井巷掘進爆破時的有毒氣體及防治措施

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　目前，在井巷的掘進與開挖中，鉆眼爆破方法作為一種經濟高效的施工手段，已經得到了非常廣泛的應用。但是在井巷掘進爆破時，炸藥爆炸生成的氣體含有大量的有毒成份。由于井巷作業空間狹小，通風條件較差，容易造成有毒氣體濃度超標，對施工人員的身體健康和安全生產構成嚴重威脅。據有關統計資料表明，在國內外的爆破工程中，炮煙中毒的死亡事故占整個爆破事故的28.3%。可見有毒氣體是造成井下死亡事故的重要原因之一，必須對此予以足夠重視。

　　1 炮煙中有毒氣體的主要成分及危害性

　　在炸藥爆炸生成的炮煙中，有毒氣體的主要成分為一氧化碳和氮氧化物。如果炸藥中含有硫或硫化物時，爆炸過程中，還會生成硫化氫和亞硫酐等有毒氣體。這些氣體的危害性極大，當人體吸入一定量的有毒氣體之后，輕則引起頭痛、心悸、嘔吐、四肢無力、昏厥、重則使人發生痙攣、呼吸停頓，甚至死亡。

　　炮煙中有毒氣體的毒性，用空氣中的危險濃度來表示如表1。

　　由表1可看出濃度越高，氣體毒性越大。另外，有毒氣體不僅對人體有害，而且某些有毒氣體對煤礦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)，尤其是在高瓦斯礦井中，易造成災難性事故。因此對井巷掘進爆破過程中的有毒氣體，必須采取有效的防治措施，以防止安全事故的發生。

表1 有毒氣體空氣中的危險濃度

各種氣體危險濃度(mg/l) 　　有毒氣體	吸入數小時將引起輕微中毒	吸入一小時后將引起嚴重中毒	吸入0.5~1小時就會有致命危險	吸入數分鐘會死亡
一氧化碳	0.1~0.2	1.5~1.6	1.6~2.3	5
氧化氮	0.07~0.2	0.2~0.4	0.4~1.0	1.5
硫化氫	0.01~0.2	0.25~0.4	0.5~1.0	1.2
亞硫酐	0.025	0.06~0.26	1.0~1.05	-

　　2 炸藥爆炸時產生有毒氣體的主要原因

　　2.1 炸藥的氧平衡

　　在井巷掘進爆破進程中，一般使用混合炸藥，主要組成元素是碳、氫、氧、氮(某些

　　炸藥含有氯，硫，金屬及其鹽類)，其中非爆炸性氧化劑分子或富有氧元素的炸藥分子為氧化劑，而非爆炸性可燃劑分子或富有碳、氫元素的炸藥分子為燃料，混合炸藥爆炸的實質是氧化劑和燃料發生高速化學反應的過程。炸藥內含氧量與可燃元素充分氧化所需氧量之間的關系稱為氧平衡關系。如果所選炸藥中的含氧量恰好能滿足可燃元素充分氧化所需氧量(即零氧平衡)，此時，氧和可燃元素可以得到充分利用，從理論上講，炸藥爆炸不會產生有毒氣體。如果所選炸藥為負氧平衡炸藥(炸藥中含氧量不足)，將會產生可燃性的一氧化碳有毒氣體。如果所選炸藥為正氧平衡炸藥(炸藥中的含氧量超過可燃元素充分氧化所需的耗氧量)，多余的氧在爆炸過程中(高溫、高壓)與氮發生化學反應，生成氮氧化物有毒氣體。