礦山壓力與控制培訓(xùn)教材

精品文檔精心整理精品文檔可編輯的精品文檔第四章礦山壓力與控制第一節(jié)礦山壓力與分布規(guī)律一、巷道地壓1.礦山壓力地下巖體在采動以前，由于自重的作用在其內(nèi)部引起的應(yīng)力，通常稱為原巖應(yīng)力。因為開采前的巖體處于靜止狀態(tài)，所以原巖體處于應(yīng)力平衡狀態(tài)。當開掘巷道或進行回采時，形成了地下空間，破壞了巖體的原始狀態(tài)，引起巖體內(nèi)應(yīng)力重新分布，并一直延續(xù)到巖體內(nèi)形成新的平衡為止破壞了原來的應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起巖體內(nèi)部的應(yīng)力重新分布。重新分布后的應(yīng)力超過煤、巖的極限強度時，使巷道和回采工作面周圍的煤、巖發(fā)生破壞，這種情況將持續(xù)到煤、巖內(nèi)部再次形成新的應(yīng)力平衡為止。此時，巷道和回采工作面周圍煤、巖體內(nèi)形成一個與原巖應(yīng)力場顯然不同的新的應(yīng)力場，有時稱為二次應(yīng)力場。其形成的過程就是煤、巖體內(nèi)應(yīng)力重新分布的過程。通常把這種由于在地下進行采掘活動造成圍巖移動而在井巷、硐室及回采工作面周圍煤、巖體內(nèi)和支護物上所引起的壓力，稱為“礦山壓力”，簡稱“礦壓”或“地壓”。2．礦山壓力顯現(xiàn)在礦山壓力作用下，將引起一系列力學(xué)現(xiàn)象，如圍巖變形或擠入巷道、巖體離散、移動或冒落；煤體壓松、片幫或突然拋出；木材支架壓裂或折斷；金屬支架變形或壓彎；充填物產(chǎn)生沉縮以及巖層和地表發(fā)生移動和塌陷等等。在礦山壓力作用下出現(xiàn)的冒頂、底鼓、煤巖片幫、支架破壞、煤和瓦斯突出等力學(xué)現(xiàn)象，稱為礦山壓力現(xiàn)象或礦山壓力顯現(xiàn)，簡稱“礦壓顯現(xiàn)”。3．礦山壓力控制在大多數(shù)情況下，“礦壓顯現(xiàn)”會給地下開采工作造成不同程度的危害。為使“礦壓顯現(xiàn)”不致于影響正常的開采工作和保證安全生產(chǎn)，就必須采取各種技術(shù)措施加以控制。這種人為地調(diào)節(jié)，改變和利用礦山壓力作用的各種措施，稱為“礦山壓力控制”，簡稱“礦壓控制”。七、巷道圍巖控制降低巷道圍巖應(yīng)力，提高圍巖穩(wěn)定性以及合理選擇支護是巷道圍巖控制的基本途徑?；夭梢鸬闹С袎毫Σ粌H數(shù)倍于原巖應(yīng)力，而且影響范圍大。巷道受到回采影響后，圍巖應(yīng)力、圍巖變形會成倍、甚至近十倍急劇增長。因此，巷道圍巖控制手段的實質(zhì)是如何利用煤層開采引起采場周圍巖體應(yīng)力重新分布的規(guī)律，正確選擇巷道布置和護巷方法，使巷道位于應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)，從而減輕或避免回采引起的支承壓力的強烈影響，控制圍巖壓力。（一）巷道圍巖壓力及影響因素1．圍巖壓力采掘活動引起巷道圍巖應(yīng)力集中和重新分布，使巷道周邊巖體自穩(wěn)能力顯著降低，導(dǎo)致向巷道空間移動。為了防止圍巖變形和破壞，需要對圍巖進行支護。這種圍巖變形受阻而作用在支護結(jié)構(gòu)物上的擠壓力或塌落巖石的重力，統(tǒng)稱為圍巖壓力。根據(jù)圍巖壓力的成因，圍巖壓力可分為以下四種類型：(1）松動圍巖壓力由于巷道開挖而松動或塌落的巖體，以重力的形式直接作用于支架結(jié)構(gòu)物上的壓力，表現(xiàn)為松動圍巖壓力載荷形式。如支護不能有效地控制圍巖變形的發(fā)展，圍巖形成松動垮塌圈時，將導(dǎo)致松動圍巖壓力出現(xiàn)，通常頂壓顯現(xiàn)嚴重。(2）變形圍巖壓力支護能控制圍巖變形的發(fā)展時，圍巖位移擠壓支架而產(chǎn)生的壓力，稱為變形圍巖壓力，簡稱變形壓力。在“圍巖一支護”力學(xué)體系中，只要圍巖與支架相互作用，圍巖就會對支架施加變形壓力。彈性變形壓力是圍巖彈性變形時作用于支架上的壓力，彈性變形產(chǎn)生速度極快，變形量很小，對于圍巖、支護相互作用過程而言，實際意義不大。塑性變形壓力是由于圍巖的塑性變形和破裂，圍巖向巷道空間位移，使支護結(jié)構(gòu)受到的壓力，是變形圍巖壓力的主要形式。塑性變形的大小主要取決于巷道塑性區(qū)和破裂區(qū)的范圍。塑性區(qū)的擴展具有明顯的時間效應(yīng)，塑性區(qū)不再擴展時，圍巖變形速度下降，而逐漸穩(wěn)定并趨于流變。(3）膨脹圍巖壓力圍巖膨脹、崩解體積增大而施加于支護上的壓力，稱為膨脹壓力。膨脹壓力與變形壓力的基本區(qū)別在于它是由吸水膨脹而引起的。從現(xiàn)象上看，屬于變形壓力范疇，但兩者的變形機制截然不同，前者是指與水發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，后者主要是圍巖應(yīng)力與結(jié)構(gòu)效應(yīng)。(4）沖擊和撞擊圍巖壓力沖擊圍巖壓力指圍巖積累了大量彈性變形能之后，突然釋放出來所產(chǎn)生的壓力；撞擊圍巖壓力是回采工作面上覆巖層劇烈運動時對巷道支護體所產(chǎn)生的壓力。2．影響圍巖壓力的主要因素影響圍巖壓力的因素基本上可分為開采技術(shù)因素和地質(zhì)因素兩大類。開采技術(shù)因素中，影響最大的是回采工作狀況，即巷道與回采工作面相對空間、時間關(guān)系。例如，巷道是處于－側(cè)、兩側(cè)或鄰近煤層采動影響條件下，是受一次還是受多次采動影響，采動影響已經(jīng)穩(wěn)定還是正在采動過程中。其次是巷道保護方法，例如，巷道支護方式、巷道斷面形狀和大小、巷道、掘進方法、巷道基本支護類型和參數(shù)等。地質(zhì)因素主要有：原巖應(yīng)力狀態(tài)、圍巖力學(xué)性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)、巖石的組成和膠結(jié)狀態(tài)、圍巖中水分的補給狀況等。(二)巷道圍巖控制原理和方法1．巷道圍巖控制原理巷道圍巖控制是指控制巷道圍巖的礦山壓力和周邊位移所采取措施的總和。其基本原理是：人們根據(jù)巷道圍巖應(yīng)力、圍巖強度以及它們之間的相互關(guān)系，選擇合適的巷道布置和保護及支護方式。降低圍巖應(yīng)力，增加圍巖強度，改善圍巖受力條件和賦存環(huán)境，有效地控制圍巖的變形、破壞。需要強調(diào)指出，受到采動影響的巷道，巷道圍巖巖體結(jié)構(gòu)、賦存條件在很大程度上受到回采工作的制約。因此，巷道圍巖控制的效果，極大程度上取決于對回采活動影響巷道圍巖控制的認識，對巷道圍巖巖體力學(xué)模型、變形及破壞機制判斷的正確性，以及對巷道圍巖賦存條件和巖體力學(xué)性質(zhì)掌握的程度。圍繞降低巷道圍巖應(yīng)力，增加圍巖強度，改善圍巖受力條件和賦存環(huán)境，巷道圍巖控制方法可歸結(jié)為巷道布置和巷道保護及支護兩方面內(nèi)容。2．巷道布置從巷道圍巖控制的角度出發(fā)，布置巷道時應(yīng)重視下列問題：(1）在時間和空間上盡量避開采掘活動的影響，最好將巷道布置在煤層開采后所形成的應(yīng)力降低區(qū)域內(nèi)。(2）如果不能避開采動支承壓力的影響，應(yīng)盡量避免支承壓力疊加的強烈作用，或盡量縮短支承壓力影響時間，例如跨越巷道開采，避免在遺留煤柱下方布置巷道等。(3）在采礦系統(tǒng)允許的距離范圍內(nèi)，選擇穩(wěn)定的巖層或煤層布置巷道，盡量避免水與松軟膨脹巖層直接接觸。(4）巷道通過地質(zhì)構(gòu)造帶時，巷道軸向應(yīng)盡量垂直斷層構(gòu)造帶或向、背斜構(gòu)造。(5）相鄰巷道或銅室之間選擇合理的巖柱寬度。(6）巷道的軸線方向盡可能與構(gòu)造應(yīng)力方向平行，避免與構(gòu)造應(yīng)力方向垂直。3．巷道保護及支護巷道的保護及支護措施：(1）通過在巷道圍巖中鉆孔卸壓、切槽卸壓、寬面掘巷卸壓以及在巷旁留專門的卸壓空間等方法，使巷道圍巖受到某種形式的不同程度的卸載，將本該作用于巷道周圍的集中載荷，轉(zhuǎn)移到離巷道較遠的新的支承區(qū)，達到降低圍巖應(yīng)力的目的。(2）采用圍巖鉆孔注漿、錨桿支護、錨索支護、巷道周邊噴漿、支架壁后充填、圍巖疏干封閉等方法，增高圍巖強度，優(yōu)化圍巖受力條件和賦存環(huán)境。(3）架設(shè)支架對圍巖施加徑向力，既支撐松動塌落巖石，又能加大巷道的圍壓，保持圍巖三向受力狀態(tài)，提高圍巖強度，限制塑性變形區(qū)和破裂區(qū)的發(fā)展。根據(jù)巷道不同時期的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，巷道支護可分為巷內(nèi)基本支架支護、巷內(nèi)加強支架支護、巷旁支護、聯(lián)合支護四種形式。(三)巷道圍巖穩(wěn)定性分類及支護選擇1.巷道圍巖穩(wěn)定性分類根據(jù)根據(jù)錨噴支護設(shè)計和施工需要，按照煤礦巖層特點制定圍巖分級，可分為非常穩(wěn)定巖層、穩(wěn)定巖層、中等穩(wěn)定巖層、不穩(wěn)定巖層、極不穩(wěn)定巖層。2.選擇巷道支護形式依據(jù)預(yù)測的巷道圍巖穩(wěn)定性類別，推薦的煤層巷道錨桿基本支護形式與主要參數(shù)見表注1．巷幫錨桿基本支護形式與主要參數(shù)視地應(yīng)力、巷幫煤（巖）強度、節(jié)理狀況、護巷煤柱尺寸、巷道斷面等因素，參照頂板錨桿確定；2．對于復(fù)合頂板、破碎圍巖、易風(fēng)化、潮解、遇水膨脹圍巖，可考慮在基本支護形式基礎(chǔ)上增加錨索加固或注漿加固、封閉圍巖等措施；3.頂板較完整”指節(jié)理、層理分級的I、I、III,“頂板較破碎”指IV、V級。第二節(jié)沖擊地壓災(zāi)害防治煤礦開采過程中，在高應(yīng)力狀態(tài)下積聚有大量彈性能的煤或巖體，在一定的條件下突然發(fā)生破壞、冒落或拋出，使能量突然釋放，呈現(xiàn)聲響、震動以及氣浪等明顯的動力效應(yīng)。這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為煤礦動壓現(xiàn)象。它具有突然爆發(fā)的特點，其效果有的如同大量炸藥爆破，有的能形成強烈暴風(fēng)，危害程度比一般礦山壓力顯現(xiàn)程度更為嚴重，在地下開采中易造成嚴重的自然災(zāi)害。但是，這種動壓現(xiàn)象并不是每個礦井都會發(fā)生，它也是可以防治的。煤礦動壓現(xiàn)象的成因和機理各地不完全相同，它的顯現(xiàn)形式也有差異。因此，正確地區(qū)分各種動壓現(xiàn)象的實質(zhì)，對深人矸究和制定相應(yīng)的防治對策，都有重大的實際意義。目前，根據(jù)動壓現(xiàn)象的一般成因和機理，可把它歸納為三種形式，即沖擊礦壓、頂板大面積來壓和煤及瓦斯突出。前兩者完全屬于礦山壓力的矸究范疇，而后者除礦山壓力的作用外，還有承壓瓦斯的動力作用。一、沖擊地壓及機理、預(yù)報、防治1.沖擊礦壓現(xiàn)象隨著我國煤礦開采深度的增加，以及開采條件越來越復(fù)雜，我國的沖擊礦壓現(xiàn)象越來越多，危害也越來越大。沖擊礦壓是聚積在礦井巷道和采場周圍煤巖體中的能量突然釋放，在井巷發(fā)生爆炸性事故，產(chǎn)生的動力將煤巖拋向巷道，同時發(fā)出強烈聲響，造成煤巖體振動和煤巖體破壞，支架與設(shè)備損壞，人員傷亡，部分巷道垮落破壞等。沖擊礦壓還會引發(fā)或可能引發(fā)其他礦井災(zāi)害，尤其是瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)以及水災(zāi)，干擾通風(fēng)系統(tǒng)，嚴重時造成地面震動和建筑物破壞等。因此，沖擊礦壓是煤礦重大災(zāi)害之一。對于沖擊礦壓現(xiàn)象，世界各國，以及不同的行業(yè)，其稱謂是不一樣的，常見的有“巖爆”、“煤爆”、“沖擊礦壓”、“礦山?jīng)_擊”、“沖擊地壓”等。本書采用“沖擊礦壓”這個術(shù)語。2.、沖擊礦壓的特點通常情況下，沖擊礦壓會直接將煤巖拋向巷道，引起巖體的強烈震動，產(chǎn)生強烈聲響，造成巖體的破斷和裂縫擴展。因此，沖擊礦壓具有如下明顯的顯現(xiàn)特征：(1）突發(fā)性。沖擊礦壓一般沒有明顯的宏觀前兆而突然發(fā)生，沖擊過程短暫，持續(xù)時間幾秒到幾十秒，難以事先準確確定發(fā)生的時間、地點和強度。(2）瞬時震動性。沖擊礦壓發(fā)生過程急劇而短暫，像爆炸一樣伴有巨大的聲響和強烈的震動，電機車等重型設(shè)備被移動，人員被彈起摔倒，震動波及范圍可達幾千米甚至幾十千米，地面有地震感覺，但一般震動持續(xù)時間不超過幾十秒。(3）巨大破壞性。沖擊礦壓發(fā)生時，頂板可能有瞬間明顯下沉，但一般并不冒落；有時底板突然開裂鼓起甚至接頂；常常有大量煤塊甚至上百立方米的煤體突然破碎并從煤壁拋出，堵塞巷道，破壞支架；從后果來看沖擊礦壓常常造成慘重的人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失。(4）復(fù)雜性。在自然地質(zhì)條件上，除褐煤以外的各種煤種都記錄到?jīng)_擊現(xiàn)象，采深從200m～1000m，地質(zhì)構(gòu)造從簡單到復(fù)雜，煤層從薄層到特厚層，傾角從水平到急斜，頂板包括砂巖、灰?guī)r、油母頁巖等都發(fā)生過沖擊地壓。在生產(chǎn)技術(shù)條件上，不論水平、炮采、機采或是綜采，全部垮落法或水力充填法等各種采煤工藝，不論是長壁、短壁、房柱式或煤柱支撐式，分層開采還是倒臺階開采等各種采煤方法都出現(xiàn)過沖擊地壓。3.沖擊礦壓分類沖擊礦壓按其顯現(xiàn)強度、釋放的能量等進行分類。根據(jù)沖擊的顯現(xiàn)強度，可分為四類：(1）彈射。一些單個碎塊從處于高壓應(yīng)力狀態(tài)下的煤或巖體上射落，并伴有強烈聲響，屬于微沖擊現(xiàn)象。(2）礦震。它是煤、巖內(nèi)部的沖擊礦壓，即深部的煤或巖體發(fā)生破壞。煤、巖并不向已采空間拋出，只有片幫或塌落現(xiàn)象，但煤或巖體產(chǎn)生明顯震動，伴有巨大聲響，有時產(chǎn)生煤塵。較弱的礦震稱為微震，也稱為“煤炮”。3）弱沖擊。煤或巖石向已采空間拋出，但破壞性不很大，對支架、機器和設(shè)備基本無損壞，圍巖產(chǎn)生震動，一般震級在2.2級以下，伴有很大聲響，產(chǎn)生煤塵，在瓦斯煤層中可能有大量瓦斯涌出。(4）強沖擊。部分煤或巖石急劇破碎，大量向已采空間拋出，出現(xiàn)支架折損、設(shè)備移動和圍巖震動，震級在2.3級以上，伴有巨大聲響，產(chǎn)生大量煤塵和沖擊波。根據(jù)震級強度和考慮拋出的煤量，可將沖擊礦壓分為三級：①輕微沖擊（I級）。拋出煤量在10t以下，震級在l級以下的沖擊礦壓。②中等沖擊（II級）。拋出煤量在10～50t，震級在1～2級的沖擊礦壓。③強烈沖擊（III級）。拋出煤量在50t以上，震級在2級以上的沖擊礦壓。一般面波震級MS=1時，礦區(qū)附近居民可能有震感；MS=2時，對井上下有不同程度的破壞；MS=2.5時，地面建筑物將出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。根據(jù)國內(nèi)外的分類方法，沖擊礦壓可分為由采礦活動引起的采礦型沖擊礦壓和由構(gòu)造活動引起的構(gòu)造型沖擊礦壓。而采礦型沖擊礦壓可分為壓力型、沖擊型和沖擊壓力型。壓力型沖擊礦壓是由于巷道周圍煤體中的壓力由亞穩(wěn)態(tài)增加至極限值，其聚集的能量突然釋放。沖擊型沖擊礦壓是由于煤層頂?shù)装搴駧r層突然破斷或位移引發(fā)的，它與震動脈沖地點有關(guān)。在某種程度上，構(gòu)造型沖擊礦壓也可看做沖擊型。沖擊壓力型沖擊礦壓則介于上述兩者之間．當煤層受較大壓力時，來自圍巖內(nèi)不大的沖擊脈沖作用下發(fā)生的沖擊礦壓。4、沖擊礦壓和礦山震動對環(huán)境的影響在采礦巷道工作面中發(fā)生震動和沖擊礦壓，將會對井下巷道、井下工作人員和地面建筑物造成影響。①對井下巷道的影響沖擊礦壓對井下巷道的影響主要是動力將煤巖拋向巷道，破壞巷道周圍煤巖的結(jié)構(gòu)及支護系統(tǒng)，使其失去功能。而一些小的沖擊礦壓或者說巖體卸壓，則對巷道的破壞不大。巷道壁局部破壞、剝落或巷道支架部分損壞。應(yīng)當確定，當?shù)V山震動較小，或震中距巷道較遠時，將不會對巷道產(chǎn)生任何損壞。②對礦工的影響在發(fā)生沖擊礦壓區(qū)域如有工人工作，則可能對其產(chǎn)生傷害，甚至造成死亡事故。③對地表建筑物的影響礦山震動和沖擊礦壓不僅對井下巷道造成破壞，傷害工作人員．且對地表及地表建筑物造成損壞，甚至造成地震那樣的災(zāi)難性后果。5.沖擊礦壓影響因素沖擊礦壓發(fā)生的原因是多方面的，但從總的來說可以分為三類，即自然地質(zhì)因素、開采技術(shù)條件和組織管理措施。6.沖擊礦壓發(fā)生的機理沖擊礦壓發(fā)生的物理過程，主要是說明煤、巖介質(zhì)變形破壞的力學(xué)過程，稱為沖擊礦壓的機理。目前對沖擊礦壓機理的認識可主要概括為：強度理論、能量理論和沖擊傾向理論。7.沖擊礦壓防范措施(1)合理的開拓布置和開采方式實踐表明，合理的開拓布置和開采方式對于避免應(yīng)力集中和疊加，防止沖擊礦壓關(guān)系極大。大量實例證明，多數(shù)沖擊地壓是由于開采技術(shù)不合理而造成的。不正確的開拓開采方式一經(jīng)形成就難以改變，臨到煤層開采時，只能采取局部措施，而且耗費很大，效果有限。故合理的開拓布置和開采方式是防治沖擊礦壓的根本性措施。主要原則是：①開采煤層群時，開拓布置應(yīng)有利于解放層開采。②劃分采區(qū)時，應(yīng)保證合理的開采順序，最大限度地避免形成煤柱等應(yīng)力集中區(qū)。③采區(qū)或盤區(qū)的采面應(yīng)朝一個方向推進，避免相向開采，以免應(yīng)力疊加。④在地質(zhì)構(gòu)造等特殊部位，應(yīng)采取能避免或減緩應(yīng)力集中和疊加的開采程序。在向斜和背斜構(gòu)造區(qū)，應(yīng)從軸部開始回采，在構(gòu)造盆地應(yīng)從盆底開始回采；在有斷層和采空區(qū)的條件下應(yīng)從采用斷層或采空區(qū)開始回采的開采程序。⑤有沖擊危險的煤層的開拓或準備巷道、永久硐室、主要上（下）山、主要溜煤巷和回風(fēng)巷應(yīng)布置在底板巖層或無沖擊危險煤層中，以利于維護和減小沖擊危險?；夭上锏缿?yīng)盡可能避開支承壓力峰值范圍，采用寬巷掘進，少用或不用雙巷或多巷同時平行掘進。⑥開采有沖擊危險的煤層，應(yīng)采用不留煤柱垮落法管理頂板的長壁開采法?；夭删€盡量是直線且有規(guī)律地推進。不同的采煤方法，礦山壓力的大小及分布也不同。房柱式等柱式采煤法由于掘進的巷道多和在采空區(qū)遺留的煤柱多、頂板不能及時充分的垮落，造成支承壓力較高在工作面前方掘進巷道勢必受到疊加壓力的影響，增加了危險性。水力采煤法雖然系統(tǒng)簡單、高效，但遺留的煤垛在采空區(qū)形成支撐，頂板不能及時、規(guī)則地垮落，又要經(jīng)常在支承壓力帶開掘水道和槍眼，加之推進速度高，開采強度大，易造成大面積懸頂?shù)奈：?，?dǎo)致發(fā)生沖擊礦壓。采用長壁式開采方法，則有利于減緩沖擊礦壓的危害。⑦頂板管理采用全部垮落法，工作面支架采用具有整體性和防護能力的可縮性支架。統(tǒng)計表明，采用非正規(guī)采煤法的采區(qū)沖擊礦壓次數(shù)多、強度大，水力充填次之，全部垮落法次數(shù)少且強度弱。我國發(fā)生沖擊礦壓的煤層其頂板大多又厚又硬，不易垮落。采用注水爆破等方法，使頂板弱化或垮落，能減緩沖擊礦壓。(2)開采解放層開采解放層是防治沖擊礦壓的有效和帶有根本性的區(qū)域性防范措施。一個煤層（或分層）先采，能使臨近煤層得到一定時間的卸載這種卸載開采稱之為開采解放層。先采的解放層必須根據(jù)煤層賦存條件選擇無沖擊傾向或弱沖擊傾向的煤層。實施時必須保證開采的時間和空間有效性。不得在采空區(qū)內(nèi)留煤柱，以使每一個先采煤層的卸載作用能依次地使后采煤層得到最大限度的“解放”。①振動卸壓爆破原理振動爆破是一種特殊的爆破，它與爆破落煤不同。振動炮的主要任務(wù)是爆破炸藥，形成強烈的沖擊波，使得巖體振動。振動炮要使振動范圍最大，甚至是整個工作面長；在裝藥量一定的情況下，振動效果最好振動爆破有振動卸壓爆破，振動落煤爆破，振動卸壓落煤爆破，頂板爆破。②鉆孔注水煤層注水的實用方法有三種布置方式，即與采面煤壁垂直的短鉆孔注水法，與采面煤壁平行的長鉆孔注水法和聯(lián)合注水法。③鉆孔卻壓:采用煤體鉆孔可以釋放煤體中聚集的彈性能，消除應(yīng)力升高區(qū)。④定向爆破裂縫法:定向爆破裂縫法的原理與上法相同，不同處只是將高壓水換成了炸藥。其預(yù)裂縫也有周向和軸向之分。定向爆破裂縫法的鉆孔長度、布置方式、制造預(yù)裂縫的數(shù)量、形式等均取決于井巷支護形式，要破壞巖體的力學(xué)性質(zhì)以及破裂的目的，這需要根據(jù)具體的生產(chǎn)實際，進行具體的設(shè)計和實施。第三節(jié)頂板大面積來壓一、頂板大面積來壓現(xiàn)象及特征頂板大面積來壓主要是由于堅硬頂板被采空的面積超過一定的極限值，引起大面積冒落而造成的劇烈動壓現(xiàn)象。頂板大面積來壓時，一次冒落的面積少則幾千平方米，多則可達幾萬甚至十幾萬平方米。這樣大面積的頂板在極短時間內(nèi)冒落下來，不僅由于重量的作用會產(chǎn)生嚴重的沖擊破壞力，而且更加嚴重的是把已采空間的空氣瞬時排出，形成巨大的暴風(fēng)，破壞力極強。二、頂板大面積來壓的成因和機理頂板大面積來壓是由堅硬巖層大面積冒落而形成的。如砂巖和礫巖層等，其單向抗壓強度可達8～16.0kPa，甚至達20.0kPa。這些巖層一般為厚層整體結(jié)構(gòu)，巖體中的層理、節(jié)理和裂隙都不發(fā)育。這些堅硬巖層有的直接覆于煤層上面，有的在煤層之間有一薄層強度較小的巖層。由于直接覆于煤層之上的頂板巖層堅硬，在采面初采時，頂板初次垮落步距可達50～70m,甚至達100m以上。當煤柱支撐面積與采空面積之比低于30%時，這種現(xiàn)象尤為嚴重，易于形成大面積來壓現(xiàn)象。三、頂板大面積來壓的防治措施1．頂板大面積來壓的預(yù)兆及測定(1）預(yù)兆大面積來壓的預(yù)兆主要表現(xiàn)為，頂板斷裂聲響的頻率和音響增大；煤幫有明顯受壓和片幫現(xiàn)象；底板出現(xiàn)底鼓或沿煤柱附近的底板發(fā)生裂縫；巷道超前壓力較明顯；工作面中支柱載荷和頂板下沉速度明顯增大；有時采空區(qū)頂板發(fā)生裂縫或淋水加大，向頂板中打的鉆孔原先流清水，后變?yōu)榱靼缀隣畹囊后w，這是斷裂塊巖互相間摩擦形成的巖粉與水的混合物。(2）測定與預(yù)報大面積來壓的測定原理與沖擊礦壓相同，可用微震儀、地音儀和超聲波地層應(yīng)力儀等進行量測巖層斷裂時的脈沖信號。根據(jù)上述頂板大面積來壓的機理，厚堅硬巖層的破壞過程，長的在來壓前數(shù)十天即出現(xiàn)聲響和其他異?，F(xiàn)象，短的在來壓前幾天，甚至幾個小時也出現(xiàn)預(yù)兆。因此，根據(jù)儀器量測的結(jié)果和結(jié)合歷次來壓預(yù)兆的特征，可對大面積來壓進行較準確的預(yù)報，避免造成災(zāi)害。2．頂板大面積來壓的防治措施頂板大面積來壓主要的危險是由頂板冒落而形成的沖擊荷載和暴風(fēng)。防止和減弱其危害的基本原理是，改變巖體的物理力學(xué)性能，以減小頂板懸露和冒落面積，以及減小頂板下落高度，來降低空氣排放速度。具體的辦法可有以下幾種。(1）頂板高壓注水頂板注水可以起軟化頂板，增加和擴展裂隙，以及潤滑弱面等作用。其主要機理是，注水后能溶解頂板巖石中的膠結(jié)物和部分礦物；減小層間粘結(jié)力；高壓水可以形成水楔，擴大和增加巖石中的裂隙弱面。(2）強制放頂用爆破的方法人為地將頂板切斷，并使頂板冒落形成矸石墊層。切斷頂板可以控制冒落面積，減弱頂板壓力和冒落時產(chǎn)生的沖擊載荷；形成墊層可以緩和冒落時產(chǎn)生的暴風(fēng)。(3）預(yù)防暴風(fēng)措施在有大面積來壓危險的礦井或區(qū)域，可采取預(yù)防措施，以免對生產(chǎn)和安全造成危害。進行預(yù)防，一般是采用堵和泄的辦法。堵，即用留置隔離煤柱和設(shè)置防暴風(fēng)密閉，把已采區(qū)與生產(chǎn)區(qū)隔離起來。泄，即通過專門泄風(fēng)道，使被隔離區(qū)域與地面相通，以便將形成的暴風(fēng)引出地表。這兩種措施必須同時采用。隔離區(qū)域應(yīng)根據(jù)頂板冒落性能劃分，一般采空范圍可控制在5萬～10萬m2。隔離煤柱的寬度為15一20m，煤柱中間盡量不掘聯(lián)絡(luò)通道，如有通道，必須做好防暴風(fēng)密閉。同時在被隔離的區(qū)域設(shè)有泄風(fēng)道，才能有效地起到隔離作用第四節(jié)煤與瓦斯突出在煤礦井下采掘過程中，在極短的時間內(nèi)（幾秒或幾分鐘）突然從煤（巖）體內(nèi)噴出大量的煤（巖）與瓦斯的現(xiàn)象稱為煤與瓦斯突出，簡稱突出。煤與瓦斯突出包括突出、壓出和傾出三種類型。煤與瓦斯突出的危害：煤與瓦斯突出是煤和瓦斯突然運動的一種極其復(fù)雜的動力現(xiàn)象。它右短時間內(nèi)向采掘工作空間噴出的人、全煤（巖）和瓦斯，能摧毀巷道設(shè)施，破壞通風(fēng)系統(tǒng)，甚至充填巷道．造成瓦斯窒息、燃燒和爆炸及煤流埋人等事故。1.煤與瓦斯突出的預(yù)兆：(1）有聲預(yù)兆。地壓活動劇烈，頂板來壓，不斷發(fā)生掉碴和支架斷裂聲；煤層中產(chǎn)生震動，手扶煤壁感到震動和沖擊；聽到煤炮聲或悶雷聲，一般先遠后近，先小后大，先單響后連響，突出時伴隨巨雷響聲。(2）無聲預(yù)兆。工作面遇到地質(zhì)變化，煤層厚度不一，尤其是煤層中的軟分層變化；瓦斯涌出量增大或忽大忽?。还ぷ髅鏈囟茸兝?；煤層層理紊亂；硬度降低，光澤變淡，煤體干燥，煤塵飛揚，有時煤體碎片從煤壁上彈出，打鉆時嚴重頂鉆、夾鉆、噴孔等。2.“四位一體”防突措施：(1）煤與瓦斯突出危險性預(yù)測。即預(yù)測掘進工作面附近煤體的突出危險性，一般在掘進土作面推進過程中進行預(yù)測的方法有3種：鉆孔瓦斯涌出初速度法；R值指標法；掘進鉆屑指標法。煤巷掘進工作面預(yù)測鉆孔打完后，瓦斯從鉆孔中單位時間內(nèi)涌出的最大流量（L/min）叫做鉆孔瓦斯涌出初速度，一般用q來表示。其臨界值《防治煤與瓦斯突出細則》中規(guī)定為4.5L/min，但與煤的揮發(fā)分有關(guān)。掘進鉆屑指標法是指每打lm鉆孔的鉆屑量（kg/m）一般用人來表示，其臨界值定為6kg/m。在預(yù)測的過程中，若任一指標大于或等于臨界值，該工作面應(yīng)確定為突出危險工作面。(2）煤與瓦斯突出防治措施。在突出危險煤層中掘進時，應(yīng)采用大直徑鉆孔、超前鉆孔、松動爆破、邊掘邊抽、前探支架、水力沖孔或其他經(jīng)試驗證實有效的防治突出措施。根據(jù)各礦的實際經(jīng)驗。(3）防治煤與瓦斯突出措施的效果檢驗。即掘進工作面執(zhí)行防突措施（超前鉆孔，邊掘邊抽，淺孔注水）后，必須進行效果檢驗，只有當效果檢驗的參數(shù)不超過或等于q和s的臨界值時，說明采用措施有效，否則無效，應(yīng)再采取其他有效措施。(4）防治煤與瓦斯突出的安全防護措施。為防止突出預(yù)測失誤或措施失效而發(fā)生突出，在掘進作業(yè)中，必須采取安全防護措施。安全防護措施包括石門揭穿煤層時的震動爆破，采掘工作面的遠距離爆破，避難所、急救袋和自救器。3.突出危險性預(yù)測預(yù)報的方法及操作要求：(1）鉆孔瓦斯涌出初速度法（q值法）①按圖所示布置預(yù)測鉆孔，鉆孔布置在軟分層中，垂直于煤壁，孔徑42mm，孔深3.5m；②當預(yù)測孔打至3.5m深時，拔出鉆桿，插人測試工具，封孔，封孔壓力為0.2MPa，封孔后測量室長度為0.5m；③封孔完畢后，啟動秒表，計1min瓦斯涌出量。④鉆孔瓦斯涌出初速度的測定必須在打完孔后2min內(nèi)完成。(2）鉆屑指標（s值法）①鉆孔布置與鉆孔瓦斯涌出初速度法鉆孔布置相同。當鉆孔打至2.5m時，接下2.5～3.5m間的鉆屑，用彈簧秤稱其質(zhì)量。(3）判斷方法①當兩個預(yù)測孔若測出四個預(yù)測指標均不超標時，可允許進尺，否則只要有任何一個指標超標，立即采取防突措施。②依據(jù)《防突細則》規(guī)定，在突出煤層中有下列情況之一者，應(yīng)視為突出危險的作面，立即采取防突技術(shù)措施和針對性措施。圖:預(yù)測鉆孔布置圖a．在突出煤層構(gòu)造破壞帶，包括斷層、褶曲、火成巖浸人等；b．煤層賦存條件急劇變化的區(qū)域；c．采掘應(yīng)力疊加的區(qū)域；d．在上作面預(yù)測過程中出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動力現(xiàn)象；工作面出現(xiàn)明顯突出預(yù)兆。4.突出煤層的掘進工作面應(yīng)根據(jù)煤層實際情況選用防治突出措施，并遵守下列規(guī)定：①掘進上山時不應(yīng)采取松動爆破、水力沖孔、水力疏松等措施。②在急傾斜煤層中掘進上山時，應(yīng)采用雙上山，偽傾斜上山或直徑在300mm以上的鉆孔等掘進方式，并加強支護。③在煤巷掘進工作面第一次執(zhí)行局部防治突出措施或無措施超前距時，必須采取小直徑淺孔排放等防治突出措施，只有工作面前方形成5m的安全屏障后，方可進人正常防突措施循環(huán)。在掘進工作面執(zhí)行上述措施時，鉆孔終孔位置應(yīng)控制到巷道輪廓線外2m以上。④在急傾斜突出煤層中采用雙上山掘進時，2個上山之間應(yīng)開聯(lián)絡(luò)巷，聯(lián)絡(luò)巷間距不得大于10m，上山與聯(lián)絡(luò)巷只準1個工作面作業(yè)。急傾斜突出煤層上山掘進工作面，應(yīng)采用阻燃抗靜電的硬質(zhì)風(fēng)筒通風(fēng)。突出煤層上山掘進工作面采用爆破作業(yè)時，應(yīng)采用深度不大于1.0m的炮眼遠距離全斷面一次爆破。⑤在突出煤層的煤巷中，更換維修或回收支架時，必須采取預(yù)防煤體冒落引起突出的措施。5.打超前排放鉆孔時，應(yīng)注意事項：(1）排放鉆孔超前于掘進工作面的距離不得小于5.0m;(2）打鉆順序為，由中間向兩邊或從一邊到另一邊，嚴禁從兩邊向中間打，以防應(yīng)力集中誘導(dǎo)突出；(3）煤層賦存條件發(fā)生變化時，排放鉆孔數(shù)及布孔方式也應(yīng)隨之增減，但必須經(jīng)過總工程師批準；(4）為保護排放鉆孔質(zhì)量，必須嚴格按規(guī)定的數(shù)據(jù)打鉆；(5）打鉆時，距工作面15m范圍內(nèi)，不得進行其他作業(yè)，便于有突出危險時人員及時撤離；(6）打鉆時如發(fā)生噴孔、夾鉆、頂鉆等動力現(xiàn)象，不能硬打；(7）當發(fā)生明顯突出征兆時．要立即停電撤人，向礦調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報；(8）打鉆過程中，巷道內(nèi)的水幕應(yīng)同時打開．且要采用濕式鉆子。(9）專職瓦檢員、防突監(jiān)鉆員應(yīng)在迎頭時刻觀察煤與瓦斯突出征兆，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時指揮撤人；(10）施工單位負責(zé)打鉆，防突隊負責(zé)監(jiān)督，打完孔后，監(jiān)鉆人員要在防突牌板上填寫措施孔的有關(guān)參數(shù)及允許進尺數(shù)，并填寫終孔報告單，經(jīng)施工單位跟班領(lǐng)導(dǎo)、瓦斯檢查員簽字后，將原始記錄交給防突調(diào)度，并經(jīng)科（隊）領(lǐng)導(dǎo)、礦總工程師簽字后送交有關(guān)單位；(11）工作面的支護必須完好，在頂板完好且預(yù)測不超標時．空頂距不超過《作業(yè)規(guī)程》規(guī)定值（一般不超過1.5m)，否則其空頂距不超過0.8m。架棚支護工作面5m以內(nèi)棚子必須連鎖；(12）打鉆時，打鉆人員須衣扣整齊，燈帶系于上衣之外，并與旋轉(zhuǎn)的鉆桿保持一定距離，避免人員被絞傷；(l3）打鉆時，人員要立于鉆機的下后方，防止鉆機退出或滑動碰傷人員；(14)打鉆時，送電人員必須精力集中，未聽到送電命令不程擅自送電，避免誤傷人員；(15）打鉆時，必須設(shè)專人觀察棚子的支護情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；(16）當預(yù)測指標不超標且未遇到《防突細則》規(guī)定的有關(guān)情況時，可按《作業(yè)規(guī)程》規(guī)定的最大空頂距進尺，否則必須按要求打排放鉆孔；(17）每執(zhí)行一次防治突出措施作業(yè)循環(huán)后，應(yīng)再進行工作剛預(yù)測，如預(yù)測為無突出危險，仍必須再采取防治突出措施，只有連續(xù)兩次預(yù)測為無突出危險，該工作面方可視為無突出危險工作面；(18）防突監(jiān)鉆員每孔必須量其深度、傾角等，不合格的必須重打。6.對防突措施的效果檢驗：(l）掘進工作面執(zhí)行防突措施后，必須進行效果檢驗，只有當效果檢驗的參數(shù)不超標時，工作面方可恢復(fù)生產(chǎn)。(2）效果檢驗的方法及其臨界值與預(yù)測的方法和臨界值相同。(3）效果檢驗孔一般布置在超前排放鉆孔的中間，孔徑42mm，孔深3.5m，終孔位置應(yīng)位于措施控制范圍內(nèi)，不得與措施孔交叉、打透，嚴禁在預(yù)測老孔或其他原有孔中進行效果檢驗。(4）當效果檢驗的指標均在該煤層突出臨界值以下時，則認為防突措施有效，否則，視為措施無效。(5）當措施無效時，必須再執(zhí)行防突措施，或延長鉆孔的排放時間，或再采取其他有效措施，直到指標不超為止。(6）效果檢驗措施有效后，一次只準按防突措施規(guī)定進尺，嚴禁超過措施控制范圍進尺。7.為防止突出預(yù)測失誤或措施失效而發(fā)生突出，在施工過程中必須采取安全防護措施：(1）通風(fēng)及安全監(jiān)控①工作面實行雙風(fēng)機、雙電源，嚴格執(zhí)行“三專兩閉鎖”，保證工作面供風(fēng)充足。②在工作面附近及回風(fēng)流中按規(guī)定安裝甲烷傳感器（內(nèi)甲烷傳感器距工作面不得大于5m，外甲烷傳感器距巷道口10～15m）并保證準確、靈敏、可靠，當工作面瓦斯?jié)舛然蚧仫L(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_到1%時，能夠保證切斷該巷道中除監(jiān)測電源以外的所有電源。③風(fēng)筒末端與工作面距離控制在5m以內(nèi)。④距巷道開口進風(fēng)側(cè)10m處應(yīng)設(shè)置兩道反向風(fēng)門，風(fēng)門必須牢固，能正常關(guān)閉。風(fēng)門墻垛可用磚或混凝土砌筑，門框一般不得小于100mm，風(fēng)門厚度不小于50mm，兩道風(fēng)門之間的距離不得小于4m。(2）使用遠距離爆破①爆破必須使用安全等級不低于三級的煤礦用含水炸藥，爆破母線使用小電纜，其接頭必須使用接線盒或冷補膠，嚴禁使用明接頭延長爆破母線，并保證吊掛整齊。②在巷道長度小于300m時，爆破躲炮地點在反向風(fēng)門之外新鮮風(fēng)流中，當巷道長度大于300m時，爆破躲炮點在避難所內(nèi)距工作面的距離大于200m。③爆破時，施工單位跟班干部必須把反向風(fēng)門關(guān)閉，并嚴格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖”換牌制度。班組長親自布置專人在警戒線和可能進人爆破地點的所有通道上擔任警戒工作，警戒人員必須在有掩護的安全地點進行警戒，并設(shè)置警戒標志，爆破30min后，方可進人工作面檢查。(3）避難所及壓風(fēng)自救①當工作面寬超過300m時，作一避難所。避難所必須設(shè)向外開啟的嚴密的隔離門，所內(nèi)凈高不得小于2m，凈寬不小于15m，面積保證每人不得小于0.5m，所內(nèi)支護必須良好，與巷道和鄰一側(cè)必須用料石或磚砌實封嚴，并設(shè)有與礦調(diào)度室直通電話。內(nèi)設(shè)不少于20組壓風(fēng)自救袋，以保證每人供風(fēng)量不小于0.3m3/min，避難硐室距離工作面不得小于200m。②靠工作面最近一組壓風(fēng)自救的數(shù)量不少于15組，隨著工作面推進不斷前移，與掘進仰頭的距離控制在25～40m。③掘進巷道長度大于100m時，自巷道外口向內(nèi)，每隔50m設(shè)置一組壓風(fēng)自救，每組不少于5個。④壓風(fēng)自救要安裝在地點寬敞、支護良好且沒有雜物堆積加人行道側(cè)，壓縮空氣供給量每人不得少于0.lm3/min。⑤自救器袋裝置的高度要適當，開關(guān)位置便于操作，其高度距巷道底板1.2一1.3m高，便于人員自救時使用。⑥在巷道的外口，壓風(fēng)自救管路上需安裝氣、水分離器，每次安裝壓風(fēng)自救袋之前先要放氣，將管路中雜物及銹蝕粉吹出，避免造成壓風(fēng)自救閥門及減壓閥堵塞。⑦壓風(fēng)自救系統(tǒng)由使用單位安排人經(jīng)常進行檢查、維修，每班跟班干部必須在施工前檢查壓風(fēng)自救完好情況，并做好記錄、建立臺賬，若無風(fēng)或壓風(fēng)自救設(shè)施損壞不得施工。(4）機電防爆①煤與瓦斯突出工作面必須安排專職防爆電工，按規(guī)定每天各班對該工作面的電器設(shè)備進行全面檢查，杜絕失爆。②工作面停送電必須指派專職配電工負責(zé)，停送電必須辦理手續(xù)，嚴防出現(xiàn)停送電事故。(5）安全避災(zāi)①凡進人煤與瓦斯突出掘進工作面的人員，必須佩戴隔離式自救器，工長、爆破工、班組長必須佩戴便攜式甲烷傳感器。②各有關(guān)單位必須組織學(xué)習(xí)煤與瓦斯突出的基本知識，了解煤與瓦斯突出的有聲和無聲預(yù)兆、安全避災(zāi)路線，發(fā)現(xiàn)異常時，立即停電撤人，來不及撤人時，可就近到壓風(fēng)自救處避難。復(fù)習(xí)思考題第五章爆破安全第一節(jié)爆破基礎(chǔ)知識炸藥的爆炸及爆炸作用（一）炸藥的化學(xué)反應(yīng)形式（1）熱分解。熱分解是炸藥緩慢進行的化學(xué)變化過程。炸藥在常溫下也可進行分解，但反應(yīng)過程中不產(chǎn)生火、光和聲響，因此不易被覺察，對外界也沒有破壞作用。這種分解是在整個炸藥內(nèi)全面發(fā)生的，炸藥內(nèi)各點同時參與反應(yīng)，分解的速度主要取決于周圍環(huán)境溫度，溫度越高分解就越快。在炸藥運輸以及貯存時，如果不注意控制炸藥周圍的溫度，就會使炸藥分解釋放出的熱量積聚，溫度升高。當溫度達到一定值時，熱分解就會轉(zhuǎn)化，致使炸藥燃燒和爆炸。因此，要特別注意控制炸藥貯存、運輸時的溫度，防止發(fā)生自燃、自爆等事故，以確保安全。（2）燃燒。燃燒是炸藥在熱源或火焰作用下引起的化學(xué)反應(yīng)過程。燃燒不是在所有炸藥內(nèi)同時展開，而只在局部區(qū)域內(nèi)進行。炸藥的燃燒主要靠熱傳導(dǎo)來傳遞能量，燃燒的速度受外界條件的影響，特別是受壓力的影響較大。因此，貯存炸藥時要特別考慮到熱分解，注意改善通風(fēng)條件，防止炸藥在密閉條件下燃燒。一旦炸藥著火，切不可用砂土掩蓋。因為炸藥本身含有氧化劑，不需要空氣中的氧就能燃燒。并且含有可燃物，密閉反而導(dǎo)致壓力升高，促使燃燒加快，甚至?xí)鸨ā?3)爆炸。炸藥的爆炸與然燒過程類似，只在局部區(qū)域進行，但爆炸是靠沖擊波的作用來傳遞能量和激起化學(xué)反應(yīng)，基本上不受環(huán)境影響；爆炸反應(yīng)也比燃燒反應(yīng)更為激烈，放出熱量大，形成溫度也高。沖擊波在炸藥內(nèi)以穩(wěn)定的速度傳播的爆炸形式稱為爆轟。爆轟是炸藥爆炸的良好狀態(tài)和形式。在井下爆破作業(yè)過程中，能夠形成爆轟，則炸藥的利用率就高，這是取得良好爆破效果的前提條件之一。炸藥的以上幾種反應(yīng)形式之間有著密切的關(guān)系，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。熱分解產(chǎn)生熱量的積聚會引起燃燒；燃燒著的炸藥在密閉狀態(tài)下可以轉(zhuǎn)化為爆炸；炸藥變質(zhì)受潮又可能由爆炸轉(zhuǎn)變?yōu)槿紵?。而爆破作業(yè)過程中發(fā)生的爆燃，不僅可以放出更多的有毒有害氣體，而且對于含有瓦斯、煤塵的礦井更易引發(fā)事故。因此，我們必須創(chuàng)造良好的條件，使炸藥爆炸反應(yīng)處于穩(wěn)定爆轟狀態(tài)，以取得良好的爆破效果，達到安全的目的。（二）炸藥的傳爆及影響傳爆穩(wěn)定性的因素1)炸藥的傳爆。炸藥由起爆到爆炸結(jié)束的過程中爆炸反應(yīng)在炸藥中自行傳播的過程叫做傳爆。炸藥被引爆后，首先在局部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫、高壓和高速的物體氣流，形成沖擊波。沖擊波以高溫、高壓、高速、高密度等狀態(tài)傳播能量，強烈的沖擊波壓縮鄰近炸藥薄層，使其密度、溫度和壓力突然升高，使炸藥分子活化而產(chǎn)生迅速的化學(xué)反應(yīng)，生成大量爆炸氣體產(chǎn)物和熱量?；瘜W(xué)反應(yīng)釋放的一部分能量用來補充沖擊波傳播時的能量消耗，使沖擊波能維持以一定速度和波陣面壓力向前傳播，這種伴隨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在炸藥中傳播的特殊形式的沖擊波即爆轟波。在炸藥的實際爆轟過程中，由于不同因索的影響，常使炸藥爆轟不能理想進行，甚至可能會使爆速降低直至爆炸中止，從而達不到預(yù)期的爆破效果，降低了爆破效率。2)影響傳爆穩(wěn)定性的因素。（1)起爆能的大小。炸藥起爆后，并不是一開始就達到了穩(wěn)定傳爆狀態(tài)，通常都要有一段加速過程。起爆能越小，炸藥的敏感性就越低，這段過程就越長。如果再有其他不利因素影響，就可能不起爆或中途停止爆轟。（2)裝藥密度。單質(zhì)炸藥密度增加，則爆轟壓力也增高。因此，加大密度能使爆轟更加穩(wěn)定?；旌险ㄋ巹t常有一個最佳密度，超過之后爆速則要降低。這是因為混合炸藥中多含有大量比較鈍感的成分，密度加大后需要的起爆能也急劇增大，原用的起爆器材的能量就可能不足，因而產(chǎn)生不爆或熄爆。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在裝藥時不得沖撞或搗實炸藥，就是為了避免因改變藥卷密度而導(dǎo)致爆破事故的發(fā)生。(3）藥卷直徑。在一定范圍內(nèi)，炸藥的爆速和傳爆穩(wěn)定性是隨裝藥直徑增加而增加的。炸藥能夠穩(wěn)定爆轟時的直徑叫臨界直徑，炸藥的爆速達到極大值時的最小直徑叫極限直徑，臨界直徑到極限直徑之間都能穩(wěn)定傳爆。當藥卷直徑小于臨界直徑時，傳爆性極差，爆速顯著下降，甚至自行熄爆；直徑增加至極限直徑時，爆速將不再增加。（4）其他因素。在炸藥的傳爆過程中，炸藥是否變質(zhì)，藥卷外殼的強度，藥卷之間彼此的密接程度及間隙效應(yīng)等均對炸藥的穩(wěn)定傳爆有一定影響。不穩(wěn)定的傳爆產(chǎn)生熱量少，生成有毒氣體多，爆速不斷下降，爆炸沖擊波明顯減弱，情況嚴重時，出現(xiàn)爆燃或中途拒爆。在井下掘進爆破中，有時炮煙格外嗆人，就是炸藥傳爆不穩(wěn)定的典型特征，對安全極為不利。因此確保傳爆的穩(wěn)定性非常重要。（三）炸藥的感度炸藥在外界起爆能作用下發(fā)生爆炸反應(yīng)與否以及發(fā)生爆炸反應(yīng)的難易程度叫做炸藥的感度或敏感度。炸藥感度的高低以激起炸藥反應(yīng)所需起爆能的多少來衡量。感度與所需起爆能成反比。炸藥對某些形式起爆能的感度過高，就會在炸藥生產(chǎn)、運輸、儲存、用過程中造成危險而使用炸藥時，感度過低，就會給使用炸藥造成困難。炸藥對不同形式的起爆能具有不同的感度。炸藥的感度有：熱感度，機械感度，沖擊感度，起爆沖能感度和靜電火花感度等。(1)熱感度。熱感度是炸藥在熱能作用下發(fā)生爆炸、燃燒或解的難易程度，它包括加熱感度和火焰感度。加熱感度用來表示炸藥在均勻加熱條件下發(fā)生爆炸的難易程度。火焰感度指炸藥在明火（火焰、火星）作用下發(fā)生爆炸的難易程度。(2）機械感度。機械感度是炸藥對沖擊、摩擦、擠壓、針刺等機械作用的敏感程度。其中，主要指沖擊感度和摩擦感度。(3)起爆沖能感度。起爆沖能感度又稱為爆轟感度或起爆感度，是指炸藥對別的炸藥爆炸時所產(chǎn)生的爆轟沖擊的敏感程度。單質(zhì)炸藥通常用起爆它所需的最小炸藥量來表示；硝銨類炸藥則多用殉爆距離表示其起爆沖能感度。殉爆是指在裝有雷管的主炸藥包爆炸時，能使相隔一定距離的另一藥包也爆炸的現(xiàn)象。在炸藥生產(chǎn)、儲存和運輸過程中，必須防止炸藥發(fā)生殉爆，以確保安全。但在工程爆破中，則必須保證炮眼內(nèi)相鄰藥卷完全殉爆，防止產(chǎn)生半爆，降低爆破效率殉爆距離是指主炸藥包能誘導(dǎo)被動藥包爆炸的最大距離。由于炸藥的感度有一定的范圍，因此，在使用炸藥過程中，應(yīng)盡量避免受熱和沖擊、摩擦、擠壓及靜電等的影響。同時，在工作面附近存放炸藥和雷管也應(yīng)有足夠的安全距離。（四）炸藥的爆炸作用炸藥爆炸時對周圍介質(zhì)（例如巖石）的各種機械作用統(tǒng)稱為爆炸作用。炸藥的爆炸作用可分為兩部分。利用炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊波形成的破壞作用稱為動作用，以炸藥的猛度來表示，其大小取決于炸藥的爆速；利用炸藥爆炸氣體產(chǎn)物的靜壓或膨脹做功形成的破壞作用稱為靜作用，以炸藥的爆力來表示，其大小主要取決于炸藥的爆熱。一般認為，炸藥爆炸破壞巖石是沖擊和膨脹共同作用的結(jié)果。在脆性硬巖中沖擊作用對巖石的破壞起主導(dǎo)作用；在韌性軟巖中膨脹作用對巖石的破壞起主導(dǎo)作用。因為在脆性硬巖中爆生的沖擊波和爆轟波傳播速度快，形成的沖擊破壞作用大；而在韌性軟巖中爆生沖擊波和爆轟波傳播速度慢，形成的沖擊破壞作用小。這就是常說的“脆性硬巖不吃藥．韌性軟巖吃藥多”和“炸藥吃硬不吃軟”的道理。二、爆破器材（一）.煤礦許用炸藥煤礦許用炸藥又稱煤礦安全炸藥，是指允許在有瓦斯或煤塵爆炸危險的煤礦井下工作面或工作地點使用的炸藥。為適應(yīng)不同瓦斯等級和不同工作面的需要，我國煤礦許用炸藥分為五級，其中一、二級適用于低瓦斯礦井，三級適用于高瓦斯礦井，四級適用于煤和瓦斯突出礦井，五級適用于溜煤眼爆破和過石門揭開突出煤層。煤礦許用炸藥可以分為煤礦銨銻炸藥、煤礦水膠炸藥、煤礦乳化炸藥和離子交換型安全煤礦炸藥等。（1）銨銻炸藥。銨銻炸藥是目前應(yīng)用最廣泛的工業(yè)炸藥，主要成分為硝酸銨，含量約在60%以上，TNT含量一般不到20%。加入TNT的作用是提高炸藥的敏感度，改善傳爆性能，增加威力。TNT作為敏化劑，含量越高，炸藥的爆炸性能就越好。此外該混合炸藥中一個不可缺少的成分是木粉，它在炸藥中起疏松作用，使炸藥不易結(jié)成硬塊，并平衡硝酸鉸中多余的氧。另外，抗水型炸藥還加入少量的防水劑，如石蠟、瀝青等。食鹽作為消焰劑，主要用來吸收熱量，降低爆溫，防止瓦斯爆炸。煤礦錢銻炸藥中，以不同配比添加食鹽，就成為不同安全等級的煤礦鐵銻炸藥。但食鹽易受潮，有惰性，影響炸藥的爆轟感度和爆轟穩(wěn)定性，用量不宜過多。銨銻炸藥的使用保證期為4～6個月，失效的炸藥禁止使用。(2）水膠炸藥。水膠炸藥是由氧化劑（硝酸按為主）的水溶液、敏化劑（硝酸甲胺、鋁粉等）和膠凝劑等基本成分組成的含水炸藥。由于采用了化學(xué)交聯(lián)技術(shù)，故呈凝膠狀態(tài)。它具有威力高、安全性好、抗水性強、價格低廉等優(yōu)點，可用于井下小直徑炮眼的爆破，尤其適用于井下有水而且堅硬巖石的爆破。煤礦水膠炸藥中加入食鹽、大理石粉、氟化鈣、氯化鉀等消焰劑，可用于有瓦斯煤塵爆炸危險的工作面。水膠炸藥的使用保證期為1年。(3)乳化炸藥。乳化炸藥也稱乳膠炸藥，是在水膠炸藥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型抗水炸藥。它由氧化劑水溶液、嫉料油、乳化劑、穩(wěn)定劑、敏化發(fā)泡劑、高熱劑等成分組成，使用保證期為4個月。乳化炸藥具有起爆敏感度高、爆速高、猛度高、抗水性強等優(yōu)點。乳化炸藥的缺點是威力較低。根據(jù)瓦斯的安全性，煤礦乳化炸藥分為五級，目前生產(chǎn)的主要有二、三、四級3種。(4）離子交換型炸藥。離子交換型煤礦炸藥的安全度是現(xiàn)有煤礦許用炸藥中最高的品種，它具有較好的貯存安定性，間隙效應(yīng)小。低溫-20℃時不會凍結(jié)，可用于煤和瓦斯突出的礦井。根據(jù)使用的氣溫條件，應(yīng)在不低于一20（二）.煤礦許用電雷管1)電雷管的結(jié)構(gòu)。電雷管主要由管殼、加強帽、電雷管裝藥、引火裝置和延期裝置組成。(1)管殼。管殼的作用是使雷管裝藥免受外界的能量作用和溫度影響，使炸藥爆轟成長迅速，提高爆速。常用的管殼有銅殼、紙殼，過去多為銅殼，因銅材來源少，后多改為紙殼，但紙殼耐壓強不夠，易吸潮，受潮后容易拒爆，現(xiàn)又改為覆銅管。管殼要求有足夠的強度，國家標準規(guī)定，銅鐵管管殼壁厚不應(yīng)小于0.2mm，紙管殼壁厚不應(yīng)小于0.9mm。(2）加強帽。加強帽是緊扣在起爆藥上的金屬或其他材料的小管。管底中心有一傳火孔。加強帽可以增加電雷管的強度，抗外界沖擊、防止漏藥并阻止起爆藥點火時氣體漏掉以加快起爆藥的爆轟傳播速度，使起爆藥迅速由燃燒轉(zhuǎn)為爆轟。(3）電雷管裝藥。電雷管裝藥是決定電雷管性能的基本部件。電雷管裝入正、副兩種起爆藥，正起爆藥有一定感度，先起爆可以保證雷管起爆的準確性，又能使副起爆藥安全地起爆，從而使雷管有足夠的起爆能力。副起爆藥多采猛炸藥黑索金，裝入電雷管底部；上部裝入正起爆藥，多采用敏感的二硝基重氮酚(DDNP)。(4）引火裝置。引火裝置是接收外界能量并傳遞給雷管裝藥的點火元件。電雷管的引火裝置是利用電流通過電橋絲或藥劑，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮茏饔糜谝鹚巹?，使引火藥發(fā)火燃燒，將熱能再傳遞給起爆藥或延期藥，引燃雷管爆炸。引火裝置要求作用準確，感度適宜，點火能力強，火焰溫度達到起爆藥和延期藥的爆發(fā)點。電引火裝置有直插式和藥頭式兩種。(5)延期裝置。爆破作業(yè)中，多要求藥包按一定順序經(jīng)一定時間間隔進行爆炸。為此，將延期裝置（一些氧化劑與可燃劑的混合物）置于火裝和起爆藥之間，在規(guī)定的延期時間燃燒完后，才使電雷管爆炸。2)煤礦許用電雷管的種類。煤礦許用電雷管有煤礦許用瞬發(fā)電雷管和煤礦許用毫秒延期電雷管。(1)瞬發(fā)電雷管。通入足夠的電流，能在瞬間立即起爆的電雷管為瞬發(fā)電雷管。瞬發(fā)電雷管為直插式引火裝置，引發(fā)過程是由電流通過橋絲產(chǎn)生電阻熱，瞬間點燃并起爆正起爆藥，繼而引爆副起爆藥。當正起爆藥一經(jīng)點燃后，即使電流中斷也能爆炸。瞬發(fā)電雷管可分為普通型和煤礦許用型兩種。普通型瞬發(fā)電雷管可用于無瓦斯工作面，煤礦許用型瞬發(fā)電雷管可用于高瓦斯礦井或有瓦斯煤塵爆炸危險的采掘工作面以及煤與瓦斯突出的采掘工作面。煤礦許用型瞬發(fā)電雷管與普通瞬發(fā)電雷管結(jié)構(gòu)基本相同。它之所以具有瓦斯安全性，主要是在副起爆藥（猛炸藥）中加入一定量的消焰劑。消焰劑通常采用氯化鉀，可以起到降低爆溫、消焰和隔離瓦斯與爆炸火焰接觸的作用，從而有效的預(yù)防瓦斯爆炸。(2)毫秒延期電雷管。通入足夠電流，以若干毫秒間隔時間延期爆炸的電雷管為毫秒延期電雷管，簡稱毫秒電雷管。毫秒延期電雷管分為普通型和煤礦許用型兩種。表3-1國產(chǎn)毫秒延期電雷管延期時間與標志普通型毫秒電雷管由于金屬管殼、加強帽、聚乙烯絕緣腳線包皮等在雷管爆炸時產(chǎn)生灼熱碎片和殘渣；延期藥燃燒時噴出高溫顆粒殘渣；副起爆藥爆炸時產(chǎn)生高溫火焰等原因，仍有爆炸的可能性。煤礦許用型毫秒電雷管經(jīng)過改進，除在猛炸藥中加入消焰劑外，還將延期藥裝入鉛延期體的五個細管中，并加厚管壁，使上述不安全因素得到有效的解決。普通型毫秒電雷管可使用于無瓦斯的工作面。煤礦許用型毫秒電雷管可使用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面、高瓦斯礦井或煤與瓦斯突出礦井。使用煤礦許用毫秒電雷管時，最后一段的延期時間不得超過130ms（即1-5段）。由于毫秒電雷管適用條件廣，爆破安全，工序少，時間短，適用于掘進巷道全斷面一次起爆和炮采工作面一次爆破，在煤礦井下已得到廣泛應(yīng)用。（三）.炮泥炮泥是用來封堵炮眼的。炮泥質(zhì)量的好壞和封泥長度，直接影響爆破效果和安全。煤礦井下常用的炮泥有兩種，一種是水炮泥，一種是粘土炮泥。粘土炮泥能夠阻止爆生氣體自炮眼逸出，使其在炮眼內(nèi)積聚壓縮能，增加炸藥的爆破作用；同時也有利于炸藥在爆炸反應(yīng)中充分氧化，使之放出更多的熱量，減少有害氣體的生成量，改善炸藥的爆破效果；再者，由于炮泥能夠阻止爆炸火焰和灼熱固體顆粒從炮眼內(nèi)噴出，故不易引起瓦斯和煤塵爆炸，有利于爆破安全。水炮泥不但具有固體炮泥的作用，而且破裂后在灼熱爆炸產(chǎn)物的作用下形成一層水幕，并進行蒸發(fā)而吸收大量的熱，這樣，爆炸產(chǎn)物在即將進入礦井大氣時受到冷卻，使爆炸火焰迅速熄滅，從而減少了引爆瓦斯、煤塵的可能性，有利于安全。此外，水炮泥所形成的水幕還具有降塵和吸收炮煙中有毒有害氣體的作用，有利于改善勞動條件。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：炮眼封泥應(yīng)用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分，應(yīng)用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封實。對炮眼深度和炮眼的封泥長度，《煤礦安全規(guī)程》有以下規(guī)定：(1)炮眼深度小于0.6m時，不得裝藥、爆破；在特殊條件下，如挖底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時，必須制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m，但必須封滿炮泥。(2)炮眼深度為0.6-1m時，封泥長度不得小于炮眼深度的1/20。(3)炮眼深度超過lm時，封泥長度不得小于0.5m。(4）炮眼深度超過2.5m時，封泥長度不得小于lm,屬網(wǎng)、水或大地等當作回路。(5)光面爆破時，周邊光爆炮眼應(yīng)用炮泥封實，且封泥長度不得小于0.3m.(6)工作面有2個或者2個以上自由面時，在煤層中最小抵抗線不得小于0..5m，在巖層中最小抵抗線不得小于0.3m,淺眼裝藥爆破大巖塊時，最小抵抗線和封泥長度都不得小于0.3m,（四）爆破工具１、起爆電源１）、《煤礦安全規(guī)程》對起爆電源的規(guī)定（1）井下爆破都必須使用發(fā)爆器，開鑿或延深通達地面的井筒時，無瓦斯的井底工作面中可使用其他電源爆破，但電壓不得超過380V，并必須有電力爆破接線盒。（2）發(fā)爆器的把手、鑰匙或電力爆破接線盒的鑰匙，必須由爆破工隨身攜帶，不得轉(zhuǎn)交別人。不到爆破通電時，不得將把手或鑰匙插入發(fā)爆器或電力爆破接線盒內(nèi)。爆破后必須立即將把手或鑰匙拔出，摘掉母線并扭結(jié)短路。（3）有瓦斯或煤塵爆炸危險的采煤工作面，嚴禁在一個工作面使用2臺發(fā)爆器同時進行爆破。２）、發(fā)爆器的特點。目前井下使用的發(fā)爆器主要是晶體管電容式發(fā)爆器。該發(fā)爆器的型號很多，但工作原理相同。井下常使用的MFB-100型和MFB-200型的毫秒開關(guān)只有兩個檔位，放電后不可把開關(guān)再轉(zhuǎn)到充電位置。電容式發(fā)爆器有防爆型和非防爆型兩種。煤礦井下只準使用防爆型發(fā)爆器。它具有體積小、重量輕、攜帶和操作方便、外殼防爆，供電時間能自動控制在6ms以內(nèi)。6ms后，即使網(wǎng)路炸斷，裸露線路相碰，因已斷電，也不會產(chǎn)生火花，故安全性好，可用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的工作面。３）發(fā)爆器的檢查、使用和保管電容式發(fā)爆器部件小，結(jié)構(gòu)嚴密，但由于井下條件和環(huán)境所限，往往因使用、檢查、保管和維護不當而造成部件損壞，改變或失去起爆和防爆能力，影響安全使用。所以爆破工在使用發(fā)爆器時，必須做到經(jīng)常檢查，合理使用和妥善維護。檢查下井前領(lǐng)取發(fā)爆器時，應(yīng)對發(fā)爆器作全面檢查，首先，應(yīng)檢查發(fā)爆器的外殼是否有裂縫，固定螺絲是否上緊，接線柱、防塵小罩等部件是否完整，毫秒開關(guān)是否靈活，發(fā)現(xiàn)發(fā)爆器防爆性能失效時，應(yīng)立即更換。其次，若使用時間過長，應(yīng)檢查它能否在3-6ms內(nèi)輸出足夠的電能和自動切斷電源，停止供電。再次，電容式發(fā)爆器應(yīng)定期檢查，檢查時用新電池作電源，測量輸出電流和主電容器充電電壓以及充電時間。若測量的數(shù)據(jù)低于額定值時，為不合格，應(yīng)進行大修。使用使用發(fā)爆器爆破時，必須按下列程序和要求操作：A、用前檢查。爆破母線與發(fā)爆器連接前，應(yīng)先檢查氖氣燈泡在規(guī)定時間內(nèi)是否發(fā)亮，證明發(fā)爆能力正常。如氖氣燈不亮不能敲打或撞擊。B、接線要求。爆破工作接到班組長發(fā)出爆破命令，瓦斯經(jīng)檢查后不超限，確認人員已全部撤離，達到爆破要求，并發(fā)出規(guī)定的爆破信號后，方可解開母線接頭接到發(fā)爆器的接線柱上，以免因主電容殘余電荷全部泄放，發(fā)生早爆傷人。C、起爆操作。將開關(guān)鑰匙插入毫秒開關(guān)內(nèi)，按逆時針方向轉(zhuǎn)至充電位置，氖氣燈亮后，立即按順時針方向轉(zhuǎn)至“放電”位置。如不立即轉(zhuǎn)至“放電”位置，不但浪費電能，而且由于主電容端電壓繼續(xù)上升，可能引發(fā)發(fā)爆器內(nèi)部元件損壞。起爆后，開關(guān)要停在“放電”位置上，拔出鑰匙，由爆破工自己保管，并把母線從發(fā)爆器上取下，扭成短路掛好。每次爆破后，應(yīng)及時將防塵小蓋蓋好，防止煤塵或潮氣侵入。（3）保管A、發(fā)爆器必須由爆破工妥善保管，上下井隨身攜帶，班班升井檢查。在井下要掛在支架上或放在木箱里，不要放在潮濕或淋水地點，以免受潮。在有淋水的地點使用時，必須用膠布或雨衣蓋好。B、發(fā)爆器鑰匙由爆破工保管，不得轉(zhuǎn)交他人或隨意亂放。C、發(fā)爆器發(fā)生故障，應(yīng)及時送到井上由專人修理，不得在井下拆開修理，更不得撞擊、敲打，以防發(fā)爆器失爆。若氖氣燈泡超過規(guī)定時間才發(fā)亮或發(fā)爆器充電時間過長，必須及時在地面更換電池。長期不用的發(fā)爆器，必須取出電池。D、嚴禁將兩個接線柱聯(lián)線短路打火花檢查有無殘余電荷和用發(fā)爆器檢查母線是否導(dǎo)通，因為這樣不僅容易擊穿電容及其他元件損壞發(fā)爆器，更危險的是產(chǎn)生電火花，容易引起瓦斯和煤塵爆炸。2、爆破母線和連接線。爆破母線和連接線應(yīng)符合下列要求：(1)煤礦井下爆破母線必須符合標準。(2)爆破母線和連接線、電雷管腳線和連接線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊并懸掛，不得與軌道、金屬管、金屬網(wǎng)、鋼絲繩、刮板輸送機等導(dǎo)電體相接觸。(3)巷道掘進時，爆破母線應(yīng)隨用隨掛。不得使用固定爆破母線，特殊情況下，在采取安全措施后，可不受此限。(4)爆破母線與電纜、電線、信號線應(yīng)分別掛在巷道的兩側(cè)。如果必須掛在同一側(cè)，爆破母線必須掛在電纜的下方，并應(yīng)保持0.3m以上的距離。(5)只準采用絕緣母線單回路爆破，嚴禁用軌道、金屬管、金屬網(wǎng)、水或大地等當作回路。(6)爆破前，爆破母線必須扭結(jié)成短路。(7)爆破母線要有足夠的長度，且接頭不宜過多，以免增加電阻、斷線、漏電或短路等故障。(8）不得用兩根性質(zhì)、規(guī)格不同的導(dǎo)線作母線。４、掏勺和炮棍。掏勺是用來掏出炮眼里的煤粉或巖粉的工具，是一根直徑為8-l0mm的圓鐵棍，它上邊焊有彎曲的勺耳，使用時勺耳朝里，往復(fù)拉動，向外排除粉屑?？捎糜诟鞣N機械鉆鑿的炮眼。在使用風(fēng)動鑿巖機的工作面，也可采用彎成90度的細鋼管，作為吹眼器。使用時將彎管插入炮眼，通入壓風(fēng)將眼內(nèi)煤粉或巖粉及積水吹出孔外，操作人員手握彎管的一端，站在炮眼口的側(cè)面。其他人員也必須避開沿炮眼吹出的風(fēng)流方向，以免打傷人員。５、導(dǎo)通表。導(dǎo)通表是專門用來測量電雷管、爆破母線或電爆網(wǎng)路是否導(dǎo)通的儀表。光電導(dǎo)通表內(nèi)部電源為硒光電池或硅光電池，在礦燈或其他光線照射下，最高可產(chǎn)生0.5V電壓，無光線照射時，不產(chǎn)生電壓。使用時，先用礦燈照射電池，同時使被測物件的兩端分別與導(dǎo)通表的兩個金屬片相碰，回路接通，檢流表指針轉(zhuǎn)動，表明被測物件導(dǎo)通，無斷路；若指針不動表明被測物件不導(dǎo)通，有斷路。光電導(dǎo)通表結(jié)構(gòu)簡單，體積小，操作方便，導(dǎo)通電流只有幾十微安，可確保電雷管導(dǎo)通測量的絕對安全，但使用后必須避光保存，以免浪費電池。第二節(jié)爆破作業(yè)安全操作技術(shù)（一）爆破材料的領(lǐng)退、運送及存放領(lǐng)退、運送及存放爆破材料時應(yīng)遵守以下規(guī)定和要求：(1)電雷管必須由爆破工親自運送，炸藥由爆破工或在爆破工監(jiān)護下由熟悉《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定的人員運送。（2)領(lǐng)取的爆破材料必須裝在具有耐壓和抗沖撞、防震、防靜電的非金屬容器內(nèi)。電雷管和炸藥嚴禁裝在同一容器內(nèi)，嚴禁將爆破材料裝在衣袋內(nèi)。領(lǐng)到爆破材料后，應(yīng)直接送到工作地點，嚴禁中途逗留，行走時要注意避開電纜和金屬導(dǎo)電體。(3）運送爆破材料應(yīng)避開交接班和人員上、下井的時間。(4)嚴禁用刮板輸送機、帶式輸送機運送爆破材料。5)爆破工必須把炸藥、電雷管分開存放在專用的爆破材料箱內(nèi)，并加鎖。嚴禁亂扔、亂放。(6)爆破材料箱必須放在頂板完好、支架完整，避開機械、電氣設(shè)備的地點。每次爆破前，都必須把爆破材料箱放到警戒線以外的安全地點。（二）裝配起爆藥卷裝配起爆藥卷是把龜雷管裝入藥卷頂部，制成起爆藥卷的作業(yè)過程。裝配引藥必須按下列程序要求進行。1．裝配地點的選擇裝配起爆藥卷必須在頂板完好、支架完整、避開電氣設(shè)備和導(dǎo)電體的爆破工作地點附近進行。嚴禁坐在爆破材料箱上裝配起爆藥卷。在有雜散電流的地點裝配起爆藥卷時，必須坐在絕緣膠墊上，并將扭結(jié)短路的雷管腳線用絕緣膠布包好。2．起爆藥卷數(shù)目的確定裝配起爆藥卷數(shù)量，以當時當?shù)匦枰臄?shù)量為限。3．電雷管的抽取從成束的電雷管中抽取單個電雷管時，不得手拉腳線硬拽管體，也不得手拉管體硬拽腳線，應(yīng)將成束的電雷管順好，拉住前端腳線將電雷管抽出。抽出單個電雷管后，必須將其腳線扭結(jié)成短路。抽取電雷管時，如果把電雷管腳線搭在風(fēng)、水管路上是非常危險的，這樣容易造成早爆事故。4．裝配起爆藥卷的方法裝配起爆藥卷時，必須防止電雷管受震動、沖擊、折斷腳線或損壞腳線絕緣層。裝入的方法有兩種：(1)扎孔裝配法。用一根直徑略大于電雷管直徑的尖端木棍或竹棍，在藥卷頂部的封口扎一圓孔，將電雷管全部裝入藥卷中，然后用電雷管腳線將藥卷纏住，以便把電雷管固定在藥卷內(nèi)，還必須扭結(jié)電雷管腳線末端。(2）啟口裝配法。先打開藥卷頂部封口，用木、竹棍在藥卷中央扎孔，再將電雷管全部裝入藥卷，用腳線把封口扎住，再短路扭結(jié)電雷管腳線末端?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，電雷管只許由藥卷的頂部裝入，不得用電雷管代替竹、木棍扎眼；電雷管必須全部插入藥卷內(nèi)；嚴禁將電雷管斜插在藥卷的中部或捆在藥卷上。5．起爆藥卷的保存起爆藥卷裝配好后，應(yīng)清點數(shù)目，入箱鎖好，不得亂放，以防散失。（三）裝藥1．裝藥前的準備工作在裝藥前，應(yīng)該對爆破地點的通風(fēng)、瓦斯、煤塵、頂板、支護等全面檢查，對所查出的問題應(yīng)及時處理。有下列情況之一時嚴禁裝藥：(1)采掘工作面的控頂距離不符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，或者支架有損壞，或者傘槽超過規(guī)定。(2）裝藥地點附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_到1.0%及以上。(3）在裝藥地點20m以內(nèi)，礦車、未清除的煤、矸或其他物體堵塞巷道斷面1/3以上。(4）炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散、透老空等情況。(5）采掘工作面風(fēng)量不足。在有煤塵爆炸危險的煤層中，掘進工作面爆破前，附近20m的巷道內(nèi)，必須灑水降塵。2．裝藥工作經(jīng)檢查確認可以裝藥時，方可按下列程序裝藥。(1)驗孔。在裝藥前，用炮棍插入炮眼里，檢驗炮眼的角度、深度和方向及炮眼內(nèi)的情況。(2)清孔。待裝藥的炮眼，必須用掏勺或壓縮空氣吹眼器清除炮眼內(nèi)的煤、巖粉，以防止煤巖粉堵塞，使藥卷不能密接或裝不到眼底。使用吹眼器時，附近人員必須避開壓風(fēng)吹出氣流方向，以免炮眼內(nèi)飛出的粉塊雜物傷人。(3)裝藥。采掘工作面炮眼使用炸藥和電雷管的種類、裝藥量、電雷管的段數(shù)必須符合爆破作業(yè)說明書的規(guī)定，并按照爆破說明書規(guī)定的裝藥結(jié)構(gòu)進行裝藥。裝藥結(jié)構(gòu)通?？煞譃檎蜓b藥和反向裝藥。正向裝藥是指起爆藥卷放在距眼口最近的第一個位置上，雷管與所有藥卷的聚能穴均朝向眼底的裝藥結(jié)構(gòu)；反向裝藥是指起爆藥卷放在眼底，雷管與所有藥卷的聚能穴一致朝向眼口的裝藥結(jié)構(gòu)。裝藥時要用木質(zhì)或竹質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入，不得沖撞或搗實。炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接。(4）封孔。裝炮泥時，最初的兩段應(yīng)慢用力，輕搗動，以后各段炮泥須依次用力一一搗實。裝水炮泥時，水炮泥外邊剩余部分，應(yīng)用粘土炮泥封實。炮泥的長度，必須符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。(5)電雷管腳線末端扭結(jié)。裝藥后，必須把電雷管腳線末端懸空，嚴禁電雷管腳線、爆破母線同運輸設(shè)備及采掘機械等導(dǎo)電體相接觸。3.裝藥注意事項(1)硬化的硝酸按類炸藥在裝藥前必須用手揉松，使其不成塊狀，但不得將藥包紙損壞，嚴禁使用硬化到不能用手揉松的硝酸按類炸藥，也不能使用破乳或不能用手揉松的乳化炸藥。(2）不得使用水分含量超過。．5%的錢梯炸藥。(3)潮濕或有水的炮眼應(yīng)用抗水型炸藥。(4）不得裝“蓋藥”或“墊藥”。(5）不得裝錯電雷管的段數(shù)。(6)毫秒電雷管不得跳段使用。(7)一個炮眼內(nèi)不得裝兩個藥卷。除以上注意事項外，要特別注意不得在鉆眼的同時裝藥，以免發(fā)生危險。如某礦施工一水平總石門，由104,101兩個掘進隊聯(lián)合施工。四班出勤25人，任務(wù)是正常掘進。接班后，前邊鉆眼，后邊裝巖出貨。有兩人從井下調(diào)車場找到上班留下的14包炸藥，運到炸藥箱后，開始裝配引藥。這時班長派人從工作面出來，叫他們趕快去工作面裝藥。于是，2人停止裝配引藥，拿起6包炸藥和炮泥一起來到工作面。工作面左側(cè)還在打掏槽眼，這2名爆破工放下炸藥在右側(cè)裝藥。不一會兒，發(fā)生炸藥爆炸事故，造成2人死亡，1人受重傷的事故。（四）聯(lián)線1．聯(lián)線方法和要求聯(lián)線工作應(yīng)按照爆破說明書規(guī)定的聯(lián)線方式，將電雷管腳線與腳線、腳線連接線、連接線與爆破母線連好接通。聯(lián)線的方法和要求是：(1)腳線的連接工作可由經(jīng)過專門訓(xùn)練的班組長協(xié)助爆破工進行。爆破母線連接腳線，檢查線路的通電工作，只準爆破工1人操作。與聯(lián)線無關(guān)的人員都要撤離到安全地點。(2)聯(lián)線前必須認真檢查瓦斯?jié)舛?、頂板、兩幫、工作面煤壁及支架情況，確認安全方可進行聯(lián)線。(3)聯(lián)線時，聯(lián)線人員應(yīng)把手洗凈擦干，以免增加接頭電阻和影響接頭導(dǎo)通，然后把電雷管腳線解開，刮凈接頭，進行腳線間的扭結(jié)連接。腳線連接應(yīng)按規(guī)定的順序從一端向另一端進行。如腳線長度不夠，可用規(guī)格相同的腳線作連接線，聯(lián)線接頭要用對頭連接，不要用順向連接，不要留有須頭。當炮眼內(nèi)的腳線長度不夠需接長腳線時，兩根腳線接頭位置必須錯開，并用膠布包好，防止腳線短路和漏電。聯(lián)線接頭必須扭緊牢固，并要懸空，不得與任何物體相接觸，如圖3-17所示。(4）電雷管腳線間的聯(lián)接工作完成以后，再與聯(lián)接線連接。2．聯(lián)線方式常用聯(lián)線方式有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)等。(1)串聯(lián)。串聯(lián)就是依次將相鄰的兩個電雷管的腳線各一根互相連接起來，最后將兩端剩余的兩根腳線接到爆破母線上，再將爆破母線接入電源。這種聯(lián)線方式操作簡便，不易漏接或誤接，速度快，便于檢查，通過網(wǎng)路的電流較小，適用于發(fā)爆器作電源，使用安全，因此在煤礦井下使用最為普遍。缺點是在串聯(lián)網(wǎng)路中有一個電雷管不導(dǎo)通或在一處開路，全部電雷管將拒爆。在起爆能不足的情況下，由于每個電雷管的感度有所差異，往往導(dǎo)致感度高的電雷管先爆，電路被切斷，使感度低的電雷管不爆。(2)并聯(lián)。將所有電雷管的兩根腳線分別接到網(wǎng)路的兩根母線上，通過母線與電源聯(lián)接。在并聯(lián)網(wǎng)路中，某個電雷管不導(dǎo)通，其余的電雷管也可以起爆，能夠避免電雷管感度差異造成的丟炮。這種網(wǎng)路雖然總電阻小，要求起爆電源的電壓小，但所需的網(wǎng)路總電流較大。(3)混聯(lián)?；炻?lián)可以分為串并聯(lián)和并串聯(lián)兩種。當一次起爆炮眼數(shù)目較多時，則需采用串并聯(lián)或并串聯(lián)。串并聯(lián)是將電雷管分組，每組串聯(lián)接線，然后各組剩余的兩根腳線分別接到爆破母線上。并串聯(lián)是將各組電雷管并聯(lián)，然后將各組串聯(lián)起來。在井下掘進工作中一般很少采用并聯(lián)和混聯(lián)。當出現(xiàn)全網(wǎng)路不爆時，可采用中間并聯(lián)法排除故障。（五）爆破爆破前，班組長必須親自布置專人，在警戒線和可能進入爆破地點的所有通路上擔任警戒工作。警戒人員必須在安全地點警戒。警戒線處應(yīng)設(shè)置警戒牌、欄桿或拉繩等標志。(2)爆破前，班組長必須清點人數(shù)，確認無誤后，方準下達起爆命令。(3)當班的炮眼必須當班爆破完畢。在特殊情況下，如果當班留下尚未爆破的裝藥炮眼，當班爆破工必須向下一班爆破工在現(xiàn)場交接清情況。(4)爆破作業(yè)時應(yīng)嚴格執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”?！耙慌谌龣z制”就是在采掘工作面裝藥前、爆破前和爆破后必須檢查爆破地點附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?，若瓦斯?jié)舛冗_到1%及以上時，嚴禁裝藥爆破。執(zhí)行“一炮三檢制”的目的是為了加強瓦斯檢查工作，防止漏檢，避免在瓦斯超限的情況下爆破?！叭诉B鎖放炮制”就是爆破前，爆破工在檢查聯(lián)線工作無誤后，將警戒牌交給班組長，由班組長親自派專人警戒，并檢查頂板、支架與工具設(shè)備等情況，經(jīng)清點人數(shù)，確認無誤后，將爆破命令牌交給瓦斯檢查員，由瓦斯檢查員檢查瓦斯、煤塵濃度合格后，將自己攜帶的爆破牌交給爆破工，爆破工吹哨后爆破，爆破后三牌各歸原主?！叭诉B鎖放炮制”實質(zhì)上是一種責(zé)任制，其目的是督促爆破工、瓦斯檢查員和班組長各盡其責(zé)，確保爆破工作的安全。如不能有效執(zhí)行“三人連鎖放炮制”，則可能出現(xiàn)不必要的災(zāi)害和損失。如某礦開拓三隊早班進行爆破作業(yè)，恰逢維修隊人員給該隊工作面延接風(fēng)水管路，因班長未能清點工作面所有人員，把急于接好管路的維修隊人員王某當場炸死。（六）爆破后必須進行的工作1、巡視爆破地點。爆破后，待工作面的炮煙被吹散，爆破工、瓦斯檢查工和班組長必須首先巡視爆破地點，檢查通風(fēng)、瓦斯、煤塵、頂板、支架、拒爆、殘爆等情況。檢查工作應(yīng)由外向里進行，如有危險情況，必須立即處理。在開鑿或延深立井井筒爆破后，先通風(fēng)，并仔細檢查井筒，清除崩落在井圈上、吊盤上或其他設(shè)備上的矸石，然后按規(guī)定的時間方可乘吊桶檢查井底工作面。乘吊桶時，吊桶不得蹾撞工作面，防止散落在煤、巖中的起爆藥卷、殘藥，在吊桶的沖擊和重壓下，發(fā)生爆炸，造成人員傷亡。2、撤除警戒。爆破結(jié)束后，爆破工要報告班組長，有布置警戒的班組長親自撤回警戒人員。3、發(fā)布作業(yè)命令。只有在工作面的炮煙吹散，警戒人員按規(guī)定撤回，檢查瓦斯后不超限，影響作業(yè)安全的被崩倒、崩壞的支架已經(jīng)修復(fù)的情況下，班組長才能發(fā)布人員可進入工作面正式作業(yè)的命令。4、灑水降塵。爆破后，爆破地點附近20m的巷道內(nèi)，都必須灑水降塵。5、處理拒爆。發(fā)現(xiàn)并處理拒爆時，必須在班組長直接指導(dǎo)下進行處理，并應(yīng)在當班處理完畢，如果當班未能處理完畢，爆破工必須同下一班爆破工在現(xiàn)場交接清楚。6、驗炮后，爆破工作面無爆破故障或爆破故障已處理完畢，爆破工作已經(jīng)完成，爆破工應(yīng)將爆破母線、發(fā)爆器、瓦斯檢定器等工具收拾整理好。并經(jīng)班組長同意，方可離開工作面。第三節(jié)特殊情況下的爆破1．巷道貫通爆破巷道貫通必須有準確的測量圖，每班在圖上填明進度。當貫通的兩個工作面相距20m（沖擊地壓煤層掘進工作面相距30m)時，地測部門必須事先下達通知書，并且只準從一個工作面向前接通。停掘的工作面必須保持正常通風(fēng)，經(jīng)常檢查風(fēng)筒是否脫節(jié)，還必須正常檢查工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋咚節(jié)舛瘸迺r，必須立即處理。掘進的工作面每次裝藥爆破前，班組長必須派專人和瓦斯員共同對停掘的工作面檢查工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?。瓦斯?jié)舛瘸迺r，先停止掘進工作面的工作，然后處理瓦斯。只有在兩個工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷荚?00以下時，掘進的工作面方可裝藥爆破。每次爆破前，在兩個工作面必須設(shè)置柵欄和有專人警戒。間距小于20m的平行巷道，其中一個巷道爆破時，兩個工作面的人員都必須撤至安全地點。除以上規(guī)定外，還應(yīng)達到下述要求：(1)測量人員在巷道貫通前，必須勤給中、腰線，鉆眼工和爆破工要嚴格按中、腰線調(diào)整方向和坡度，布置炮眼。(2）貫通爆破前，要加固貫通地點支架，背好幫頂，防止崩倒支架或冒頂埋人。(3)距貫通地點5m內(nèi)，要在工作面中心位置打探眼，探眼深度為進度的2倍，眼內(nèi)不準裝藥，在有瓦斯工作面，爆破前將探眼用炮泥封死。(4）與停掘已久的巷道貫通時，還應(yīng)在貫通前嚴格檢查停掘巷道的瓦斯、煤塵、支架和頂板，發(fā)現(xiàn)間題立即處理，否則不準貫通。(5)由班組長指派警戒人員，并親自接送。在班組長或班組長指定的專人來接以前，警戒人員不得擅離崗位。(6)按預(yù)測位置應(yīng)貫通而未貫通時，應(yīng)立即停止掘進，查明原因，重新采取貫通措施。2．遇老空區(qū)爆破老空區(qū)往往積存有大量的水、瓦斯和其他有毒有害氣體，如果不慎爆破掘通老空區(qū)，就可能發(fā)生突然涌水、人員中毒和瓦斯爆炸等惡性事故。因此，在接近老空區(qū)時，必須采取相應(yīng)的安全措施：(1)爆破地點距老空區(qū)15m前，必須通過鉆探眼等有效措施，探明老空區(qū)的準確位置和范圍、瓦斯、積水及發(fā)火等情況，針對查明的情況，修正或調(diào)整安全措施，否則不準裝藥或爆破。(2)穿透老空區(qū)爆破時，必須撤離人員，并在無危險地點爆破。爆破后，必須在查明老空區(qū)情況，確認無危險時才允許恢復(fù)工作。(3）鉆眼時，發(fā)現(xiàn)煤（巖）變松軟、炮眼內(nèi)出水異常、工作面溫度驟高驟低、瓦斯量增大等異常情況，說明工作面已臨近老空區(qū)，必須查明原因，采取措施。爆破條件具備時才可以裝藥爆破。(4）必須堅持“有疑必探，先探后掘”的原則，發(fā)現(xiàn)異常情況，必須查明原因，采取措施，否則不準裝藥爆破，以免誤通老空區(qū)，發(fā)生透水、透火、大量涌出瓦斯以及瓦斯爆炸等事故。3．接近積水區(qū)的爆破透水是煤礦五大自然災(zāi)害事故之一。由于積水區(qū)資料不全或測量不準，往往容易發(fā)生