高温爆破是指炮孔温度在40~ 80℃的爆破作业,80℃以上严禁在未采取任何有效措施下实施爆破。
高温爆破的特点(1)火区温度高,个别火区的岩石温度超过500℃,在如此高的温度情况下施工,对任何机械的耐受力都是一种严峻的考验。
(2)火区中的岩体受到高温煅烧,有的岩石结构受到破坏,岩体比较破碎。高温会导致金属性能改变。在高温岩石中钻孔容易损坏钻具,容易塌孔,打孔难,成孔难。
(3)高温会改变爆破器材的使用性能,易出意外。
(4)高温作业容易出现烫伤等其他安全事故。1
高温爆破的降温方法采挖阻断法即将正在燃烧的煤炭和剥离物,以及将要被烧到的煤炭沿煤层底板一次全部采出、挖空,阻断火种,再辅以注水降温,从而达到扑灭明火,保护整个矿床的目的。
压覆窒息法对于大面积的表层明火可采用压覆窒息法熄火,即在表面覆盖一定厚度的剥离物料或湿黏土,然后注水夯实,使火源与大气隔绝,最终使火区因缺氧而熄灭。
注水灭火技术水是最经济、来源最广泛的吸热降温材料,其热容量大,1L水转化成蒸汽时吸收2256. 7kJ热量,同时生成1.7m³水蒸气,能很快降低岩石或煤温,大量水蒸气具有冲淡空气中的氧浓度、包围、隔离火源的作用。
注水灭火技术有:地表注水、钻孑L注水降温、注浆灭火、注凝胶灭火等多项技术。
“凝胶”是硅的胶体,它由基料A和促凝剂B按一定的比例配制成水溶液,注入到煤体中凝结成胶,包裹煤体,阻碍煤与氧结合,起到填漏和灭火的作用,具有灭火速度快、安全性好、火源复燃性低等优点。已被广泛应用于井下煤层火灾的防治。1
高温孔的测温方法测温需采用至少两种型号的测温仪同时进行,高温爆破采用的测温仪主要有接触式和非接触式两大类。
接触式测温法将传感器置于与物体相同的热平衡状态中,使传感器与物体保持同一温度的测温法,即为接触式测温法。例如利用介质受热膨胀的原理的水银温度计、压力式温度计和双金属温度计等。还有利用物体电气参数随温度变化的特性来检测温度。例如热电阻、热敏电阻、电子式温度传感器和热电偶等。
接触式测温仪表比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。
高温爆破测温中,用得较多的是热电偶测温。
非接触式测温法测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触。实现这种测温方法可利用物体的表面热辐射强度与温度的关系来检测温度。有全辐射法、部分辐射法、单一波长辐射功率的亮度法及比较两个波长辐射功率的比色法等。非接触式仪表测温的范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响,其测量误差较大。
高温爆破测温中,用得较多的是红外测温。1
高温孔的测温步骤(1)高温爆破前一天必须测量孔深、孑L温,并做好爆破设计,高温爆破装药前应提前将孔温在现场标注清楚。
(2)高温爆破装药前,要对炮孔的温度进行严格检查,经检测,孔内各部分温度不超过60℃为合格孔,否则为不合格孑L。不合格炮孔要做好标记,并采取降温措施。
(3)测温需要两个人同时进行,测温后要做好记录。
(4)孔温检测的三段平行验收制度必须坚持:
第一阶段测温在钻孔工序结束后进行,确定中、高温孔,以便下步降温;
第二阶段测温在降温6h后,测定孔温,做好记录,确定孔温是否合格,孔温低于600C的视为合格,给予验收;
第三阶段测温在爆破前8~10min,复测温度,两组同类测温仪同步检测的温度。1
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杨明 - 副教授 - 西南大学