浅谈高温煤层钻孔、爆破技术与安全措施

民爆库

       陈 伟
      
       (葛洲坝易普力新疆爆破工程有限公司，新疆乌鲁木齐，830000)
      
       摘要：本文以神华新疆能源责任有限公司准东露天煤矿高温煤层的钻孔、爆破为例，论述了高温煤层在钻孔以及爆破过程中存在的安全隐患，并就隐患进行了分析，而后制定了爆破技术以及安全措施并在钻孔、爆破作业过程中严格落实，取得了良好的效果，从而防止煤气中毒、早爆等事故的发生。
      
       关键词：高温煤层；钻孔爆破；安全措施
      
       1工程概况
      
       神华新疆能源责任有限公司准东露天煤矿位于新疆昌吉吉木萨尔县五彩湾镇，矿区以南1km处有柏油路通往吉木萨尔县城(1lOkm)和乌鲁木齐(220km)，对外交通较方便。
      
       矿区四周处戈壁，人员、建筑稀少，矿区内煤粉大、多风沙，温度高。
      
       煤层结构：该区内可采煤层只有一层(M煤层)，结构简单，几乎不含夹矸，风化带(地表以下46m)以下均可开采，可采性指数为96％，原煤(除去风化煤)真厚度为41．98～74．92m，厚度变化系数为13．75％，属较稳定煤，沿倾向煤层变化较大，其中地表风化煤厚0．2～8m不等。距地表沿倾向斜深220m左右时煤层厚41．98～58．32m，斜深300m时煤层厚59．81～62．52m，斜深800m左右时煤层厚71．45～74．92m，平均62．52m。
      
       煤层倾角：煤层倾角13．5°～23．5°。
      
       煤层的稳定性：该区煤层稳定，其中底板岩性常为泥岩、粉砂岩。煤层顶板岩性由于位置不同，变化较大，岩性有中粒砂岩、细砂岩、泥岩、粗砂岩、中砂岩。
      
       煤层的自燃发火倾向：矿区煤类属于不黏煤，丝质体半丝质体含量较高，在露天环境下极易自燃，夏天开采出的沫煤一般在10天就会自燃。
      
       2高温煤层钻孔、爆破作业过程中存在的安全隐患
      
       在高温煤层区域进行钻孔、爆破作业，存在诸如烫伤、煤气中毒、坍塌、早爆等隐患，给钻孔、爆破施工安全性造成重大威胁，为此，我们制定了详细的钻孔爆破技术措施与安全措施。
      
       3高温煤层钻孔、爆破技术及安全措施
      
       3．1煤层炮孔分类
      
       (1)孔内温度小于60℃的炮孔为低温孔；
      
       (2)孔内温度60～80℃的炮孔为中温孔；
      
       (3)孔内温度80～140℃的炮孔为高温孔；
      
       (4)孔内温度高于140℃的炮孔为火孔。
      
       3．2一般原则
      
       (1)选取可靠的仪器检测钻爆现场燃煤煤气、瓦斯浓度、煤孔孔温。禁止煤气超限条件下进行钻爆作业，恰当处置高温孔爆破。预防早爆、煤气中毒事故等事故。
      
       (2)高温着火煤层爆破作业时，应有领导现场带班进行指挥决策。
      
       (3)在确保作业人员安全的前提下，完成煤层钻爆任务，满足业主生产进度的要求。
      
       3．3爆破器材及网路选择
      
       (1)起爆器材选用。须用瞬发电雷管作为激发雷管，导爆索作为传爆器材，高温孔爆破时，严禁使用雷管下孔。
      
       (2)炸药选用。高温孔装药只许使用2级煤矿许用乳化炸药；中温孔应首选2级煤矿许用乳化炸药装药，但经填沙士隔热处理后可选铵油炸药装药。
      
       (3)网路选择。应采用导爆索网路，电雷管激发，齐发爆破。未经安全主管经理批准，不得采用地表接力网路。
      
       3．4钻孔作业
      
       (1)钻孔作业应依据《穿孔爆破作业规程》，爆破设计及技术人员的安全技术交底进行，煤层火区钻孔时应预防烫伤、燃煤煤气中毒事故。
      
       (2)钻机行走时，钻机操作人员应观察周边环境，预防煤层烧空区垮塌事故。
      
       (3)高温着火煤层进行钻孔时须采取防护措施，并经常检测燃煤煤气及瓦斯浓度。浓度超限时，撤离人员，预防中毒事故。
      
       (4)高温着火煤层钻孔过程中，钻机操作及现场管理人员要注意观察，发现火孔要及时通知分公司生产技术科负责人，并做好标识。生产技术科应视情况决定是否补孔。
      
       3．5爆破作业
      
       高温孔爆破作业时应严格按照如下步骤进行：
      
       （1）分公司生产技术科下达高温煤层钻孔、爆破任务时，应对钻孔操作人员、爆破操作人员、安全质量管理人员做好安全技术交底，告知现场高温煤层安全隐患，并安排技术人员对煤层爆破施工过程进行跟踪、安全技术指导。
      
       (2)高温着火煤层爆破必须有安全员现场安全监督检查，确保安全防范及应急落实到位。
      
       (3)炮孔造好后，由质检员对钻孔质量进行验收，对不合格炮孔进行处理。
      
       (4)由安全员对检收合格的炮孔逐孔测孔并做好记录，对火孔、高温孔、中温孔做好相应标记。
      
       (5)按照先低温孔后高温孔、从易装孔到难装孔的顺序进行装药。
      
       (6)由现场带班领导或爆破现场负责人组织对高温孔进行注水降温，中温孔进行沙土填装隔热处理。
      
       (7)由安全员再次对注水降温处理后高温孔、中温孔进行测温，经现场值班领导确认孔内温度降至80℃以下时，可开始装药。
      
       (8)高温孔经注水降温后温度快速反弹，仍维持在80℃以上的孔，应在其他炮孔全部装药完毕后，最后对该炮孔进行装药，但此类炮孔每次爆破不得超过6个。
      
       (9)对于高于140℃的火孔，原则上应放弃对该类炮孔的装药。遇有特殊情况必须装药时，应使用符合国家标准的耐高温爆破器材，或者对常规爆破器材做被筒隔热处理。
      
       (10)在高温孔装药过程中，出现堵孔、卡孔现象时，应立即用炮杆处理，若2min内无法处理应放弃该炮孔的装药。
      
       (11)已装入孔内的炸药若发生燃烧、冒烟等异常现象时，所有人员应立即停止爆破作业，撤离作业区。
      
       (12)每高温孔定员2人负责装填，从装药到起爆整个过程不超过30min。
      
       (13)爆破警戒、炮区洒水、起爆线敷设、其他炮孔装填联网等均应在高温孔进行装药之前完成。
      
       (14)高温孔装药完成后，应迅速堵塞，迅速联网，经检查无误后，人员迅速撤至安全地点。
      
       (15)经确认具备爆破条件后，由爆破队队长下达起爆命令。
      
       （16）爆后检查确认无盲炮后，再次对爆堆进行充分洒水降温。
      
       （17）做好完工记录并总结爆破经验。
      
       4结论
      
       葛洲坝易普力新疆爆破工程有限公司准东分公司从2011年5月开始面临高温煤层钻孔爆破至2013年3月高温煤层被全部挖运清理完毕不到两年时间。在开始阶段，安全质量环保科根据现场实际制定了高温煤层钻孔爆破安全技术措施和安全管理方案并对爆破队员工进行了多次安全教育和技术指导。准东分公司在高温煤层钻孔和爆破作业中，始终坚持安全第一、预防为主的方针，落实好各项安全技术措施，在高温煤层区域钻孔和爆破作业达到80余次并从未发生煤气中毒、烫伤、坍塌、早爆等任何事故。分公司为神华新疆能源责任有限公司准东露天煤矿解决了高温煤层钻孔和爆破存在安全隐患的棘手问题，防止了高温煤层因自燃而导致的资源浪费和空气污染，同时也保障了生产安全。
      
       参考文献
      
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       摘自《中国爆破新进展》
      
      
原文网址：

1. http://www.cbsw.cn/news.do?newsId=99050

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