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煤矿井下爆炸材料库设计

收稿日期:2012-11-05作者简介:赵大鹏(1984-),男,湖南邵阳人,2011年硕士毕业于中国矿业大学(北京)采矿工程专业,现在中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司从事采矿设计工作。

煤矿井下爆炸材料库设计赵大鹏(中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司,北京100120)摘要:针对当前爆炸材料库设计中炸药和雷管存放形式选择随意性较大的问题,通过分析确定了根据爆炸材料库的容量选择设计形式的基本原则,并对当前煤矿井下爆炸材料库设计中存在的问题,提出了解决思路,为井下爆炸材料库设计提供了一些有益的参考。

关键词:煤矿;井下爆炸材料库;炸药;雷管中图分类号:TD214文献标识码:B文章编号:1671-0959(2013)01-007-03Aanalyze the design for underground magazineZHAO Da -peng(Beijing Huayu Engineering Corporation Ltd.,China Coal Technology and Engineering Group ,Beijing100120,China )Abstract :It is widely known that arbitrary storage of explosive material and detonators causes many problems needed tosolve.Under certain analysis ,the fundamental principle regarding to the option of design modules in this essay is confirmed ,based on the relative underground magazine capacity.Moreover ,this essay also proposed some solutions to these existed issues for underground magazine design and proposed beneficial suggestions.Keywords :coal mine ;underground magazine ;design ;explosive material ;detonators 井下爆炸材料库存放的炸药和雷管都是危险爆炸品,并且井下爆炸材料库通常建在井底车场或下部车场附近,是井下安全生产管理的重点区域。

因此,科学规范设计从而保障爆炸材料库安全尤为重要。

1井下爆炸材料库选型1.1井下爆炸材料库组成井下爆炸材料库由库房、辅助硐室和通向库房的巷道组成。

库房包括炸药库房和雷管库房;辅助硐室一般包括炸药、雷管发放硐室,雷管拣选室,放炮工具存放室,消防器材室,电器设备室等;通向库房的巷道一般有三条,两条连通大巷,分别用于进出,一条连通主要回风巷道,用于回风。

常见的井下爆炸材料库如图1所示。

1.2井下爆炸材料库的主要形式及选择爆炸材料库有壁槽和硐室两种基本形式。

壁槽式主要有单排壁槽式和双排壁槽式两种。

单排壁槽式即只设一排壁槽,雷管和炸药都放在同一排壁槽内,如图2所示。

双排壁槽式即把库房设计成长“口”形,设两排壁槽,一排壁槽放炸药(一般是靠近出入口侧壁槽),一排放雷管;有的也在两排壁槽的连通巷道再各布置一个雷管或炸药壁槽,如图3所示。

硐室式爆炸材料库根据库房和进出口巷道的相对关系主要分为垂直式和平行式两种。

垂直硐室式爆炸材料库布置空间比较狭长,相互平行的库房都垂直进出口巷道,如图4所示。

72013年第1期煤炭工程设计技术图3双排壁槽式爆炸材料库平行硐室式爆炸材料库空间布置和壁槽式爆炸材料库相似,库房都平行于进出口巷道,就是库房比壁槽式爆炸材料库壁槽深,如图5所示。

图4垂直硐室式爆炸材料库壁槽式爆炸材料库和硐室式爆炸材料库相比,具有安全保障好,通风顺畅,运输、搬运方便,库存容量在一定范围内大幅可调,掘进、支护工程量较小的优点。

所以,煤矿井下爆炸材料库设计库容量不超过3000kg 时,宜选择壁槽式爆炸材料库。

并且爆炸材料库的炸药库容量为400 1200kg 时,宜选择单排壁槽式爆炸材料库;爆炸材料库的炸药库容量为1200 3000kg 时,宜选择双排壁槽式爆炸材料库。

同时,单个炸药壁槽的设计存量不宜超过300kg ,留有一定的扩容空间。

图5平行硐室式爆炸材料库2井下爆炸材料库常见的设计问题2.1设计不符合规程规范煤矿井下爆炸材料库设计的主要依据是《煤矿安全规程》(2011版,简称规程)和《煤矿井底车场硐室设计规范》(GB50416-2007,简称规范)。

每一个设计人员都应准确领会规程规范的规定,严格按照规程规范进行设计。

当前,有一些设计明显不符合规程规范要求,应引起注意。

1)回风巷道布置位置不合适。

规程第三百零四条(四)要求爆炸材料库“库房与外部巷道之间,必须用3条互成直角的连通巷道相连”,规范6.1.3.5明确要求“井下爆炸材料库房与外部巷道之间,应用三条互成直角的连通巷道相连”。

有些设计直接把回风巷连在尽头巷道(图1中①位置)。

这样回风巷道布置只有两条互成直角的连通巷道相连,明显违反规程规范要求。

设计中只要将回风巷道出口下移2 3m ,如图1所示,即可满足规程规范要求。

2)尽头巷道不能用作辅助硐室。

规程第三百零四条(四)要求“连通巷道的相交处必须延长2m ,断面积不得小于4m 2。

在连通巷道尽头,还必须设置缓冲沙箱隔墙,不得将连通巷道的延长段兼作辅助硐室使用。

”规范6.1.3.5要求“连通巷道相交处必须延长2m ,断面积不得小于4m 2。

在连通巷道尽头,还必须设置缓冲沙箱隔墙,且不得兼作辅助硐室使用”。

而有些设计将最靠近出入口的尽头巷道(图1中②位置)兼作辅助硐室,如2003版《采矿设计手册》中的三个爆炸材料库示例都在尽头巷道布置有辅助硐室。

设计中应保证尽头巷道设置缓冲沙箱隔墙,同时把相应的辅助硐室挪到从库房往外第三条直角连通巷道两侧,如图1所示即可。

3)库房及各辅助硐室地面应高于外部通道地面。

规程第三百零四条(六)规定“库房地面必须高于外部巷道地面”,规范6.1.3.8规定“库房和各辅助硐室地面应高于外部通道地面不应小于0.1m ”。

此规定主要是出于防潮考虑。

而当前不少设计的爆炸材料库的炸药壁槽、雷管壁槽和各炸药、雷管硐室地面没有高于外部巷道地面。

同时,个别设计人员对于此规定除了机械套用2003版《采矿设计手册》外,还存在认识偏差。

主要是库房地面铺了木板是否需要再高于外部巷道和7ɢ的坡度是否可以保证防潮。

其实这是对木板和流水坡度的功能理解不透。

木板有一定的防潮作用,但主要是防止炸药、雷管和地面发生碰撞;流水坡度虽然能非常小的抬高库房和硐室,但主要作用是保证库房和硐室不积水。

所以,设计中应保证库房和各辅助硐室地面高于外部通道地面不应小于0.1m 。

4)库房和通道应设置水沟。

规程第三百零四条(六)规定“库房和通道应设置水沟”,规范6.1.3.8规定“库房与出口通道应设置水沟”。

当前有些设计仅在库房铺设木板和设计流水坡度,没有设置水沟。

其实,水沟的主要作用是导水。

如不设水沟,库房的水不规则流出必然浸湿木板下的方木,进而浸湿木板,不仅不利于木材养护,而且也容易造成库房内湿度过大。

壁槽式炸药雷管壁槽由于一般只有700mm 深,建议使用倒“山”形小水沟避开方木设置,如图6所示。

图6倒“山”形小水沟示意图5)库房及各辅助硐室都要铺设木地板。

规范6.1.3.9规定“库房和各辅助硐室应采用混凝土铺底并铺设木地板”。

而一般设计的靠近出入口的硐室不再铺设木地板,其实这是不安全的。

所以,设计中应当按照规范要求铺设木板。

2.2其他设计问题8设计技术煤炭工程2013年第1期还有一些设计,虽然没有直接违反规程规范条款要求,但存在背离规程规范要求精神、考虑不全等问题,设计者也应引起重视。

1)炸药发放硐室和雷管发放硐室宜分设且不应直接相对。

规程规范虽然没有对此做具体规定,但在规范的“爆炸材料运输”、“井下爆破”等章节中有多处明确规定炸药和雷管必须分开,并且一定量的雷管和炸药之间有明确的殉爆距离,所以在爆炸材料库设计中应遵循炸药尽量远离雷管的原则。

而有些设计把炸药和雷管发放硐室设为一个,明显不合适,有些设计将炸药发放硐室对面的硐室直接设为雷管发放硐室,也不符合炸药远离雷管的要求,最好将炸药发放硐室和雷管发放硐室相对错开布置。

2)辅助硐室考虑不足,导致一室多用。

规程规定“辅助硐室中,应有检查电雷管全电阻、发放炸药、电雷管编号以及保存爆破工的空爆材料箱和发爆器等专用硐室”。

即必须设雷管拣选室,炸药、雷管发放室,雷管编号室,放炮工具室5个专用硐室。

规范中增加了保存消防器材功能的规定。

设计一般都是按照规程规范要求设置辅助硐室,而在实际生产中还需要设置电器设备、管理结算等功能硐室,由于后期增加硐室非常麻烦,现场往往是一室多用。

所以,设计应在充分考虑当前需要的基础上,增加1 2个管理硐室满足后续硐室增加需求。

3)风量考虑不足,导致通风不够。

规程对煤矿井下爆炸材料库通风专门的要求有两点,即“井下爆炸材料库必须有独立的通风系统,回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中”和“必须保证爆炸材料库每小时能有其总容积4倍的风量”。

通风往往也是按照此规定设计的。

但实际中如果仅保证每小时4倍爆炸材料库总容积的风量,库房巷道中尤其是双排壁槽式远离进出口的库房巷道中的风速往往会低于0.15m/s。

这就违反了规程第一百零一条表2“其他通风人行巷道允许最低风速0.15m/s”的规定。

所以,通风设计应适当加大爆炸材料库的通风量,确保每条巷道最低风速0.15m/s以上。

3结语煤矿井下爆炸材料库设计应综合考虑矿井具体情况,按照保障安全、功能齐备、便于管理、有一定扩容空间的原则,科学合理选择爆炸材料库的形式。

并且,要深刻领会《煤矿安全规程》、《煤矿井底车场硐室设计规范》等规程规范的要求,努力做到煤矿井下爆炸材料库设计在安全、规范、科学的前提下经济适用。

参考文献:[1]张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册[M].北京:煤炭工业出版社,2003.[2]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2011.[3]GB50416-2007,煤矿井底车场硐室设计规范[S].[4]TS0412(1 6)-140(1 4)-1 3,井下火药库通用设计[S].[5]武新文,刘德平,邱法林,等.井下爆炸材料库有关设计问题分析[J].煤炭工程,2008,(11):10 11.[6]李献德.井下爆破材料库通风的改进[J].煤炭科学技术,1992,(4):49 50.(责任编辑郭继圣)92013年第1期煤炭工程设计技术。

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