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1、井巷掘进爆破时的有毒气体及防治措施 目前，在井巷的掘进与开挖中，钻眼.方法作为一种经济高效的施工手段，已经得到了非常广泛的应用。但是在井巷掘进.时，.爆炸生成的气体含有大量的有毒成份。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.工程中，炮烟中毒的死亡事故占整个.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.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.中含有硫或硫化物时，爆炸过程中，还会生成硫化氢和亚
2、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。 炮烟中有毒气体的毒性，用空气中的危险浓度来表示如表1。 由表1可看出浓度越高，气体毒性越大。另外，有毒气体不仅对人体有害，而且某些有毒气体对煤矿井下瓦斯能起到催爆作用（如氧化氮）或引起二次火焰（如一氧化碳），尤其是在高瓦斯矿井中，易造成灾难性事故。因此对井巷掘进.过程中的有毒气体，必须采取有效的防治措施，以防止安全事故的发生。 表1 有毒气体空气中的危险浓度 有毒气体 各种气体危险浓度（mg/L） 吸入数小 吸入1小 吸入0.5 吸入数分 时将
3、引起 时后将引 1小时就会 钟会死亡 轻微中毒 起严重中毒 有致命危险 一氧化碳 0.10.2 1.51.6 1.62.3 5 氧化氮 0.070.2 0.20.4 0.41.0 1.5 硫化氢 0.010.2 0.250.4 0.51.0 1.2 亚硫酐 0.025 0.060.26 1.01.05 2 .爆炸时产生有毒气体的主要原因 2.1 .的氧平衡 在井巷掘进.进程中，一般使用混合.，主要组成元素是碳、氢、氧、氮（某些 .含有氯，硫，金属及其盐类），其中非爆炸性氧化剂分子或富有氧元素的.分子为氧化剂，而非爆炸性可燃剂分子或富有碳、氢元素的.分子为燃料，混合.爆炸的实质是氧化剂和燃料发生
4、高速化学反应的过程。.内含氧量与可燃元素充分氧化所需氧量之间的关系称为氧平衡关系。如果所选.中的含氧量恰好能满足可燃元素充分氧化所需氧量（即零氧平衡），此时，氧和可燃元素可以得到充分利用，从理论上讲，.爆炸不会产生有毒气体。如果所选.为负氧平衡.（.中含氧量不足），将会产生可燃性的一氧化碳有毒气体。如果所选.为正氧平衡.（.中的含氧量超过可燃元素充分氧化所需的耗氧量），多余的氧在爆炸过程中（高温、高压）与氮发生化学反应，生成氮氧化物有毒气体。 2.2.爆炸反应的完全程度 .反应的完全程度与.组成、成份性质、.密度、粒度、装药直径、起爆冲能 的大小等诸多因素有关。例如：当.组成相同时，粒度越小，
5、混合起均匀，反应就越完全，有毒气体生产量就越小； 2.3周围介质的作用 某些矿物介质可与爆炸产物起化学反应，或者对爆炸产物的二次反应起到催化作用， 使有毒气体含量增大。例如在一定条件下，煤可以还原爆炸产物中的二氧化碳为一氧化碳有毒气体。爆炸作用时，含硫的矿石可生成硫的氧化物或硫化氢有毒气体。当周围介质温度较低时，浆状.在低温情况下也常出现不完全爆炸或爆轰中断现象，使有毒气体含量大大增加。 3 有毒气体的防治措施 3.1 优选.品种和严格控制一次起爆药量 在井巷.掘进过程中，应根据工作面的实际情况，选用.品种。如工作面积水时，应选用抗水型.，否则因.受潮而影响爆轰稳定传播而产生大量有毒气体。对于
6、低温冻结井施工，应选用防冻型.，否则.也会因不完全爆炸或爆轰中断，产生大量有毒气体。.产生的有毒气体量与.用量成正比，严格控制起爆药量，可以有效地降低.有毒气体生成量。 3.2 控制.的外壳材料重量 为了防潮，粉状.通常采用涂蜡纸壳包卷，由于纸和蜡均为可燃物质，夺取.中 的氧，易使.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.的纸壳重量和涂蜡量分别不超过2g和2.5g。 3.3 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.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.充分反应，减少有毒气体生成量。而且
7、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.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。 3.4 采用水封.或放炮喷雾 .爆炸时会形成高温高压环境，水封.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.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。 3.5 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.反应完全程度提高，从而降低有毒气体生成量。 （曹孝君 毛刚）