在井巷掘进爆破时,炸药爆炸易生成含有大量有毒成份的气体。由于井巷作业空间狭小,通风条件较差,容易造成有毒气体浓度超标,对施工人员的身体健康和安全生产构成严重威胁。据有关统计资料表明,在国内外的爆破工程中,炮烟中毒的死亡事故占整个爆破事故的28.3%。可见有毒气体是造成井下死亡事故的重要原因之一,必须对此予以足够重视。
1、炮烟中有毒气体的主要成分及危害性
在炸药爆炸生成的炮烟中,有毒气体的主要成分为一氧化碳和氮氧化物。如果炸药中含有硫或硫化物时,爆炸过程中,还会生成硫化氢和亚硫酐等有毒气体。这些气体的危害性极大,当人体吸入一定量的有毒气体之后,轻则引起头痛、心悸、呕吐、四肢无力、昏厥、重则使人发生痉挛、呼吸停顿,甚至死亡。
2、有毒气体的防治措施
2.1优选炸药品种和严格控制一次起爆药量
在井巷爆破掘进过程中,应根据工作面的实际情况,选用炸药品种。如工作面积水时,应选用抗水型炸药,否则因炸药受潮而影响爆轰稳定传播而产生大量有毒气体。对于低温冻结井施工,应选用防冻型炸药,否则炸药也会因不完全爆炸或爆轰中断,产生大量有毒气体。爆破产生的有毒气体量与炸药用量成正比,严格控制起爆药量,可以有效地降低爆破有毒气体生成量。
2.2控制炸药的外壳材料重量
为了防潮,粉状炸药通常采用涂蜡纸壳包卷,由于纸和蜡均为可燃物质,夺取炸药中的氧,易使炸药在爆炸时成分负氧平衡反应。在氧量不充裕的情况下,将会产生较多一氧化碳气体,因此,限定每100g炸药的纸壳重量和涂蜡量分别不超过2g和2.5g。
2.3保证炮孔堵塞长度和堵塞质量
保证炮孔堵塞长度和堵塞质量,能够使炸药发生爆炸时,介质在碎裂之前,装药孔洞内保持高温、高压状态,有利于炸药充分反应,减少有毒气体生成量。而且足够的堵塞长度和良好的堵塞质量,还会减少未反应或反应不充分的炸药颗粒从装药表面抛出反应区,也会降低空气中的有毒气体含量。
2.4采用水封爆破或放炮喷雾
炸药爆炸时会形成高温高压环境,水封爆破时产生的水雾,在高温高压下与一氧化碳发生反应生成二氧化碳和氢气,可以有效地降低炮烟中的一氧化碳浓度。由于爆破产生的某些有毒气体易溶于水,因此在放炮时,采用自动喷雾设施进行喷雾,既能起到降尘作用,又能有效地减少有毒气体含量,使炮烟毒性降低。
2.5采用反向起爆方式
采用反向起爆方式时,炮泥开始运动的时间比正向起爆推迟,间接地起到了增加炮孔堵塞长度的效果,使炸药反应完全程度提高,从而降低有毒气体生成量。
3、局部通风
掘进工作面一般靠装在地面的通风机是得不到足够的新鲜空气的,为了使掘进工作面有足够的新鲜空气供工作人员呼吸,冲淡、排除炮烟,稀释、排除有毒及有害气体、热量及水蒸气等,在距掘进工作面一定距离的巷道内安装局部通风机,并在局部通风机的出风口接上风筒,以便将风送到掘进工作面。局部通风机担负着昼夜不停地向掘进工作面送风的重要任务,所以每台局部通风机必须由指定人员负责管理,并应严格执行下列管理制度。
1、必须保证局部通风机经常运转,无论掘进工作面正常生产或交接班,都不准随意停风,必须保证供给掘进工作面足够的风量。
2、因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断工作面里一切设备的电源,所以局部通风机和掘进工作面中的电气设备,必须装有风电闭锁装置。
3、未恢复通风之前,不得送电,进入工作;恢复通风前,必须检查瓦斯,局部通风机及开关地点附近10米以内风流中瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开动局部通风机。
4、压入式局部通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距回风口不得小于10米,以免发生循环风。
5、局部通风机的开动或停止,必须专人负责,其他人员不经允许,不准去开动或停止局部通风机。
6、风筒必须吊挂在巷道一侧顶帮,在巷道里架棚、推车、搬运材料设备不要刮坏风筒,放炮时也不能崩坏风筒。风筒吊挂要平直、拉紧、吊稳,拐弯处应平缓,勿使风筒褶皱,应使用同一规格的风筒。
7、局部通风机开动后,风叶转动很快,不要把手伸进去,也不可把木棍等东西塞进去。
8、发现同筒坏了,要立即报告通风人员,以便马上修补好,以免漏风,影响掘进工作面通风。在井下每一个都应爱护局部通风机和同筒,因为它是掘进工作面的及有关人员的健康、人身安全和安全生产,所以大家都要留心局部通风机的运转情况,发现有异常情况时,要立即报告通风员或调度室,以便立即处理。
4、独头掘进炮烟中毒预防措施
4.1所有平巷独头掘进作业,必须采用机械式通风,利用局扇连接风筒将炮烟抽出,禁止采用高压风进行通风;
4.2平巷独头掘进长度小于100m可采用单一式通风,大于100m必须采用混合式通风(即抽出与压入混合使用)。
4.3压入式风机应安装在上风流中不小于10m,抽出式风筒末端应接到下风流中不小于10m或直接导入回风道。局扇风筒口与工作面的距离,压入式不大于10m,抽出式不大于5m,混合式压入风筒不大于10m,抽出式风筒吸风口应滞后压入式风筒出口5m以上。
4.4风机与风筒的连接,风筒与风筒的连接,必须保证质量,确保平直,不漏风,转角要平滑,接头要严密;
4.5风筒吊装必须使用牵引绳,风筒安装的位置要确保不影响正常的生产作业。
4.6采用多台风机抽出炮烟时,可将风机风筒连成一个整体,但靠近迎头的风机功率要尽可能大一些,启动风机要首先启动靠近迎头的一台,依次启动。
4.7风筒安装好后,必须加强日常的维护、管理、局部漏风点,必须采取粘补、不能补的风筒要整条风筒全部更换。
4.8同一台风机只能使用同一直径大小的风筒,在坑道断面允许的条件下,尽量使用大直径风筒,以缩短炮烟排出时间。
4.9已安装好的风机、风筒,每天必须有专人检查确认,发现问题立即处理确保正常运转,保证通风安全。
4.10对于盲中段施工,天井上掘后,无法支设风机时,可用高压风进行通风,具备条件后,必须立即安装风机。
4.11对于高天井作业,超过30m者,可适当使用高压风通风。