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煤矿爆破安全1城市现代化的建设，源于能源的开发与利用煤矿爆破安全2云南省煤矿安全技术培训中心注册安全工程师注册安全评价师采矿工程师电话：0871-5892926QQ：869754582手机：13888396330张辉煤矿爆破安全煤矿爆破安全3《煤矿爆破技术》课题：1、爆破人员的要求2、爆破材料和爆破器材3、爆破技术4、爆破作业安全5、爆破事故的预防和处理授课思路：煤矿爆破安全41.分析目的：根据讲授内容，对课题要求认真分析，研究教材对课题内容讲述的特点与合理性；参看相关教材，对授课内容进行适当的处理与编排，力使授课内容达到合理科学、系统完整。2.课程参考教材参考教材：《煤矿安全规程》《矿用起爆材料》（煤矿工业出版社）《矿长总工程师》（煤炭工业出版社）《炸药爆炸理论基础》《采掘区队长》（煤炭工业出版社）《爆破工》（煤炭工业出版社）一、教材分析煤矿爆破安全5二、教学理念分析应用教育就是培养技工要针对工业应用教育，以实际工作需要的技术与技能为主，造就对工作环境熟悉、实际操作能力较高的操作者，这尤其是煤炭安全培训教育机构所遵循的教育方向。明确了教学理念与方向，我们就会有明确的路线去遵循教学规律，组织教材内容，使用教学工具，收集教学素材，研究教学方法，体现教学内容；明确使课程内容和教学方法达到更高合理性、科学性、系统性、完整性的教学水平。煤矿爆破安全61、掌握爆破材料和爆破器材、爆破技术2、掌握爆破作业安全与爆破事故的预防和处理教学目的教学重点教学难点爆破技术1、爆破技术2、爆破作业安全、爆破事故的预防和处理三、教学目的、知识重点和难点3、掌握煤矿爆破安全管理和安全检查的方法煤矿爆破安全7序自从人类发明了炸药，它就被广泛的应用于许多领域。炸药在煤矿的使用，让煤矿告别了原始的开采方式。使广大矿工从繁重的劳动中解脱出来，也使煤矿得到了迅速发展。但是，炸药也给煤矿和煤矿工人带来了许多灾难。爆破崩人、炮烟熏人、爆破引起瓦斯、煤尘爆炸、引起矿井火灾等等事故层出不穷。例如：2004年11月28日，陕西省陈家山煤矿瓦斯爆炸，死亡166人；2005年3月19日，山西省细水煤矿瓦斯爆炸，死亡72人；2005年11月27日，黑龙江东风煤矿煤尘爆炸，死亡171人，都是放炮引发的特别重大事故。2008年6月13日11时左右，山西省吕梁市孝义安信煤业有限公司主井底发生炸药爆炸事故，造成34人死亡。煤矿爆破安全8•爆破工程最重要的是保障安全。•爆破安全包括两个含义：一是不出现异常爆破现象；二是对周围人、物不造成破坏。•特点：•基本特性在于对安全的高度重视。•另一特点在于对爆破作业人员的素质有较高的要求。•统计分析发现：•造成爆破事故的主要原因是爆破作业人员素质差、安全意识差和违章作业。煤矿爆破安全9煤矿井下爆破作业人员证件的要求•煤矿井下爆破作业，必须由依法培训、考核合格，持有《爆破员作业证》的专职放炮员担任。在煤与瓦斯（二氧化碳）突出煤层中，专职放炮员的工作必须固定在一个工作面。－煤炭部《煤矿用爆破器材管理规定》•井下爆破工作必须由专职爆破工担任。在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤层中，专职爆破工必须固定在同一工作面工作。－《煤矿安全规程》316条•首先公安－《爆破员作业证》•同时安监－《特种作业人员操作资格证》煤矿爆破安全10课程内容第一部分煤矿爆破基础知识第二部分爆破技术第三部分爆破作业安全第四部分爆破事故的预防及处理煤矿爆破安全11第一部分煤矿爆破基础知识•爆破基础知识•爆破器材—炸药•爆破器材—电雷管•爆破器材—发爆器煤矿爆破安全12第一部分煤矿爆破基础知识•一、爆破基础知识•爆炸是某一种物质在发生迅速物理或化学变化时，系统本身的能量借助于气体的急剧膨胀而转化为对周围介质做机械功，同时伴随有强烈的放热、发光和声响等效应的现象•爆炸分类：物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种类型。•爆炸前后仅是物质形态发生变化，而其化学成分和性质没有改变的爆炸现象为物理爆炸；•爆炸前后，物质的化学性质发生变化的爆炸为化学爆炸，炸药爆炸就是典型的化学爆炸；•核爆炸是由于核聚变或核裂变反应放出巨大的能量而造成的爆炸煤矿爆破安全13爆炸的三要素•1、反应过程大量放热:放热是化学爆炸反应得以自动高速进行的首要条件,也是炸药爆炸对外做功的动力。•2、反应过程极快：爆炸在瞬间完成。同样的1kg梯恩梯和1kg煤相比，煤的放热量为梯恩梯的1倍，但梯恩梯完全爆炸只需要十万分之一秒，而煤却要几十分钟。•3、生成大量气体：一个化学反应，即使具备了前两个条件，而不具备生成大量气体，不属于爆炸。煤矿爆破安全14自由面和最小抵抗线被爆破的岩体或煤体与空气接触的界面叫自由面。从装药中心到自由面的最短距离称为最小抵抗线。在井巷掘进中，爆破前只有一个自由面，经掏槽爆破后，创造出第二个自由面。炮眼装药可利用的自由面越多，爆破效果就越好。如果存在多个自由面，在进行炮眼布置时，需要考虑最小抵抗线。《煤矿安全规程》第三百二十九条规定，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。浅眼装药量爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度不得小于0.3m。煤矿爆破安全15煤矿爆破安全16最小抵抗线小于规定值时，就会威胁安全。炸药爆炸时，其冲击波首先沿最小抵抗线方向发生破坏，如果最小抵抗线小于规定值，就不会达到一个好的爆破效果，同时，炸药爆炸反应不彻底，爆炸生成的灼热固体颗粒也容易引燃或引爆瓦斯和煤尘。因此，在工作面布置炮眼时一定要考虑到最小抵抗线的规定。煤矿爆破安全17必须是煤矿许用•二、爆破材料—炸药•炸药是具备化学爆炸条件的物质。在外界能量作用下，自身能够进行高速化学反应并产生大量高温、高压气体和热量的物质。•常用的煤矿许用炸药有：硝铵炸药和乳化炸药煤矿爆破安全18炸药爆炸感度是指炸药在外界起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。感度的高低以激发炸药爆炸反应所需起爆能的大小来衡量。炸药起爆时所需起爆能越小，表示炸药感度越高，反之，所需起爆能越大，则表示炸药感度越低。炸药的感度可分为热感度、机械感度、起爆感度、静电感度、殉爆感度这五个方面。炸药的感度煤矿爆破安全19炸药起爆能的形式•1、机械能•2、热能•3、爆炸能•井下爆破工程常用的起爆能有爆炸能和热能，如电雷管和煤矿许用导爆索等。井下禁止使用火雷管、导火索和普通导爆索。煤矿爆破安全20机械能•机械能是利用冲击或摩擦等机械能使炸药分子间产生剧烈的相对运动，并在瞬间使机械能迅速转化为热能，使炸药起爆。这种起爆能因为不安全、不方便，工业上很少采用。•但在炸药的储存、运输和使用中必须充分考虑机械能引起爆炸的可能，防止意外事故的发生。热能•热能是利用加热作用如火焰、火星、电热等形式使炸药起爆，这是一种基本形式。工业中使用的火焰起爆（导火索）和电阻热起爆（电雷管）就属于此类。•但在炸药的储存、运输和使用中必须远离热源。煤矿爆破安全21爆炸能•利用起爆材料爆炸后的爆炸能使炸药起爆，是爆破工程中使用最广泛的起爆形式。•常用的有雷管、导爆索和中继起爆药等爆炸能。煤矿爆破安全22铵梯炸药的组成成分•铵梯炸药又称硝铵炸药，它是以硝酸铵作为氧化剂和以梯恩梯作为敏感剂为主要成分，加入木粉、食盐等，按一定配比组成的混合炸药。•铵梯炸药的组成成分及其作用为：•1、硝酸铵•2、梯恩梯•3、木粉•4、石蜡和沥青•5、食盐煤矿爆破安全23硝酸铵•它是铵梯炸药的主要成分是一种敏感度很低的单质炸药，一般不能用雷管和导爆索起爆。硝酸铵是含氧较多的正氧平衡炸药。故常作为混合炸药的氧化剂。其主要优点是化学稳定性好，材料来源丰富，成本低廉，爆炸后无固体残留物，能生成最大容积的气体。主要缺点在于它的吸湿性和结块性，在水中、空气中均吸收水分，受潮后硬化结块，感度降低，无法起爆，铵梯炸药的性能主要受硝酸铵的影响。煤矿爆破安全24梯恩梯•梯恩梯的化学名为三硝基甲苯，在铵梯炸药中含量为7%～18%，化学稳定性好，不易变质。它的机械感度，热感度较低，但爆轰感度高，用工业标准雷管可以起爆。它不溶于水，在水中也能爆炸，爆炸威力较大，是一种负氧平衡的猛炸药。梯恩梯是铵梯炸药中的敏化剂，可以提高铵梯炸药的威力，改善传爆性能，与氧化剂硝酸铵相辅相成，弥补硝酸铵的不足。煤矿爆破安全25木粉•木粉用于铵梯炸药中，作为可燃剂，可以平衡硝酸铵中多余的氧；作为疏松剂可以起到阻止硝酸铵结块的作用。石蜡和沥青•石蜡和沥青都是防潮剂，在铵梯炸药中按不同比例加入，即为不同品种的抗水型铵梯炸药。石蜡和沥青都能形成油包水薄膜均匀地包履在硝酸铵颗粒表面上，可以降低硝酸铵的吸湿性，提高炸药的抗水性能。石蜡和沥青还是炸药中的可燃剂和疏松剂。煤矿爆破安全26食盐•食盐是铵梯炸药中的消焰剂和阻化剂。食盐是一种惰性物质，不参加爆炸反应。当炸药爆炸时，添加在炸药中的食盐被熔化，能吸收爆热，降低爆温，起到抑制爆炸的消焰剂作用。煤矿铵梯炸药中，以不同配比添加食盐，就成为不同品种的煤矿许用炸药。但食盐易受潮，有惰性，影响炸药的爆轰感度和爆轰稳定性，用量不宜过多。•硝酸铵、梯恩梯和木粉是铵梯炸药的必要成分，其它成分则根据需要而定，如抗水铵梯炸药需要另加石蜡和沥青，煤矿许用炸药则另加食盐。煤矿爆破安全27炸药分类炸药分类（三要素：热、气、快）经国家检测机关按特定的试验合格，允许在井下有瓦斯、煤尘爆炸危险条件下爆破作业时使用的炸药为煤矿许用炸药。使用条件煤矿爆破安全281、煤矿许用炸药的特点•1、根据炸药的安全等级限制炸药的爆热、爆温、爆压。•2、炸药配比应接近于零氧平衡。•3、爆炸后无灼热固体产物。•4、爆炸反应要完全。•5、炸药或爆炸产物中不能含有促进瓦斯连锁反应的成分。要加入消焰剂，从根本上抑制瓦斯引火。•6、排放的有毒气体量要符合国家标准。•7、有较好的起爆感度和传爆能力，保证稳定爆轰。煤矿爆破安全292、煤矿铵梯炸药的品种及适用条件•煤矿铵梯炸药的品种有：1、2、3号，号越小威力越大，号越大安全性越好。•2号、3号普遍使用•2号可用于低瓦斯矿•3号用于高瓦斯矿•煤与瓦斯突出矿井使用3级煤矿乳化炸药。煤矿爆破安全30矿用炸药硝酸铵类炸药含水炸药硝化甘油类炸药浆状炸药铵锑炸药廉价炸药粉状高威力炸药岩石铵锑炸药煤矿铵锑炸药铵油炸药铵沥蜡炸药铵松蜡炸药铵梯黑高威力炸药铵锑铝高威力炸药胶质炸药水胶炸药乳化炸药普通胶质炸药难冻胶质炸药煤矿爆破安全31煤矿炸药安全等级要求•（1）低瓦斯矿井的岩石掘进工作面必须使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药；•（2）低瓦斯矿井的煤层采掘工作面、半煤岩巷掘进必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药；•（3）高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。•（4）煤与瓦斯突出的工作面必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。•※同一工作面不得使用不同品种的炸药。煤矿爆破安全32互动：问题3号煤矿铵锑炸药可否用于高瓦斯矿井或者低瓦斯矿井的高瓦斯区域？煤矿爆破安全33炸药名称安全等级使用范围2号煤矿铵锑炸药一级低瓦斯矿井岩巷掘进2号抗水煤矿铵锑炸药一级低瓦斯矿井岩巷掘进一级煤矿水胶炸药一级低瓦斯矿井岩巷掘进3号煤矿铵锑炸药二级低瓦斯矿井3号抗水煤矿铵锑炸药二级低瓦斯矿井二级煤矿乳化炸药二级低瓦斯矿井三级煤矿水胶炸药三级煤与瓦斯突出矿井三级煤矿乳化炸药三级煤与瓦斯突出矿井四级煤矿乳化炸药四级煤与瓦斯突出矿井离子交换炸药五级煤与瓦斯突出矿井五级煤矿食盐被筒炸药五级溜煤眼煤与瓦斯突出矿井煤矿许用炸药品种煤矿爆破安全34三、电雷管•电雷管是一种用电流起爆的雷管。•电雷管的分类：•按作用时间分为瞬发电雷管和延期电雷管。•延期电雷管分为：•秒或半秒延期电雷管•毫秒延期电雷管；煤矿爆破安全35电雷管的主要结构•管壳、加强帽、电雷管装药、电引火装置和延期装置。煤矿爆破安全361、瞬发电雷管•瞬发电雷管由外壳、正、副起爆药、电桥丝和金属脚线等组成。外壳有纸的，有金属的，电桥丝有镍铬丝和康铜丝两种。•瞬发雷管为直插式引火装置，引发过程是由电流通过桥丝产生电阻热，瞬间点燃并起爆正起爆药，继而引