深度剖析矿用爆破防护炮被，助力矿山安全生产

在矿山开采作业中，爆破是一项极为关键却又伴随着高风险的环节。爆破瞬间所释放出的巨大能量，在破碎矿石的同时，也会产生强大的冲击波、高速飞溅的碎石以及弥漫的粉尘等危险因素，对现场作业人员的生命安全和周边设备设施构成严重威胁。矿用爆破防护炮被作为一种重要的防护装备，在降低爆破危害、保障矿山安全生产方面发挥着不可替代的作用。 一、防护炮被的作用原理 （一）阻挡飞石
矿山爆破产生的飞石具有极高的速度和动能，其飞行距离可达数十米甚至更远。这些飞石一旦击中人员或设备，将造成严重的伤害和损坏。防护炮被覆盖在炮孔或炮位上方，凭借其自身的强度和韧性，能够有效阻挡飞石的飞行路径，将飞石的动能转化为炮被的形变能和热能，从而降低飞石的速度和冲击力，避免其对周围环境造成危害。例如，在某露天矿山的爆破作业中，由于未正确使用防护炮被，一块飞石击中了距离爆破点 50 米处的一辆挖掘机，导致挖掘机驾驶室严重受损，所幸操作人员及时躲避，未造成人员伤亡。而在后续的爆破作业中，严格按照要求铺设了防护炮被，类似的飞石伤人毁物事件再未发生。 （二）缓冲冲击波
爆破产生的冲击波以超音速向四周传播，会对周围的空气、物体产生强烈的压缩和冲击作用。防护炮被中的橡胶等材质具有良好的弹性和阻尼特性，能够吸收和分散冲击波的能量，减缓冲击波的传播速度和强度。当冲击波作用于炮被时，炮被会发生弹性形变，将冲击波的部分能量转化为自身的弹性势能，然后逐渐释放出来，从而降低冲击波对周边环境的影响。据相关测试数据表明，在使用合格防护炮被的情况下，爆破冲击波在传播 50 米后的超压峰值可降低 30% - 50%，有效减少了冲击波对附近建筑物和设备的破坏风险。 （三）抑制粉尘扩散
爆破过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘不仅会污染作业环境，长期吸入还会对作业人员的身体健康造成严重危害，引发尘肺病等职业病。防护炮被在一定程度上能够抑制粉尘的扩散。炮被覆盖在炮孔上，减少了爆破瞬间粉尘向空气中的直接逸散，同时，炮被的材质对部分粉尘具有吸附作用，能够将一部分粉尘滞留在炮被表面，降低空气中粉尘的浓度。此外，随着炮被对飞石和冲击波的阻挡和缓冲作用，也间接减少了因飞石撞击和冲击波扰动而扬起的二次粉尘。 二、防护炮被的结构与材质 （一）结构设计
矿用爆破防护炮被通常采用多层结构设计，以提高其防护性能。最外层一般为高强度的耐磨层，能够承受爆破过程中飞石的摩擦和冲击，保护内层结构不受损坏；中间层为弹性缓冲层，主要由橡胶等弹性材料组成，负责吸收和分散冲击波与飞石的能量；内层则是紧密编织的网层，起到固定和支撑整个炮被结构的作用，同时也能进一步阻挡细小飞石和粉尘的穿透。炮被的边缘通常会采用加固处理，如使用钢丝或高强度绳索进行缝合或绑扎，确保在爆破过程中炮被不会散开，保持其完整性和防护效果。 （二）材质选择

橡胶材质：橡胶是制作防护炮被的主要材质之一，尤其是废旧轮胎橡胶得到了广泛应用。废旧轮胎橡胶具有良好的弹性、韧性和耐磨性，能够在承受爆破冲击的同时保持自身结构的完整性。橡胶的弹性使其能够有效缓冲飞石和冲击波的能量，减少对周围环境的影响；其韧性则保证了炮被在多次使用后不易断裂。此外，使用废旧轮胎橡胶还具有环保和成本优势，实现了资源的循环利用，降低了防护炮被的制作成本。

钢丝增强材料：为了进一步提高防护炮被的强度和抗撕裂性能，部分炮被会在编织过程中加入钢丝增强材料。钢丝可以增加炮被的整体强度，使其能够承受更大的冲击力和拉力，防止在爆破过程中被飞石撕裂或被冲击波冲破。钢丝的加入还能提高炮被的稳定性，使其在覆盖炮孔或炮位时不易被风吹动或移位，确保防护效果的可靠性。

其他辅助材料：除了橡胶和钢丝，防护炮被还可能会使用一些辅助材料，如阻燃剂、抗老化剂等。阻燃剂的添加可以提高炮被的防火性能，防止在爆破过程中因火花引发炮被燃烧，增加安全隐患；抗老化剂则能延长炮被的使用寿命，使其在长期的户外使用环境中，抵抗紫外线、温度变化等因素的影响，保持良好的性能状态。

三、防护炮被的性能指标 （一）抗冲击强度
抗冲击强度是衡量防护炮被性能的关键指标之一。它反映了炮被在承受爆破产生的飞石和冲击波冲击时的抵抗能力。一般通过模拟爆破试验，使用特定质量和速度的飞石冲击炮被，观察炮被是否出现破裂、穿孔等损坏情况，以及测量飞石冲击后炮被背面的冲击压力值，来评估炮被的抗冲击强度。根据相关行业标准，合格的矿用爆破防护炮被应能承受一定质量和速度的飞石冲击，且在冲击后不出现影响其继续使用的严重损坏。例如，对于常见的露天矿山爆破作业，防护炮被需能够承受质量为 1 - 2kg、速度为 30 - 50m/s 的飞石冲击。 （二）柔韧性
柔韧性决定了防护炮被能否紧密贴合炮孔或炮位的形状，以及在不同地形和作业条件下的使用便利性。具有良好柔韧性的炮被能够更好地覆盖不规则的炮孔表面，减少飞石和冲击波的泄漏，提高防护效果。同时，柔韧性好的炮被在搬运、铺设和回收过程中也更加方便，不易因弯折、扭曲而损坏。通常通过对炮被进行弯曲、折叠等操作，观察其是否容易发生断裂或出现永久性变形，来评估其柔韧性。优质的防护炮被应在经过多次弯曲、折叠后，仍能保持良好的性能和结构完整性。 （三）耐磨性
矿山作业环境恶劣，防护炮被在使用过程中不可避免地会与岩石、土壤等物体发生摩擦。因此，耐磨性是保证炮被使用寿命的重要性能指标。耐磨性好的炮被能够在长期的摩擦作用下，表面不易出现磨损、剥落等现象，从而维持其防护性能。一般通过模拟实际使用环境，对炮被进行摩擦试验，测量一定时间或一定摩擦次数后炮被表面的磨损量，来评估其耐磨性。采用高质量橡胶和合理编织工艺制作的防护炮被，通常具有较好的耐磨性，能够满足矿山爆破作业的频繁使用需求。 （四）耐候性
矿山爆破作业大多在露天环境下进行，防护炮被需要经受阳光、雨水、风沙、温度变化等多种自然因素的侵蚀。耐候性反映了炮被在长期户外环境下保持性能稳定的能力。耐候性好的炮被能够抵抗紫外线的老化作用、雨水的侵蚀以及温度变化引起的热胀冷缩，不易出现材质老化、变硬、变脆或开裂等问题。为了提高炮被的耐候性，通常会在制作过程中添加抗老化剂、防水剂等助剂，并对炮被表面进行特殊处理。通过自然暴露试验或人工加速老化试验，检测炮被在一定时间后的性能变化情况，来评估其耐候性是否符合要求。 四、防护炮被的使用与维护 （一）正确的使用方法

炮被的铺设：在爆破作业前，应根据炮孔或炮位的分布和大小，选择合适尺寸的防护炮被。将炮被平整地覆盖在炮孔或炮位上方，确保炮被完全覆盖住爆破区域，避免出现漏洞或缝隙。对于较大面积的炮位，可使用多张炮被进行拼接，拼接处应重叠 10 - 20cm，并使用铁丝或绳索绑扎牢固，防止飞石和冲击波从拼接处泄漏。在铺设炮被时，要注意避免炮被与尖锐物体接触，以免造成炮被损坏。

固定措施：为了防止在爆破过程中炮被被冲击波或飞石掀起，需要对炮被进行有效的固定。常用的固定方法有使用沙袋、石块等重物压在炮被边缘，或者在炮被四周设置固定桩，用绳索将炮被与固定桩连接并拉紧。固定点的间距应根据炮被的尺寸和现场实际情况合理确定，一般不宜过大，以确保炮被在爆破时能够保持稳定。在一些特殊地形或风力较大的作业环境中，还需采取额外的加固措施，如增加固定桩的数量或使用更粗的绳索进行固定。

与其他防护措施的配合：防护炮被应与其他爆破防护措施配合使用，以形成全方位的防护体系。例如，在爆破区域周围设置防护栅栏或警示标志，限制无关人员进入；在可能受到爆破影响的建筑物、设备等周围设置缓冲屏障，进一步减轻飞石和冲击波的危害。同时，还应合理安排爆破时间和顺序，尽量减少对周边环境的影响。

（二）日常维护要点

定期检查：每次爆破作业后，应对防护炮被进行检查，查看是否有破损、撕裂、老化等现象。重点检查炮被的边缘、拼接处以及受到飞石直接冲击的部位。如发现有轻微破损，应及时进行修补；对于破损严重或老化程度较高的炮被，应及时更换，以免影响防护效果。定期检查还包括对固定炮被的绳索、铁丝、固定桩等部件的检查，确保其牢固可靠，如有松动、断裂等情况，应及时修复或更换。

清洁保养：防护炮被在使用过程中会沾染灰尘、泥土、油污等污染物，这些污染物可能会影响炮被的性能和使用寿命。因此，应定期对炮被进行清洁保养。清洁时，可使用清水冲洗或用软毛刷轻轻刷洗炮被表面，去除污染物。对于难以清洗的油污等污渍，可使用适量的中性清洁剂进行清洗，但要注意避免使用强酸、强碱等腐蚀性清洁剂，以免损坏炮被材质。清洗后的炮被应在通风良好的地方晾干，避免暴晒。

储存要求：在不使用防护炮被时，应将其妥善储存。储存环境应干燥、通风，避免阳光直射和高温、高湿环境。炮被应折叠整齐，放置在专用的储存架上，避免与尖锐物体接触，防止刮伤。同时，要定期对储存的炮被进行检查，确保其在下次使用时能够正常发挥防护作用。对于长期储存的炮被，在使用前应进行全面的性能检测，如抗冲击强度、柔韧性等，合格后方可投入使用。

五、防护炮被在矿山安全生产中的重要性 （一）保障人员生命安全
矿山爆破作业现场环境复杂，存在诸多危险因素，而防护炮被的使用能够有效降低飞石和冲击波对作业人员的伤害风险。据不完全统计，在严格使用防护炮被等安全防护措施的矿山，爆破事故导致的人员伤亡率明显低于未采取有效防护措施的矿山。防护炮被为作业人员在爆破瞬间提供了一道可靠的物理屏障，大大提高了作业人员在爆破作业中的安全性，保障了他们的生命安全和身体健康，减少了因工伤事故给家庭和社会带来的痛苦和损失。 （二）保护设备设施完好
矿山中的各类设备设施是矿山生产的重要资产，其完好程度直接影响到矿山的生产效率和经济效益。爆破产生的飞石和冲击波可能会对附近的挖掘机、装载机、运输车辆、通风设备等造成严重损坏，增加设备维修成本和停机时间。使用防护炮被能够有效阻挡飞石和缓冲冲击波，减少对设备设施的冲击和损坏，延长设备的使用寿命，降低设备故障率，确保矿山生产的连续性和稳定性，为矿山企业创造更大的经济效益。 （三）符合安全生产法规要求
随着国家对安全生产的重视程度不断提高，矿山行业出台了一系列严格的安全生产法规和标准。其中，对爆破作业的安全防护措施提出了明确要求，使用符合标准的防护炮被是矿山企业必须遵守的规定之一。矿山企业只有严格按照法规要求，配备和正确使用防护炮被等安全防护设备，才能确保企业的合法合规生产，避免因违反法规而面临罚款、停产整顿等处罚，维护企业的良好形象和可持续发展能力。
综上所述，矿用爆破防护炮被作为矿山爆破作业中不可或缺的安全防护装备，通过其独特的作用原理、合理的结构材质设计以及良好的性能指标，在阻挡飞石、缓冲冲击波、抑制粉尘扩散等方面发挥着重要作用。正确的使用和维护防护炮被，对于保障矿山安全生产、保护人员生命和设备设施安全、符合法规要求具有极其重要的意义。矿山企业应充分认识到防护炮被的重要性，加强对防护炮被的管理和应用，不断提高矿山爆破作业的安全水平，为矿山行业的可持续发展奠定坚实的基础。