永安煤业公司仙亭煤矿 福建三明 366102
摘 要 在国家对煤矿开采安全性的要求越来越高的高压态势下,福建煤矿行业的发展面临着极大考验,我矿为顺应当前煤炭企业安全高质量发展,快速有效的推进数码电子雷管的试用与推广,适应新的安全管理要求,通过在我矿的试用与技术分析,提出了存在的问题和改进措施。
关键词数码电子雷管;爆破方案;可行性
引言为落实国家对煤矿安全生产政策上的要求,公司于2022年9月份引进了数码电子雷管,并在公司下属矿井逐步试用推进,我矿作为公司产能最大的一个矿井,在新材料、新工艺应用方面做了大量的工作。为保障数码雷管在极短的时间内顺利完成试用攻关,矿井针对在应用过程中存在的问题,及时分析原因采取了一系列的举措,保证数码雷管试用的顺利进行。
1.矿井简要概况
本矿井设计生产能力为30万t/年,采用斜井开拓方式,现生产水平有+300m、+100m水平。矿井有完善的压风、供电、通讯、提升、运输、通风、防尘、排水等生产系统,并建立监测监控、紧急避险、人员定位等安全避险六大系统,各生产系统安全设施均符合《煤矿安全规程》和行业技术标准要求[1]。
2.前期准备
2.1 宣贯培训。一是矿井组织施工技术员、仓管员及爆破员在矿部会议室集中,由公司项目负责人及厂家技术员进行数码雷管试用的培训授课,主要讲解数码电子雷管性能、技术参数、操作及注意事项等方面的知识培训。二是配合厂家技术员对试用工作面的爆破员进行整个操作流程的培训:领料--出库--开机--登录--信息录入--获取授权(密文)--入井--录入雷管--连线--组网检测--高压充电--起爆--数据管理(地面上传),井上井下全程跟踪及实操指导;同时在现场也将错误操作进行示范,防止在今后使用过程中出现类似问题。
2.2硬件配套设施
在井口检身室附近设置一间专用办公室,配置一台专用的电脑和专用网络装置,便于生成密钥、二维码扫描及数据上传等时间;同时也提供了足够数量的插座,供手持机充电,为采掘一线提供便捷服务。
3.数码雷管试用攻关
3.1数码雷管的适用范围
3.1.1本产品内含专用集成电路,将传统雷管的药延期体改为电子部件控制,需专用起爆设备进行起爆,基础雷管采用内外双编码技术;主要适用于无瓦斯、无煤尘爆炸危险的爆破环境,特别适用于对延时精度要求较高的爆破工程,用于起爆各类工业炸药及导爆索。
3.2数码雷管的主要技术性能
3.2.1延期范围及精度:延期精度:0~150ms,偏差小于1.5ms; 151〜16000ms偏差小于1%;延期范围:0〜16000ms2。
3.2.2起爆能力:能炸穿5 mm厚铅板,穿孔直径不小于雷管外径。抗静电性能:在电容为2000pF、串联电阻为0。及充电电压为(8.0-8.5) kV条件下,对产品进行脚线-脚线、脚线-管壳放电,不应发生爆炸。抗水性能:产品浸入20m水下或压力为0.2MPa的水中,保持24h,产品性能不变,能够可靠起爆。
3.3试用工作面简介
考虑爆破效果与自由面形成的好坏有紧密关系,因此本次数码雷管攻关与改变掏槽眼布置方式相结合,最终选择出一种比较适合我矿围岩爆破的掏槽布置方式。
(1)205采区+300m北39#石门:断面S=5.0m2,硬度f=5,泥岩为主,带有少量黄铁矿结核及夹矸。
(2)通过队伍最常用的三种掏槽方式进行试验:直眼掏槽(倒三角)、直眼掏槽(圆形)、六眼锥形掏槽。
如图所示:
由爆破技术员现场跟班写实,得出以下几组数据:
序号 | 类型 | 掏槽眼数 | 时间(min) | 眼距(m) | 眼深 | 实际进尺 | 备注 |
1 | 直眼掏槽(倒三角) | 14 | 56 | 0.05-0.7 | 1.6 | 1.6 | |
2 | 直眼掏槽(圆形) | 11 | 44 | 0.1-0.7 | 1.6 | 1.4 | |
3 | 锥形掏槽(六眼) | 6 | 30 | 0.15-0.5 | 1.6 | 1.3 |
由以上试验写实数据得出结论:采用数码雷管爆破,并结合倒三角直眼掏槽布置时,打眼数量较多,眼距控制较小,对打眼工操作技能要求较高,但实际进尺最多。
4.试用中存在的问题和建议
(1)雷管段数不易区分。数码雷管段数写在接线盒上,为黑色字体(较细),井下光线较差,区分比较繁琐。建议段号用颜色区分,简单方便。
(2)雷管脚线不同长度规格少。我矿石门施工,在岩性允许的情况下,大部分采用光面爆破工艺,光爆层眼深均在1.8米左右。而现阶段购买的雷管脚线长度仅2米,偏短,导致连线扫码时,操作不便,建议雷管脚线长度加长至2.5米。
5.数码雷管的可行性分析
5.1 技术分析
矿井属低瓦斯矿井,煤层无爆炸性,煤的自燃倾向性和自然发火期为Ⅲ类不易自燃,工作面无冲击地压和应力集中区;综上所述,数码电子雷管在我矿井下采掘工作面爆破在技术上是可行的。
5.2 安全性分析
(1)手持机可对单个数码电子雷管及放炮组成的网络进行检测,发现短路、断路等问题会直接显示,方便爆破员排查。
(2)每个数码雷管都有一个特定的编码和定位,如果在井下未使用完且未退库的,福建省民爆物品管理系统操作平台可追溯,杜绝雷管丢失无法查明去向的现象。
5.3 经济性分析
数码电子雷管内含专用集成电路,将传统雷管的药延期体改为电子部件控制,基础雷管采用内外双编码技术,具有高安全性、高精度,生产流程复杂、质量严格抽样把关,导致价格比毫秒延期雷管高出6倍以上,但从煤矿长远高质量安全发展及依法依规考虑,该产品占有绝对优势。综上所述,从经济角度分析总体上是可行的。
通过上述技术、安全性、经济性综合分析得出结论:数码电子雷管在仙亭矿井下采掘工作面爆破是可行的。
6.结束语
以上是我矿在应用数码电子雷管的一点体会和做法,下一步,矿井将继续深入了解掌握数码电子雷管性能、技术参数,及时优化爆破技术方案,力促数码雷管在矿井采掘工作面爆破中成熟运用,确保其在推广应用过程中,实现安全生产。
[1]参考文献 《中华人民共和国兵器行业标准》 工业数码电子雷管WJ9085-2015(CEN/TS 13763-27:2003,NEQ);
[2]参考文献 2022版《煤矿安全规程》 应急管理出版社。
作者简介:郭雁晖,男,1989年出生,本科,采矿工程师,从事采矿工程工作。
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