永平铜矿地下中深孔爆破安全管理

陈　华

(江西铜业股份有限公司永平铜矿)



永平铜矿地下中深孔爆破安全管理

陈华

(江西铜业股份有限公司永平铜矿)

摘要永平铜矿地下开采广泛应用了地下中深孔爆破，为保障安全生产，实施了爆破安全管理，通过严格把控爆破器材的运输、装药、连线、起爆等各个作业环节,预防控制爆破所产生的危害，使地下中深孔爆破安全有序地进行。

关键词中深孔爆破安全管理危害控制

矿产资源开采中，中深孔爆破技术的应用越来越广泛，而且单次爆破作业量也越来越大，因此对爆破安全要求也越来越高。为保障矿山安全生产，永平铜矿为地下中深孔爆破作业制定了爆破安全管理计划，通过严格把控爆破器材的运输、装药、连线、起爆等各个作业环节，预防控制了爆破可能产生的危害。

1矿山概况

永平铜矿为矽卡岩型铜矿床，矿区共探明铜金属储量131万t。矿区采用露天、地下联合开采的生产模式，露、地采矿量均为5 000 t/d。地下开采矿体主要为Ⅱ#和Ⅳ#矿体，其中Ⅱ#矿体属缓倾斜中厚矿体，Ⅳ#矿体属急倾斜中厚矿体，均属中等稳固到稳固。Ⅱ#矿体采用房柱嗣后充填法开采，Ⅳ#矿体采用分段空场嗣后充填采矿方法开采。地下开采矿石储量主要集中在200～-200 m，采用胶带斜井-辅助斜坡道中段无轨开拓运输方式，开拓中段有150，100，50，0，-50，-100，-150，-200 m，目前已形成的中段有0、-50、-100，-150 m，中段高度为50 m。为防止地表陷落，保证露天和地下矿山生产的安全，以上两种采矿方法均采用中深孔落矿。

采用YGZ-90型钻机在凿岩巷道内钻向上垂直扇形布置钻孔，孔径60 mm，排距1.5 m，孔底距1.5～2 m，孔深2～18 m；2#岩石乳化炸药，药卷φ50 mm，长度400 mm，炸药密度1.1 g/cm3，爆速4 200 m/s，人工装药；起爆器材为澳瑞凯公司生产的孔内毫秒级延时非电雷管，孔底起爆，炮孔长度超过8 m装两个起爆弹；微差爆破，同排炮孔雷管段别相同同时起爆，不同排炮孔间通过毫秒延期雷管控制其先后起爆顺序，非电导爆系统起爆，每次爆2～3排炮孔，爆破炸药使用量500～1 300 kg，爆破方量为1 200～4 000 t。

2爆破安全管理

2.1爆破器材运输管理

专人负责爆破器材的运输安全，运输车辆安全技术状况应当符合国家有关安全技术标准要求，并按照规定悬挂或安装符合国家标准的易燃易爆危险物品警示标志；驾驶员必须熟悉爆破器材特性，具有安全驾驶经验并持有危险品准运证；运输爆破器材的车辆必须有专人押运，押运人员必须持有公安部门颁发的《爆破物品押运证》；按规定时间和规定路线将爆破器材运送到指定地点，运输爆破器材车辆的车速不得超过20 km/h，在斜坡道上行走时，速度不得超过10 km/h；车头车尾应分别安装特制的蓄电池红灯作为危险标志，避免高峰期向地下运输爆破器材；雷管和炸药应分开运输，车厢内不得坐人，禁止吸烟和用火；爆破器材装运和卸载时要求押运员在现场监督，注意轻拿轻放，不得碰撞、抛掷、侧倒置[1-2]；装卸现场应设置警戒，无关人员禁入。

2.2装药及起爆管理

永平铜矿采用2#岩石乳化炸药，人工装药，连续不耦合装药。在装入0.3～0.5 m炸药后送入起爆弹，再装剩余炸药，装药系数为0.76左右，孔底起爆；炮孔长度超过8 m应装入两个起爆弹，一个距孔底0.3～0.5 m，另一个置于药柱顶端0.5 m处；每节药卷装入炮孔内后用塑料管捅紧，防止药卷下滑产生拒爆，所有药卷装入后，用炮泥进行简单堵塞或装防坠器，防止药卷掉落；爆破员应按爆破设计说明书的规定进行操作，不应自行增减药量或改变填塞长度;如确需调整，应征得现场爆破工程技术人员同意并作好变更记录；装药完成后，爆破工程技术人员根据爆破设计对本次爆破装药量、雷管使用量、每孔装药量及装药长度进行检查、核对；确认合格后，由施工人员进行起爆网络连接，起爆网络连接由安环组现场监督、爆破工程技术人员负责技术指导；在爆区入口做好安全警戒，除起爆人员外，其他人员全部撤离爆破危险区至地表，并确认人员及车辆撤离情况，签写《爆破安全签名表》；爆破工程技术人员检测起爆网络，确认安全后，爆破指挥员发出起爆信号，起爆员收到起爆信号后即进行起爆。

2.3爆破危害控制

2.3.1爆破地震危害控制

为避免炸药能量集中释放，地下爆破全部采用毫秒微差爆破，使炸药爆炸产生的能量分散释放，减少和降低爆破地震强度。爆破震动安全半径为[3]

(1)

式中，V为地下巷道保持完好允许的最大质点运动速度，cm/s；K、a分别为与爆破点至计算点间的地形，地质条件有关的系数和衰减指数，取值见表1；Q为分段延期爆破的最大分段装药量，kg。

表1　不同岩性的K、a值

根据永平铜矿地下中深孔爆破实际情况，取V=10 cm/s、K=200、a=1.6，Q=422.2 kg，计算可得R= 49 m，即49 m以外巷道不会有明显的松石掉落。

2.3.2爆破冲击波安全距离

地下爆破空气冲击波的破坏主要是对人体的损伤，其对人体的损伤程度见表2。

表2　空气冲击波对人体损伤程度

爆破空气冲击波对人体产生的危害可按(2)式计算：

(2)

式中,R′为爆破冲击波对掩体内人员伤害的安全距离,m；K′为系数，按爆破作用指数和被保护对象允许的超压选取，取10；n为爆破作用指数0.7。

计算可得R=84.5 m取85 m，即爆破冲击波对85 m以外的人员不构成安全威胁。

2.3.3爆破飞石预防

根据《爆破安全规程》，深孔爆破产生的个别飞石对人员的安全距离不得小于300 m，因此一般取安全警戒距离为400 m。爆破时，所有人员必须撤离至距爆心400 m以外的安全范围。机械设备的安全距离可按200 m选取。

通过对爆破地震、爆破空气冲击波、爆破飞石安全距离的计算，选取其中的最大者作为爆破警戒范围。-100 m中段中深孔爆破时一般在主斜坡道与1#采准斜坡道交汇处设置警戒，警戒期间主斜坡道口应同时控制下井车辆，在发出起爆警戒信号之后至警戒解除之前，不得允许无关车辆、人员下井。

2.3.4有毒有害气体预防

炸药爆炸产物中的有毒有害气体主要有CO、NnOm、SO2、NH3和H2S。地下爆破有毒有害气体允许浓度见表3。

表3　地下爆破作业点有害气体允许浓度

采场爆后通风,新鲜风流从中段(分段)巷道经由穿脉巷道进入采场，清洗工作面后，污风由回风充填巷道进入中段回风巷道,由回风井排至地面。为加强通风，可在穿脉上风口装一局部风机(J55-2No.4)，风筒直径600 mm，将风筒接至距离爆破工作面10～20 m位置，加快炮烟排出速度。

3结语

根据永平铜矿地下中深孔爆破现状，制定了相应的安全管理及危害控制措施，依据此管理方式实施爆破安全管理，保障了该矿地下中深孔爆破有序、高效、安全地进行，对爆破安全事故起到了很好的预防作用。

参考文献

[1]陈富强.关于露天爆破安全管理工作的探讨[J].中国高新技术企业,2014(5):68-70.

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

[3]高尔新.爆破工程[M].徐州:中国矿业大学出版社，1999.

(收稿日期2015-09-24)

陈华(1976—)，男，工程师，硕士，334506 江西省上饶市铅山县永平镇。