煤矿巷道掘进爆破过程中减少拒爆的探讨
【摘 要】随着科学技术水平的不断发展，采矿技术也有了突飞猛进的进步，但是煤矿井下受技术条件、操作水平的限制，炮掘工艺掘进巷道过程中存在着拒爆的现象，威胁煤矿安全生产，找到一种技术手段来大幅度减少直至杜绝拒爆的发生具有重要意义。
1 炮掘工艺的爆破工作在巷道掘进中安全生产、技术运用的现状。
对于煤矿生产中巷道掘进来说，随着科学技术的不断发展，综合机械化掘进施工工艺水平不断提高，综合机械化掘进在煤矿掘进特别是煤巷掘进中得到了大力的推广和广泛运用，综合机械化掘进机的功率不断加大，掘进机的能力不断扩展，炮掘工艺在煤巷掘进中的运用在逐步减少，但其在煤矿岩石巷道掘进中仍然是一种普遍应用的方式。在实际生产过程中以炮掘工艺掘进巷道的过程中仍然难以避免发生拒爆的现象，这是煤矿生产过程中的一个较大的危险源，是一个较大的安全威胁。特别是在用炮掘工艺掘进巷道时，一旦发生了拒爆的现象，需要在距拒爆炮眼0.3m处重新打平行的炮眼，并重新装药、连线、爆破；或者拒爆的炸药、雷管往往会埋在大量的矸石下，难以发现，这是发现难；尤其在硬度较大的岩层中掘进时，在耙矸装岩的过程中，一旦矸石堆中埋有炸药雷管而又没有发现它，拒爆的雷管受到外力的挤压很容易爆炸，这都是对安全生产的严重威胁，也极易造成安全生产事故。
目前，煤矿井下掘进过程中普遍使用的发爆器技术性能还比较落后，不能完全满足安全生产的需要。其性能、故障不能自检、不能显示电池电量等是其最大的缺点，发爆器自带导通指示灯也只能检查爆破电路的通或不通，或者说线路断路的情况，无法检查出爆破电路是否存在短路的现象，这也是目前常用发爆器性能存在的局限性。在实际工作中一旦发生拒爆现象，特别是在现场没有一种可靠的技术手段确保百分之百发现拒爆的雷管、炸药，这是发现难。产生拒爆后，未爆炸的雷管或炸药被埋在了矸石下而又没有发现它，这种情况对安全生产来说是一种极大的威胁。
2 发生拒爆的原因分析。
发生拒爆现象的原因多种多样，包含整个爆破过程的每一个细节。在操作过程中稍有不慎，就可能会造成拒爆现象的发生，而爆破的过程无法追溯，一旦发生拒爆现象，再去分析发生拒爆的原因，虽然可以部分查清，但无法运用技术手段确保在事后百分之百去查清。
根据实际工作经验，综合分析发生拒爆的原因主要有发爆器电池电量不足的原因，有发爆器在使用过程中发生的故障包括发爆器本身线路故障原因，有爆破母线状况包括其断路或两相短路、单项或两相接地等的原因，有装药连线的质量问题的原因，也有电雷管质量问题的原因等等。但是很多原因往往也可以归结为爆破员责任心不强的原因。
需要说明的问题：煤矿井下常用FD100D型和FD200D型发爆器最大允许外接电阻值分别为620欧姆、1220欧姆，最大发爆能力分别为串联电路引爆电雷管100发、200发，这是发爆器无故障情况下的能力。在爆破作业的实际操作过程中由于各种引起拒爆的因素的单独或共同存在，在爆破网路中外接电阻远远没有达到允许外接电阻的最大值情况下，就会在爆破过程中发生拒爆现象。
3 解决问题的办法。
针对爆破技术运用和管理现状，发生拒爆的原因分析，需要以使用可靠的技术手段为切入点、从加强管理入手，特别是加强对爆破员的管理来尽最大努力减少并尽可能杜绝拒爆的发生，从源头上进行控制，来保障煤矿安全生产。在目前没有性能更先进的发爆器产品可供使用之前，找到一种行之有效的技术方法，显得尤其重要。
在爆破网路检测方法创新和爆破管理方面，中煤集团大屯公司龙东矿做了大量的工作，也取得了明显的成效，具体的做法有以几个方面：
规定爆破员必须加强发爆器的检查，每次入井前必须进行外观检查。
规定在爆破操作过程中，对发爆器自身功能进行检查。发爆器充电指示灯是确认发爆器充电是否正常、充分的一项重要指标，如果发爆器充电后指示灯不亮就通电爆破，那么爆破的结果一般不会正常，这是常识；如果通电后指示灯一直不亮，也能说明发爆器存在问题，也可能指示灯自身出现了问题，都需要查清原因，原因未查清之前，坚决不允许爆破。如果对发爆器是否存在问题有疑问或确认发爆器存在问题或爆破不正常，必须将发爆器上交，有专职人员进行检查，如果发爆器存在故障必须进行修理或更换。
每周必须两次检测发爆器的性能参数并做好记录。矿配备有发爆器性能参数检测仪，定期检测决定发爆器性能的三个重要参数：输出引燃冲能、输出峰值电压、安全供电时间。煤矿井下常用FD100D型及FD200D型发爆器的输出引燃冲能范围为8.7≤K≤12A2ms，输出峰值电压分别为2270v、3070v，安全供电时间均不大于4毫秒。发爆器性能参数的输出值必须在规定的范围内。对发爆器参数定期检测可以及时发现发爆器故障、电池电量等情况。发爆器存在故障必须及时排除，决不能让发爆器在故障状态下工作。电池电量不足时必须及时更换电池并采用性能可靠的品牌电池，也可定期或按爆破次数更换电池，同时做好记录，做好更换电池记录的目的也是便与监督与检查。
规定电工每周一、三、五定期检查爆破母线的完好状况。检查的方法很简单，但是效果可靠，也是一种革新、一种创新。能够从技术手段上确保查清爆破母线完好状况，排除爆破母线存在的故障。除通常的外观检查外，这种方法就是应用煤矿井下电工普遍使用的摇表进行检查爆破母线的对地绝缘电阻值和相间绝缘电阻值，如果对地或相间绝缘电阻值达不到要求，绝缘电阻值低于0.5兆欧姆，说明爆破母线存在接地或短路现象，在爆破过程中网路会漏电从而造成拒爆。爆破母线不符合使用要求，必须进行修理或更换。
规定电工每周二、四、六定期检测爆破电路的全电阻。检查的方法同样很简单，同样是一种创新。能够从技术手段上监督装药连线质量，提高爆破员和装药连线工的责任心。方法是首先根据作业规程规定的爆破网路中串并联连线方式、雷管型号、数量来计算爆破网路的全电路电阻，用矿用万用电表来进行测量。从经验来说，根据巷道断面的大小，岩巷掘进全断面一次布置炮眼60—80个，使用雷管60—80发，采用串并联方式连线，全电路电阻一般在50—100欧姆之间，准确的数据是根据单个雷管电阻大小，数量，爆破网路中线路长短经过简单计算就能得到，然后和实测数据进行比较。在一年的实际操作过程中，有一次检测到爆破网路全电路电阻150欧姆，数次检测到爆破网路全电路电阻250欧姆左右，一次检测到爆破网路全电路电阻400欧姆，经过人工复查确实存在连线质量问题，处理后，再次检测全电路电阻都达到了正常值，爆破正常。在检测过程中，如果发现全电路电阻过小，比如只有几个欧姆，说明线路中可能存在短路现象；如果发现全电路电阻过大，比如超过正常值的一倍，说明线路中可能存在断路现象或者装药连线质量较差，这都需要进行复查线路情况，查出问题，进行处理，再次检测正常后才能进行爆破。在操作方面需要注意的是：（1）用矿用万用电表检测爆破网路的全电阻是安全的，但用矿用万用电表检测爆破网路全电阻时必须在爆破警戒线外进行，严禁在爆破警戒线以内操作。（2）严禁用电表直接检测单个电雷管，检测单个电雷管的工作应由爆破器材保管员采用专用工具进行。做到这两点在操作中也没有任何困难。
规定井下爆破材料库在发放电雷管前必须对电雷管逐个进行检测，去除不合格的电雷管。
规定的其他方面：发爆器必须由爆破员专人保管，爱护使用，防止人为损坏。
3.2加强管理，提高技能、增强责任意识。
加强管理、提高爆破员的操作技能，增强爆破员的责任意识是一项很重要的工作，无论多么先进的设备或仪器、工具都需要人来进行操作，没有技能精湛、责任心极强的员工来操作，再先进的设备或仪器、工具都不会发挥它应有的作用。要提高爆破员的操作技能，就要加强对爆破员的操作技能的培训，通过理论培训、技能训练、老带新传授技术来逐步提高爆破员的技能水平。
加强爆破工作的管理，增强爆破员的责任意识，就要加强爆破过程的管理。在爆破过程中如果发生拒爆现象，爆破员必须向区队领导汇报，上交发爆器，有专职人员对发爆器进行检查，如果因是电池电量不足造成的拒爆，必须及时更换电池并必须对爆破员进行考核。对发生拒爆后进行瞒报的，一经发现，必须加重考核。加强对爆破员的管理，必须做好各类记录，便于监督、统计分析、总结经验。需要记录的内容：电池的更换、发爆器参数检测、爆破次数、爆破网路电阻值等等都要详细记录。
加强对爆破工作的管理，区队领导特别是区队长要亲自管理、监督。区队长是否亲自管理体现了区队领导的重视程度，区队长重视与不重视，对爆破工作的管理结果会大不一样。有了可靠的技术手段，区队长又亲自去抓爆破的安全管理工作，一定能够抓出一个好的结果。
4 结语。
煤矿巷道掘进爆破过程中减少直至杜绝拒爆的发生，是一项非常复杂的工作，但是拥有了可靠地技术手段，加上严格的管理，这个目标是可以实现的。龙东矿经过一年的实践，大量的工作，取得了明显的效果，和以往相比较，拒爆发生率减少百分之八十，促进了安全生产。下一步将要做的工作是加大对爆破网路、爆破母线的检查频次，由每周隔天检测改为每天检测，并实行更严格的管理，预计会取得更理想的结果。
参考文献：
[2]刘刚，井巷工程[M].中国矿业大学出版社，2005.
[3]张志成，爆破基础理论与设计施工技术[M].重庆：重庆大学出版社，1994.