双层爆破遮挡技术在固庄煤矿的应用

梁永栋

(阳泉固庄煤矿一大队,山西 阳泉 045060)

1 煤矿井下爆破问题分析

《煤矿安全规程》规定,井下爆破前,必须对电器设备、管线等容易损坏的东西进行遮挡,但怎么遮挡安规及爆破的相关书籍中并没有明确规定,安规也只是要求生产单位在爆破的安全距离中,根据现场情况在作业规程和安全措施中进行规定,实际操作中就地取材进行遮挡,很不规范,因此时常因为遮挡不到位导致事故发生,造成财产损失和人员伤害。几个典型的爆破事故案例:1)某年在大巷内施工躲避硐室,硐室的对面墙下铺设高压电缆,爆破前施工人员用皮带直接绑在电缆上作为保护,爆破后电缆被打损坏发生停电,导致停产；2)某年,在皮带运输机头硐室挑顶扩大断面,爆破前在皮带机头大架在铺了一层皮带作为保护,爆破后皮带大架被打变形,不能使用,造成停产；3)某年,某掘进工作面爆破后,飞出的炮土呈抛物线运动,避开遮挡物将距爆破点100 m以外的瓦检工打伤。

2 双层爆破遮挡技术的原理

爆破后,当部分抛落物冲击力足够大,穿透第一层遮挡物到达第二层遮挡物时,产生了两个变化,一是冲击力大幅度减小,二是运动方向发生改变,由相对直击变为侧击,抛落物很难再击穿第二层遮挡物。如果遮挡物有一定的弹性,受抛落物冲击后,会缓冲掉一部分力量,从而降低了冲击力。

图1 爆破遮挡装置使用原理图Fig.1 Principle of blasting protective equipment

3 双层爆破遮挡技术的应用

3.1 遮挡物材料的选取

使用皮带运输机上的皮带,这种材料既有弹性,又有强度,而且大部分生产单位都有,可以从报废的皮带中截取相对完整的部分使用,如果使用量不大,也可用新皮带。再有井下大直径(13.3 cm以上)排水或瓦斯抽放钢管路也可作为遮挡材料。

3.2 遮挡物的制作和适用条件

3.2.1用双层皮带与支柱联合制作

适用条件:适用于保护保护机组、移变、空压机、绞车等大型设备。

制作流程:在巷道内支设两排单体液态支柱或木支柱,排距控制在0.5 m以内,保证单体柱的初撑力达到要求,木支柱应打紧下挖柱窝,然后在面向爆破点的柱面将皮带用10号铁丝绑在柱子上。

3.2.2用双层皮带与巷道周边的支护物联合制作

适用条件:在大断面巷道或巷道高冒区内无法支设支柱的地段使用,适用于保护大型设备。

制作流程:在皮带的周边打孔,用8号铁丝从孔中穿过绑住皮带,铁丝的另一端与巷道内的锚杆、锚索、网、棚梁和支架等可以固定的物体绑牢,必要时在巷道内安设短锚杆或膨胀螺丝作为固定物。

3.2.3用双层皮带与钢管联合制作

适用条件:适用于保护100 m以外远距离的设备或人员。

制作流程:用3.3 cm钢管焊接双层框架,然后用8号铁丝将双层皮带绑在框架上,框架有底座,竖放在巷道内的底板上。

3.2.4用单层皮带和钢管联合制作

适用条件:适用于保护巷道内的各类电缆和塑料管道。

制作流程:将大直径钢管在地面沿纵向割开两半,将被保护的管线(有条件时最好放到底板上),然后用两半钢管将管线扣在钢管内,用10号铁丝将两半钢管绑成一体,最后再在钢管外侧包一圈皮带。

4 重要的遮挡参数选择

1)确定双层遮挡物之间的间距:应保持在0.2 m～0.5 m之间。

2)确定双层遮挡物的面积:遮挡物的长度、宽度应超过被遮挡物对应的长、宽50%以上,如果被保护物的长度特别长(如管线、设备列车和工作面支架等),遮挡物的长度应根据爆破的抛落物的最远距离确定,一般距爆破点前后各30 m左右。

遮挡物布置后,不得影响巷道的通风,尤其是在掘进工作面内,距爆破点20 m以内不得堵塞巷道断面的三分之一。

3)确定双层遮挡物与被保护物的距离:层遮挡物距被保护物的距离最短应在0.3 m以上(不能直接与被保护物接触),最长距离不超过遮挡物高度的一半(防止保护物被抛落物做抛物线运动时击伤)。

5 经济和社会效益

固庄煤矿双层爆破遮挡技术在各个采掘队应用以来,规范了爆破遮挡的操作,增加了安全系数,确保了生产顺利进行,财产不受损失,人员不受伤害和社会的稳定。

6 结论

1)爆破现场能被移走的物品尽量移走,尤其是容易移走的物品。

2)遮挡物的面积第一次制作时尽量大,以后可根据现场爆破物的抛落距离再确定合适的面积。

3)爆破后损坏的遮挡物,再次使用时,一定要修复,确保质量。

参考文献：

[1] 武奋胜.民用爆破物品安全管理与应用技术[M].北京:兵器工业出版社,1997.

[2] 高尔新.爆破工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999.

[3] 国家安全生产监督管理总局. 煤矿安全规程[M]. 北京:煤炭工业出版社,2016.