陳　華

(江西銅業(yè)股份有限公司永平銅礦)

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永平銅礦地下中深孔爆破安全管理

陳華

(江西銅業(yè)股份有限公司永平銅礦)

摘要永平銅礦地下開(kāi)采廣泛應(yīng)用了地下中深孔爆破，為保障安全生產(chǎn)，實(shí)施了爆破安全管理，通過(guò)嚴(yán)格把控爆破器材的運(yùn)輸、裝藥、連線、起爆等各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié),預(yù)防控制爆破所產(chǎn)生的危害，使地下中深孔爆破安全有序地進(jìn)行。

關(guān)鍵詞中深孔爆破安全管理危害控制

礦產(chǎn)資源開(kāi)采中，中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而且單次爆破作業(yè)量也越來(lái)越大，因此對(duì)爆破安全要求也越來(lái)越高。為保障礦山安全生產(chǎn)，永平銅礦為地下中深孔爆破作業(yè)制定了爆破安全管理計(jì)劃，通過(guò)嚴(yán)格把控爆破器材的運(yùn)輸、裝藥、連線、起爆等各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，預(yù)防控制了爆破可能產(chǎn)生的危害。

1礦山概況

永平銅礦為矽卡巖型銅礦床，礦區(qū)共探明銅金屬儲(chǔ)量131萬(wàn)t。礦區(qū)采用露天、地下聯(lián)合開(kāi)采的生產(chǎn)模式，露、地采礦量均為5 000 t/d。地下開(kāi)采礦體主要為Ⅱ#和Ⅳ#礦體，其中Ⅱ#礦體屬緩傾斜中厚礦體，Ⅳ#礦體屬急傾斜中厚礦體，均屬中等穩(wěn)固到穩(wěn)固。Ⅱ#礦體采用房柱嗣后充填法開(kāi)采，Ⅳ#礦體采用分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V方法開(kāi)采。地下開(kāi)采礦石儲(chǔ)量主要集中在200～-200 m，采用膠帶斜井-輔助斜坡道中段無(wú)軌開(kāi)拓運(yùn)輸方式，開(kāi)拓中段有150，100，50，0，-50，-100，-150，-200 m，目前已形成的中段有0、-50、-100，-150 m，中段高度為50 m。為防止地表陷落，保證露天和地下礦山生產(chǎn)的安全，以上兩種采礦方法均采用中深孔落礦。

采用YGZ-90型鉆機(jī)在鑿巖巷道內(nèi)鉆向上垂直扇形布置鉆孔，孔徑60 mm，排距1.5 m，孔底距1.5～2 m，孔深2～18 m；2#巖石乳化炸藥，藥卷φ50 mm，長(zhǎng)度400 mm，炸藥密度1.1 g/cm3，爆速4 200 m/s，人工裝藥；起爆器材為澳瑞凱公司生產(chǎn)的孔內(nèi)毫秒級(jí)延時(shí)非電雷管，孔底起爆，炮孔長(zhǎng)度超過(guò)8 m裝兩個(gè)起爆彈；微差爆破，同排炮孔雷管段別相同同時(shí)起爆，不同排炮孔間通過(guò)毫秒延期雷管控制其先后起爆順序，非電導(dǎo)爆系統(tǒng)起爆，每次爆2～3排炮孔，爆破炸藥使用量500～1 300 kg，爆破方量為1 200～4 000 t。

2爆破安全管理

2.1爆破器材運(yùn)輸管理

專(zhuān)人負(fù)責(zé)爆破器材的運(yùn)輸安全，運(yùn)輸車(chē)輛安全技術(shù)狀況應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家有關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，并按照規(guī)定懸掛或安裝符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的易燃易爆危險(xiǎn)物品警示標(biāo)志；駕駛員必須熟悉爆破器材特性，具有安全駕駛經(jīng)驗(yàn)并持有危險(xiǎn)品準(zhǔn)運(yùn)證；運(yùn)輸爆破器材的車(chē)輛必須有專(zhuān)人押運(yùn)，押運(yùn)人員必須持有公安部門(mén)頒發(fā)的《爆破物品押運(yùn)證》；按規(guī)定時(shí)間和規(guī)定路線將爆破器材運(yùn)送到指定地點(diǎn)，運(yùn)輸爆破器材車(chē)輛的車(chē)速不得超過(guò)20 km/h，在斜坡道上行走時(shí)，速度不得超過(guò)10 km/h；車(chē)頭車(chē)尾應(yīng)分別安裝特制的蓄電池紅燈作為危險(xiǎn)標(biāo)志，避免高峰期向地下運(yùn)輸爆破器材；雷管和炸藥應(yīng)分開(kāi)運(yùn)輸，車(chē)廂內(nèi)不得坐人，禁止吸煙和用火；爆破器材裝運(yùn)和卸載時(shí)要求押運(yùn)員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，注意輕拿輕放，不得碰撞、拋擲、側(cè)倒置[1-2]；裝卸現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置警戒，無(wú)關(guān)人員禁入。

2.2裝藥及起爆管理

永平銅礦采用2#巖石乳化炸藥，人工裝藥，連續(xù)不耦合裝藥。在裝入0.3～0.5 m炸藥后送入起爆彈，再裝剩余炸藥，裝藥系數(shù)為0.76左右，孔底起爆；炮孔長(zhǎng)度超過(guò)8 m應(yīng)裝入兩個(gè)起爆彈，一個(gè)距孔底0.3～0.5 m，另一個(gè)置于藥柱頂端0.5 m處；每節(jié)藥卷裝入炮孔內(nèi)后用塑料管捅緊，防止藥卷下滑產(chǎn)生拒爆，所有藥卷裝入后，用炮泥進(jìn)行簡(jiǎn)單堵塞或裝防墜器，防止藥卷掉落；爆破員應(yīng)按爆破設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的規(guī)定進(jìn)行操作，不應(yīng)自行增減藥量或改變填塞長(zhǎng)度;如確需調(diào)整，應(yīng)征得現(xiàn)場(chǎng)爆破工程技術(shù)人員同意并作好變更記錄；裝藥完成后，爆破工程技術(shù)人員根據(jù)爆破設(shè)計(jì)對(duì)本次爆破裝藥量、雷管使用量、每孔裝藥量及裝藥長(zhǎng)度進(jìn)行檢查、核對(duì)；確認(rèn)合格后，由施工人員進(jìn)行起爆網(wǎng)絡(luò)連接，起爆網(wǎng)絡(luò)連接由安環(huán)組現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、爆破工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)；在爆區(qū)入口做好安全警戒，除起爆人員外，其他人員全部撤離爆破危險(xiǎn)區(qū)至地表，并確認(rèn)人員及車(chē)輛撤離情況，簽寫(xiě)《爆破安全簽名表》；爆破工程技術(shù)人員檢測(cè)起爆網(wǎng)絡(luò)，確認(rèn)安全后，爆破指揮員發(fā)出起爆信號(hào)，起爆員收到起爆信號(hào)后即進(jìn)行起爆。

2.3爆破危害控制

2.3.1爆破地震危害控制

為避免炸藥能量集中釋放，地下爆破全部采用毫秒微差爆破，使炸藥爆炸產(chǎn)生的能量分散釋放，減少和降低爆破地震強(qiáng)度。爆破震動(dòng)安全半徑為[3]

(1)

式中，V為地下巷道保持完好允許的最大質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度，cm/s；K、a分別為與爆破點(diǎn)至計(jì)算點(diǎn)間的地形，地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，取值見(jiàn)表1；Q為分段延期爆破的最大分段裝藥量，kg。

表1　不同巖性的K、a值

根據(jù)永平銅礦地下中深孔爆破實(shí)際情況，取V=10 cm/s、K=200、a=1.6，Q=422.2 kg，計(jì)算可得R= 49 m，即49 m以外巷道不會(huì)有明顯的松石掉落。

2.3.2爆破沖擊波安全距離

地下爆破空氣沖擊波的破壞主要是對(duì)人體的損傷，其對(duì)人體的損傷程度見(jiàn)表2。

表2　空氣沖擊波對(duì)人體損傷程度

爆破空氣沖擊波對(duì)人體產(chǎn)生的危害可按(2)式計(jì)算：

(2)

式中,R′為爆破沖擊波對(duì)掩體內(nèi)人員傷害的安全距離,m；K′為系數(shù)，按爆破作用指數(shù)和被保護(hù)對(duì)象允許的超壓選取，取10；n為爆破作用指數(shù)0.7。

計(jì)算可得R=84.5 m取85 m，即爆破沖擊波對(duì)85 m以外的人員不構(gòu)成安全威脅。

2.3.3爆破飛石預(yù)防

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》，深孔爆破產(chǎn)生的個(gè)別飛石對(duì)人員的安全距離不得小于300 m，因此一般取安全警戒距離為400 m。爆破時(shí)，所有人員必須撤離至距爆心400 m以外的安全范圍。機(jī)械設(shè)備的安全距離可按200 m選取。

通過(guò)對(duì)爆破地震、爆破空氣沖擊波、爆破飛石安全距離的計(jì)算，選取其中的最大者作為爆破警戒范圍。-100 m中段中深孔爆破時(shí)一般在主斜坡道與1#采準(zhǔn)斜坡道交匯處設(shè)置警戒，警戒期間主斜坡道口應(yīng)同時(shí)控制下井車(chē)輛，在發(fā)出起爆警戒信號(hào)之后至警戒解除之前，不得允許無(wú)關(guān)車(chē)輛、人員下井。

2.3.4有毒有害氣體預(yù)防

炸藥爆炸產(chǎn)物中的有毒有害氣體主要有CO、NnOm、SO2、NH3和H2S。地下爆破有毒有害氣體允許濃度見(jiàn)表3。

表3　地下爆破作業(yè)點(diǎn)有害氣體允許濃度

采場(chǎng)爆后通風(fēng),新鮮風(fēng)流從中段(分段)巷道經(jīng)由穿脈巷道進(jìn)入采場(chǎng)，清洗工作面后，污風(fēng)由回風(fēng)充填巷道進(jìn)入中段回風(fēng)巷道,由回風(fēng)井排至地面。為加強(qiáng)通風(fēng)，可在穿脈上風(fēng)口裝一局部風(fēng)機(jī)(J55-2No.4)，風(fēng)筒直徑600 mm，將風(fēng)筒接至距離爆破工作面10～20 m位置，加快炮煙排出速度。

3結(jié)語(yǔ)

根據(jù)永平銅礦地下中深孔爆破現(xiàn)狀，制定了相應(yīng)的安全管理及危害控制措施，依據(jù)此管理方式實(shí)施爆破安全管理，保障了該礦地下中深孔爆破有序、高效、安全地進(jìn)行，對(duì)爆破安全事故起到了很好的預(yù)防作用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳富強(qiáng).關(guān)于露天爆破安全管理工作的探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2014(5):68-70.

[2]任國(guó)琦.礦山爆破安全管理的重要度因果分析法[J].爆破,2003(2):77-79.

[3]高爾新.爆破工程[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.

(收稿日期2015-09-24)

陳華(1976—)，男，工程師，碩士，334506 江西省上饒市鉛山縣永平鎮(zhèn)。