高温爆破.docx

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高温爆破

5.3.8高温爆破

　　5.3.8.1硫化矿开采中，当炮孔温度高60℃时，应成立专业爆破工作队；参加爆破作业和加工防自爆药包的人员，应经安全教育和技术培训，考试合格后，才能从事本项工作；每次爆破均应经有关领导批准。

【释疑】

（1）火区温度高，个别火区的岩石温度超过500℃，在如此高的温度情况下施工，对任何机械的耐受力都是一种严峻的考验。

（2）火区中的岩体受到高温煅烧，有的岩石结构受到破坏，岩体比较破碎。

高温会导致金属性能改变。

在高温岩石中钻孔容易损坏钻具，容易塌孔，打孔难，成孔难。

（3）高温会改变爆破器材的使用性能，易出意外。

（4）高温作业容易出现烫伤等其它安全事故。

——炮孔周围介质温度高于60℃情况下进行的爆破作业，属于高温爆破。

高温爆破应成立专门爆破队伍，设立高温爆破领导小组。

高温爆破的爆破作业人员应经过专门培训，形成固定搭配，并经过事先演练，严禁随意调换高温爆破作业人员。

高温爆破时应尽量选用耐高温爆破器材，实施爆破前，应对火工品采取隔热防损措施。

　　5.3.8.2在具有硫尘或硫化物粉尘爆炸危险的矿井进行爆破时，应遵守下列规定：

　　——定期测量粉尘浓度；

　　——孔外传爆应用电雷管或非电导爆管雷管；

——高温爆破时不应在高温炮孔内放置雷管，应采用孔内敷设导爆索，孔外使用电雷管和非电雷管的起爆方式；

　　——应采用孔深大于0.65m的炮孔爆破法；

——露天高温爆破应采用垂直炮孔，炮孔直径不宜小于140mm；

　　——不应采用裸露药包爆破和无填塞的炮孔爆破，炮孔填塞长度应大于炮孔全长的三分之一，并应大于0.3m；

　　——装药前，工作面应洒水，浅孔爆破时，离工作面10m范围内的空间和表面都应洒水；深孔爆破时，离工作面30m范围内的空间和表面都应洒水；

　　——爆破作业人员应随身携带自救器，使用防爆蓄电池灯照明。

　　5.3.8.3在超过60℃的高温矿井爆破时，应遵守下列规定：

　　——应选用和加工耐高温的防自爆药包，不应使用有损伤、变形的药包；

++++建议采用机械化乳化炸药装药；

　　——装药前应测定工作面与孔内温度，孔温不应高于药包安全使用温度；

——爆破前一天应测量孔深、孔温，将孔温于高温爆破装药前在现场标注清楚；

——测温应使用至少两种型号的测温仪同时进行；并应由两个人同时进行，测温后要做好记录；

++++实施爆破前应取炮孔岩粉矿样模拟装药条件（炮孔水、环境温度、炸药温度等）进行试验，取得矿样与炸药的反应时间，作为指导爆破作业的作业时间；

　　——爆前、爆后应加强通风，并采取喷雾洒水、清洗炮孔等降温措施；

　　——用导爆索起爆时，将导爆索捆在起爆药包外，不得直接插入药包内；

++++硫化矿区不能实施预装药爆破；

　　——装药时，应按从低温孔到高温孔，从易装孔到难装孔的顺序装药；

　　——待全部炮孔装药完毕后，以最短的时间填塞炮孔，并应用不含硫化矿的矿岩粉作炮泥；

++++实施爆破，炮孔装药完毕不宜充填，待整个爆区装药完毕后集中充填，并同时敷设起爆网络；

——高温孔的装药应在炮孔的填塞材料全部备好，所有作业人员分配好工作并全部到位，孔外起爆网络全部联接好后进行；

——充填物的颗粒不应大于50毫米，以防充填过程中堵塞炮孔或砸断起爆网络；

　——装药时，应安排专人监视，发现炮孔逸出棕色浓烟等异常现象时，应立即报告爆破指挥人员，迅速组织撤离；

——在装药过程中如发生堵孔现象，若在规定时间之内处理不了，应立即放弃该孔装药，并注意观察，已入孔内的火药如发生燃烧冒烟等异常现象，应立即停止装药工作，并向指挥人员汇报。

指挥人员应立即发出撤离命令，人员迅速进入安全掩体；

　　——高温爆破作业面附近的非爆破工作人员，应在装药前全部撤离；

　　——孔内温度为60℃~80℃时，应用沥青牛皮纸将炸药包装完好，并不应与孔壁接触，从向孔内装药至起爆的相隔时间不应超过1h；

　　——孔内温度为80℃~140℃时，应用石棉织物或其他绝热材料严密包装炸药，孔内不准装雷管，可采用防热处理的黑索金导爆索起爆，装药至起爆的间隔时间应经过模拟试验来确定。

　　——孔内温度超过140℃时，应采用耐高温爆破器材。

　　5.3.8.4在高硫矿井使用硝铵类炸药进行爆破，应事先测定硫化矿矿粉的铁离子浓度和含硫量。

当矿石含硫量超过30%，矿粉含硫酸铁和亚硫酸铁的铁离子浓度之和（三价铁和二价铁）超过0.3%，作业面潮湿有水，使用硝铵类炸药爆破时，应清除炮孔内矿粉；炸药与孔壁不应直接接触；炸药应包装完好无损；不得用硫矿渣填塞炮孔；严格控制装药时间和炮孔数。

　　5.3.8.5在同时具有高温、高硫和硫尘爆炸危险的矿井爆破时，应同时遵守上述规定，并制定有效的安全防护措施。

5.3.8.6热凝结构爆破

——热凝结构破碎应采用钻孔爆破，用专门加工的炮泥填塞；

——热凝物破碎宜采用钻孔爆破，采用耐温炸药和导爆索起爆；

——钻孔后用测温计或热电偶测试孔内温度；测温计或热电偶测温前应进行标定，确保测温准确；

——炮孔底部温度超过200℃时，除专用定型隔热药包外，不应向炮孔内装药；温度低于200℃时，可向炮孔内装药，但药包应进行隔热处理，确保药包内从装药至起爆时间里温度不超过80℃；

——装药前，首先对炮孔进行强制降温，然后测定一定条件下的炮孔内温升曲线，即将测温计或热电偶用隔热材料严密包裹放入炮孔内，每隔10s读数，确定5min后温度孔内温度；

——爆破前应先做隔热试验，将雷管用隔热材料严密包裹放入炮孔内，如果雷管在5min内仍未自爆则为合格；否则应加厚隔热材料包裹，再做实验；

——起爆网络可以采用导爆索起爆，也可采用耐高温的复合式高强度塑料导爆管起爆网络，但须做好隔热措施，凡与炉壁接触的起爆网络一律采取隔热措施，防止网络受热熔化或早爆；

——炮孔底部温度超过80℃时，药包及起爆系统应用隔热材料全部包起来，一次装药、堵塞、连线时间不应超过4min；

——炮孔底部温度低于80℃时，药包可用其他包装形式，一次装药填塞、连线时间不超过5min；

——多个药包同时进行爆破，炮孔底部温度低于80℃时，允许每人装药的孔数不超过二个，总装药时间控制在5min内；

——采用新型隔热材料经模拟试验确认安全可靠后，经单位领导人批准可适当延长爆破作业时间和同时装药的孔数。

专用定型隔热药包的作业时间和装药孔数应根据产品说明书确定；

++++爆破前应做传爆器材隔热试验，确保传爆可靠；采用雷管起爆宜采用双发。

++++热凝结物爆破应确认按设计要求警戒完成后再进行装药作业；

++++热凝结物爆破出现盲炮后宜待其自爆后解除警戒；如须处理应采用大量洒水等措施确保凝结物降温后再进行处理；

——邻近有炉子出铁（铜）渣时，炉内不准进行爆破。

附录：

高温爆破的几点说明

1、高温爆破的难点：

（1）火区温度高，个别火区的岩石温度超过500℃，在如此高的温度情况下施工，对任何机械的耐受力都是一种严峻的考验。

（2）火区中的岩体受到高温煅烧，有的岩石结构受到破坏，岩体比较破碎。

高温会导致金属性能改变。

在高温岩石中钻孔容易损坏钻具，容易塌孔，打孔难，成孔难。

（3）高温会改变爆破器材的使用性能，易出意外。

（4）高温作业容易出现烫伤等其它安全事故。

2、高温爆破要求：

（1）高温爆破须在确保安全的前提下进行。

（2）就爆破器材的发展情况来看高温爆破方案应力求经济合理。

（3）高温爆破方案应该便于操作。

3、常用降温技术措施

（1）采挖阻断法

即将正在燃烧的煤炭和剥离物，以及将要被烧到的煤炭沿煤层底板一次。

全部采出、挖空，阻断火种，再辅以注水降温，从而达到扑火明火，保护整个矿床的目的。

（2）压覆室息法。

对于大面积的表层明火可采用压覆窒息法熄火，即在表面覆盖一定厚度的剥离物料或湿粘上，然后注水夯实，使火源与大气隔绝，最终使火区因缺氧而熄灭。

（3）注水灭火技术

水是最经济、来源最广泛的吸热降温材粉，其热容量大，1L水转化成蒸汽时吸收2256.7kJ热量，同时生成1.7m3水蒸气，能很快降低岩石或煤温，大量水蒸气具有冲淡空气中的氧浓度、包围、隔离火源的作用。

地表注水法。

对于大面积平坦地形的表层明火，采用大面积注水，利用火区地表裂隙的自然渗透能力，水逐渐渗入地下最终达到灭火。

实践证明:

经过1周左右时间，连续大量注水后明火可全部熄灭，地表温度下降到适宜穿孔设备作业的条件。

钻孔注水降温。

对于地层深处的自然明暗火可采用钻孔注水降温。

即在火区范围打一定数量的钻孔，孔的深度一般达到着火煤层的顶板，然后向孔内大量注入，使水流顺煤层节理、裂隙渗透，最后使火熄火，并降低温度。

这种方法用水少、灭火快、效率高、降温效果好，降温后可立即进行穿孔作业，对生产接续影响小。

但用水灭火时易形成固定的通道流动，在有煤的区域灭火时，流过发火部位后仅使岩石或者煤表面温度得到降低，煤体内部温度仍然很高；水的冲刷将煤体表面的灰分带走，又漏出新的煤体表面，水的巨烈蒸发增加了煤的空隙率，使漏风通道更加畅通；水在600℃以上会分解成H2和（）2，有水煤气爆炸的危险，同时注水对煤体的包裹效果不好，很难隔绝煤与空气接触发生反应，且高温蒸气沿煤裂缝向周围渗透，加热煤体，促进火势．向外发展。

（4）注浆灭火技术

注浆灭火技术在我国有自然发火危险的矿井中用得较普遍，浆液能够吸热降温，对煤体还有包裹作用，达到隔氧的目的，对于采空区的灭火效果显著。

传统灌注浆材料是含砂量不超过25％~30％的黄土，但大量使用黄土会损害耕地，与农业争地的矛盾日趋尖锐，因此，根裾就地取材的原则，可选用粉煤灰作为浆材，既处理了废料，又有利于环保。

与黄土相比，粉煤灰的粒度较粗，但体积密度小。

就注浆灭火而言，粉煤灰质轻，颗粒表面具有一定光滑度，容易搅拌成浆，便于管道输送。

注入火区后流动性、稳定性较好；粉煤灰具有一定的火山活性，其密封性能较好；粉煤灰亲水性差，粒度又大于黄土，注浆后浆体达到静态时脱水快，并随着水的泄流带走一部分热量。

因此粉煤灰用于注浆灭火，可以起到隔绝、包裹、降温作用。

（5）注凝胶灭火技术

“凝胶”是硅的胶体，它由基科A和促凝剂B按一定的比例配制成水溶液，注入到煤体中凝结成胶，包裹煤体，阻碍煤与氧结合，起到堵漏和灭火的目的，具有灭火速度快、安全性好、火源复燃性低等优点。

胶体防灭火技术作为推广迅速的一种新型灭火技术，已被广泛应用于井下煤层火灾的防治。

4温度测量方式

根据经验，测温需采用至少两种型号的测温仪同时进行，高温爆破采用的测温仪主要有接触式和非接触式两大类。

（1）接触式：

将传感器置于与物体相同的热平衡状态中，使传感器与物体保持同一温度的测温法，即为接触式测温法。

例如利用介质受热膨胀的原理的水银温度计、压力式温度计和双金属温度计等。

还有利用物体电气参数随温度变化的特性来检测温度。

例如热电阻、热敏电阻、电子式温度传感器和热电偶等。

接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。

高温爆破测温中，用得较多的是热电偶测温。

（2）非接触式仪表：

测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触。

实现这种测温方法可利用物体的表面热辐射强度与温度的关系来检测温度。

有全辐射法、部分辐射法、单一波长辐射功率的亮度法及比较两个波长辐射功率的比色法等。

非接触式仪表测温的测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。

高温爆破测温中，用得较多的是红外测温。