李源兴1 苗攀登2
义煤集团宜阳义络煤业有限责任公司 河南宜阳 471600
摘要：煤炭的获得是以地下矿井的采掘实现的，而井下作业有着较多潜在不安全因素。为了确保煤矿工作的安全性能，最大程度的降低煤矿工作中的安全事故。现对煤矿采掘工作面的爆破事故原因进行分析，研究了爆破工作的基本组成、过程以及使用效果等，为爆破系统的安全性能提供了技术支持。
关键词：煤矿；采掘工作面；爆破系统；安全
引言
煤矿采掘工作面的安全问题是矿井作业中的一个重点问题。为了能够有效的遏制煤矿采掘工作面爆破事故的发生，现对爆破安全技术进行如下探讨。
1、煤矿采掘工作面爆破事故产生的原因
在煤矿井下爆破落煤和掘进工作面时时刻刻伴随着瓦斯的涌出，爆破作业经常是在有瓦斯和煤尘爆炸危险的区域进行的。
1.1炮泥封堵长度问题
炮泥的堵塞质量和长度直接影响到爆破效果和爆破安全。因为炮泥能阻止爆炸气体自炮孔逸出，增加爆炸应力波的作用时间和冲量，从而影响岩石的破碎过程和炸药能量利用率，在有瓦斯爆炸的工作面，炮泥除降低爆炸气体逸出自由面时的温度和压力外，还会起着阻止灼热固体颗粒(如雷管壳碎片)从炮孔内飞出的作用。
1.2巷道贯通爆破作业问题
在井巷工程中经常会遇到正在掘进施工中的巷道与另一条已施工巷道的贯通问题，如果井下测量工程有误或者贯通爆破安全技术措施不得利，就会发生爆破伤人，崩坏机械设备，乃至引起瓦斯煤尘爆炸事故。煤矿安全规定，当贯通的两个工作面距15米时，地测部门必须事先下达通知书，并且只准从一个工作面向前爆破施工，同时，在另一个工作面必须在爆破前检查瓦斯。只有在两个工作面的瓦斯浓度都在1%以下时，在掘进工作面方可装药爆破，并且在两个工作面必须设专人警戒。
1.3分次爆破问题
在有瓦斯爆炸危险的工作面，以瞬发爆破最为安全。煤矿安全规程规定，在有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面雷管的总延期时间不应超过130毫秒。严禁一次装药，分次起爆。分次爆破在有瓦斯工作面是相当危险的，其原因之一就是先爆的炮孔中的药包极易在未爆炮孔周围产生较大的爆破裂缝，二次爆破的爆炸火焰从裂缝中喷出，引起瓦斯爆炸;其二是尽管工作面采取通风方法排出工作面瓦斯;但局部仍然积存有一定量的瓦斯，这样从裂缝中喷出的火焰就会引起瓦斯爆炸。
1.4爆破安全距离问题
炸药爆炸后在巷道内会产生空气冲击波和爆破飞石，空气冲击波和飞石直接威胁着工人的生命安全和机械设备的安全。根据作用到人体上的最大危险冲击波波头压力不应超过0.09MPa的原则，当药量已知时，就可以计算出保证人身安全的可靠冲击波距离。除了人员不受冲击波的危害之外，还必须保证人员不遭到爆破飞石的伤害。为了保证人员不受爆破飞石伤害，煤矿安全规程规定，放炮员必须在有掩护的安全地点进行放炮。
2、解决煤矿采掘工作面爆破安全问题的探讨
为了提升我国煤矿采掘工作面爆破的安全性。对煤矿采掘工作面爆破技术进行了一定的思考和研究。下面，就对其进行探讨。
2.1一炮三检制和联锁爆破制
瓦斯矿井中的爆破作业，必须在现场执行“一炮三检制”。“一炮三检制”就是指在采掘工作面装药前、爆破前和爆破后必须在现场检查瓦斯，爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时，严禁装药、爆破。爆破后瓦斯浓度达到1%时，必须立即处理，严禁用电钻打眼。执行“一炮三检制”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的主要措施。
2.2反向爆破作业
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。装药结构对爆破效果和爆破安全影响很大，从传爆方向来看，反向装药爆破传爆方向指向炮眼口，易从炮眼口喷火引起瓦斯、煤尘爆炸，认为正向装药爆破比反向装药爆破安全。但只要充填足够长度的炮泥，反向装药爆破的安全性会有较大的提高。从爆破效果来看，反向装药爆破传爆方向和岩石移动方向一致，反向装药比正向装药爆破效果好。采用毫秒爆破时，从引起“带炮”现象来看，反向装药爆破比正向装药爆破安全。
2.3采煤、掘进工作面的分次起爆作业
在有瓦斯或有煤尘爆炸危险的采掘工作面，应采用毫秒爆破。在掘进工作面应全断面一次起爆，不能全断面一次起爆的，必须采取安全措施;在采煤工作面，可分组装药，但一组装药必须一次起爆。采煤工作面的分次起爆必须符合下列要求:因受爆破后瓦斯涌出量、顶板管理和出煤设备能力的制约，有些采煤工作面实行一组装药一次起爆确有困难时，可采用一次打眼，间隔分组一次装药，分组起爆。分组装药的间隔距离不得小于2m。为防止间隔区间的未装药炮眼在爆破时受挤压变形，可在炮眼中插上炮棍，最后视分组情况，再把间隔区间内的炮眼装上药卷进行爆破。炮采工作面采用平行作业时，装药距钻眼的距离不得少于5m，装药距割煤的距离不得少于5m，工作面回柱放顶期间不得装药、爆破。掘进工作面的分次起爆必须符合下列要求:严禁全断面一次装药分次起爆;任何情况下都严禁边。钻眼边装药;炮眼深脚线不够长(脚线露不出眼外)，必须接长脚线，两根脚线错开联接，并用胶布包好;每次爆破，最小抵抗线必须符合规程的规定。瓦斯涌出量大的采掘工作面要严格控制一次爆破作业的数量，防止爆破作业后瓦斯大量涌出，造成瓦斯聚积超限而引起事故。
2.4水炮泥的使用
水炮泥是将水注入筒状聚乙烯塑料袋并封口而制成的充填材料。当炮眼内的炸药爆炸时，水炮泥内的水吸收大量的热量，起到降低爆温、缩短爆炸火焰延续时间的作用，从而减少了引爆瓦斯或煤尘的可能性，有利于煤矿生产安全。水炮泥形成的水幕，能降尘、吸收有毒有害气体，有利于井下作业环境的改善。井下爆破作业使用水炮泥时必须符合下列要求:炮眼深度<115m时，使用水炮泥不得少于1个水炮泥外粘土炮泥封泥长度不得<115m;炮眼深度>115m时，使用水炮泥不得少于2个，水炮泥外粘土炮泥长度不得<0.20m。
3、采掘工作面爆破技术应用效果
从现场试验效果和测得的数据可知，获取了良好的效果。爆破安全技术系统的研究和应用。切实的落实了“三人联锁爆破”和“一炮三检”的制度，使相关爆破人员的操作得到了较好的规范，最终实现了规范化的管理，达到“无违规”操作。检测到的电爆网络全电阻直观醒目，可将短路或断路状态实时显示，直接避免了发生残爆和拒爆现象。警戒声光语音警报器和爆破器的联动，爆破警戒声光语音警报器随着爆破钥匙插入爆破器则自动形成连续的声光警报和语音提示，可以使爆破区域的人员得到迅速的撤离，也阻止了其他人员的误入，能有效避免爆破事故的发生。这种煤矿采掘工作面爆破安全技术的应用，使爆破事故得到了本质上的消除，实现了煤矿的安全生产，并奠定了一定的基础。
结语
绝大多数爆破事故的教训也说明,不懂得安全爆破技术和缺乏煤矿安全生产知识,忽视安全生产,不遵守各种规程的规定,违章作业,是发生煤矿安全事故的主要原因。因此,加强安全教育培训和提高安全爆破技术水平,是减少煤矿安全事故,保证煤矿安全生产的重要措施。总而言之，煤矿采掘工作面爆破的安全问题是非常重要的，只有良好的保障了爆破时的安全性，才能够使煤矿采掘工作得到有序的、全面的进行，才能促进煤矿经济效益的进一步提高。
参考文献
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[2]欧阳广斌,钱高峰.煤矿采掘工作面综合除尘技术装备的应用研究[J].矿业安全与环保,2008.
[3]姜永东,鲜学福,尹光志.煤矿采掘工作面发生冲击地压的突变理论研究[J].矿业研究与开发,2006.
作者简介：1、李源兴（1991.08-），男，汉族，河南浚县人，专科学历，毕业于河南理工大学，助理工程师
2、苗攀登（1983.09 -），男，汉族，河南商水人，本科学历，毕业于河南理工大学，工程师
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