煤矿爆破拒爆原因与预防措施研究

时间:2022-08-08 12:05:43

煤矿爆破拒爆原因与预防措施研究

[摘 要]在煤矿开采中,一定要保证生产的安全性,对于爆破中出现的问题要及时解决,在爆破中最容易出现的问题就是拒爆情况的出现,对于出现拒爆情况一定要对原因进行分析,找到解决的措施。

[关键词]煤矿爆破;拒爆原因;预防措施

中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0231-01

1 引言

在进行煤矿的井下采掘作业的时候,钻眼爆法是最常使用的开采方式,在煤矿的开采过程中使用这种方法进行生产是非常落后的,因此在煤矿开采过程中经常会出现很多的问题,在出现的问题中最多的就是爆破中经常出现残爆的情况,同时也会出现拒爆的情况,这些问题的出现都会使得爆破的效果受到影响,进而影响煤矿的正常生产,使得生产中经常出现安全隐患。在进行采掘爆破的时候一定要对拒爆的情况进行分析,找到原因,在对原因进行分析以后找到解决的措施,保证煤矿开采过程中安全生产得以保障,同时保证煤矿企业的经济效益得到提高。

2 煤矿爆破拒爆原因分析

煤矿爆破时,通电起爆后,工作面的雷管全部或少数不爆称为拒爆,残爆则是指雷管爆后而炸药没有被引爆或炸药没有完全被引爆的现象。煤矿井下爆破作业时,拒爆的产生主要是受爆破器材、爆破工艺、工作面生产条件及爆破工操作技术等因素的影响,具体分析主要是以下几个方面:

2.1 雷管方面的原因

雷管是起爆元件,煤矿井下爆破作业,只能用电雷管,爆破网路采用串联或串并联 连接方式,一发雷管不响就可能产生全部拒爆或部分拒爆。

(1)电雷管质量不合格,电雷管在出爆破材料库前虽然经过全电阻导通检验合格,但经过井下长距离的运输受到振动,有可能使雷管桥丝或脚线脱落或虚接,在工作面使用前,不可能再次进行导通检测,使用了不合格的电雷管造成拒爆。

(2)选用了不同厂家、不同品种、不同批次的电雷管或选用的电雷管的电阻差值大于 0.3Ω以上。起爆时,由于电雷管的起爆冲能、发火电流及发火时间不同,在同一爆破网路中敏感度高的电雷管先起爆,炸断了网路,而有些还没有发火的雷管就会拒爆。电雷管电学性能不均匀和结构性能不稳定,理论与试验均表明当一定电流通过时总是最敏感的雷管首先得到足够的电能而起爆,易造成串联网路中其它雷管断路,造成其它雷管因通电时间短没有获得足够的能量来点燃引火药而拒爆。

(3)电雷管起爆能力不足。雷管受潮或因密封不严造成防水失效,或超过了雷管有效储存期造成了雷管的起爆能力不足。起爆能力不够会造成雷管响后炸药没有被引爆,产生拒爆或残爆

2.2 起爆电源的原因

目前煤矿井下使用的发爆器均是防爆型电容式发爆器。

(1)发爆器内电池电压不足、充电时间过短,未达到规定的电压值便放电起爆。国产防爆型发爆器多为电容式,靠的是高压脉冲电流起爆电雷管,大都采用机械式毫秒开关或电磁继电器限时6ms 放电以满足煤矿井下爆破安全方面的要求。发爆器长期不停的使用,发爆器内的电池电压值降低,实现不了充电电压,或者发爆器充电时间过短,未达到额定的电压值就放电起爆,这样都可能造成网路中的雷管全部或部分拒爆。

(2)发爆器的输出功率不足,起爆能力不够。不同规格的发爆器都有其额定起爆能力,m然设计计算无误,但实际上由于爆破网路实际电阻远高于计算电阻,这就造成了发爆器的输出功率满足不了实际要求产生拒爆。因此发爆器的实际起爆能力与额定起爆能力有一定差别,有时甚至很大。

(3)发爆器管理保养不当。长期使用会使发爆器主电容容量降低,充电时达不到规定的额定电压值,使用过程中发爆器也会受潮,受潮后氖灯提前起辉,使人误认为已达额定电压,另外,发爆器开关触点熔蚀,接触不良等都会使发爆器的输出引燃冲能降低,起爆能力也就自然降低。

2.3 放炮母线存在问题

放炮母线局部地点被挤压,严重断丝未被及时发现,整个爆破网路电阻测试虽无异常,但一旦发爆器放电起爆,会因回路电流过大瞬间造成该处断丝,网路断路造成拒爆。

2.4 电爆网路方面的原因

电爆网路有串联、并联、串并联和并串联,使用发爆器时多采用串联,由于爆破网路问题造成拒爆的原因主要有爆破母线不合格,电阻过大、网路短路、错接或漏接、接头不牢、不洁净,有水或油腻等导致网路电阻增大,这些都能造成全部和部分雷管拒爆。爆破网路漏电是另一产生拒爆的主要原因,煤矿井下作业环境较为潮湿、多有积水或泥浆,一旦与接头部分接触,在通电起爆瞬间,造成爆破网路漏电严重,降低了通过电雷管的电流值,当小于雷管的最小发火电流时,雷管拒爆。

2.5 爆破的连线方式不合理

以往使用串联的方式连接,网路总电阻较大,易造成发爆器的起爆能力不足,网路中的电流达不到要求。由于每个电雷管对电的敏感程度总有差异,往往是较敏感的电雷管先爆,电路被切断,容易造成不敏感的电雷管拒爆。

2.6 炸药受压减敏的影响

在煤矿毫秒爆破中,后爆孔易受到先爆炮孔装药产生的冲击波或应力波影响而产生冲击压缩作用,使得后爆炮孔装药爆炸性能不同程度的下降,表现为半爆和拒爆。这种情况在周边孔表现尤为突出。有资料表明,炮孔间距越小,炸药受压减敏的效果越明显。因此,合理的炮孔间距也是保证炸药性能不变的因素。

3 预防拒爆的主要措施

针对以上拒爆产生的原因的分析,可从以下几个方面预防拒爆的产生:

1)优选爆破材料。特别是应使用合格的电雷管,禁止不同厂家生产的不同品种和不同性能参数的电雷管掺混使用,禁止使用过期失效和变质的雷管和炸药,定期抽查检测雷管的起爆能力。

2)加强雷管检测。雷管在出库发放前,必须使用专用的电雷管检测仪逐个进行电阻检查,并且按照电雷管电阻值的大小编组,将阻值一样或相近的编在同一个电爆网路中,禁止将电阻值相差过大的电雷管混用。

3)正确地选用发炮器。煤矿井下爆破作业必须选用防爆型的发炮器,其额定功率必须满足一次放炮总个数的要求,考虑到环境条件和连线质量,有资料介绍,一般情况下起爆雷管的数目以不超过额定值的 80% 为佳。同时,对放炮器强化实行统一管理,做到统一收发,统一检测维修,定期更换电池,保持完好的工作状态,安全可靠。

4)进行爆破网路准爆电流的计算,注重电爆网路的连接质量。电爆网路的连接要符合设计要求,防止错联和漏联;接头要拧紧接实,保持接头清洁,防止受油污和泥浆污染而使接头电阻增大;储存时间较长的雷管还需刮去线头的氧化物、绝缘物、露出金属光泽;各接头彼此应相距足够距离并不得触地;潮湿或有水时,应用防水胶布包裹;放炮母线要有较大的抗拉强度和耐压性能,电阻值要小以减少线耗。每次放炮前,放炮员都必须用电雷管检测仪对电爆网路进行电阻检查,实测的总电阻值与计算值之差应小于10%,检查确认无误后,方可放炮。

4 正_处理拒爆的方法

每次爆破作业完成后.都要认真检查现场是否有拒爆。如果发现拒爆.首先要科学地分拒爆的产生的原因.并根据原因有针对性地采取正确的方法及时处理。《煤矿安全规程》中有关拒爆的处理有如下规定:处理拒爆、残爆时,必须在班组长指导下进行。并应在当班处理完毕。如果当班未处理完毕,当班爆破工必须向下一班爆破工交接清楚。处理拒爆时.必须遵守下列规定:(1)由于连线不良造成的拒爆,可重新连线起爆。(2)在距拒爆炮眼至少0.3m处另打与拒爆炮眼平行的新炮眼,重新装药起爆。(3)严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药,都严禁在炮眼残底继续加深:严禁用打眼方法往外掏药;严禁用压风吹拒爆(或残爆)炮眼。(4)处理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必须详细检查炸落的煤、矸。收集末爆的电雷管。(5)在拒爆处理完毕前,严禁在该地点进行同处理拒爆无关的工作。

5 结语

在煤矿开采过程中,爆破生产是非常重要的生产方式,这种生产方式是有着很大的优势的,但是在生产过程中危险性也是非常高的,拒爆在煤矿爆破作业中是无法完全避免的,但只要了解了拒爆产生的原因,采取积极的预防措施,发现后能正确处理,定能防止拒爆事故的发生

作者简介

平松林(1989-),助理工程师,2012年6月毕业于安徽理工大学,研究方向为弹药工程与爆炸技术。

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