地下矿山采掘面爆破安全技术分析

陈朝界

（贵州林华矿业有限公司，贵州 毕节 551800）

采掘面爆破是采矿过程中安全风险系数较高的一个部分，为了进一步减少和预防爆破工艺流程中各种安全事故的发生，需要不断加强爆破安全管理[1]。

以贵州林华矿业有限公司作业面爆破为基础，逐步分析从炸药存取到接触警戒的各个环节以及其中存在的问题，同时提出相对应的解决措施，为相关的安全管理提供一定的技术支持。

1 井下爆破前的安全管理措施

1.1 地下矿山采掘面爆破前要进行安全警戒

根据实际的生产情况，需要对爆破情况进行提前的报备。必须要对所有可以通往爆破危险区的道路进行安全警戒，设置警戒线或者放置警戒标志，为了避免不相干的人员进入爆破区内，也需要安排一些工作者进行警戒[2]。爆破前距离爆破作业面100m范围内照明电压不得超过36V，并且要和附近的爆破区商量好，2个对掘工作面相距20m时，一方务必停止作业。在爆破前必须将声响和视觉信号发出去，分别发出三次信号，一次是预告、起爆和接触警戒，要使危险区的相关人员都能清晰看到和听到。

1.2 火工品运输、存取管理

火工品的管理工作主要是运送、运输、存取。火工品运输必须遵照《爆破安全规程》等相关规定，此外，罐笼运送火工品时，炸药、雷管不可以在同一个罐子并且罐速不能超过2m/s，炸药堆放高度不能超高罐笼高度的2/3；火工品运输必须到达相对应的存放地点，不可以停留在其他地方，如果有特殊情况，为了避免火工品的丢失，押运员不可以离开押运车；井下存取火工品时必须遵守《爆破安全规程》等相关的规定，火工品存放点30m以内的范围内禁止有任何的爆破作业，在30m～100m范围内实施爆破作业时，相关人员不可以停留在火工品存放区域[3]。存放点周围禁止用火、用手机、不得吸烟，相关的管理人员务必持证上岗，及时清点计算火工品存取的相关情况，火工品存放地点必须实行严格的管理制度。

2 采掘现场爆破安全管理

2.1 试验地点的相关情况

贵州林华矿业有限公司掘进工作面断面为1/4拱，巷道宽5m，高3.2m(墙高2.0m，拱高1.2m)，矿石较为疏松，大多是块状的，所以很容易破碎，导致裂缝发育的现象，从而影响力矿石的稳定性[4]。

沼气与矿尘爆炸的危险在该巷道是不存在。爆破采用非电导爆管、毫秒微差雷管，CHA-300型起爆器串并联起爆，YT-28型风动凿岩机凿岩钻孔，人工装药法装药，并以周边眼、底眼掏槽眼、辅助眼的顺序分段起爆，循环总工程量为28.8m3，耗用炸药50kg，实际单耗1.74kg/m3，耗用雷管51发。

2.1.1 空气冲击波安全距离

地下采矿爆破转变为空气冲击波的炸药量计算：Q'=η×Q

式中，Q'为转变为冲击波的炸药量，kg；

Q为单次爆破量，kg(试验巷道取kg)；

η为转换系数，取0.1。

冲击波超压值计算：ΔP=12(Q'/V)×105

式中，ΔP为空气冲击波超压值，Pa；

V为空气冲击波扰动的巷道空间体积，m3。

根据《爆破安全规程》规定人员的安全标准为0.02×105Pa，得安全距离约为28.8m。根据实际状况中两者的安全距离，避炮需要控制在15m范围之外，但由于冲击波扰动的空间范围较大，相关人员避炮位置最终选择在100m以外范围。

2.1.2 爆破地震安全距离

R=(K/v)1/α×Q1/3

式中，R为安全距离，m；

Q为允许最大装药量kg；

v为安全振动速度，cm/s，按照矿山具体的情况，围岩不稳定有较好的支护，按10cm/s计；K，α均为系数，根据实际情况分别取300。

按照该矿采掘面分段爆破的具体情况，取辅助眼最大段药量为20kg，得安全距离约为28.9m，最终取100m。

2.2 拒爆现象的分析及相关的预防措施

拒爆现象在爆破安全管理中是很常见的一类问题，影响因素是多方面的，对于这一问题，要根据爆破作业的流程等实际情况对其进行研究分析。

2.2.1 采购造成的拒爆

采购厂家是流动的，产品的质量也不同，在爆破过程中存在不同厂家类型的雷管在同一次爆破中运用，就很容易导致拒爆现象。

2.2.2 存放造成的拒爆

雷管、炸药存放地如果潮湿、不通风的话，就很容易导致火工品爆炸。

2.2.3 设计造成的拒爆

在爆破设计的过程中涉及到周边眼对顶板的效果，造成周边眼和顶部眼的装药量较小，传爆效果变差，出现拒爆现象。

2.2.4 布孔造成的拒爆

布空使用的是湿式作业方式，倘若这些孔内的水分过量，装上炸药之后就会造成炸药受潮，就很容易导致拒爆现象。

2.2.5 装药造成的拒爆

炸药是分卷进行填塞的，两边的卡头需要减掉一个，让没有卡头的那段和另一卷有卡头的炸药链接，由此可以减少拒爆的可能性。如果在填塞炸药的时候，操作不正确，填塞过程出现问题的话，很容易导致残爆现象。

2.2.6 雷管安装造成的拒爆

雷管的质量问题或者受潮都可能会大致拒爆或者残爆的可能性；如果雷管放置的不规范、采用正向起爆的话，也会增加拒爆的可能性。

2.2.7 连线起爆造成的拒爆

各个段位的雷管线和起爆时所用的雷管线连接错误的话，会造成起爆顺序的错误，从而无法达到预期的爆破效果。所以必须把相对应的雷管连接正确，确保顺序正确。

2.2.8 喷浆过程造成的拒爆

在实际的爆破作业中发展，在原来的爆破顺序指导下，喷浆过程中的喷浆液流入四周和底部炮眼内，导致雷管和炸药接触水分，进而造成拒爆现象。爆破顺序改进以后，减少了爆破拒爆的现象。

2.2.9 验收过程造成的拒爆

在验收过程中，一旦工作人员疏忽或者开小差，就很容易导致雷管线、导爆装置等与炸药衔接松动，造成拒爆现象。

3 爆破后现场处置

3.1 通风处置

地下矿山爆破后必须进行充分通风处置，通风时间不得少于30分钟，通风条件较差则不少于45分钟。

3.2 应急处置

依据相关的安全要求，地下矿山需要进行应急演练，每年至少举行一次，应急演练主要包括火灾、水害防治等。以后在爆破过程中产生的以上灾害需要制定相关的应对方案，定期进行爆破作业事故的演练，同时及时检查和补充援救物资。

3.3 拒爆等特殊情况处置

面对拒爆和盲爆的现象，需要立刻切断电源，导爆管和导爆网络出现盲爆现象时，首先是检查相关设备有误折断损坏，需要对其进行修复在进行起爆工作，不能起爆则需要统一销毁相关的起爆器材。如果需要再次进行起爆作业，就需要相关技术工作者制定处理方案后进行施工。

4 结语

地下矿石采掘面爆破安全技术依次体现在爆破前、爆破现场、爆破后三个阶段，每个阶段都需要注意安全管理，每一个环节都要严谨对待，正确处理爆破作业时出现的问题，采取最有效的措施，尽最大可能减少事故的发生。