裸露爆破是指在巖體表面上直接貼敷炸藥或再蓋上泥進行的爆破方法。又稱放糊炮或明炮?!睹旱V安全規(guī)程》第328條明確規(guī)定,嚴禁裸露爆破。那么,祼露爆破的危險性又有哪些呢?
一、裸露爆破與最小抵抗線
被爆破的巖體或煤體與空氣接觸的界面叫作自由面。從裝藥重心到自由面的最短距離稱為最小抵抗線?!睹旱V安全規(guī)范》規(guī)定,工作面有兩個或兩個以上的自由面時,在煤層中最小抵抗線不得低于0.5m;在巖層中最小抵抗線不得小于0.3m。淺眼裝藥爆破大巖塊時,最小抵抗線和封泥長度不得小于0.3m。
最小抵抗線小于規(guī)定值,就威脅安全生產。隨自由面?zhèn)€數(shù)的增加,最小抵抗線個數(shù)也相應增加。裸露爆破的自由面?zhèn)€數(shù)有無窮多,最小抵抗線為零,其危險性更大。
炸藥爆炸后,其沖擊波首先沖破抵抗線最小自由面。因裸露爆破最小抵抗線為零,故爆炸物和爆炸氣體向四周飛濺,揚起煤粉和礦塵,使懸浮的煤塵很快達到爆炸濃度。
炸藥爆炸一般都能產生3300kJ/kg~5900kJ/kg質量內能,將爆炸產物加熱到2300℃~4300℃,是引起煤塵爆炸熱源溫度700℃~800℃的3~5倍,很容易引燃或引爆煤塵。
裸露爆破由于最小抵抗線太小,甚至為零,使炸藥達不到完全爆炸,爆炸生成的灼熱固體顆粒也是引燃或引爆煤塵的因素之一。
二、裸露爆破與煤塵爆炸
煤塵爆炸是煤塵被劇烈氧化的結果。氣體與固體之間的化學反應是在固體表面上進行的。1cm3的煤塊破碎成1μm的煤塵時,其表面積將增大1萬倍,煤塵的氧化能力顯著增強,吸附氧分子的數(shù)量增加,從而加速了煤塵的氧化速度和熱化過程。
煤塵受熱后,能放出大量的可燃氣體。1kg揮發(fā)分為20%~26%的焦煤,在高溫下能放出290L~350L的可燃氣體。這些可燃氣體遇高溫后,就會燃燒或爆炸。
煤塵爆炸是指空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應,其過程由3步形成:懸浮的煤塵在熱源作用下被干餾而形成可燃氣體;可燃氣體與空氣混合而燃燒;燃燒放出能量,傳給附近懸浮著的煤塵,使燃燒循環(huán)地進行下去,其反應速度越來越快,通過劇烈的燃燒,最后形成爆炸。