露天煤矿高温区爆破安全作业技术的思考

王大鹏

摘 要：煤炭作为最重要的能源之一，世界都在关注如何才能更好的对煤炭资源进行利用，还有重要的一点是对煤炭的开采上。煤炭开采过程是否安全高效，能够直接影响到煤炭的生产质量和生产效率。本文主要根据现阶段在煤炭采集过程中存在的问题出发，分析如何才能更好的提高采煤过程的效率，使采煤过程能更加的简化，提高整个煤炭生产的数量和质量，并且在此基础上对采煤工艺进行分析。

关键词：露天煤矿；高温火区；爆破；安全技术

露天煤矿在开采的过程中，会辐射特别广的范围，并且爆破工作都是在地面进行的，这就会增加爆破范围，使周围的施工人员甚至是在矿区周围生活的人员受到非常大的伤害。

1 高温爆破存在的问题

1.1 高温区的爆破钻孔比较困难

因为煤层所在的区域岩石松脆，所以，在进行钻孔时会发生自燃情况，这就给钻机钻孔的工作带来难度，使钻孔的孔壁不是特别的规整甚至会出现堵孔的情况。采煤工人在高温区域受到严重的熏烤，还要忍受在裂缝区域产生的二氧化硫、硫化氢等有毒有害气体的侵害。

1.2 在高温区域进行洒水降温方法存在的安全隐患问题

煤矿施工普遍使用的降温方法为：往高温孔注水，但是，这一方式的主要问题是，在注水的时候凉水遇到高温的岩石会产生大量的水蒸气，水蒸气高度甚至能够达到数米，这样就很可能发生伤人事件。在西部水源缺乏的地区，在冬季结冰期间，取水成为非常困难的事情，这也成为注水降温的难题。

2 高温火区爆破安全技术措施

2.1 高温火区灭火技术

1）地表覆盖技术。这种方法主要使将开采区域的土壤在次填回到存在高温的裂缝之中或者是存在着废气的矿井之中，这样可以帮助把火源与空气中的氧气隔离起来，这样火源没有了氧气的支持也就窒息了，降低威胁。这种方法的弊端是工程量非常大，并且灭火所用时间也比较长，不能单独使用。2）钻孔注浆法。这种方法要比上面讲到的方法简单，就是把水、黄土以及一些其他的能够阻止燃烧的材料按照一定比例混合之后，形成能够具有流动性的浆状液体，然后，把混合的液体通过输液泵注入到地表的裂缝或者是存在火源的煤层之中，这样可以借助液体的流动性把阻止燃烧的物质带入到燃烧区域之中，就能隔绝氧气而把煤炭冷却掉。采用这种方法灭火时，需要使浆状的阻燃液体同时满足以下几点要求：首先，时黄土的颗粒直径，一定不能大于2mm，而黄土中所含有的细小颗粒也需要占据整个黄土总量的74%以上，同时，细小颗粒的直径要不小于1mm；形成的浆状液体其密度要达到2.43g/m3～2.88g/m3，同时还要满足脱水性和稳定性较好的性能；浆状液体在填漏和包裹浮煤时，渗透性一定要非常强，这样才能更好的阻燃；最需要满足的条件是能够就地取材。3）剥离灭火技术。这是一种通过用玻璃台和贮水装置把煤矿高温火区进行强制注水的方法，让高温火区从下往上一点点对火区进行分台剥离的方法，通过这样的方式把火体一点点清除直至全部灭掉。这种方式是一种能够彻底把火熄灭的有效方式，但是，这种方法的缺点是技术和流程非常复杂，在操作过程中需要运用非常多的设备并且投资非常大，对于火源埋藏比较浅的区域效果很好，但是对那些火区范围特别大而火势较大的地方，并不建议用这样的方式。

2.2 爆破器材的选择

为了保证高温火区的爆破安全，除了在灭火技能上进行优化，还需要从爆破的原材料上下功夫，选择一些安全的材料，避免出现安全事故。把爆破温度控制在火源能够燃烧的温度之下，可以用这样的方式把温度保持在一定的范围内，使爆破更加安全。在炸药原材料的选择上，最需要达到的一点就是要有耐热性。

目前，耐热性能比较好的炸药有PCS22、44、66等，这些炸药可以在200℃高温以下代替传统的炸药使用。这种炸药现在普遍的应用范围在航天、核技术上。但是，这种炸药的价格非常高，如果是范围特别大的露天煤矿的爆破中，并不能广泛的使用这种炸药进行爆破。现在一般在露天煤矿的高温爆破中，采取的是铵油、铵梯、 乳化等常规的炸药，这种炸药有优点也有缺点。例如，在某次露天煤矿爆破中，成功的将爆破火区的温度控制在了80度，这三种炸药成功的正常引爆了，但是，在恒温四个小时的降温爆破之后，吸收了大量的湿气温度下降速度非常快，这样就影响了使用效果。铵梯本身含有敏化剂，这种炸药对环境有污染性，爆炸散发出来的物质也对人体造成非常大的伤害，并且在爆破中运用的乳化炸药在130度的条件下需要爆破六个小时才能失去效果，这样就影响了整个炸药爆破的速度。所以，在大型的露天煤矿高温火区爆破时，要选择抗水性好的乳化炸药，这样既能保证安全，又能保证效率。

在引爆过程中选择的起爆器，一般会选择用电雷管和引爆索两种，但是，经过实践证明了在高温火区的爆破过程中，引爆索是一种比电雷管安全性能更高的材料，尤其是在高温的条件下，更能显示出引爆索的优越性。在高温环境中，电雷管的保護膜会发生变形甚至熔化，有的脚线都可能会出现脱落的现象，达到130度高温之后直接发生自爆。

引爆索在130度高温环境下，相对比较稳定些，不会产生自爆现象，并且在作为引爆材料上，操作起来更加简单方便，缩短爆破时间，保证技术人员和现场人员的安全性。使用这种材料对后期的降温注水影响也不大，还能在注水炮孔的环境中正常使用。

防护材料的选择上，一定要选择耐高温、防水性强的材料，还要保证经济性、环保性。目前，我国使用最多的就是隔热PVC管、石棉等材料，还有一种是海泡石。海泡石的优点是能够耐得住100度甚至以上的高温，并且这种材料的价格合理，应用比较广泛。

2.3 高温火区爆破技术规范

在煤矿进行爆破工作之前，首先要做的是对炮孔温度进行测量，并且对温度进行标记，装药之前把炮孔清理干净，把适用的药包按照编号和剂量堆好，再对炮孔进行注水降温，把温度控制在80度以下。注水降温之后，就需要对炮孔的深度进行测量，防止出现岩石脱落而导致变迁情况，根据变化调整炸药的药量，然后确定需要爆破的最大空数，指定技术人员对炸药进行填装。在爆破区域有常温孔和高温孔的时候，需要先把炸药填入到常温孔然后再装入高温孔，同时，装入的时间不能太长。在炸药装完之后就需要马上填塞炮泥，确认密封之后就马上起爆。如果堵孔情况发生，需要用炮杆进行处理，但是，处理需要在两分钟内进行，两分钟没有处理好就需要马上撤离。

总之，露天煤矿高温火区进行爆破时，一定把安全性放在首位，从炸药的成分、引爆器材料的选择以及灭火的源头、温度的控制等多方面进行管控，保证爆破工作万无一失。

参考文献：

[1] 蔡建德.露天煤矿高温区爆破安全作业技术研究[J].工程爆破，2013，Z1：92-95 +73.

[2] 李世海，等.煤层自燃防治与高温爆破安全技术中的若干力学问题[J].爆破，2015，03：1-9+16.