早爆原因及预防
爆破器材在加工、贮存、搬运、装填过程中，由于多方面的原因，往往会造成这样那样的意外事故，直接危及作业人员的人身安全。
一、爆破器材加工中的早爆及预防
火攻品是由专门的工厂生产，但是有些保管期较短的炸药(如浆状炸药)、硝铵类炸药结块或含水量超过1．5％时，将其烘干和粉碎后用于露天爆破。这些加工都必须在专设的工房内进行，加工过程中，都离不开热能和机械能，如何防止这些能源造成炸药的燃烧或爆炸，是十分重要的。
炸药在常温下会发生缓慢的分解并放出热量，由于放出的热量比因热传导而向四周散失的热量小，因此放出的热量不会积聚。随着温度的升高，炸药热分解加速，放出的热量大于热传导散失的热量，炸药就会燃烧或爆炸。类似这类事故时有发生。例如某矿炸药加工厂，将轮碾机加工好的铵油炸药(加工温度在60～90℃之间)，堆放在沥青地面上，半夜这堆炸药分解燃烧，将厂房烧毁。又如某钢铁公司的炸药加工厂，加工中的炸药粉，散落在片状暖气片上，没有经常清扫而引起火灾，烧毁了数台轮碾机及厂房，造成了重大经济损失。
炸药加工中局部热能积聚，某点达到炸药的爆发点，就会发生爆炸。有两个乳化炸药加工厂，就因为这个原因，加工中的乳化罐发生爆炸，造成重大伤亡事故。
预防炸药加工中的早爆，除了严禁一切明火外，所有传动机械都不得产生冲击和摩擦；严格控制加工温度；炸药加工后要经过冷却到常温下才能包装存放；加工房应当班清扫，任何部位不得留有残药。
二、爆破器材贮存中的早爆及预防
爆破器材的保管，主要是指使用单位的爆破器材库的保管，不包括生产厂家的库房保管。
爆破器材属于易燃易爆危险品，根据《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》和《爆破安全规程》，只能在专用库房内保管(短期临时性存放例外)。其目的是：
第一，加强爆破器材的管理，防止丢失流散到社会上被坏人用来进行破坏活动，扰乱社会治安。我国曾经发生过类似事故，例如湖南西部一公共汽车上就发生过一次重大的爆炸事故。又如1987年10月，福州闹市区一辆客车被炸，造成极坏的影响。因此加强爆破器材的管理是十分重要的工作。
第二，使爆破器材在有效保管期内不发生变质、自燃、自爆。
第三，万一发生爆炸时，使影响范围最小，损失最低。因此库房的建设、地点的选择都要按照国家的有关规定进行。
使用单位的爆破器材库有永久性库房(使用年限三年以上)、临时性库房(使用不足三年)和临时发放站(为某工程临时使用)。在这些库房中贮存爆破器材，可从几个方面防止早爆事故的发生：
1．不可相容物质的存放
在库房内贮存两种以上爆破器材时，应符合表7—1的规定。与爆破器材无关的杂物不得共同存放。如果把雷管与炸药存放在一起，是早爆的最大危害，往往造成重大伤亡事故。例如某矿在井下临时库房内将炸药与雷管存放在一起，灯泡引起火灾而转为库房爆炸，造成数十人的特别重大伤亡事故。又如某露天大爆破的临时存放站，将雷管和炸药存放在仅有一道芦席墙相隔的棚子内，结果火灾引起爆炸，将救火的27人炸死。
表7—1 爆破器材同库存放的规定
注：1．○表示可同库存放，×表示不得同库存放。
2．雷管类包括火雷管、电雷管、导爆管雷管。
3．属A1级单质炸药类为黑索金、太安、奥克托金和以上述单质炸药为主要成分的混合炸药柱(块)。
4．属A2级单质炸药类为梯恩梯和苦味酸及以梯恩梯为主要成分的混合炸药或炸药柱(块)。
5．导爆索类包括各种导爆索和以导爆索为主要成分的产品，包括继爆管和爆裂管。
6．硝铵类炸药，包括以硝酸铵为主要成分的各种民用炸药。
除了炸药与雷管不能共存放外，很多物质也是不能混合在一起的，混合在一起后会出现危险状态，见表7—2。例如某地仓库大爆炸，就是因为硫酸铵与硫化钠作用起火引燃火柴，而后引燃硝酸铵而转为大爆炸。
防止不符合共存物质的混存，是消除库房早爆的重要措施。
2．保持库房温度不超过常温
工业炸药(除甘油炸药外)，它们的特点是在常温下分解缓慢，放出的热量远比因热传导而向四周散失的热量小，随着库房温度的提高，热量不易散失，炸药分解的热量容量积聚，反过来促使炸药分解加快，继而燃烧或爆炸。例如南方某矿炸药库，在炎热的7月份，库房没有及时通风，结果引起炸药燃烧，将库房内的14t炸药及库房烧毁。
表7—2 一些物质混合在一起出现的危险状态
炸药库内应保持干燥和通风良好，应备有湿、温度计。库内要经常通风，特别是库内温度高于库外温度时要通风，在库外温度高于库内温度时，应在库外相对湿度低于硝酸铵吸湿点时才能通风。保持库内干燥和温度不超过35℃是非常重要的。
3．库房的照明、通讯、防雷装置
不论是地下库或露天库房，都只准用自然光或投射光照明，一切电器设备都设置在库房外，而且使用低压防爆型。临时移动式照明，只准使用安全手电筒、安全汽油灯和蓄电池灯。
库区一般不设电话总机，只设与本单位的保卫部门和消防部门的直通电话，库区之间的联系，用光和音响联系。
地面爆破器材库及覆盖层不厚(小于10m)的硐室式爆破器材库，均应设有防雷装置，防止各种形式的雷电引起库房爆炸，并应经常维修、检测，使其处于正常状态。例如南方某炸药厂的炸药库7月雷雨天起火燃烧，其当地认为是雷电引起(避雷针接地线已腐蚀断开)。
三、爆破器材运输中的早爆
在企业外部的运输，应遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》，企业内部的运输应采用专用车辆运输，禁止用翻斗车、自卸汽车、拖车、拖拉机、机动三轮车、人力三轮车、自行车和摩托车运输爆破器材，特别是没有消烟装置的柴油车最危险。例如某矿用柴油车，由炸药库运送敞露在车上的铵油炸药到爆破现场，由于车子排出烟尘，在途中使炸药起火将一车炸药烧毁。
专用车辆同车运送两种以上爆破器材时，应遵守表7—1的规定。在特殊情况下，需要两种不同性能的器材同车运送时，需经爆破领导人批准，采取相应的措施(雷管装在保险箱里)，并由持证的爆破员押运。
井下运送爆破器材，由于空间有限，运输线路复杂，运输工具有罐笼、机车、绞车、人推车和人工搬运，不管是什么运送，都应该由了解爆破器材的爆破员或在其监护下进行，要运输迅速准确，行驶速度合理，按指定线路运送，并遵守爆破安全规程有关的详细规定，否则容易造成事故。例如某地下矿，由两名家属工，用铁架子车在铁轨上推运炸药，运行线路又是旧巷道，结果铁架车与架空线短路产生电火花引燃炸药，造成40多人炮烟中毒死亡。人工搬运爆破器材，个体照明应采用矿用蓄电池灯、安全灯或绝缘手电筒，其他照明具有较大的危险性，容易引起火灾。例如某矿井下深孔大爆破，提前一天将炸药搬运到装药硐室，个体照明采用电石灯。搬运过程中，电石灯掉到炸药堆中没有及时取出补救，引起炸药燃烧没完全，产生的炮烟使44人中毒死亡。
四、火雷管起爆的早爆
火雷管起爆法是利用导火索传递火焰引爆火雷管进而起爆工业炸药的起爆方法。所需要的起爆材料是火雷管、导火索和点火材料。
火雷管起爆过程可能发生早爆的原因有：
1．加工起爆管时导火索插入火雷管中，在紧口时由于用力过猛、挤压、转动等原因引起早爆。
2．导火索在生产、储运和使用过程中，由于多方面的原因，使导火索燃烧区的压力增大，导火索产生速燃或爆燃，也就是人们常说的脚踩燃烧的导火索，会使导火索爆燃而发生早爆事故，这类事故曾经经常发生。
3．点火工具不当，且点火根数过多，延误点火时间而发生早爆。
导火索火雷管起爆方法是一种简单易掌握的方法。为了提高导火索火雷管起爆的安全性应推广一次点火方法。一次点火的方法很多，有：
(1)点火筒一次点火法：使用点火筒点火时，按点火顺序将每根导火索剪去不同长度，两两之间相差50mm，全部插入点火筒至药饼表面，用麻绳系紧，点火时只点燃点火线即可。当炮孔较多时，可以使用多个点火筒，各组间点燃顺序由点火线长度来控制，相邻两组点火线长度之差为20～50mm。
使用点火筒时要注意：不能将点火筒的排气孔堵塞，否则会出现熄火而导致瞎炮。点火筒一次点火的优点为简单、安全。缺点是水多的地方不能使用，而且导火索消耗较多。
(2)铁皮三通一次点火法：铁皮三通及其点火联接方式如图7—1、图7—2所示。切取一定长度的导火索作为主导火索，在其上每隔一定距离割一个楔形切口，露出芯药。将三通对准切口卡紧主导火索，再把需要点燃的导火索末端按预定的起爆顺序插入三通并卡紧。点燃主导火索，便可依次引燃各炮孔导火索。为了防止各炮孔导火索在炮响时被打断而发生拒爆，应注意保证在第一个炮孔起爆时，最后一个炮孔的导火索已燃烧到炮孔之内。
图7—1 铁皮三通
图7—2 铁皮三通
1—铁皮三通；2—主导火索；3—支导火索
(3)竹筒一次点火：将一根竹子锯成3～5cm长，在中间同一截面上钻一圈孔，使孔径等于导火索的外径，将需要点火的导火索，按起爆顺序剪成不同长度，并插入孔内，其中有一根点火。当点火这根导火索燃完喷出的火焰将对面导火索点燃，这样相互作用，半秒钟内就可将所有导火索点燃。
(4)土引线一次点火：将做爆竹的多根引线拧成一股。使用时，在装入炮孔的导火索的端部3cm处切一斜口，使药芯露出，用加工好的土引线与切口相连接，点火时只要点燃土引线，就可以顺序点燃所连的导火索。
(5)电力点火法：它是借助电力点火帽或电力点火筒来完成的。电力点火帽的结构如图7—3所示。当通电后，桥丝发热点燃引火球再引燃导火索。使用时，只需将导火索插入点火帽并卡紧，再将导电线引出至安全地点合闸，它可以只点燃一根导火索或通过主导火索点燃多根导火索。其突出优点是安全，可远离工作面点火，操作方便。
图7—3 电力点火帽
1—脚线；2—管壳；3—桥丝；4—引火药；5—导火索
电力点火筒的结构如图7—4所示。它实际上就是普通点火筒加上电桥点火装置，点火可以通过导电线引至安全地点进行。
图7—4 电力点火筒
1—点火筒；2—桥丝；3—药饼；4—绝缘材料；5—脚线
此法还有钢丝电阻圈引燃导火索的电力点火法。总之电力点火法是最好的一次点火法。
20世纪80年代初，一些矿山制造了导爆管一次点火法，大大提高了点火安全性。
采用一次点火法应注意：严格控制点火根数，执行露天不超过10根，井下不超过5根的规定。导火索长度最短不小于1．2m，点火时采用计时信号线或信号管。有水工作面或雨天，不用火雷管起爆。
五、电力起爆的早爆及预防
电力起爆是唯一能用代替车起爆之前检查网路好坏的一种方法，所以在一些大型爆破及重要的爆破，仍然是用电力起爆来完成。电力起爆的主要缺点是容易受外来电的干扰而引起早爆。当外来电流大于雷管的最小起爆电流时，就会发生意外爆炸事故。这些外来电主要是：
1．杂散电流
杂散电流也叫漏电流。它是存在于电气网路之外(如大地、风水管、矿体和其他金属物体)的杂乱无章的电流。这种电流分布广，一旦进入雷管或爆破网路，就容易引起早爆事故。
杂散电流是爆破人员最担心的一种早爆因素，国内外都曾多次发生过这方面的事故。1959年10月，寿王坟铜矿在掘进平巷时，连接雷管的导线，一根掉在铁轨上，另一根正准备接爆破干线，恰与巷道帮接触，结果使19个炮孔中的7个发生爆炸，死亡1人，重伤1人。事故后进行模拟试验表明，同样是19个雷管爆炸7个。1977年7月，海南铁矿(露天矿)在25个水孔中进行深孔爆破，炸药以浆状炸药为主，胶质炸药作起爆药，用铜壳微差雷管起爆。每孔装两只并联雷管，孔外接成一个大串联组。网路接好后连成短路等候起爆，由于杂散电流的作用，25个深孔中9个突然发生爆炸。
国外在使用电力起爆的初期，早爆事故尤为频繁，血的教训不少。因此，各国对杂散电流都比较重视。在杂散电流的测量、预防等方面做了不少工作。
(1)杂散电流的来源
1)架线式电机车牵引网路漏电 金属矿山架线式电机车的电源电流来自直流变电所，经配电盘输至架空裸线。通过受电弓和电动机后，由铁轨返回。实践证明，当轨道接头电阻较大，轨道与巷道底板之间的过度电阻较小的情况下，就会有大量电流流入大地，形成杂散电流。
2)动力或照明线路漏电 井下电气设备或照明线路的绝缘被破坏时，容易发生漏电，尤其在潮湿环境和有金属导体时，杂散电流就更大些。
3)化学电源 装药过程中，散落在底板上的硝铵炸药，遇有水时可形成化学电源。这是因为，硝酸铵溶于水后离解成为带正电荷的铵离子和带负电荷的硝酸根离子，在大地自然电流作用下，铵离子趋向负极，硝酸根离子趋向正极，在铁轨、风水管等导体之间形成电位差，即成为杂散电流，其值可达几十毫安。
4)大地自然电流 大地是一个电磁场，在任何两点之间有电位差，也就是说有大小不同的微电流。
(2)杂散电流的特点
1)低电压、大电流。杂散电流是流散于大地间分布较广的漏电流。电压一般是几十毫伏至几伏，个别达几十伏，从未发现杂电触电现象。但是，电流都比较大，最大可达几十安培，一般均大于雷管的安全电流，对电爆破有较大的威胁。
2)杂电主要分布在导电物体之间。其中大型的连续金属物体(如风、水管和铁轨)之间的杂电最大，大多高于电雷管的起爆电流，没有金属物体的地方(矿体除外)，如爆破硐室、采场，杂散电流很少超过安全电流。
3)杂散电流主要是直流。交流杂散电流只有在使用交流电机车或变压器中心接地或两相一地供电方式的地点才能测到。
4)杂散电流的方向和大小经常发生变化。
(3)杂散电流的测量
由于杂散电流是杂乱无章的，被测的两点间的介质复杂多变，如有岩石矿物、金属物体、流体等。不同介质的电阻值相差很大，因此，杂散电流的测量是十分困难的。为了准确有效地测定杂散电流，杂散电流测定仪的工作原理与普通电表不同，不是测定电压和电阻，而是采用等效电阻线路，直接测定出电流值。而对雷管有威胁的正是杂散电流的大小。
具体来说，杂散电流测定仪的工作原理是：根据等效电阻受到电流作用后，两端电压的数值，原理图可参见图7—5。图中R为等效电阻，其电阻值相当于一个电雷管的电阻，用电压表或万用表电压档测出图中A、B两点的电压降，然后按下式算出杂散电流I值：
I＝V／R (7—1)
式中：I——杂散电流值，A；
V——被测两点间的电压降，V；
R——等效电阻，R等于1n。
图7—5 杂散电流测定原理
V—电压表：R—雷管的等效电阻；I—杂散电流；A、B—测杂端点
测量时要尽量减少测点接触电阻的影响，使其接触电阻等于零。
杂散电流是随地变化的，为了测出对电雷管有危险的杂散电流的最大值，应根据杂散电流的基本特点和主要来源，正确选择测点和测量对象，否则就不能测出具有危险的杂散电流。杂散电流的测点有临时测点和固定测点两种。固定测点是一个有代表性的测点，平时只要通过这些固定测点的测量，就能掌握爆区周围杂散电流的基本情况和变化规律。临时测点是根据某次爆破的需要临时选择。测量对象共有三种，即导体(如风、水管、铁轨等)、半导体和非导体。
(4)杂散电流的预防
杂散电流的预防措施有：
1)取不用铁轨作回路的运输方式 如内燃无轨运输车、蓄电池机车、电缆机车等运输方式，都能降低杂电来源。
2)采用绝缘道渣或疏干巷道的方法 增加铁轨与大地的过渡电阻，减少牵引网路的泄漏电流。
3)降低架线电机车运输网路的总电阻 也就是降低铁轨的接头电阻，使回馈电流尽量沿铁轨返回负极，不流散于大地。此外，合理选择回馈点，敷设与铁轨平行的回馈电缆并多次与铁轨连结，这些都能降低杂散电流。
4)电源变压器中心点不接地，消除单相接地现象 不用两相一地供电制，加强电路绝缘等方法均可以减少交流漏电流。
5)用防杂散电流的电爆网路 杂散电流引起早爆一般发生在接成网路后爆破线接触杂散电流源。在电雷管与爆破线连接的地方，接入一个降低电压的元件，如氖灯、电容、二极管、互感器、继电器、非电性电阻等元件，这些元件的特点是低压时能阻止交流或直流电通过，高电压时能瞬间通过较大电流而起爆雷管。
6)用抗杂散电流的电雷管 国产无桥丝抗杂毫秒雷管和低阻大电流电雷管，具有5V安全电压和2．8A的安全电流，能满足一般爆破工程要求。
7)用非电起爆 非电起爆有导火索——火雷管起爆系统，导爆索——继爆管起爆系统，导爆管起爆系统，此外还有低能导爆索起爆系统，气体导爆管起爆系统。
8)掌握杂散电流的基本特点 撒出爆区的风、水管和铁轨等金属物体，采取局部停电的方法进行爆破。
9)强爆破线路的绝缘 不用裸线连接，使爆破线没有机会接触杂散电流源，如电雷管的一根脚装在塑料套内，一般都不会接触杂散电流源，在有杂散电流的水孔中爆破时，此法不能预防，更应加强接头处的绝缘。
2．静电
两种物体间相互发生摩擦时，或者发生接触，会使原有物体正负电荷的均势被打破，使之带有正负电，这种现象产生的电荷叫静电。静电可以被利用来除尘、选矿等。但它对爆破工作来说，却是一种能引起电雷管早爆的有害因素。
近年来在条件适合的爆破地点，已推广了压气装药器装药，当作业地点相对湿度小而炸药与输药管之间的绝缘程度高时，则药粒以高速在输药管内运行所产生的静电电压可达2～3万V，会引起火花放电，对电雷管有一定的引爆危险。
静电危险性主要表现在三方面，能引起电雷管早爆，当静电在雷管壳与接地脚线之间放电时是最大的危险；能直接引起瓦斯和矿尘、药尘爆炸；对人体产生冲击，使作业人员受到二次伤害，如引起高空坠落。
爆破施工中产生的静电有如下一些规律：
(1)炸药粉从管内喷出时，电压可高达3万V以上，用手触之有触电感，并有放电的响声。
(2)静电的大小与湿度有关，湿度小则静电大；当药粉和工作面上相对湿度超过60％～80％以后，静电就不会产生了。
(3)喷药速度增大，静电电压升高。
(4)炮孔壁表面的岩石的导电性能好时，静电电荷不易积累。
(5)分布不均，一般在出药口处静电电压高；输药管外壁的静电电压高于内壁；在炸药内部也有静电。
(6)静电以泄漏和火花放电两种形式释放能量，在输药管导电性能不好时，往往可聚集很高的静电压。导致瞬间击穿放电，极易引爆雷管。当输药管的导电性能好时，多以泄漏的方式释放能量，减少了早爆的威胁。
静电引起雷管或粉尘等爆炸，其产生的能量必须大于雷管或粉尘的最小起爆能。雷管或粉尘的最小爆炸能量可用下式求得：
W=1／2CV2 (7—2)
式中：W——爆炸能量，J；
C——试验电容，F；
V——静电电压，V。
若测出的静电小于雷管、粉尘最小起爆能的5～10倍，认为是安全的，若大于此值，就要采取安全措施。
静电的测量可用静电测量仪，测量炮孔中可能聚集电荷的导线的电压，用电容测量仪测量导线的对地电容，即可算出静电能量的大小。
为了防止静电引起早爆事故，可采取下列技术措施：
(1)采用半导体输药管。压气装药用的一般输药胶管，其体积电阻值很高，极易聚集静电，改用半导体输药管进行良好接地之后，静电不容易聚集起来。
(2)采用防静电装药工艺。在装药过程中，装药器和输药管都必须接地以防止静电聚集。操作人员应穿半导体胶靴，始终手持装药管，随时导走身上的电荷等。深孔装药完毕，再在孔口处装电雷管，以免在装药过程中引起电雷管的早爆。
(3)在有静电危险区进行爆破，应采用抗静电的电雷管或非电起爆网络。
(4)爆破现场操作人员不要穿戴化纤制成的工作服。
3．雷电
自古以来，人们总怀着恐惧的心理观察雷电，它的确能给人们带来灾难和不幸。雷电能使人畜触电伤亡、供电中断、电器设备损坏，在矿山能引起瓦斯和煤气爆炸。1963年8月，英国一煤矿在离地表170m、距井底2200m处，雷电由20kV高压线传至井下设备。设备对地放电引起瓦斯爆炸，造成重大伤亡。海南露天铁矿，1977年7月进行深孔爆破，每个孔装两个起爆药包，用铜壳微差雷管并串联起爆，装完药后爆破网络接成短路放在地上等待起爆，至下午2时许，爆区附近雷击，使9个孔全部起爆。
雷电引爆雷管有以下三种情况：
(1)电磁场的感应。电爆网路被雷电磁场的磁力线切割后，在电爆网路中产生的电流强度足以引起电雷管爆炸。
(2)静电感应。在有雷电的情况下，通过带电云块的电场作用，电爆网路中的导体能积蓄感应电荷，这些电荷在云块放电后就成为自由电荷，它以较高的电势沿导体传播，因而可引起电雷管的早爆。
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