图1-10 单斜掏槽炮眼布置
图1-11 扇形掏槽炮眼布置
图1-12 锥形掏槽炮眼布置
图1-13 楔形掏槽炮眼布置
三、井巷控制爆破技术
（一）毫秒爆破 毫秒爆破又称微差爆破，即把炮眼分组以毫 秒级的时间间隔，控制炮眼按预定顺序先后分组 起爆的一种延期爆破方法。其延期间隔时间一般 为几毫秒到几十毫秒。 1．毫秒爆破的作用原理 （1）应力增强作用 （2）增加自由面作用 （3）岩块间的相互挤压碰撞作用 （4）减弱地震作用
（二）常用雷管的主要品种 1.瞬发电雷管 通入电流后瞬时爆炸的电 雷管为瞬发电雷管。其构造如 图2-5所示。 瞬发电雷管由通电到爆炸 时间小于13ms，无延期过程。 瞬发电雷管可分为普通型和煤 矿许用型两种。煤矿许用型瞬 发电雷管之所以具有瓦斯安全 性,主要是在副起爆药（猛炸 药）中加入适量的消焰剂采用 专门工艺加压成型。
a.瞬发电雷管
b.毫秒延期电雷管
c.秒延期电雷管
d.塑料导爆管雷管
图 1-7 常见雷管类型
国产毫秒电雷管延期时间及标志 段 别 1 2 毫秒量ms 13 25± 10 脚线颜色 灰 灰 红 黄
3
4 5
50± 10
75± 15 110± 15
灰 兰
灰 绿 白 红
第三节 井巷爆破技术 一、起爆网络 1、串联 如图1-8a所示，串联是依次将相邻的两 个电雷管的脚线各一根互相联接起来，最后将两端剩 余两根脚线接到母线上，再将母线接入电源的。 2、并联 将所有的电雷管的两根脚线分别接到网 路的两根母线上，通过母线与电源联接。并联方式可 分为分段并联（图1-8b）和并簇联（图1-8c）两种。 3、混联 混联是上述两种方法的结合，可分为串 并联和并串联两种。当一次起爆炮眼数目较多时，则 需采用串并联或并串联。如图1-8e所示。
煤矿安全爆破知识
目
第一章 安全爆破技术知识
第一节 爆破基础知识
录
第二节 矿用炸药及器材
第三节 井巷爆破技术
第二章 安全爆破操作知识
第一节 常规爆破作业 第二节 爆破事故的预防与处理
第一章 安全爆破技术知识 第一节 爆破基础知识
一、爆炸现象及分类 物质在急剧的物理或化学变化过程中，使周围 介质受到破坏，同时发生光和热并产生响声的现 象称为爆炸现象。 根据引起爆炸的原因不同，一般将爆炸分为三 类，即： 1. 物理爆炸 2．化学爆炸 3. 核爆炸
二、炸药爆炸的三要素
1 爆炸过程中能释放出大量的热能 2 反应过程产生大量的气体
3 反应过程的速度极快
三 、爆破作用圈形成机理
爆破作用只发生在介质内部的现象称为爆破的内部 作用。内部作用在爆源周围形成压碎圈、裂隙圈和 震动圈，如图1-1所示的三个区域。
图 1-1 爆破作用圈 1-药包；2-压碎圈；3-裂隙圈 4-震动圈；5-径向裂隙；6-环向裂隙
a.煤矿铵梯炸药 b.煤矿水胶炸药
c.煤矿乳化炸药
图1-4 煤矿常用炸药
d.离子交换炸药
二、矿用电雷管
电雷管是利用电流通过电雷管中的桥丝或药剂，将电 能转化为热能作用于发火药剂，使发火药点燃，引燃起 爆药爆炸的管状起爆材料。 （一）矿用电雷管的分类 1. 按作用时间分类 可分为瞬发电雷管和延期电雷管两类。延期电雷管又 可分为秒延期电雷管和毫秒延期电雷管等。 2. 按使用条件分类 可分为煤矿许用电雷管和非煤矿许用电雷管两类。煤 矿许用电雷管包括煤矿许用瞬发电雷管、煤矿许用毫秒 延期电雷管等。非煤矿许用电雷管包括普通瞬发电雷管、 毫秒延期电雷管和秒延期电雷管等。
（三）爆破的内部作用和外部作用表现形式 装药爆破时，其爆破作用的表现形式与埋置 药量和深度有关。对于一定装药量来说，若其在 岩石内的装药埋置深度为（用W来表示）W1＞W2＞ W3＞W4。当W超过某一数值WL（临界抵抗）时，炸 药爆炸后，在自由面上看不到爆破作用的迹象， 爆破作用只发生在岩体内部，这种爆破作用称为 内部爆破作用，如图1-3a所示。当W＜WL时，炸药 爆炸后，爆破作用就显露在自由面，这种爆破作 用称为外部爆破作用，如图1-3c、1-3d所示。临 界抵抗线WL如图1-3b所示，它取决于炸药的种类、 装药量和岩石性质。
(二)最小抵抗线 从装药重心到自由面的最短距离称为最小抵抗线。 炸药爆炸时，爆炸能朝最弱自由面集中，其冲击 波首先冲破抵抗线最小的自由面。如果最小抵抗线小 于规定值，爆炸生成高温、高压的气流和冲击波，容 易引燃或引爆瓦斯和煤尘；同时，由于抵抗线太小， 或炸药达不到完全爆炸，爆炸生成的灼热固体颗粒也 容易引燃或引爆瓦斯和煤尘。 《煤矿安全规程》规定，工作面有两个或两个以 上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m；在 岩层中最小抵抗线不得小于0.3m；浅眼装药爆破大岩 块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。
(3）普通光爆法 普通光爆法，周边眼是在其它炮眼爆破后， 最后起爆。又可分为预留光面层光爆法和全断面 一次爆破光爆法两种。 2.光面爆破炮眼布置 一般是首先选择掏槽方法，确定掏槽的位置； 其次是根据岩石条件，选择周边眼参数，布置周边 眼及控制光面层厚度的二圈眼位置；最后安排辅助 眼及底眼的位置。 总的原则是使炮眼均匀布置在被爆岩体中，同 时考虑光面层厚度要均匀。
图1-8网路联接方式 a-串联；b-分段并联；破技术 （一）炮眼的种类及作用 掘进爆破炮眼的种类按其 用途和位置不同，可分为 掏槽眼、辅助眼和周边眼 三种，如图1-9所示。
图1-9巷道掘进工作面的炮眼种类 1、2、3、4、5-掏槽眼；6、7、8、9、12、 13-辅助眼；10、11、14、15-帮眼；16、 17、18、19-顶眼；20、21、22、23、24底眼
第二章
安全爆破操作知识
第一节 常规爆破作业 一、 爆破说明书与爆破作业图表 爆破说明书是井巷施工组织设计中的一个重 要组成部分，是指导、检查和总结爆破工作的技 术文件。爆破作业图表则是在爆破说明书的基础 上编制出来的指导和检查钻眼爆破构造的技术文 件，包括炮眼布置图，装药结构图，炮眼布置参 数，装药参数的表格，预期的爆破效果和经济指 标。 二、爆炸材料的领退与运送 爆炸材料的领退与运送必须遵守《煤矿安全规 程》、《爆破安全规程》的规定及有关要求。
图1-3爆破作用形式 a-内部爆破作用，b-临界爆破作用；c、d-外部爆破作用
第二节 矿用炸药及器材
一 煤矿许用炸药的品种及选用
1. 煤矿铵梯炸药
目前普遍使用的是 2 号和 3 号煤矿炸药。 2 号和 2 号抗水煤矿炸药属于一级煤矿许用炸药，适用于低 瓦斯矿井的岩石工作面；3号和3号抗水煤矿炸药属 于二级煤矿许用炸药，适用于低瓦斯矿井煤层和半 煤岩工作面。
2．毫秒爆破的优点 （1) 有利于提高工作效率 (2) 有利于提升爆破安全性 (3）具有补充破碎作用 (4）降低单位炸药消耗量 (5) 有利于顶板管理 (6) 有利于工人的身体健康和安全
（二）光面爆破 光面爆破是沿开挖边界布置密集炮孔，采取不 耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前或之 后起爆，以形成平整的轮廓面的一种控制爆破技 术。 1. 光面爆破的种类 (1) 轮廓线光爆法 沿巷道轮廓线打一排密集的周边眼，这些眼不 装药，只是造成弱线，待其它炮眼爆炸时，主爆 体沿弱线部分被切开，形成平整的岩壁，且保护 了围岩的稳定。 (2) 预裂光爆法 沿巷道轮廓线布置一圈密集的周边眼，采取低 密度均匀分布的弱威力炸药，首先引爆周边眼， 使各炮眼间形成相互连通的破裂面后，再爆破主 爆体。
（三）井巷掘进的掏槽方式 1. 斜眼掏槽 斜眼掏槽是目前井巷掘进中常见的掏槽方法， 它适用于各种岩石条件中。常用的斜眼掏槽方式有 单斜掏槽、扇形掏槽、锥形掏槽和楔形掏槽。其中 楔形掏槽使用范围比较广泛，适用于各类岩石和中 等以上断面。
2．直眼掏槽 直眼掏槽是指所有掏槽眼都垂直于巷道工作面， 各槽眼之间保持平行，且槽眼距离较小，留有不 装药的空眼。 3. 混合式掏槽 在断面较大、岩石较硬的掘进巷道中，为了弥 补直眼掏槽的不足，采用直眼与斜眼混合掏槽。
四、爆破的内部作用和外部作用
（一）爆破自由面 爆破时，位于药包附近被爆破的（煤）体与空气接触 的界面叫爆破自由面。 在一个自由面的情况下，用单个炮眼爆破时，只产生 一个爆破漏斗ABC,如图1-2a所示。
图1-2 自由面对爆破作用影响示意图 a- 一个自由面；b-两个互相垂直的 自由面
在两个近于垂直的自由面用单个炮眼爆破时， 如图1-2b所示，当最小抵抗线W1≥W2 时，则产生 两个漏斗ABC和AFG，漏斗间岩体ACDG也随之崩落。 崩落的岩体为断面ABDF。 具有自由面，是进行爆 破工作的必要条件。一般自由面越多，爆破效果 越好，炸药爆炸能量的利用率越高，炸药的消耗 量越少，而且岩石的块度较小且较均匀。
三、装配起爆药卷 装配起爆药卷（引药）就是把电雷管装进药卷， 形成引爆药卷，共分为四步： （一）装配地点的选择 （二）起爆药卷数目的确定 （三）起爆药卷装配的安全操作 （四）起爆药卷的保存
四、装填炸药 （一）安全装药的条件
爆破工在装药之前，必须与班组长、瓦斯检 查员对装药工作面附近及炮眼等进行全面检查， 对所查出的问题，应及时处理，问题未处理前， 严禁装药。
4. 离子交换炸药 离子交换炸药是以硝酸钠和氯化铵的混合物 为主要成分，再加敏化剂硝化甘油制成的煤矿炸 药。离子交换炸药是我国现有煤矿许用炸药中安 全性最高的品种，特别适用于有煤与瓦斯突出危 险的工作面。
5．被筒炸药 被筒炸药是以2号煤矿铵梯炸药做药芯，装入直径 为42mm的石蜡纸筒内，在药卷与纸筒间填满粉状食盐， 再封口成单个药卷。被筒炸药爆炸时，被筒内的食盐 变成一层细粉状的帷幕，将爆炸点笼罩起来，使之与 瓦斯隔离，具有相当高的安全性。
（二）井巷工作面炮眼布置 掏槽眼应根据工作面岩石条件和巷道断面大小进 行布置，选择适当的掏槽方法和掏槽位置。通常将掏 槽眼布置在巷道的中下部，并尽量选择有弱面的地点。 辅助眼是破碎岩石的主要炮眼，应尽量利用掏槽 腔来进行布置，以减少岩石压制程度；若巷道断面较 大，还应增加辅助眼的圈数。 周边眼尽可能布置在设计轮廓线上，但为了打眼 时易于操作，可向外或向上偏斜一定角度。偏斜角度 的大小应根据炮眼深度来确定（一般为3°～5°）。