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1放炮防護不當帶來的問題

放炮產生的煤矸拋擲物、沖擊波經常會給安全生產帶來很大影響:損壞設備。放炮拋擲的煤矸、沖擊波損壞的主要是支架各結構部件、工作面內鋪設的各種電器設備(電纜、電液控操作站、照明燈、載波電話、礦壓監(jiān)測設備)、管路(液壓、壓風、排水)。尤其是電液控元件，如果遭受損壞會造成支架無法動作，甚至整個電液控系統(tǒng)癱瘓。堆積煤矸。放炮經常造成支架內、支架前堆積煤矸，造成無法正常生產，需要進行人工清掃。拋擲堆積的煤矸主要以直徑10～40mm的矸石為主，同時作業(yè)地點空間狹小，造成清掃不便，增加了工人勞動量。降低開機率、人員工效。放炮損壞設備、堆積煤矸，造成作業(yè)環(huán)節(jié)、時間的增加，減少了開機時間，降低了開機率。在作業(yè)人員不變的情況下，也造成工作面回采工效的下降。造成安全隱患。放炮損壞設備、堆積煤矸，造成更換設備、清掃煤矸的作業(yè)環(huán)節(jié)增加，既加大了設備維護工作量，也給日常檢查、使用、保養(yǎng)帶來不便。在增大工人勞動強度的同時，也降低了人員反應靈敏度。上述原因增大了發(fā)生事故的概率。

2放炮破碎圍巖機理

爆破時，炸藥釋放大量的能量，其中一部分能量破碎煤巖后將煤巖向自由面拋出，拋出的煤矸碎塊具有一定的動能，具有破壞性。還有一部分能量以波(壓縮波、稀疏波等)的形式向四周傳播。這種在介質(煤體、空氣)中以超聲速傳播并引起狀態(tài)參數(shù)(壓力、溫度、密度)發(fā)生突越升高的壓縮波就是沖擊波。對煤壁傳播的沖擊波，通過煤壁后作用于空氣，也具有破壞性。

3放炮防護不當?shù)脑蚍治?/p>

放炮前對設備的防護不當，是發(fā)生損毀設備、堆積煤矸現(xiàn)象的主觀原因。客觀原因，工作面存在火成巖墻侵入及斷層等地質構造，具有必然性S5－719工作面共發(fā)育斷層11條，其中落差3m以上的6條。同時，七層煤局部受火成巖影響，被分為兩個煤層，本工作面回采的是上部的煤層。工作面內的火成巖墻推進長度400m，另外局部也時常有火成巖侵入。而目前解決巖石問題，主要是采用打眼放震動炮，進行松動爆破的方式進行處理，沒有其他更合適的方法，放炮必然會產生煤矸拋擲物，同時拋擲物、沖擊波必然會對周圍設備產生破壞。工作面放炮崩落的主要是巖石，硬度大、能量高由于放炮主要是針對巖石作業(yè)，飛散拋擲的多為質地堅硬的巖石。在相同體積的情況下，其質量、動能要比煤塊大。同時巖石硬度也比煤塊大，在與防護裝置發(fā)生作用時，能量損失小。故而，一般的防護裝置經不起巖石的破壞能力，進而造成防護效果不好或失效，從而損壞設備、堆積煤矸。工作面放炮地點設備集中、空間小由于綜采工作面設備集中，工作面空間相對小，放炮時沖擊波、拋擲物沒有緩沖空間，只能直接作用在附近的防護裝置上，支架的護幫板、頂梁無法掩護，直接受放炮沖擊，而支架的設計通常對放炮考慮不多，故經常損壞支架的相關部件。拋擲堆積的煤矸主要以直徑10～40mm的矸石為主，且堆積點多在在架前、架內，清掃時人工作業(yè)不方便，造成效率低。主觀原因，對防護工作的重視不夠以往放炮前，多采用皮帶、木柈對支架的管路、操縱閥、電纜、照明燈、載波電話等進行簡單掩護，有時只是局部掩護，沒有實現(xiàn)全方位、全斷面的設備防護，造成拋擲物崩壞設備的現(xiàn)象。同時，綜采工作面地質構造的發(fā)生變化后，放炮地點也隨之發(fā)生變化，相應的防護沒有跟到位也是一個原因。對放炮的作用機理認識不足放炮時產生的沖擊波先于拋擲物到達掩護物體，造成部分防護設備被先行的沖擊波吹散，而起不到防護作用。同時，防護物(皮帶、木柈)的防護能力不足，即使進行有效掩護，拋擲物仍然能夠破壞設備。放炮產生的能量巨大，在狹小的空間內作用于設備，采用剛性材料無法滿足防護要求，必須用柔性材料進行防護，吸收化解沖擊波及拋擲物帶來的動能。

4解決方法

將放炮崩落的煤矸擋在運輸機上;材料柔軟但有一定的強度，既能吸收沖擊波、拋擲物帶來的能量，又能保護設備;液壓系統(tǒng)加設卸壓裝置，杜絕憋壓損壞液壓元件的現(xiàn)象;防護裝置適應性強，能夠適應工作面采高的變化;防護裝置安拆、移動方便，便于使用，避免因防護笨重造成施工人員不愿使用的現(xiàn)象。具體做法圍繞上述幾點想法，采用雙層皮帶做防護裝置，并進行全斷面、全方位的防護。同時在受力的液壓系統(tǒng)管路上增設卸載裝置。采用雙層皮帶全斷面、全方位進行設備防護采用皮帶背鋼板、木板的方式做防護材料。外層防護分上下兩節(jié)，均采用ST－1600強力皮帶，規(guī)格為1．2m×1．5m，上節(jié)皮帶備有鋼板。使用時，上下兩節(jié)用螺絲連接，懸掛在支架頂梁上，并在下節(jié)后面背上木柈。既保證了強度，也有一定的緩沖能力。里層防護也分上下兩節(jié)，采用與外層相同的皮帶，分別固定在頂梁和大柱上，上下層皮帶搭接200～500mm。采用雙層皮帶進行設備防護:在支架大柱前設置一層，在頂梁距大柱1．0m處設置另一層。做到全斷面、全方位的防護，防護范圍包括作業(yè)地點及前后5組支架。除運輸機中部槽、支架部分頂梁和護幫板外，所有設備均被保護。增加液壓管路卸壓裝置放炮時暴露的可伸縮頂梁、護幫板也是容易損壞的部件。為了解決這個問題，在支架的可伸縮頂梁、護幫板缸體回液管上安設一個球閥。在放炮前，將支架的可伸縮頂梁、護幫板缸體伸出200～300mm，并打開球閥。這樣，放炮時作用于頂梁、護幫板的能量壓縮缸內液體，得到了緩沖，卸載的液體則保護了液壓系統(tǒng)。

5結語

放炮時，能量被兩層皮帶吸收，沖擊波、煤矸無法通過皮帶的防護，煤矸全部落在運輸機上。擋護皮帶采用上下兩節(jié)構成，能夠隨采高變化及時調節(jié)，并且移設方便。同時在放炮段支架的伸縮頂梁、護幫板回液管路上加設卸載裝置，起到了減壓緩沖的作用。在應用上述方法進行綜采設備防護后，工作面沒有發(fā)生因放炮損壞設備的情況，減少了更換電液控操作站、電纜、照明、液壓元件(護幫板千斤頂、液壓管路、液壓鎖等)的環(huán)節(jié)和時間;同時，工作面放炮后，崩落的矸石全部拋落到運輸機上，杜絕了人工清掃架前、架內煤矸的工作，放炮結束后可以直接開機，既解決了現(xiàn)場工人額外的作業(yè)勞動也提高了開機率，促進了該工作面安全生產技術的進步與發(fā)展，為大興礦安全生產作出了積極貢獻。

作者：鄭楊單位：牛旺鐵煤集團公司