煤矿井下爆破知识

煤矿安全爆破知识

目第一章 安全爆破技术知识第一节 爆破基础知识

录

第二节 矿用炸药及器材第三节 井巷爆破技术

第二章 安全爆破操作知识第一节 常规爆破作业 第二节 爆破事故的预防与处理

第一章 安全爆破技术知识 第一节 爆破基础知识一、爆炸现象及分类 物质在急剧的物理或化学变化过程中，使周围 介质受到破坏，同时发生光和热并产生响声的现 象称为爆炸现象。 根据引起爆炸的原因不同，一般将爆炸分为三 类，即： 1. 物理爆炸 2.化学爆炸 3. 核爆炸

二、炸药爆炸的三要素1 爆炸过程中能释放出大量的热能 2 反应过程产生大量的气体

3 反应过程的速度极快

三 、爆破作用圈形成机理爆破作用只发生在介质内部的现象称为爆破的内部 作用。内部作用在爆源周围形成压碎圈、裂隙圈和 震动圈，如图1-1所示的三个区域。

图 1-1 爆破作用圈 1-药包；2-压碎圈；3-裂隙圈 4-震动圈；5-径向裂隙；6-环向裂隙

四、爆破的内部作用和外部作用(一)爆破自由面 爆破时，位于药包附近被爆破的(煤)体与空气接触 的界面叫爆破自由面。 在一个自由面的情况下，用单个炮眼爆破时，只产生 一个爆破漏斗ABC,如图1-2a所示。图1-2 自由面对爆破作用影响示意图 a- 一个自由面；b-两个互相垂直的 自由面

在两个近于垂直的自由面用单个炮眼爆破时， 如图1-2b所示，当最小抵抗线W1≥W2 时，则产生 两个漏斗ABC和AFG,漏斗间岩体ACDG也随之崩落。 崩落的岩体为断面ABDF。 具有自由面，是进行爆 破工作的必要条件。一般自由面越多，爆破效果 越好，炸药爆炸能量的利用率越高，炸药的消耗 量越少，而且岩石的块度较小且较均匀。

(二)最小抵抗线 从装药重心到自由面的最短距离称为最小抵抗线。 炸药爆炸时，爆炸能朝最弱自由面集中，其冲击 波首先冲破抵抗线最小的自由面。如果最小抵抗线小 于规定值，爆炸生成高温、高压的气流和冲击波，容 易引燃或引爆瓦斯和煤尘；同时，由于抵抗线太小， 或炸药达不到完全爆炸，爆炸生成的灼热固体颗粒也 容易引燃或引爆瓦斯和煤尘。 《煤矿安全规程》规定，工作面有两个或两个以 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;浅眼装药爆破大岩 块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。

(三)爆破的内部作用和外部作用表现形式 装药爆破时，其爆破作用的表现形式与埋置 药量和深度有关。对于一定装药量来说，若其在 岩石内的装药埋置深度为(用W来表示)W1>W2> W3>W4。当W超过某一数值WL(临界抵抗)时，炸 药爆炸后，在自由面上看不

到爆破作用的迹象， 爆破作用只发生在岩体内部，这种爆破作用称为 内部爆破作用，如图1-3a所示。当W<WL时，炸药 爆炸后，爆破作用就显露在自由面，这种爆破作 用称为外部爆破作用，如图1-3c、1-3d所示。临 界抵抗线WL如图1-3b所示，它取决于炸药的种类、 装药量和岩石性质。

图1-3爆破作用形式 a-内部爆破作用，b-临界爆破作用；c、d-外部爆破作用

第二节 矿用炸药及器材一 煤矿许用炸药的品种及选用

1. 煤矿铵梯炸药目前普遍使用的是 2 号和 3 号煤矿炸药。 2 号和 2 号抗水煤矿炸药属于一级煤矿许用炸药，适用于低 瓦斯矿井的岩石工作面；3号和3号抗水煤矿炸药属 于二级煤矿许用炸药，适用于低瓦斯矿井煤层和半 煤岩工作面。

2. 煤矿水胶炸药煤矿水胶炸药是在组成成分中加入一定配比的 食盐、氯化铵等消焰剂，制成对煤矿瓦斯和煤尘 安全性不一样的煤矿水胶炸药，共分五个级别， 目前使用较多的是一级和三级煤矿水胶炸药。 3. 煤矿乳化炸药 乳化炸药具有密度可调范围较宽，抗水性能强， 爆速高，爆轰感度和爆炸性能好等优点，是当前工 业炸药发展的重点。煤矿乳化炸药分为五级，目前 生产的主要有二、三、四级三种。

4. 离子交换炸药 离子交换炸药是以硝酸钠和氯化铵的混合物 为主要成分，再加敏化剂硝化甘油制成的煤矿炸 药。离子交换炸药是我国现有煤矿许用炸药中安 全性最高的品种，特别适用于有煤与瓦斯突出危 险的工作面。

5.被筒炸药 被筒炸药是以2号煤矿铵梯炸药做药芯，装入直径 为42mm的石蜡纸筒内，在药卷与纸筒间填满粉状食盐， 再封口成单个药卷。被筒炸药爆炸时，被筒内的食盐 变成一层细粉状的帷幕，将爆炸点笼罩起来，使之与 瓦斯隔离，具有相当高的安全性。

a.煤矿铵梯炸药 b.煤矿水胶炸药

c.煤矿乳化炸药

图1-4 煤矿常用炸药

d.离子交换炸药

二、矿用电雷管电雷管是利用电流通过电雷管中的桥丝或药剂，将电 能转化为热能作用于发火药剂，使发火药点燃，引燃起 爆药爆炸的管状起爆材料。 (一)矿用电雷管的分类 1. 按作用时间分类 可分为瞬发电雷管和延期电雷管两类。延期电雷管又 可分为秒延期电雷管和毫秒延期电雷管等。 2. 按使用条件分类 可分为煤矿许用电雷管和非煤矿许用电雷管两类。煤 矿许用电雷管包括煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒 延期电雷管等。非煤矿许用电雷管包括普通瞬发电雷管、 毫秒延期电雷管和秒延期电雷管等。

(二)常用雷管的主要品种 1.瞬发电雷管 通入电流后瞬时爆炸的电 雷管为瞬发电雷管。其构造如 图2-5所示。 瞬发电雷管由通电到爆

炸 时间小于13ms,无延期过程。 瞬发电雷管可分为普通型和煤 矿许用型两种。煤矿许用型瞬 发电雷管之所以具有瓦斯安全 性,主要是在副起爆药(猛炸 药)中加入适量的消焰剂采用 专门工艺加压成型。

图1-5 瞬发电雷管 1- 副起爆药(头遍药); 2 - 纸管壳； 3 - 副起爆药(二遍药); 4 - 正起爆药；5 - 桥丝； 6 - 硫磺；7 - 脚线

2. 毫秒延期雷管当通过足够电流时，各雷管间隔若干毫秒后起爆 的雷管，称为毫秒延期电雷管。其构造如图1-6所 示。 毫秒电雷管分为普通型和煤矿许用型两种。煤矿 毫秒延期电雷管是在煤矿瞬发电雷管的基础上， 增加一个控制毫秒延期时间的延期元件而制成的。

a — 毫秒延期岩石电雷管

b — 毫秒延期煤矿毫秒电雷管

图1-6毫秒延期电雷管 1- 脚线；2 - 硫磺；3 - 引火药头； 1 - 脚线； 2 - 铜管壳； 4 - 正起爆药；5 - 副起爆药(二遍药); 3 - 引火药头； 4 - 铅延期 体； 6 - 副起爆药(头遍药);7 - 纸管壳； 5 - 正起爆药； 6 - 副起爆 药8 - 内铜管；9 - 延期引爆药

a.瞬发电雷管

b.毫秒延期电雷管

c.秒延期电雷管

d.塑料导爆管雷管

图 1-7 常见雷管类型

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/uhhm.html