煤矿采掘工作面爆破安全性技术研究与探讨

吴选平 杨续冠

(中煤集团大屯公司徐庄煤矿,江苏省沛县,221611)

★煤矿安全 ★

煤矿采掘工作面爆破安全性技术研究与探讨

吴选平 杨续冠

(中煤集团大屯公司徐庄煤矿,江苏省沛县,221611)

分析了徐庄煤矿采掘工作面发生爆破事故的原因,从基本组成、试验过程、应用效果等方面进行了研究,开发了一套安全性能高的爆破系统。

采掘工作面 爆破系统 爆破安全 研究

AbstractThis paper presents an analysis of the reasons for the accidents in balsting opera-tion in heading faces and mining faces in the said mine.With focus put on the aspects such as bas-

大屯煤电公司徐庄煤矿井下现有1个炮采工作面、4个炮掘工作面,巷道修复及零星工程也应用爆破技术。在生产过程中,爆破伤人事故时有发生。为有效遏制采掘工作面爆破事故,徐庄煤矿开展了采掘工作面爆破安全技术研究。

1 爆破事故原因分析

通过对徐庄煤矿爆破器材在现场使用状况及爆破事故原因剖析,造成爆破事故的原因主要有以下方面。

(1)起爆技术数十年来没有根本性的发展。如爆破用的发爆器从徐庄煤矿投产以来基本没有变化。发爆器的制造理念仅用于“起爆”,没有起爆安全的理念。起爆器技术的落后,导致违章操作得不到有效遏止。

(2)国家有关爆破管理的规程、制度和相关爆破规程得不到有效执行。有些规程,步骤繁多复杂,甚至不容易记住。目前的管理技术,还是停留在“口传口、手传手”的原始水平阶段,在没有“硬”的监督手段之下,工人们很容易违章操作。

2 爆破安全技术系统

为提高徐庄煤矿采掘工作面爆破安全,对工作面爆破技术进行了研究,并在井下施工现场进行了试验。

2.1 爆破安全技术基本思路

徐庄煤矿新的爆破技术研究的基本思路是用“本质安全”的理念,统领爆破设施的设计制造、选型、组合配套系统,从设备、系统上确立不安全就不能放炮的“本质安全理念”。保证井下采掘工作面爆破程序化、标准化操作,遏制爆破事故的发生。

2.2 爆破安全系统组成

为实现采掘工作面爆破的“本质安全”,研究了采掘工作面爆破安全技术系统,系统由3部分组成,通过遥控连锁功能来有效地防范爆破事故。

(1)FD200D﹙A﹚多功能发爆器。该发爆器由人控实现机控,将爆破员、瓦检员、班组长锁定在爆破现场,按照“一炮三检”和“三人联锁爆破”制度,用闭锁遥控器解锁,爆破员才能充电爆破,否则,“三人联锁发爆器”自动闭锁,不能充电爆破。

(2)FD200D﹙A﹚多功能检测系统。具备网络电阻和单个电阻检测显示功能。放炮前,对电爆网络全电阻的数值检测,在断路或短路状态下,发爆器自动闭锁,如不进行电爆网络全电阻的检查,发爆器同样自动闭锁,不能充电爆破。检测爆破区域内是否有矿灯灯光,如有灯光说明有人未撤出爆破区域,爆破器自动闭锁,不能充电爆破。

(3)KXH9爆破警戒系统。在运输巷、回风巷以及行人可以通向爆破区域的通道处,装设爆破警戒声光语音报警器和悬挂安全反光警戒网。利用连续的语音提醒及声光警报方式,告知人员撤离和防止误入爆破区域。

2.3 爆破安全技术系统试验

2009年4月,在地面对新的爆破安全系统进行了设备调试,经地面试验成功后,在掘进五队东三辅助回风巷进行现场实际爆破试验,试验现场平面图见图1。

图1 徐庄煤矿掘进五队东三辅助回风巷爆破现场平面图

采用全断面一次起爆,巷道现场爆破技术参数如图2所示。

图2 徐庄煤矿掘进五队东三辅助回风巷现场爆破参数

试验过程如下:

(1)打眼。周边眼28个,辅助眼28个,掏槽眼6个,共62个炮眼。

(2)装药。装药前在爆破点附近20m范围进行洒水防尘,进行瓦斯检测和爆破环境检查。按照程序装药,装V段电雷管28发,III段电雷管28发,I段电雷管6发。电雷管为徐州矿务集团化工有限责任公司生产的8#煤矿许用毫秒电雷管。

(3)联线。采用大串联的方法进行联线,联线时有意将两个雷管脚线联接不实,联线完毕后,进行联线检查。

(4)爆破。联线后,跟班队长进行瓦斯检测,符合爆破条件。爆破工将爆破母线拉到警戒线外(距爆破点100 m处,见图1)。将爆破母线接在爆破器接线柱上拧紧。插上爆破器钥匙,旋转到充电位置,爆破器显示爆破器电压8.28 V,接着爆破器检查爆破网络,显示爆破网络电阻1626Ω (正常时342Ω),爆破器闭锁,说明网络联线不正常,有可能雷管联线接触不实或爆破母线联接不实,这时将爆破母线从发爆器上卸下,拧成短路,沿着爆破母线进行检查,发现有两个雷管脚线联接不实,重新联接好,将爆破母线与小线连接处用黑胶布缠紧。再次检查爆破网络,显示爆破网络电阻342Ω,说明网络联线正常。跟班队长用遥控器解锁,爆破器显示爆破现场瓦斯浓度符合爆破条件。班长撤出现场人员,设警戒,将警戒系统的声光报警仪按钮按下,用遥控器解锁,爆破器显示说明爆破警戒已设好,爆破器自动检测警戒区域内是否有矿灯灯光,如果有矿灯灯光,爆破器有所显示;如果警戒区域内无矿灯灯光,爆破器也有所显示。报警1 min后,爆破器显示充电,电爆破器显示充足电后,立即将爆破器钥匙拧到爆破位置,进行爆破,爆破后将爆破母线从发爆器上卸下拧成短路。15 min后炮烟吹散,跟班队长检查瓦斯符合规程要求后,对爆破效果进行检查。本次爆破62个炮眼全部爆破,而且巷道成型很好,达到光面爆破效果。

2.4 应用效果

2009年4月～7月,采掘工作面爆破安全技术系统先后在大屯煤电公司徐庄煤矿掘进五队东三辅助回风巷、采煤三队7196炮采面、掘进七队-750带式输送机巷和掘进九队东九辅助回风巷进行现场爆破试验,8月份,在大屯煤电公司徐庄煤矿推广使用,从爆破过程中测得的数据和效果来看,取得了以下效果。

(1)采掘工作面爆破安全技术系统的开发和应用,使采掘工作面爆破管理,由人控实现硬件机控,切实落实“一炮三检”和“三人联锁爆破”制度,规范了爆破员的操作行为,实现了“无违”规范化管理。

(2)电爆网络全电阻检测数据醒目直观,实时显示断路或短路状态,避免拒爆和残爆现象的发生。

(3)爆破警戒声光语音报警器与爆破器联动,当爆破钥匙插入爆破器时爆破警戒声光语音报警器自动、可连续同时用语音提醒和声光警报的方式,告知人员撤离和防止误入爆破区域,有效地避免了爆破事故的发生。

(4)采掘工作面爆破安全技术系统的开发和应用,从本质上消除爆破事故,2009年大屯煤电公司徐庄煤矿未发生一次爆破事故,实现了安全生产,并为以后安全生产奠定了基础。

(责任编辑 张毅玲)

On the technical problems of safety in blasting in heading and mining faces in coal mines

Wu Xuanping,Yang Xuguan
(Xuzhuang Coal Mine,Zhongmei Group Datun Co Ltd,Peixian,Jiangsu province 221611,China)

ic components,experiment process and results of application,this paper provides a description about a highly safe blasting system developed.
Key words heading and mining faces,blasting system,blasting safety,research

TD235.41

B

吴选平 (1960-),男,陕西蓝田人,工程师,毕业于山东科技大学采矿工程专业,曾发表论文数篇,现任大屯煤电公司徐庄煤矿安全检查科副科长。