性較差，容易發生爆燃，這樣又影響了它的安全性。表6-4列舉了幾種當量炸藥的組分及其爆炸性能。5．被筒炸藥用含消焰劑較少、爆轟性能較好的煤礦銨梯炸藥做藥芯，其外再包覆一個用消焰劑做成的“安全被筒”，這樣的復合裝藥結構，就是人們通常所說的被筒炸藥。當被筒炸藥的藥芯爆炸時，安全被筒的食鹽被炸碎，并在高溫下形成一層食鹽薄霧，籠罩著爆炸點，更好地發揮消焰作用，因而這種炸藥可用于瓦斯和煤塵突出礦井。被筒炸藥整個裝藥的消焰劑含量可高達50%以上。表6-4當量炸藥的組分與性能三、煤礦許用爆破器材的使用1.煤礦許用電雷管的使用一般煤礦井下起爆器材均采用電雷管，在有瓦斯、煤塵爆炸危險的采掘工作面必須采用最后一段延期時間不超過130ms的煤礦許用毫秒電雷管，禁止使用秒或半秒延期電雷管。經測定，在瓦斯礦井爆炸后160ms時，瓦斯濃度為0.3％～0.5％，260ms時為0.3％～0.9％，360ms時為0.35％～1.6％，而130ms僅為360ms的1／3，所以，選用煤礦許用1～5段毫秒電雷管具有足夠的安全系數。2.煤礦許用炸藥的使用《煤礦爆破安全規程》規定應按危險程度選用相應安全等級的煤礦許用炸藥：（1）無瓦斯巖巷掘進工作面可以使用非煤礦許用炸藥；（2）低瓦斯礦井有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面，必須使用一級或一級以上的煤礦許用炸藥；（3）高瓦斯礦井有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面，必須使用二級或二級以上的煤礦許用炸藥；（4）有煤塵與瓦斯突出危險的采掘工作面，必須使用三級或三級以上的煤礦許用炸藥?！睹旱V安全規程》規定：有瓦斯或煤塵爆炸危險的煤層中，采掘工作面都必須使用取得產品許可證的煤礦許用炸藥。巖層中開鑿井巷或延深井筒時，在無瓦斯的工作面中，可以使用非煤礦許用炸藥，但這些井巷必須距離有瓦斯的煤、巖層10m以外。第三節煤礦礦井爆破技術采煤工作面的炮孔，按位置可分為頂孔、腰孔和底孔。底孔位于工作面的底部，它的作用是先將煤層下部的煤崩出，為腰孔和頂孔創造自由面，不留底煤，不破底板，為裝煤、移溜和支柱創造良好條件。腰孔位于煤層頂板與底板之間的腰部，它的作用是進一步擴大底孔掏槽，為頂孔增加新的自由面，為落煤創造條件。頂孔位于腰孔和頂板之間，它的作用是在不留頂煤并保持頂板穩定或少受震動的情況下落煤。如圖6-1所示。采煤工作面的炮孔排列應根據工作面的采高、煤的硬度、頂底板巖層性質和煤層的節理、層理等條件來確定。炮孔的排列形式有以下幾種：1.單排孔單排孔一般用于1m以下的薄煤層或煤質松軟、節理發達的中厚煤層。一般沿工作面打一排稍俯并斜向一側的炮孔。如圖6-2所示。圖6-2單排孔布置圖2.雙排孔當煤層厚度為1.0～1.5m，煤層中厚時，沿工作面打兩排上下成對的炮孔，叫雙排孔或對孔，如圖6-3所示。圖6-3雙排孔布置圖3.三角孔煤層厚度1.0～1.5m，煤質松軟時，打兩排上、下錯開的炮孔叫三角孔，如圖6-4所示。圖6-4三角孔布置圖4.梅花孔當煤層厚度大于1.5m，煤質堅硬或采高較大的中厚煤層。如圖6-5所示。圖6-5梅花孔布置圖二、采煤工作面炮孔的主要參數1.炮孔角度為了便于打孔操作和不崩倒支架，炮孔與煤壁水平夾角一般為65°～75°，角度過大，容易影響爆破效果；角度過小，不便于鉆孔操作，容易崩倒工作面支架，爆破時將大量煤炭崩入采空區，增加清掃浮煤工作量，又損失煤炭資源，易釀成自然發火。但掏槽孔因只有一個自由面，炮孔角度應小些，一般為45°～55°。炮孔在垂直面上，頂孔一般有仰角，底孔一般有俯角。頂孔要求不破壞頂板，減少對頂板的震動和不留頂煤為原則。當頂板穩定時，頂孔仰角為5°～10°，孔底距頂板0.1～0.3m；頂板松散和破碎以及分層開采底層時，頂孔與頂板平行，孔底距頂板一般為0.3～0.5m。底孔俯角為10°～15°，孔底距底板約0.1～0.2m，以不破底板和不留底煤，使底板保持平整為原則。2.炮孔的間距鄰近炮孔的間距，可根據炮孔的深度、煤質軟硬、夾石情況和粒度要求而定。在正常情況下，炮孔的間距與深度之比，保持在3：5左右。3.炮孔的深度它取決于一次推進的進度和炮孔的角度。一般多采用小進度。一次推進度約1.0～1.2m，炮孔深度大于循環進度0.2m。小進度的采煤炮孔裝藥量少。頂板受震動小，懸頂面積小，有利于頂板管理和安全；且可實行一次多放炮，對實現爆破裝煤、提高自裝率有利。對采用金屬支柱鉸接頂梁的工作面，炮孔深度可根據頂梁規格而定。小進度的缺點是輔助工序占用時間多。另一種方式為加大循環進度，一次推進進度為1.6～2.0m，此種方式可減少放炮、準備、移輸送機、回柱、放頂等輔助作業時間。在頂板條件好的工作面可以推行。4.炮孔的裝藥量每個采煤工作面作業規程里的放炮說明書中都規定了頂孔、腰孔、底孔的炸藥消耗量。一般底孔裝藥量最多，腰孔次之，頂孔最少。雙排孔時，底孔和頂孔的裝藥量按1：0.5～0.7的比例分配；三排孔時，底、腰、頂孔的裝藥量按1：0.75：0.5的比例分配。三、震動爆破震動爆破是用于石門揭煤，以誘導煤和瓦斯突出和預期避免爆破后的延期突出的一種爆破方法。目前，在石門揭穿煤層時，不論選擇什么措施，都用震動爆破作為揭開煤層的手段，這是把它作為保險措施來考慮的。（一）爆破參數選擇的一般原則

1．巖柱厚度從震動爆破揭開煤層的要求出發，要求一次揭開巖柱，使石門全部見煤，并使煤體的應力和瓦斯得到釋放，以免在露出部分煤體的情況下，發生延期突出，因此巖柱厚度較小為好。但是，如果巖柱過小，則有高壓瓦斯沖破巖柱發生突出的危險。因此合理確定巖柱厚度是十分重要的。巖柱厚度應據煤、巖體性質、開采深度、瓦斯壓力、石門斷面來確定。規程規定：掘進工作面距煤層之間的最小垂距，急傾斜煤層不應小于2m，傾斜、緩傾煤層1.5m。如果巖石松軟、破碎，還應適當增大。為揭開煤層創造好條件不殘留“門坎”，在石門接近安全巖柱以前應盡量把工作面刷成與煤層傾角相近似的斜面或臺階。若石門從底板方向揭煤時，一般可臥底并刷成斜面，若石門從頂板方向揭煤時，一般可將巷道斷面上半部刷成臺階狀。

2．炮孔數目一般為正常掘進炮孔數目的2~3倍。巖柱在2~2.5m以下，采用楔形掏槽時，炮孔數目可按下列經驗公式計算

（6-1）式中N——炮孔個數，個；

S——石門斷面，m2；

f——巖石硬度系數。當巖柱大于2.5~3m，用毫秒雷管、75mm、300mm直徑直孔空心掏槽爆破時，炮孔密度一般是在0.2~0.25m2內布置一個。

3．炮孔布置炮孔布置應符合下列原則：（1）小直徑炮孔、巖孔與煤孔要交錯排列、順序爆破，巖孔距煤層0.2m，最好不要打穿煤層。煤孔應打穿煤層全厚，煤層大于2m時，煤孔打穿煤層厚度不小于2m（深孔爆破不受此限制）。煤孔和巖孔的比例大致為1：2。炮孔的密度，頂部炮孔小于下部，周邊孔大于中部。大直徑空心掏槽，深孔全斷面一次爆破炮孔在工作面一般應均勻分布，僅底排孔可稍密。（2）一般采用單列和雙列楔型掏槽的炮孔布置。

4．裝藥量據統計，采用毫秒雷管時為2~3kg/m3，采用瞬發雷管時為3~4.5kg/m3。（二）震動爆破時應注意的問題

1．要確切掌握地質資料，如地質變化、煤層厚度、傾角、工作面距煤層的距離等，以免誤穿煤層、引起突出、造成事故。采用石門揭開煤層的地點，應避免在地質構造復雜的地點或破壞地帶。

2．要執行先探后掘的原則，距危險煤層10m以外，至少打兩個穿透煤層全厚的鉆孔（構造復雜區除外），距煤層5m（至少5m）時，必須在確保正確測定煤層瓦斯壓力的地點打鉆孔，測定瓦斯壓力。

3．采用震動爆破揭開煤層時，工作面距煤層之間的最小垂直距離，急傾斜為2m；緩傾斜和傾斜為1.5m。如果巖石松軟、破碎，還應適當增大垂距。

4．禁止在石門用震動爆破揭開有煤（巖）和瓦斯突出危險程度較大或瓦斯壓力大于10個大氣壓力的煤層。

5．采用震動爆破揭開瓦斯突出危險煤層時，必須編制專門設計，報礦務局總工程師批準。專門設計中應規定爆破參數、起爆地點、反向風門的位置、避炮路線以及停電、撤人距離和警戒的范圍等。爆破前應加強震動爆破地點附近的支護。

6．震動爆破必須全斷面所有炮孔一次起爆。只準一次裝藥、一次爆破，鉆孔、裝藥不準平行作業，全部炮孔必須按設計要求填滿炮泥。

7．當發現工作面巖層特別破碎、巖柱崩落或壓出、地應力加大、瓦斯涌出量劇增、溫度急降以及發生震動聲響等異常現象時，應立即停止作業，退至安全地區。

8．爆破前必須檢查有關的通風設施，切斷回風區域電源。人員的撤離范圍，必須根據突出的危險程度和通風系統予以規定。在有嚴重突出危險的石門揭煤時，爆破工作應在地面進行。在地面井口附近也要撤離人員和切斷電源、火源。

9．震動爆破時，使用的煤礦炸藥，必須是二級以上的煤礦許用炸藥和煤礦許用雷管。

10．震動爆破應由礦總工程師統一指揮，并有礦山救護隊在指定地點值班。爆破后至少經半小時由救護隊進入爆破地點檢查，不要認為“只要石門揭開沒有突出，就沒有危險了”。如果第一次震動爆破沒有全斷面揭開煤層時，第二次爆破要按震動爆破的規定進行。

11．為防止突出瓦斯逆流，應在石門的入風側設立牢固的反向風門，并在靠近工作面附近設立柵欄等障礙物，以降低煤與瓦斯突出強度。

12．煤層孔和巖孔分別裝藥，在煤巖交界處，至少要用0.2m的炮泥隔開。凡巖孔打穿煤層的炮孔裝藥前應在孔底填塞0.1~0.2m的炮泥。四、松動爆破松動爆破是在煤巷掘進工作面前方煤體中打若干個一定深度的炮孔，在卸壓距離以外的煤體鉆孔中，裝一定數量的炸藥，通過爆破作用松動煤體，使巷道前方應力集中區轉向煤體深部，并使煤層透氣性加大，大量瓦斯迅速解析，通過裂隙流向巷道空間，從而釋放爆破影響范圍內煤體瓦斯。過去對松動爆破的看法不一致，認為它是起誘導突出的作用，而不能防治突出。經過近幾年的研究與實踐，淺孔起誘導突出的作用，而深孔則起防突作用。深孔松動爆破因其工藝較其它措施簡便，適用于突出強度不大的中小型突出礦井，因此近幾年使用此措施的突出礦井逐日增多。

淺孔松動爆破一般留有超前距2m，因此卸壓范圍很小，當炸藥在巷道的壓力集中帶中起爆時，煤體被破壞，造成壓力集中帶轉移，煤層突然卸壓所產生的自由瓦斯作用在2m的安全煤柱上，而這安全煤柱承受不住瓦斯的強大推力，因而導致突出，因此淺孔松動爆破引起的誘導突出次數最多。深孔松動爆破的主要作用是：在巷道的壓力集中區中使用炸藥的爆炸威力，人為地改變煤的力學性能，增加煤的裂隙，使壓力集中區的壓力降低，煤層中的瓦斯得以排放，并使壓力集中區帶轉向煤體深部，擴大工作面前方卸壓區域，為煤巷的掘進創造較好的安全條件。

深孔松動爆破雖有上述的優點，但是也有其致命的弱點。由于鉆孔鑿巖困難，若不采取特殊措施裝藥，會造成裝藥達不到規定的位置而起不到防突作用；或者由于裝藥不好造成拒爆現象，同時由于炸藥質量欠佳，引起的燃燒也易造成煤塵或瓦斯爆炸，正是有這些因素，必須加強深孔松動爆破在執行過程中的管理工作。深孔松動爆破通常適用于煤質較硬、不易垮孔、突出強度不大的突出危險煤層。深孔松動爆破雖有不足之處，但根據我國中小型突出礦井多、防突能力差的特點，在一定的歷史時期中，仍是我國煤巷中防突的一種主要措施。采用松動爆破時，應注意：

1．采用松動爆破時，必須進行專門設計，經礦總工程師批準。爆破作業由專人負責指揮，專職爆破員實施，并作好記錄。炮孔超前掘進工作面的距離不少于5m。

2．松動爆破的孔數不少于2個，孔深不少于5m，封泥長度不少于1m，必須保證炮孔質量。

3．起爆地點必須在新鮮風流中，距工作面的距離在設計中規定，一般不少于200m，爆后至少要20min方可進入工作面檢查瓦斯，一般要停6~8h，且工作面及回風流瓦斯濃度小于１％時，再進行作業。

4．爆破工作面應安裝風水噴霧裝置和瓦斯自動報警斷電裝置，爆破時局部扇風機不得停止運轉。

5．裝藥前，必須用吹風管將孔內煤粉吹干凈，鉆孔裝藥時發生噴孔、頂鉆等瓦斯動力現象時，當班不準裝藥爆破。待排放一個小班后另打孔，如仍噴孔，則連續排放。

6．松動爆破地點、時間、避災路線、撤人、停電范圍，關閉風門等，應進行專門設計。五、巷道貫通爆破巷道貫通爆破是掘進巷道與另一巷道的貫通。由于貫通措施不力和測量有誤，往往造成爆破時傷人、損壞設備，甚至引起瓦斯爆炸等事故。因此，在巷道貫通時應注意如下事項：

1．兩邊對掘貫通爆破時，當距離15m時必須停止一邊作業，仍然保持通風，每次爆破前，派出專人負責兩個工作面的警戒。

2．掘進工作面每次裝藥爆破前，掘進工作面班組長必須派專人和瓦斯檢查員共同到對方工作面檢查工作面及其回風流中的瓦斯濃度。瓦斯濃度超限時，先停掘進工作面的工作，然后處理瓦斯。只有在兩個工作面及其回風道風流中的瓦斯濃度都在1%以下時，在掘進工作面方可裝藥爆破。

3．獨頭掘進貫通爆破時，距貫通地點15m，必須在穿透位置里外兩側設好警戒，禁止在作業區內逗留，透位不清，禁止爆破。

4．貫通爆破時，超過貫通距離而不通時，要立即停止爆破，查明原因后重新采取貫通措施。

5．巷道貫通爆破之前，要加固巷道兩邊的支架，以防爆破時支架被破壞，造成冒頂。六、在接近積水區和采空區進行爆破作業在接近溶洞、含水層、河流及采空區時，往往由于爆破而引起透水、瓦斯和有毒有害氣體（如硫化氫等）的大量涌出，容易造成事故，因此必須采取下列措施：

1．在鉆孔爆破時，如炮孔內發現出水異常，溫度驟高驟低，有大量瓦斯涌出，煤巖松散等情況，都是接近采空區的預兆，要停止爆破查明原因。

2．距穿透采空區15m前，必須先探明采空區中的水、火、瓦斯等情況，如有水、火、瓦斯等，必須采取有效的防水措施、瓦斯排放措施和火區封閉措施，否則禁止爆破。

3．穿透采空區時，要撤出人員，并在無危險地點爆破。爆破后，只有查明采空區的水、火、瓦斯等情況，確定無危險后，才能恢復工作。

4．接近積水地區時，要根據實際情況，編制切實可行的探水放水設計和安全措施，否則禁止爆破。

5．接近積水地區時，如發現有透水預兆（排銹、掛汗、空氣變冷、發生霧氣、“水叫”、頂板淋水加大、底板漏水或其它異狀）時，要停止爆破、及時匯報、查明原因，情況危急時，人員要立即撤出受威脅地點。七、分次爆破采掘工作面普遍采用分次爆破，但有許多中小煤礦沒有弄清分次爆破的含義，而把一次裝藥、分次爆破作為一種普遍的爆破操作程序，這種操作法是錯誤的。1．它不能有效的控制和調整炮孔裝藥量，致使裝藥過多無法減少、裝藥過少又無法增多，不能達到預期效果。2．只要有一炮沒炸下來，就會影響全部裝藥的爆破效果，造成循環進度不夠。3．容易把相鄰段炮孔的炸藥“壓死”造成拒爆，或把雷管腳線炸斷，雷管隨爆破帶出，雷管橋絲震斷，造成瞎炮。

4．容易產生炮震裂縫，貫穿相鄰的炮孔，爆破火焰從裂縫噴出，影響安全生產，也容易產生多聯或誤聯。5．炸藥在炮孔內時間過長而受潮，在有水或潮濕的炮孔尤為嚴重，容易產生拒爆或爆燃。6．一次爆破后，匆忙再次進去聯線時，容易發生頂幫片落傷人或炮煙熏人事故。

7．各次爆破間隔時間短，通風和灑水除塵往往不充分，不利于瓦斯煤塵管理。在回采工作面實行一次裝藥、分次爆破的操作有以上缺點，盡管它有利于交叉平行作業、縮短輔助工作時間、提高生產率，但從安全角度出發，不宜使用。正確的分次爆破，是分次鉆孔、裝藥、爆破。長壁回采工作面不準分區段同時爆破。九、卡在溜煤孔中的煤與矸石的處理

我國傾斜煤層，大多以溜煤孔作為運煤通道。經常發生煤與矸石堵塞溜煤孔。過去常因采用爆破法處理卡在溜煤孔中的煤和矸石而引起煤塵、瓦斯爆炸事故。因此，《煤礦安全規程》規定“不得用爆破法處理卡在溜煤孔中的煤、矸”。但是，如果確無其它方法處理時，經礦總工程師批準，可采用爆破法處理，但必須遵守下列規定：

1．必須采用用于溜煤孔的煤礦許用剛性被筒炸藥；2．每次爆破前，必須檢查溜煤孔內堵塞的上部和下部空間的瓦斯，瓦斯濃度不得超過1％，需灑水降塵；3．每次爆破時只準使用一個煤礦許用電雷管，最大裝藥量不得超過450g；4．在威脅安全的地點，必須撤人、停電。第四節煤礦礦井爆破安全規定煤礦井下爆破工作必須由專職爆破工擔任。在煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出煤層中，專職爆破工必須固定在同一工作面工作。爆破作業必須執行“一炮三檢制”即“采掘工作面裝藥前、放炮前和放炮后，爆破工、班組長和瓦斯檢查員都必須在現場，由瓦斯檢查員檢查瓦斯濃度”和“三人連鎖爆破制”即“爆破員、班組長、瓦斯檢驗員三人必須自始至終參加爆破工作”。1.爆破作業必須編制爆破作業說明書，說明書必須符合下列要求：①炮眼布置圖必須標明采煤工件面的高度和打眼范圍或掘進工作面的巷道斷面尺寸，炮眼的位置、個數、深度、角度及炮眼編號，并用正面圖、平面圖和剖面圖表示。②炮眼說明表必須說明炮眼的名稱、深度、角度，使用炸藥、雷管的品種，裝藥量，封泥長度，連線方法和起爆順序。③必須編入采掘作規程，并及時修改補充。2.制定安全技術措施：爆破工依照說明書進行爆破作業。在高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區域的采掘工作面采用毫秒爆破時，若采用反向起爆，必須制定安全技術措施。3.裝藥：裝藥前，首先必須清除炮眼內的煤粉或巖粉，再用木質或竹質炮棍將藥卷輕輕推人，不得沖撞或搗實。炮眼內的各藥卷必須彼此密接。有水的炮眼，應使用抗水型炸藥。裝藥后，必須把電雷管腳線懸空，嚴禁電雷管腳線、爆破母線與運輸設備、電氣設備以及采掘機械等導電體相接觸。4.炮孔封泥：炮眼封泥應用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分應用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封實。嚴禁用煤粉、塊狀材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。無封泥、封泥不足或不實的炮眼嚴禁爆破。嚴禁裸露爆破。

炮眼深度和炮眼的封泥長度應符合下列要求：①炮眼深度小于0.6m時，不得裝藥、爆破；在特殊條件下，如挖底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時，必須制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m，但必須封滿炮泥。②炮眼深度為0.6m～lm時，封泥長度不得小于炮眼深度的l／2。③炮眼深度超過lm時，封泥長度不得小于0.5m。④炮眼深度超過2.5m時，封泥長度不得小于1m。⑤光面爆破時，周邊光爆炮眼應用炮泥封實，且封泥長度不得小于0.3m。⑥工作面有2個或2個以上自由面時，在煤層中最小抵抗線不得小于0.5m，在巖層中最小抵抗線不得小于0.3m。淺眼裝藥爆破大巖塊時，最小抵抗線和封泥長度都不得小于0.3m。

5.裝藥前和爆破前注意事項：

裝藥前和爆破前有下列情況之一的，嚴禁裝藥、爆破：①采掘工作面的控頂距離不符合作業規程的規定，或者支架有損壞，或者傘檐超過規定。②爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1.0％。③在爆破地點20m以內，有礦車，未清除的煤、矸或其他物體堵塞巷道斷面l／3以上的。④炮眼內發現異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散、透老空等情況。⑤采掘工作面風量不足。

6.灑水降塵：在有煤塵爆炸危險的煤層中，掘進工作面爆破前后，附近20m的巷道內，必須灑水降塵。7.爆破母線和連接線：爆破母線和連接線應符合下列要求：①煤礦井下爆破母線必須符合標準。②爆破母線和連接線、電雷管腳線和連接線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊并懸掛，不得與軌道、金屬管、金屬網、鋼絲繩、刮板輸送機等導電體相接觸。③巷道掘進時，爆破母線應隨用隨掛。不得使用固定爆破母線，特殊情況下，在采取安全措施后，可不受此限。④爆破母線與電纜、電線、信號線應分別掛在巷道的兩側。如果必須掛在同一側，爆破母線必須掛在電纜的下方，并應保持0.3m以上的距離。⑤只準采用絕緣母線單回路爆破，嚴禁用軌道、金屬管、金屬網、水或大地等當作回路。⑥爆破前，爆破母線必須扭結成短路。

8.使用發爆器：井下爆破必須使用發爆器。開鑿或延深通達地面的井筒時，無瓦斯的井底工作面中可使用其他電源起爆，但電壓不得超過380V，并必須有電力起爆接線盒。9.檢查起爆網絡：每次爆破作業前，爆破工必須電爆網路全電阻檢查。嚴禁用發爆器打火放電檢測電爆網路是否導通。發爆器必須統一管理、發放。必須定期校驗發爆器的各項性能參數，并進行防爆性能檢查，不符合規定的嚴禁使用。10.安全起爆：爆破工必須最后離開爆破地點，并必須在安全地點起爆。起爆地點到爆破地點的距離必須在作業規程中具體規定。發爆器的把手、鑰匙或電力起爆接線盒的鑰匙，必須由爆破工隨身攜帶，嚴禁轉交他人。不到爆破通電時，不得將把手或鑰匙插入發爆器或電力起爆接線盒內。爆破后，必須立即將把手或鑰匙拔出，摘掉母線并扭結成短路。爆破后，待工作面的炮煙被吹散，爆破工、瓦斯檢查工和班組長必須首先巡視爆破地點，檢查通風、瓦斯、煤塵、頂板、支架、拒爆、殘爆等情況。如有危險情況，必須立即處理。

第五節

煤礦礦井爆破事故案例一、爆破引起瓦斯爆炸的預防措施防止爆破引起瓦斯和煤塵爆炸的方法：一是不在瓦斯超限和積存的情況下進行爆破；二是避免炸藥爆炸釋放的能源引燃瓦斯。主要的措施是：1.爆破前必領檢查爆區風流中的瓦斯濃度當爆破地點附近20m以內風流中瓦斯度達到或超過1％時，禁止爆破。對爆破工作面和放爆地點要做到一炮一檢查。在有煤塵爆炸危險的煤層中的掘進作業爆破前，必須對作業面20m以內的巷道進行酒水降塵。

2.使用煤礦許用爆破器材應按危險程度選用相應安全等級的煤礦炸藥：在低瓦斯礦井令有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面，必須使用一級或一級以上的煤礦許用炸藥；在高瓦斯礦井中有瓦斯突出危險的采掘工作面，必須使用三級或三級以上的煤礦許用炸藥。在煤礦井下進行電力起爆時，必須使用煤礦許用瞬發電雷管或毫秒延期電雷管。在上述情況下，使用煤礦許用的毫秒延期電雷管時，其總延期時間不得超過130ms。嚴禁使用秒和半秒延期電雷管。為了避免爆破時發生炸藥燃燒、爆燃或反應不完全等可能誘發瓦斯燃燒或爆炸的現象，禁止使用不合格或變質的爆破器材。

3.接線要牢靠為了防止起爆電源到引起電爆網路的接頭部位或開關觸點產生火花，煤礦井下爆破必須使用防爆式起爆器，電力起爆的接線盒必須是防爆型的，爆破母線與起銀器接線柱的聯接必須用螺母緊固，不得將母線頭掛在接線柱上。4.進行合理的設計和施工為了避免炸藥爆炸能量過早地從孔口或爆破裂隙沖出而引燃或引爆瓦斯，必須進行合理的設計與施工。除了上述預防爆破事故的各種技術措施外，加強組織管理。搞好爆破警戒，提高爆破作業人員素質，增強責任感等，也是保證爆破安全、防止爆破事故的重要措施。

二、爆破事故1.炮泥