露天煤礦高溫區(qū)爆破安全作業(yè)技術(shù)的思考

王大鵬

摘 要：煤炭作為最重要的能源之一，世界都在關(guān)注如何才能更好的對煤炭資源進行利用，還有重要的一點是對煤炭的開采上。煤炭開采過程是否安全高效，能夠直接影響到煤炭的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文主要根據(jù)現(xiàn)階段在煤炭采集過程中存在的問題出發(fā)，分析如何才能更好的提高采煤過程的效率，使采煤過程能更加的簡化，提高整個煤炭生產(chǎn)的數(shù)量和質(zhì)量，并且在此基礎(chǔ)上對采煤工藝進行分析。

關(guān)鍵詞：露天煤礦；高溫火區(qū)；爆破；安全技術(shù)

露天煤礦在開采的過程中，會輻射特別廣的范圍，并且爆破工作都是在地面進行的，這就會增加爆破范圍，使周圍的施工人員甚至是在礦區(qū)周圍生活的人員受到非常大的傷害。

1 高溫爆破存在的問題

1.1 高溫區(qū)的爆破鉆孔比較困難

因為煤層所在的區(qū)域巖石松脆，所以，在進行鉆孔時會發(fā)生自燃情況，這就給鉆機鉆孔的工作帶來難度，使鉆孔的孔壁不是特別的規(guī)整甚至?xí)霈F(xiàn)堵孔的情況。采煤工人在高溫區(qū)域受到嚴重的熏烤，還要忍受在裂縫區(qū)域產(chǎn)生的二氧化硫、硫化氫等有毒有害氣體的侵害。

1.2 在高溫區(qū)域進行灑水降溫方法存在的安全隱患問題

煤礦施工普遍使用的降溫方法為：往高溫孔注水，但是，這一方式的主要問題是，在注水的時候涼水遇到高溫的巖石會產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣高度甚至能夠達到數(shù)米，這樣就很可能發(fā)生傷人事件。在西部水源缺乏的地區(qū)，在冬季結(jié)冰期間，取水成為非常困難的事情，這也成為注水降溫的難題。

2 高溫火區(qū)爆破安全技術(shù)措施

2.1 高溫火區(qū)滅火技術(shù)

1）地表覆蓋技術(shù)。這種方法主要使將開采區(qū)域的土壤在次填回到存在高溫的裂縫之中或者是存在著廢氣的礦井之中，這樣可以幫助把火源與空氣中的氧氣隔離起來，這樣火源沒有了氧氣的支持也就窒息了，降低威脅。這種方法的弊端是工程量非常大，并且滅火所用時間也比較長，不能單獨使用。2）鉆孔注漿法。這種方法要比上面講到的方法簡單，就是把水、黃土以及一些其他的能夠阻止燃燒的材料按照一定比例混合之后，形成能夠具有流動性的漿狀液體，然后，把混合的液體通過輸液泵注入到地表的裂縫或者是存在火源的煤層之中，這樣可以借助液體的流動性把阻止燃燒的物質(zhì)帶入到燃燒區(qū)域之中，就能隔絕氧氣而把煤炭冷卻掉。采用這種方法滅火時，需要使?jié){狀的阻燃液體同時滿足以下幾點要求：首先，時黃土的顆粒直徑，一定不能大于2mm，而黃土中所含有的細小顆粒也需要占據(jù)整個黃土總量的74%以上，同時，細小顆粒的直徑要不小于1mm；形成的漿狀液體其密度要達到2.43g/m3～2.88g/m3，同時還要滿足脫水性和穩(wěn)定性較好的性能；漿狀液體在填漏和包裹浮煤時，滲透性一定要非常強，這樣才能更好的阻燃；最需要滿足的條件是能夠就地取材。3）剝離滅火技術(shù)。這是一種通過用玻璃臺和貯水裝置把煤礦高溫火區(qū)進行強制注水的方法，讓高溫火區(qū)從下往上一點點對火區(qū)進行分臺剝離的方法，通過這樣的方式把火體一點點清除直至全部滅掉。這種方式是一種能夠徹底把火熄滅的有效方式，但是，這種方法的缺點是技術(shù)和流程非常復(fù)雜，在操作過程中需要運用非常多的設(shè)備并且投資非常大，對于火源埋藏比較淺的區(qū)域效果很好，但是對那些火區(qū)范圍特別大而火勢較大的地方，并不建議用這樣的方式。

2.2 爆破器材的選擇

為了保證高溫火區(qū)的爆破安全，除了在滅火技能上進行優(yōu)化，還需要從爆破的原材料上下功夫，選擇一些安全的材料，避免出現(xiàn)安全事故。把爆破溫度控制在火源能夠燃燒的溫度之下，可以用這樣的方式把溫度保持在一定的范圍內(nèi)，使爆破更加安全。在炸藥原材料的選擇上，最需要達到的一點就是要有耐熱性。

目前，耐熱性能比較好的炸藥有PCS22、44、66等，這些炸藥可以在200℃高溫以下代替?zhèn)鹘y(tǒng)的炸藥使用。這種炸藥現(xiàn)在普遍的應(yīng)用范圍在航天、核技術(shù)上。但是，這種炸藥的價格非常高，如果是范圍特別大的露天煤礦的爆破中，并不能廣泛的使用這種炸藥進行爆破?，F(xiàn)在一般在露天煤礦的高溫爆破中，采取的是銨油、銨梯、 乳化等常規(guī)的炸藥，這種炸藥有優(yōu)點也有缺點。例如，在某次露天煤礦爆破中，成功的將爆破火區(qū)的溫度控制在了80度，這三種炸藥成功的正常引爆了，但是，在恒溫四個小時的降溫爆破之后，吸收了大量的濕氣溫度下降速度非?？?，這樣就影響了使用效果。銨梯本身含有敏化劑，這種炸藥對環(huán)境有污染性，爆炸散發(fā)出來的物質(zhì)也對人體造成非常大的傷害，并且在爆破中運用的乳化炸藥在130度的條件下需要爆破六個小時才能失去效果，這樣就影響了整個炸藥爆破的速度。所以，在大型的露天煤礦高溫火區(qū)爆破時，要選擇抗水性好的乳化炸藥，這樣既能保證安全，又能保證效率。

在引爆過程中選擇的起爆器，一般會選擇用電雷管和引爆索兩種，但是，經(jīng)過實踐證明了在高溫火區(qū)的爆破過程中，引爆索是一種比電雷管安全性能更高的材料，尤其是在高溫的條件下，更能顯示出引爆索的優(yōu)越性。在高溫環(huán)境中，電雷管的保護膜會發(fā)生變形甚至熔化，有的腳線都可能會出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，達到130度高溫之后直接發(fā)生自爆。

引爆索在130度高溫環(huán)境下，相對比較穩(wěn)定些，不會產(chǎn)生自爆現(xiàn)象，并且在作為引爆材料上，操作起來更加簡單方便，縮短爆破時間，保證技術(shù)人員和現(xiàn)場人員的安全性。使用這種材料對后期的降溫注水影響也不大，還能在注水炮孔的環(huán)境中正常使用。

防護材料的選擇上，一定要選擇耐高溫、防水性強的材料，還要保證經(jīng)濟性、環(huán)保性。目前，我國使用最多的就是隔熱PVC管、石棉等材料，還有一種是海泡石。海泡石的優(yōu)點是能夠耐得住100度甚至以上的高溫，并且這種材料的價格合理，應(yīng)用比較廣泛。

2.3 高溫火區(qū)爆破技術(shù)規(guī)范

在煤礦進行爆破工作之前，首先要做的是對炮孔溫度進行測量，并且對溫度進行標記，裝藥之前把炮孔清理干凈，把適用的藥包按照編號和劑量堆好，再對炮孔進行注水降溫，把溫度控制在80度以下。注水降溫之后，就需要對炮孔的深度進行測量，防止出現(xiàn)巖石脫落而導(dǎo)致變遷情況，根據(jù)變化調(diào)整炸藥的藥量，然后確定需要爆破的最大空數(shù)，指定技術(shù)人員對炸藥進行填裝。在爆破區(qū)域有常溫孔和高溫孔的時候，需要先把炸藥填入到常溫孔然后再裝入高溫孔，同時，裝入的時間不能太長。在炸藥裝完之后就需要馬上填塞炮泥，確認密封之后就馬上起爆。如果堵孔情況發(fā)生，需要用炮桿進行處理，但是，處理需要在兩分鐘內(nèi)進行，兩分鐘沒有處理好就需要馬上撤離。

總之，露天煤礦高溫火區(qū)進行爆破時，一定把安全性放在首位，從炸藥的成分、引爆器材料的選擇以及滅火的源頭、溫度的控制等多方面進行管控，保證爆破工作萬無一失。

參考文獻：

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