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1矿山爆破安全1前言爆破是采矿工程中破碎岩石的最主要手段，目的是把坚硬矿岩体破碎为适中的块度，为装运工作提供良好的条件。露天矿山主要爆破作业区：开拓台阶、采掘面；坑采矿山主要爆破作业区：巷道掘进面、采场回采区、地下硐室。次要爆破作业区：矿石的二次爆破、采场强制放顶、放矿通斗。前言爆破的两种危害形式：直接危害与诱发矿难１、直接危害：飞石、冲击波、地震波、炮烟和噪声对爆点周围的人员、设备、设施和建构筑物的危害和威胁。２、诱发矿难：矿坑冒顶、老窿或岩溶透水、瓦斯矿尘爆炸等重大安全事故，对矿山安全和经济效益具有极大的威胁。爆破安全——爆破器材保管安全、爆破作业安全、爆破事故处理。3《爆破安全》课程纲要第一节矿用炸药第二节起爆器材及起爆方法第三节露天爆破方法第四节井下爆破方法第五节爆破安全技术第一节矿用炸药本节主要内容一、工业炸药应满足的五项基本要求二、炸药的五项主要性能指标三、常用矿用炸药一、选用的工业炸药应满足的五项基本要求：（P202L15）（1）爆炸性能好。具有足够的爆炸威力，以满足不同矿岩的爆破需要。（2）具有适中的起敏感度。既能保证生产、贮存、运输和使用过程中的安全，又能保证使用操作中方便顺利地起爆。（3）其组分配比应达到零氧平衡或接近于零氧平衡。以保证爆炸后有毒气体生成量少，同时炸药中应不含或少含有毒成分。（4）有适当的稳定贮存期。在规定的贮存时间内，不应变质失效。（5）原料来源广泛、工艺简单、价格便宜。第一节矿用炸药5炸药性能指标分类表性能类型一级指标二级指标三级指标反应性能感度热感度爆发点（温度）、火焰感度、热分解性能机械感度冲击感度、摩擦感度起爆感度极限药量殉爆感度殉爆距离静电感度电火花能炮烟有毒气体氧平衡率爆炸性能热化学参数爆热、爆温、爆容、爆速、爆压爆破功爆力、猛度二炸药的五项主要性能指标第一节二、炸药性能指标（一）氧平衡炸药中的四种主要元素：氧、氢、碳、氮。炸药爆炸时可能产生的气体：水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物第一节二、炸药性能指标反应顺序：1．O+H→H2O2．O+C→CO有毒3．O+CO→CO24．O+N→NO2，NO有毒4（一）氧平衡—炸药中氧含量与氢、碳、氮含量的关系，是衡量某种炸药可能产生有毒气体多少的一项重要指标。炸药氧平衡的三种情况（负氧平衡、零氧平衡、正氧平衡）：(1)负氧平衡。炸药氧含氧量不足，碳、氢元素未能完全氧化。负氧平衡炸药会产生大量、有毒的一氧化碳气体。(2)零氧平衡。炸药含氧量刚好将碳、氢元素完全氧化，一氧化碳都转化为二氧化碳，而氮氧化物又未能生成。零氧平衡炸药所能产生有毒气体最少。(3)正氧平衡。炸药含氧量过多，能把氮转化氮氧化物。正氧平衡炸药会产生大量、有毒的氮氧化物气体。炸药氧平衡指标的使用：地下坑采——通风条件条件不好，应尽量选用零氧平衡炸药；露天开采——通风条件条件较好，可适当放宽对炸药氧平衡的要求。第一节二、炸药性能指标5（二）爆力炸药爆炸所产生的冲击波和爆轰气体对周围物体的压缩、破坏和抛移的能力。炸药的爆力愈大，破坏岩石愈多。炸药爆力测定方法有二种：1、铅柱扩孔法2、爆破漏斗法第一节二、炸药性能指标3（三）猛度炸药爆炸对直接接触的固体介质局部产生破碎的能力。猛度愈大，岩石被粉碎得越厉害。炸药猛度测试方法铅柱压缩法第一节二、炸药性能指标2（四）爆速爆速——爆炸在药柱中的传播速度。单位：m/s或km/s。爆速的测定方法：爆速仪法爆轰波—炸药爆炸时产生的冲击波。第一节二、炸药性能指标2（五）殉爆距离殉爆——一个药包（卷）爆炸后，引起另一个与它不相直接接触的邻近药包（卷）爆炸的现象。殉爆距离——主发药包引爆被发药包的最大距离。它反映了炸药对冲击波的敏感度。殉爆距离的测定：在地面上挖出一个与药卷相同的半圆槽，将两药卷放入槽内，中心对正，量好两药包的距离，随后起爆主发药包，使被发药包爆炸，逐步改变距离，重复试验，直到不殉爆为止。发生殉爆的最大距离，即为该炸药的殉爆距离。殉爆距离的使用：在炸药厂和危险品库房的设计中，用于确定安全距离。第一节二、炸药性能指标4三、常用矿用炸药主要内容（一）炸药种类1、起爆药2、猛炸药（二）炸药混装车（三）工业炸药的使用环境分类第一节三、常用矿用炸药1、起爆药对外界作用敏感，加热、摩擦、撞击均较易引起爆炸。起爆药主要用于制造起爆器材。常用起爆药有叠氮化铅、雷汞、二硝基重氮酚等。第一节三、常用矿用炸药2、猛炸药猛炸药，品种繁多。工业炸药大多采用硝酸铵作为氧化剂，配合其他的组分制作而成。可以分为硝铵类粉状炸药和含水硝铵类炸药两个系列。第一节三、常用矿用炸药硝铵类粉状炸药含水硝铵类炸药炸药名称主要特征炸药名称主要特征铵梯炸药硝酸铵、TNT、木炭组成浆状炸药铵梯炸药的发展铵油炸药硝酸铵、燃油、木粉组成水胶炸药浆状炸药中添加交联剂铵松蜡炸药硝酸铵、松香、石蜡、木粉组成乳化炸药铵油炸药的发展铵沥蜡炸药硝酸铵、沥青、石蜡、木粉组成硝铵类粉状炸药：以硝酸铵为其主要成分，是目前用量最大、品种最多的一大类混合炸药。其外观为粉状，大多抗水性能差，不能在有水炮孔中装填使用。含水硝铵类炸药：含较大量水分的炸药，适用于有水炮孔的爆破作业。其中以乳化炸药的生产使用最为普及。第一节三、常用矿用炸药21.硝铵类粉状炸药以硝酸铵为其主要成分，目前国内外工程爆破中用量最大，品种最多的混合炸药。其外观为粉状，抗水性能差，一般不能在有水炮孔中装填使用。2.含水硝铵类炸药含大量水分的炸药（粉状工业炸药严格控制在很低的含水率≤0.5%），特别适用于有水炮孔的爆破作业。其中以乳化炸药的生产使用最为普及。第一节三、常用矿用炸药目前用量最多的2#岩石粉状铵梯炸药第一节三、常用矿用炸药铵梯炸药具有材料来源广泛，生产、使用方便，起爆感度好，威力高等特点，曾经是我国工业炸药的主导品种，广泛用于露天爆破、地下爆破。由于梯恩梯毒性强、安全性能和防水性能差，国防科工委、公安部于2008年3月《关于做好淘汰导火索、火雷管、铵梯炸药相关工作的通知》正式宣布在全国范围停止了铵梯炸药、导火索和火雷管的生产、销售；并规定在6月30日以后，禁止使用。第一节三、常用矿用炸药乳化炸药是美国的专利技术，1972年后传入我国。乳化炸药是混合炸药。由于其低成本、高安全性以及优异的爆轰性能和防水性能，现已成为工业炸药更新换代的新型含水炸药。乳化炸药的特点第一节三、常用矿用炸药不同包装规格的含水炸药和胶质炸药铵油炸药原料来源丰富、加工工艺简单，成本低廉，生产、运输和使用较安全，具有较好的爆炸性能。铵油炸药的爆炸性能不如铵梯炸药，威力较小，感度较低，储存期短，储存期间容易渗油而使爆炸性能大大恶化。铵油炸药感度较低，一般不具有雷管起爆感度，需用中继起爆药包或起爆具起爆，并具有吸湿结块性（粉状品），不能用于有水的工作面爆破。第一节三、常用矿用炸药乳化炸药的生产工艺流程第一节三、常用矿用炸药（二）炸药现场混装车现场装药车制药、运药、装药三种功能。采用混装车替代人工装药是露天穿孔爆破工艺的重大变革之一。分为：铵油炸药混装车、浆状炸药混装车、乳化炸药混装车、多功能炸药混装车等几种类型。第一节三、常用矿用炸药炸药现场混装车第一节三、常用矿用炸药煤矿（安全）型炸药——准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药，包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山。岩石型炸药——准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药，但不包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山。露天型炸药——只准许在露天爆破工程中使用的炸药。1、煤矿（安全）型炸药和岩石型炸药爆炸时所产生的有毒气体不能超过安全规程所允许的量。2、煤矿（安全）型炸药爆炸时还必需保证不会引起瓦斯或矿尘爆炸。第一节三、常用矿用炸药（三）工业炸药使用环境分类一、概述二、火雷管起爆法三、电雷管起爆法四、导爆索起爆第二节起爆器材与起爆方法第二节一、概述一、概述1、起爆器材和工具：雷管（火、电）、导火索、导爆索、导爆管、继爆管、测试仪表及放炮器等。起爆方法不同、相应所需的器材也有所不同。（P206L-1）2、起爆方法可分为：电力起爆法、非电力起爆法、无线遥控起爆法三类。常用的是前面两类。非电起爆法又可分为火花起爆法、导爆索起爆法，非电导爆管起爆法等。（P207L3）3、选择起爆方法的应考虑的主要因素（P207L5）（1）确保网路的连接与起爆安全可靠；（2）保证起爆顺序满足爆破效果的要求；（3）经济合理、降低爆破成本；简单地讲，要求使用的起爆方法能达到：安全、可靠、方便和经济。34、矿山爆破工程中的警戒与信号（P209L1）（1）爆破警戒在爆破工作开始前，先确定危险区的边界，在边界的通道上设置岗哨并挂上“爆破危险区，不准入内”的标志。（2）爆破作业的三次信号爆破作业必须同时发出音响和视觉信号，通常信号分三次发出：第一次信号——预告信号。所有无关人员应立即撤到危险区之外，或撤至指定的安全地点。并向危险区边界派出警戒人员。第二次信号——起爆信号。确认人员、设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，方准发出起爆信号。根据这个信号爆破员才能起爆。第三次信号——解除警戒信号。未发出解除警戒信号前，岗哨应坚守岗位，经检查确认安全后，方准发出此信号。第二节一、概述5第二节一、概述5、定时爆破制度爆破作业是矿山生产危险性较大的工序之一。因此各企业应规定每天固定的爆破时间，实行定时爆破制度。在雷雨天、夜间和雾天禁止进行露天爆破作业。（P209L9）二、火雷管起爆法原理：利用导火索燃烧时喷射出来的火焰引起火雷管爆炸进而引爆药包。起爆材料：火雷管，导火索。第二节二、火雷管起爆法国防科工委、公安部于2008年3月《关于做好淘汰导火索、火雷管、铵梯炸药相关工作的通知》正式宣布在全国范围停止生产、销售；并规定在6月30日以后，禁止使用并全部销毁。1火雷管第二节二、火雷管起爆法导火索导火索又叫导火线，用于引爆火雷管。第二节二、火雷管起爆法第二节二、火雷管起爆法常用的工业炸药起爆方法可分为：电力起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法，一般深孔爆破多用电力起爆法和导爆管起爆法。普通电雷管爆破工地现场的电力起爆三、电雷管起爆法1.工业雷管工业雷管的分类1.1电雷管瞬发电雷管、秒和半秒电雷管、毫秒电雷管脚线引火头卡口塞延期电雷管，又称迟发雷管，即通电后不立即发生爆炸，而是要延后一定时间后才发生爆炸。第二节三、电管起爆法（一）电雷管依靠电引火元件点燃起爆药；或通过点燃延期药（对延期雷管而言）后，再点燃起爆药；进一步引爆加强药。第二节三、电管起爆法2毫秒电雷管有4个系列，常用第一系列，第二系列为煤矿专用（二）电力起爆用的导线第二节三、电管起爆法电雷管测试仪及起爆仪器电雷管测试仪电雷管起爆器测试仪器不能用万用电表代替，因万用电表的工作电流会超过30mA，能引起雷管爆炸。1.2非电导爆管雷管非电导爆管结构示意图1.3电子数码非电雷管（该雷管可自行编码确定雷管段数）1.4导爆索与继爆管（一般用于切大块石及预裂、光面爆破）普通导爆索：药芯13g/m，爆速6500m/s低能导爆索6g/m导爆索起爆法用法：用雷雷管起爆导爆索，由导爆索传爆并起爆药包起爆。特点：安全性能好；音响大、成本较高。用途：目前广泛使用。在工作面存在着杂散电流、雷电频繁的地区和季节，无法使用电力起爆时，可代替电雷管起爆；大型爆破网路、确保起爆可靠；深孔爆破。1.5塑料导爆管和连通元件（导爆管雷管的连接用）内壁91％黑索金，9％铝粉药量14~16mg/m爆速一般1950m/s塑料导爆管网络的连接元件（三通、四通等）导爆管混合联接网路导爆管并串联起爆网路导爆管簇并联起爆网路导爆索起爆法棉线普通导爆索结构1-芯线；2-黑索今或太安；3-内线层；4-中线层；5-沥青；6-纸条层；7-外线层；8-涂料层；9-防潮帽或防潮层导爆索第二节四、导爆索起爆法导爆索的起爆药包加工绑扎法起爆结为了减少爆破事故，用于同一电爆网路中的电雷管应为同厂、同型号、同批的产品，这样的雷管差异较小，发火一致性提高。1.全电阻全电阻是电雷管最重要的性能参数，它表明电雷管在起爆网络中接受电力的能力，是正确设计电爆网络的主要依据，也是快捷检查、判断电爆网络状态的