李曉磊

（山西金恒爆破工程有限責任公司，山西 晉中 030600）

引 言

山西省渾源地區(qū)原屬井工開采，后煤礦整合轉變?yōu)槁短扉_采。然而因表土剝離，煤層露頭引起煤層自燃火區(qū)，以及原井工開采留下的巷道、采空區(qū)等封閉不嚴，極易使得煤層出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，產生火區(qū)、高溫區(qū)，嚴重威脅露天煤礦的安全性，其歷來是相關領域致力于解決的重要問題。尤其是高溫區(qū)域爆破作業(yè)，爆破器材為2＃巖石煤礦許用膠狀乳化炸藥與毫秒延期導爆管雷管，更加加大了高溫區(qū)域爆破的安全隱患。

1 高溫孔的分類

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》，溫度孔是指孔溫在60℃之上的炮孔。一般情況下，根據(jù)溫度的差異性，溫度孔又包含以下幾種劃分標準，溫度超過150℃以上稱作高溫孔，溫度在80℃～150℃稱作中溫孔，溫度在60℃～80℃稱作低溫孔。處理溫度孔時，通常采用注水降溫、耐熱火工品、隔熱材料隔熱等方法。

百川煤業(yè)首采區(qū)高溫區(qū)的炮孔屬于低溫孔，少數(shù)為中溫孔。故根據(jù)該高溫區(qū)域的實際情況，我公司采用注水降溫的方法將炮孔溫度降低至60℃以下，對其進行爆破作業(yè)。

2 爆破器材的高溫性能

百川煤業(yè)首采區(qū)使用的爆破器材為2＃巖石煤礦許用膠狀乳化炸藥和毫秒延期導爆管雷管。

2.1 毫秒延期導爆管雷管［1］

導爆管的管壁強度本身會隨溫度的變化而產生變化，溫度持續(xù)增高，管壁強度則會持續(xù)降低，而在達到某個臨界點之后，則會在導爆管爆轟，發(fā)生擊穿的現(xiàn)象。如果導爆管本身的環(huán)境無水，通常不會產生傳爆現(xiàn)象，倘若導爆管本身的環(huán)境有水，則會引發(fā)斷爆的現(xiàn)象。

從表1得知，導爆管傳爆時，隨著溫度的增加管壁擊穿處顯著增多。60℃以下時導爆管傳爆基本不受影響；當溫度達到60℃時，導爆管傳爆時管壁有擊穿出現(xiàn)，且隨著溫度升高，擊穿處增多；在90℃以下時，未因擊穿而引起斷爆。

表1 普通變色導爆管的高溫性能測試結果分析［1］

2.2 2＃巖石煤礦許用膠狀乳化炸藥

通過深入分析第86頁表2、表3結果之后能夠得出，首先，80℃環(huán)境下，2＃巖石膠狀乳化炸藥分別在4、8、12h之后，都可以使用雷管進行起爆，相應的時間越長，爆炸速度則越低。其次，處在130℃以上環(huán)境下，2＃巖石膠狀乳化炸藥在6h之后則不能起爆；最后，處在138℃以上環(huán)境下，通過雷管與2＃巖石膠狀乳化炸藥共同制成的起爆體，通過不同時間的雷管出現(xiàn)自爆情況，而當中的2＃巖石膠狀乳化炸藥則無法起爆。

表2 2＃巖石乳化炸藥爆速測試結果分析

表3 膠狀乳化炸藥與雷管起爆體高溫試驗分析

3 高溫區(qū)域爆破方法

根據(jù)以上爆破器材在高溫環(huán)境中的性能及工作實踐經驗，確定百川煤業(yè)首采區(qū)高溫區(qū)域采用注水降溫的方法進行爆破作業(yè)。

為保證爆破器材能夠正常起爆，該高溫區(qū)域必須注水降溫，并保持一段時間（30min），溫度回升不超過60℃，方可進行爆破作業(yè)。

4 高溫區(qū)爆破作業(yè)施工步驟及注意事項

1）嚴格執(zhí)行《爆破安全規(guī)程》和《煤礦安全規(guī)程》；

2）火區(qū)范圍內嚴禁裝藥爆破；

3）控制高溫孔孔深，深度不超過3.5m（或不超過炮桿長度）；

4）高溫孔作業(yè)，每個炮孔孔內雙管起爆，單次爆破作業(yè)孔數(shù)控制在30個以內；

5）爆破作業(yè)前48h注水降溫，溫度孔注水24h后，由技術人員進行測量。出現(xiàn)水位顯著下降，水溫持續(xù)上升超出60℃，則不納入爆破計劃；

6）爆破作業(yè)前再次注水降溫，裝藥前進行孔內水溫測量。孔內水位未出現(xiàn)異常，且孔內水溫在60℃以下方可裝藥爆破。

7）裝藥前作業(yè)現(xiàn)場周邊200m范圍內無機械作業(yè)；

8）根據(jù)孔深將每個孔的裝藥量分配至合格高溫孔孔口，并準備足夠的填塞材料；

9）將起爆網(wǎng)絡、起爆母線連好，所有準備工作就緒，由隊長下達命令開始裝藥；

10）裝藥時嚴格按照爆破作業(yè)程序進行，由低溫孔到高溫孔的順序裝藥。裝藥過程中發(fā)現(xiàn)異常情況立即匯報，迅速組織所有人員撤離；裝藥填塞完成后，所有作業(yè)人員立即撤離到安全地點，按規(guī)定作業(yè)程序起爆；裝藥至起爆時間控制在30min；

11）爆區(qū)檢查由2名爆破員負責，確定無盲炮，爆破后15min檢查爆區(qū)；若不確定是否有盲炮，則站在遠處查看炮區(qū)；檢查過程中發(fā)現(xiàn)安全隱患不能確定時，立即通知相關負責人，待隱患排除后方能解除警戒；

12）如果發(fā)現(xiàn)盲炮或者疑似盲炮等隱患，則在其半徑300m處設置警示標志，嚴禁人員、設備進入，處于戒嚴狀態(tài)，并通知工區(qū)主管、施工隊相關負責人等。待48h后，對周圍炮堆進行灑水降溫后，再進行隱患處理。待隱患排除后，方可通知施工隊進入該區(qū)域作業(yè)。

5 結語

綜上所述，因雷管的熱感度較為敏感，使得高溫孔爆破成為煤礦安全生產重要的一部分。為有效保障煤礦的安全生產，我公司深入分析百川煤業(yè)首采區(qū)，對其環(huán)境、影響因素進行深入的研究，基于科學、系統(tǒng)、規(guī)范的驗證之后，設計爆破作業(yè)步驟。在近幾年的高溫區(qū)域爆破中，未產生任何安全隱患。