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淺談高溫煤層鉆孔、爆破技術與安全措施

2017-06-13 16:04:53 責任編輯:崔瑋娜

陳  偉

(葛洲壩易普力新疆爆破工程有限公司,新疆烏魯木齊,830000)

摘要:本文以神華新疆能源責任有限公司準東露天煤礦高溫煤層的鉆孔、爆破為例,論述了高溫煤層在鉆孔以及爆破過程中存在的安全隱患,并就隱患進行了分析,而后制定了爆破技術以及安全措施并在鉆孔、爆破作業過程中嚴格落實,取得了良好的效果,從而防止煤氣中毒、早爆等事故的發生。

關鍵詞:高溫煤層;鉆孔爆破;安全措施

 

1工程概況

神華新疆能源責任有限公司準東露天煤礦位于新疆昌吉吉木薩爾縣五彩灣鎮,礦區以南1km處有柏油路通往吉木薩爾縣城(1lOkm)和烏魯木齊(220km),對外交通較方便。

礦區四周處戈壁,人員、建筑稀少,礦區內煤粉大、多風沙,溫度高。

煤層結構:該區內可采煤層只有一層(M煤層),結構簡單,幾乎不含夾矸,風化帶(地表以下46m)以下均可開采,可采性指數為96%,原煤(除去風化煤)真厚度為41.98~74.92m,厚度變化系數為13.75%,屬較穩定煤,沿傾向煤層變化較大,其中地表風化煤厚0.2~8m不等。距地表沿傾向斜深220m左右時煤層厚41.98~58.32m,斜深300m時煤層厚59.81~62.52m,斜深800m左右時煤層厚71.45~74.92m,平均62.52m。

煤層傾角:煤層傾角13.5°~23.5°。

煤層的穩定性:該區煤層穩定,其中底板巖性常為泥巖、粉砂巖。煤層頂板巖性由于位置不同,變化較大,巖性有中粒砂巖、細砂巖、泥巖、粗砂巖、中砂巖。

煤層的自燃發火傾向:礦區煤類屬于不黏煤,絲質體半絲質體含量較高,在露天環境下極易自燃,夏天開采出的沫煤一般在10天就會自燃。

2高溫煤層鉆孔、爆破作業過程中存在的安全隱患

在高溫煤層區域進行鉆孔、爆破作業,存在諸如燙傷、煤氣中毒、坍塌、早爆等隱患,給鉆孔、爆破施工安全性造成重大威脅,為此,我們制定了詳細的鉆孔爆破技術措施與安全措施。

3高溫煤層鉆孔、爆破技術及安全措施

3.1煤層炮孔分類

    (1)孔內溫度小于60℃的炮孔為低溫孔;

    (2)孔內溫度60~80℃的炮孔為中溫孔;

    (3)孔內溫度80~140℃的炮孔為高溫孔;

    (4)孔內溫度高于140℃的炮孔為火孔。

3.2一般原則

(1)選取可靠的儀器檢測鉆爆現場燃煤煤氣、瓦斯濃度、煤孔孔溫。禁止煤氣超限條件下進行鉆爆作業,恰當處置高溫孔爆破。預防早爆、煤氣中毒事故等事故。

(2)高溫著火煤層爆破作業時,應有領導現場帶班進行指揮決策。

(3)在確保作業人員安全的前提下,完成煤層鉆爆任務,滿足業主生產進度的要求。

3.3爆破器材及網路選擇

(1)起爆器材選用。須用瞬發電雷管作為激發雷管,導爆索作為傳爆器材,高溫孔爆破時,嚴禁使用雷管下孔。

(2)炸藥選用。高溫孔裝藥只許使用2級煤礦許用乳化炸藥;中溫孔應首選2級煤礦許用乳化炸藥裝藥,但經填沙士隔熱處理后可選銨油炸藥裝藥。

(3)網路選擇。應采用導爆索網路,電雷管激發,齊發爆破。未經安全主管經理批準,不得采用地表接力網路。

3.4鉆孔作業

(1)鉆孔作業應依據《穿孔爆破作業規程》,爆破設計及技術人員的安全技術交底進行,煤層火區鉆孔時應預防燙傷、燃煤煤氣中毒事故。

(2)鉆機行走時,鉆機操作人員應觀察周邊環境,預防煤層燒空區垮塌事故。

(3)高溫著火煤層進行鉆孔時須采取防護措施,并經常檢測燃煤煤氣及瓦斯濃度。濃度超限時,撤離人員,預防中毒事故。

(4)高溫著火煤層鉆孔過程中,鉆機操作及現場管理人員要注意觀察,發現火孔要及時通知分公司生產技術科負責人,并做好標識。生產技術科應視情況決定是否補孔。

3.5爆破作業

高溫孔爆破作業時應嚴格按照如下步驟進行:

(1)分公司生產技術科下達高溫煤層鉆孔、爆破任務時,應對鉆孔操作人員、爆破操作人員、安全質量管理人員做好安全技術交底,告知現場高溫煤層安全隱患,并安排技術人員對煤層爆破施工過程進行跟蹤、安全技術指導。

(2)高溫著火煤層爆破必須有安全員現場安全監督檢查,確保安全防范及應急落實到位。

(3)炮孔造好后,由質檢員對鉆孔質量進行驗收,對不合格炮孔進行處理。

(4)由安全員對檢收合格的炮孔逐孔測孔并做好記錄,對火孔、高溫孔、中溫孔做好相應標記。

(5)按照先低溫孔后高溫孔、從易裝孔到難裝孔的順序進行裝藥。

(6)由現場帶班領導或爆破現場負責人組織對高溫孔進行注水降溫,中溫孔進行沙土填裝隔熱處理。

(7)由安全員再次對注水降溫處理后高溫孔、中溫孔進行測溫,經現場值班領導確認孔內溫度降至80℃以下時,可開始裝藥。

(8)高溫孔經注水降溫后溫度快速反彈,仍維持在80℃以上的孔,應在其他炮孔全部裝藥完畢后,最后對該炮孔進行裝藥,但此類炮孔每次爆破不得超過6個。

(9)對于高于140℃的火孔,原則上應放棄對該類炮孔的裝藥。遇有特殊情況必須裝藥時,應使用符合國家標準的耐高溫爆破器材,或者對常規爆破器材做被筒隔熱處理。

(10)在高溫孔裝藥過程中,出現堵孔、卡孔現象時,應立即用炮桿處理,若2min內無法處理應放棄該炮孔的裝藥。

(11)已裝入孔內的炸藥若發生燃燒、冒煙等異常現象時,所有人員應立即停止爆破作業,撤離作業區。

(12)每高溫孔定員2人負責裝填,從裝藥到起爆整個過程不超過30min。

(13)爆破警戒、炮區灑水、起爆線敷設、其他炮孔裝填聯網等均應在高溫孔進行裝藥之前完成。

(14)高溫孔裝藥完成后,應迅速堵塞,迅速聯網,經檢查無誤后,人員迅速撤至安全地點。

(15)經確認具備爆破條件后,由爆破隊隊長下達起爆命令。

(16)爆后檢查確認無盲炮后,再次對爆堆進行充分灑水降溫。

(17)做好完工記錄并總結爆破經驗。

4結論

葛洲壩易普力新疆爆破工程有限公司準東分公司從2011年5月開始面臨高溫煤層鉆孔爆破至2013年3月高溫煤層被全部挖運清理完畢不到兩年時間。在開始階段,安全質量環保科根據現場實際制定了高溫煤層鉆孔爆破安全技術措施和安全管理方案并對爆破隊員工進行了多次安全教育和技術指導。準東分公司在高溫煤層鉆孔和爆破作業中,始終堅持安全第一、預防為主的方針,落實好各項安全技術措施,在高溫煤層區域鉆孔和爆破作業達到80余次并從未發生煤氣中毒、燙傷、坍塌、早爆等任何事故。分公司為神華新疆能源責任有限公司準東露天煤礦解決了高溫煤層鉆孔和爆破存在安全隱患的棘手問題,防止了高溫煤層因自燃而導致的資源浪費和空氣污染,同時也保障了生產安全。

參考文獻

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摘自《中國爆破新進展》


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