各级领导上讲台培训讲义
课题:钻眼爆破技术
一、教案设计(见下表)
“钻眼爆破技术”教案设计
| 课题 |
钻眼爆破技术 |
| 授课教师 |
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工种 |
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授课时间 |
6月29日 |
| 教学目的 |
了解爆炮知识及掌握操作要领 |
| 教学重点 |
爆破事故的预防和次生事故的处理 |
| 教学难点 |
爆破技术与安全管理 |
| 教学方法 |
讲授 |
| 教具 |
黑板 |
| 教学过程 |
时间分配(2学时) |
备注 |
| 组织教学 |
1min |
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| 导入正文 |
2min |
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| 讲授新课 |
80min |
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| 总结巩固 |
6min |
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| 思考题 |
1min |
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二、教学过程
(一)组织教学:清点人数,复习提问
(二)导入
(三)讲授内容
爆破技术【讲解】
一、炸药和雷管(一)炸药爆炸的三个基本特征
爆炸是一种在极短时间内发生能量转变和气体体积急剧膨胀的现象。通常所说的爆炸是化学爆炸,化学爆炸是由物质的化学反应引起的爆炸,炸药、瓦斯、煤尘、烟花、爆竹等的爆炸都是化学爆炸。
化学反应的放热性、爆炸过程的高速度和生成大量的气体产物是化学爆炸的三个重要特征。
(二)炸药化学变化的基本形式:
1、热分解(缓慢的化学变化过程,不产生光、火和声响)
2、燃烧
3、爆炸
4、爆轰(与爆炸没本质区别,爆轰速度恒定,一般在2000~8000m/s,是爆炸的良好状态和形式)
炸药的聚能穴:为了使炸药爆炸时能量聚集起来,将装药起爆的另一端做成空穴,当爆轰波传至空穴表面时,在药卷轴线方向上形成向前高速运动的聚能流,这种形成聚能流的空穴,就是聚能穴。
(三)煤矿许用炸药的组成
1)铵锑炸药、含水炸药、被筒炸药和离子交换炸药。
2)在煤矿井下使用的是含水炸药,包括水胶炸药和乳化炸药两种。
我们使用的是乳化炸药,它是一种油包水型的乳胶状炸药,由氧化剂水溶液、可燃剂、敏化剂、乳化剂和充氧剂等组成。
它的优点主要有:材料来源丰富、成本低、生成有毒气体少、储存使用安全性高、密度高、爆速大、猛度高、抗水性能好、起爆敏感度高。
(四)电雷管的结构和组成
电雷管的主要结构有:管壳、加强帽、电雷管装药、电引火装置和延期装置。
电雷管按作用时间可分为瞬发电雷管和延期电雷管两类,延期电雷管又可分为秒延期电雷管和毫秒延期电雷管。井下只允许使用瞬发电雷管和毫秒延期电雷管。
(五)电雷管的使用
《煤矿安全规程》规定:在采掘工作面,必须使用煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管,不同厂家生产或不同品种的电雷管,不得掺混使用,不得使用导爆管或普通导爆索,严禁使用火雷管。
【讲解】
二、爆破技术(一)毫秒爆破
毫秒爆破的优点主要有:增强爆破作用,减小抛掷作用和抛掷距离,降低爆破产生的地震作用,可以在有瓦斯和煤尘爆破危险在工作面使用(总延期时间不得超过130ms),实现全断面一次爆破。
常见的单点起爆的装药方式有正向装药和反向装药两种。
《煤矿安全规程》规定:在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时,若采用反向起爆,必须制定安全技术措施。
(二)炮泥的种类及作用
1、用来封闭炮眼的惰性材料统称为炮泥。常用的炮泥有两种。
(1)粘土炮泥;粘土和砂子按1:3的比例混合,加含有2%—3%的食盐水拌和搓制而成,长100—150mm,不得混入石子。
(2)水炮泥:用水枪将水注入聚乙烯塑料袋内,做成长250—300mm的长条水袋。
2、炮泥的作用如下:
(1)保证炸药完全反应,使之放出最大热量和减少有毒气体生成。
(2)降低爆生气体逸出自由面的温度的压力,使更多的热量转为机械能,提高爆破效果。
(3)阻止炽热固体颗粒从炮眼中直接飞出。
(4)延缓爆生气体与瓦斯,煤尘直接接触。
水炮泥除了有炮泥的作用外,还有消焰降温、除尘和吸收有毒有害气体的作用。
3、对封泥质量和数量的要求
《煤矿安全规程》规定:严禁用煤粉、块状材料或其它可燃材料做炮眼封泥,应用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分,应用粘土炮泥或土炮泥或不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。
无封泥或封泥不实的炮眼严禁爆破;严禁裸露爆破。
炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求:
(1)炮眼深度小于0.6米时,不得装药、爆破;在特殊条件下,如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,必须制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6米,但必须封满炮泥。
(2)炮眼深度为0.6—1m时,封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。
(3)炮眼深度超过1m时,封泥长度不得小于0.5m.
(4)炮眼深度超过2.5米时,封泥长度不得小于1m。
(5)光面爆破时,周边光爆炮眼应用炮泥封实,且封泥长度不得小于0.3m。
(6)工作面有2个或2个以上自由面时,在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m,在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。
(三)连线方式:
有串联、并联、混联三种。我们用的是串联方式,这种方式的优点是连接线路简单,省线,速度快,不足是一处有故障全部受影响。
【讲解】
三、爆破时的安全管理(一)起爆药的装配
1、装配起爆药卷必须在顶板完好、支架完整的爆破工作地点附近进行。严禁坐在爆炸材料箱上装配。
2、抽出单个雷管时,应按正确方法将电雷管抽出,并立即使电雷管脚线短路。
3、装配起爆药卷时,严禁穿化纤衣服,避开电器设备和导电体,并把电雷管脚线末端扭结成短路。
4、起爆药卷装配好后应妥善保管,严禁乱扔乱放,禁止与发爆器混放在一起。
(二)严禁装药、爆破的五种情况
装药前和爆破前有下列情况之一的,严禁装药、爆破。
(1)采掘工作面的控顶距离不符合作业规程的规定,或者支架有损坏,或者伞檐超过规定;
(2)爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.0%;
(3)在爆破地点20米以内,矿车、未清除的煤、矸或其它物体堵塞巷道1/3以上;
(4)炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况;
(5)采掘工作面风量不足,风向不稳。
(6)炮眼内煤、岩粉没有清除干净,炮眼缩小、坍塌或有裂缝。
(7)炮眼深度与最小抵抗线小于《煤矿安全规程》规定等。
(三)“一炮三检制度”
《煤矿安全规程》规定,瓦斯矿井中爆破作业必须执行“一炮三检制度”。
“一炮三检制度”就是指在采掘工作面装药前,爆破前和爆破后爆破工、班组长和瓦检员必须在现场,由瓦检员检查瓦斯,爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时,不准装药、爆破;爆破后瓦斯浓度达到1%时必须立即处理,且不准用电钻打眼。
执行“一炮三检”,是为了加强爆破前瓦斯检查,防止漏检,避免在瓦斯超限情况下爆破。
(四)对爆破母线和连接线的要求
《煤矿安全规程》规定,爆破母线和连接线必须符合下列要求:
1、煤矿井下爆破母线要有足够的长度,必须大于规定距离。
2、爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须互相扭结并悬挂,不得与轨道、金属管等导体相接触。
3、爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧。如果必须挂在同一侧,爆破母线必须挂在电缆的下方,并应保持0.3m的距离。
4只准采用绝缘母线单回路爆破,严禁用轨道、金属管、水等作回路。
5、爆破前,爆破母线必须扭结成短路。
6、严禁用多芯或多根导线做爆破母线,不得用两根材质、规格不同的导线做爆破母线
【讲解】
四、爆破事故的预防和处理(一)拒爆的预防和处理
装有雷管和炸药的炮眼,在装药以后没有爆炸称为拒爆。产生拒爆的原因主要有三方面:
1、电路问题,包括电源、网路、桥丝等;
2、炸药雷管质量问题;
3、操作问题。
处理拒爆必须在班组长直接指导下进行,并应在当班处理完毕。如果当班未能处理完毕,爆破工必须同下一班爆破工在现场交接清楚。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,可重新连线爆破。
(2)在距拒爆至少0.3m处另打同拒爆眼平行的新炮眼,重新装药爆破。
(3)严禁用镐抛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;严禁将炮眼残底(无论有无残余炸药)继续加深;严禁用打眼的方法往外掏药;严禁用压风吹这些炮眼。
(4)处理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必须详细的检查炸落的煤、矸,收集未爆的电雷管。
(5)在拒爆未处理完毕以前,严禁在该地点进行同处理拒爆无关的工作。
(二)预防措施:
(1)爆破母线的长度、躲避点的选择要符合有关《煤矿安全规程》的规定。
(2)爆破时,要执行“三人连锁爆破制度”。
三连锁内容:
爆破工连好线后,把“警戒牌”交给班组长,班组长派人警戒,并检查顶板与支架情况,然后把自己带的“爆破命令牌”交给瓦斯检查员,瓦斯检查员检查瓦斯、煤尘合格后,将自己带的“爆破牌”交给爆破工,爆破工发出爆破口哨进行爆破。
“三人联锁爆破制”是爆破工、瓦斯检查工和班组长3人,以换牌联锁的方式,互相制约和监督,以确保爆破安全的一项重要制度。
(3)通电以后装药炮眼不响时,要等够一定的时间,才能进入工作面(瞬发电雷管至少5min,延期雷管至少15min)。
(4)采取措施防止杂散电流。
【讲解】
五、预防爆破引起的次生事故瓦斯煤尘事故
1.爆炸引燃瓦斯的原因
(1)爆炸形成空气冲击波的作用
冲击波的高压可以使瓦斯气体升温。
(2)炽热固体颗粒作用
爆炸产物中若产生炽热固体颗粒,会从炮眼中飞出进入“瓦斯—空气”混合物中时,很有可能引起爆炸。
(3)高温爆炸气体产物(1800℃—3000 ℃ )和二次火焰作用
2、炮眼封泥不足引起瓦斯煤尘燃烧爆炸原因
(1)高温热源的存在时间超过瓦斯燃烧爆炸的感应期。
(2)迫使瓦斯爆炸感应期缩短
(3)促使瓦斯剧烈氧化
(4)使瓦斯爆炸的下限降低
(5)使瓦斯容易积聚
3、预防爆破引燃瓦斯的措施
(1)选用正规厂家生产的有煤安标志的煤矿许用炸药。
(2)炮眼位置、长度、角度必须符合爆破说明书的要求。
(3)严格控制装药量。
(4)务必保证炮眼的封泥长度。
(5)确保“一炮三检”制度的落实。
【讲解】
六、特殊条件下的安全爆破(一)浅眼
挑顶、卧底及处理大块岩石一般属于浅眼爆破。《煤矿安全规程》规定,炮眼深度小于0.6m时,不得装药、爆破;在特殊条件下,如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时,必须制定安全措施,炮眼深度可以小于0.6m,但必须封满炮泥。
浅眼爆破时,制定安全技术措施应符合下列要求:
(1)炮眼深度、最小抵抗线必须有规定。
(2)每孔装药量不得超过1卷(150g)。
(3)炮眼必须封满炮泥。
(4)爆破前必须在爆破地点降尘并坚决执行“一炮三检”制度。
(5)检查并加固爆破地点附近的支架。采煤工作面两个安全出口不畅通,在爆破地点及上下方5m工作面内,支架不齐全不牢固,不准装药放炮。
(6)爆破前必须将设备、电缆用废旧皮带等加以保护,保护范围为爆破地点前后各5m。
(7)爆破时,必须在通往爆破地点的各个通道上设好警戒,并有值班班长在现场指挥。警戒员由班长派责任心强的老工人担任。
(8)爆破地点距采煤机距离不得小于15m。
【讲解】
七、爆炸材料的领退与运送1、 爆破工接触爆炸材料时,必须穿棉布或抗静电衣服,不准穿化纤衣服。
2、 井下爆破作业,必须使用煤矿许用炸药和电雷管,不得领用过期或严重变质的爆炸材料。
3、 根据本班爆破工作量和消耗定额提出爆破材料的品种、规格和数量,填写三联单,经班组长审批后盖章。
4、 领取爆炸材料后,必须检查品种、规格和数量是否符合,发放时登记造册保存备查。
5、 爆破工领取的爆炸材料,不得遗失,不得乱扔乱放;不得转交他人,不得私自销毁、扔弃和挪作他用。
6、 炸药与雷管应分别放在两个专用背包内,禁止装在衣袋内。
7、 领到爆破器材后,应直接送到爆破地点,禁止乱丢、乱放。
8、 不得提前班次领取爆炸器材,不得携带爆炸器材在人群聚集的地方停留。
9、 每班爆破作业完成后,爆破工应将剩余的、不能再使用的爆破材料及处理拒爆、残爆后未爆的电雷管收集起来,清点无误后,缴回爆破材料库,由库发放人员签章。
10、本班爆破的炮眼数,使用爆炸材料的品种、数量,爆破情况,爆破事故及处理情况等,认真填写在爆破作业记录中。