中國煤礦第一爆在寧夏成功實施. 圖片來源：新華網
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中國煤礦第一爆在寧夏成功實施.圖片來源：新華網
中國煤礦第一爆在寧夏成功實施. 李潔軍/攝
被稱爲寧夏和中國煤礦第一爆的硐室爆破工程，今天上午11點30分在我區大峯煤礦羊齒採區按響。
根據爆破方案設計，此次爆破對羊齒採區海拔2100米以上水平進行硐室爆破，總體積達到632.9萬立方米，總裝藥量5500噸炸藥。爆破後山體最大標高下降40米左右。爆炸當量相當於日本廣島核爆炸的12倍，爆破規模世界罕見，能量釋放相當於一次5.0級左右地震。是繼白銀銅礦、攀鋼獅子山和珠海炮臺山萬噸級硐室爆破後，全國第四大硐室爆破，也是我區和中國煤礦歷史上最大的一次爆破。
傳統開採資源面臨枯竭
地處我區石嘴山市汝箕溝礦區中部的大峯礦，是寧夏神華寧煤集團無煙煤生產主力礦井，生產的“太西煤”具有三低六高(即低灰、低硫、低粼和高發熱量、高比電阻、高塊煤率、高化學活性、高精煤產率、高機械強度)的特點，屬稀有煤種，是自治區進行保護性開採的煤種。
經過三十四年的開採，大峯煤礦資源日漸枯竭，到2005年末全礦可採儲量僅剩847萬噸。羊齒採區作爲大峯礦一個獨立的井工採區，由於該採區三分之一面積爲小煤窯盜採形成的火區，受火區、小煤窯開採影響，至2005年底，該採區井工可採儲量僅剩84.7萬噸。
據介紹，羊齒採區20年來，累計出煤365.38萬噸，但只達到可採面積的25%。到去年底該採區可採儲量僅84.7萬噸，如果按傳統方法僅能開採三四年。
由於大峯礦歷史上一直屬於煤層火區自燃嚴重礦區，火區燃燒已達180多年，如果繼續實行傳統井工開採，礦井廢棄後，不能得到開採的地下煤層將持續自燃，火區面積繼續擴大，產生的大量有害氣體不僅危及到周邊百姓生活，還將對賀蘭山自然保護區的環境產生大面積污染，甚至會產生嚴重火災。
根據地質勘探，羊齒區煤炭總儲量2200萬噸，現在還有大約1600萬噸太西煤無法開採。如果按照傳統的做法，受自然條件的限制，這些太西煤就只能放棄開採。
延長礦井服務年限15年
2006年5月8日，羊齒採區全部停止了採煤，神華寧煤集團把巷道中的設備全部回撤。按照規定，報廢煤礦是國家政策允許的，但是珍貴的太西煤資源就被白白浪費了。
設備回撤後，神華寧煤集團領導層和技術人員心裏很不平靜，1600萬噸太西煤就這樣白白扔掉？
從2006年8月開始，神華寧煤集團開始組織相關單位反覆研究論證，根據羊齒採區的實際情況，決定停止羊齒採區的井工開採活動，改用露天開採方式進行復採，延長礦井的服務年限，最大限度回收利用無煙煤資源。據測算如果改用露天覆採按90%的回採率計算，可多回收太西無煙煤1440萬噸，延長礦井使用壽命15年。
寧夏煤礦設計院爲此作出《大峯露天礦羊齒採區露天覆採初步設計》方案，提出對羊齒採區海拔2100米以上水平進行硐室爆破，使山頂岩石就地坍塌破碎，使羊齒採區山體高度下降40米左右，整體降低山體高度，實現露天採煤，讓羊齒採區重新煥發昔日風采。
我區最大一次硐室爆破
大峯礦羊齒採區煤層多埋在海拔2254米的山峯下，地表爲一獨立山峯，地形複雜，巖牆密佈，機械設備難以上到山頂，無法用常規方法進行施工。
根據設計方案，神華寧煤集團以工程總承包的形式面向全國進行了公開招標，最終確定廣東宏大爆破有限公司爲該項目的設計施工承包單位。
據介紹，此次確定的爆破總體積爲632.9萬立方米，總裝藥量5500噸(銨油炸藥)。爆區最大地形標高爲2254.67米，最低標高爲2100米，爆破後山體最大標高下降40米左右。本次硐室爆破採用以條形藥包爲主，集中藥包爲輔的布藥方式，設計硐室總長度爲8878.6米，開挖工程量24500立方米。
由於本次硐室爆破總裝藥量達5500噸，是全國近15年來最大的一次硐室爆破，也是我區歷史上最大的一次硐室爆破。爲此自治區公安廳於11月5日委託中國工程爆破協會組織全國知名爆破專家現場對硐室爆破工程進行了安全評審，認爲廣東宏大公司提出的爆破方案合理，技術上可行。
5500噸炸藥現場混制
由於此次爆破炸藥需要量達到5500噸，如此大規模的使用量如何解決？
據廣東宏大公司爆破項目部經理趙維清介紹，爲了解決這一問題，公司從廣東開來5輛混制炸藥車，在羊齒採區山下推出半個足球場大的場地，建起小型“炸藥生產廠”，將製造炸藥的原料從山下拉來後，倒入炸藥混制車，就會生產出炸藥。
通過採用最新技術，混制炸藥車每分鐘可以生產258公斤炸藥，到12月19日，山體硐室炸藥的填埋已經完畢，引爆佈線工作全部完成，如果爆破成功，礦井的服務年限將由原來的8年延長至23年，煤炭回採率由原來的45%提高到98%。
地質部門科研機會難得
據介紹，一次裝藥量近5500噸，是我國上世紀八十年代至今第一大硐室爆破工程，爆炸當量相當於2006年10月9日朝鮮核試驗的6倍，日本廣島核爆炸的12倍，爆破規模世界罕見，爆炸所釋放的能量相當於一次5.0級左右地震。
據寧夏地震局分析中心主任趙衛明介紹，目前，中國地震局工程力學研究所已在大峯礦附近選擇了一個湖泊遺址作爲觀測點、中國地震局物探中心從大峯礦爆點至安徽嶽西縣佈置100多個監測點、中國地震局地球物理研究所在山西臨汾盆地設置測線、北大地球物理研究所在銀川盆地北部、內蒙古自治區阿拉善左旗至陝西定邊約300公里距離設置測線、中國地質大學(北京)在銀川北部佈設100公里測線、寧夏地震局從大峯礦炮點到固原七營每隔10公里就佈置一臺監測儀器。
趙主任告訴記者，通過此次地質部門監測數據分析，可以研究寧夏及相臨省區，特別是銀川盆地地殼速度結構，研究寧夏和鄰近地區地震波走時，以便以後更加精確確定天然地震發生地。這一系列的研究結果，可有效應用於我區以後建築物設計、爆破損壞評估和賠償仲裁，有利於地下煤礦的採煤設計和地表場地的規劃設計應用，提高我區的地震預測能力。
創造四個世界第一
12月19日，記者見到了本次爆破總指揮，廣東宏大爆破有限公司總經理鄭炳旭。鄭炳旭告訴記者，這次爆破將在科研價值方面創造四個世界第一。
由於大峯礦區煤層已自燃多年，山體內部溫度最高達168度左右，此次爆破要將炸藥填充在130米深處，這在國外爆破行業中稱爲禁區。宏大公司利用多年的爆破經驗通過多次研究，克服重重難關將5500噸炸藥安全填埋，可謂世界第一。
目前，大峯礦區地下有很多采空區和人防工程，如此大的爆破對山下人防工程破壞作用有多大？到底會造成彈性變形還是塑性變形，通過爆破觀測，可以獲得多項科研數據，填補我國人防工程在抗爆抗震性方面的空白，可謂世界第一。
瞬時爆炸後，會在周圍6公里範圍內出現滾滾煙塵，一氧化碳、二氧化碳以及氮化物等有害氣體濃度最大，這些氣體和粉塵會飄逸到周邊500公里範圍內，科研人員將對浮塵範圍和對環境的影響進行觀測評估，可謂世界第一。
由於瞬間爆炸作用，將在周邊300米範圍內產生3.5級左右的地震。對此，有關部門充分利用這一機會，在爆區周邊設置了上百個觀測網絡，將收集爆炸對高等邊坡、房屋建築的震動影響數據，提高我國防震工作精確度，可謂世界第一。
爆炸時間不到一秒
此次爆破工程在百米山體上分四層開挖近百個硐室，挖掘隧道總長度近9公里。爆破設計採用條形加集中藥包裝藥，多硐室、分層立體佈置藥室，每次單響藥量不大於120噸。
由於設計採用了多段毫秒微差爆破和條形藥包佈置，可最大限度地降低爆破對周圍地表建築物的破壞和影響。本次硐室爆破的設計地震波≤2.0cm/s(規程對磚混結構建築的允許地震波爲≤3.0cm/s)，爆破時可保證1公里以外磚混結構建築物的絕對安全。
據介紹，在上百個硐室內，通過電爆線路把各個硐室內的炸藥連接起來，經過按鈕操作，5500噸炸藥會在750毫秒即不到1秒鐘的時間內，從兩邊向中間引發25次爆破。在山體整體降低近40米的情況下,同時將40多萬立方米的山體定點爆破到旁邊的一條溝內。
294名民警確保安全
據石嘴山市公安局政委楊忠華介紹，爆炸當天，294名公安民警會提前進入爆破警戒區，以爆點爲中心，在半徑2公里範圍內實施警戒，清理疏散12000名工人、家屬以及周圍居民，檢查供電、加油站、鐵路等重點單位的撤離工作。負責周圍地面的滅火工程、小露天礦、井工礦、寧蒙交界內蒙一側的幾處高幫露天礦、井工礦停止生產撤出所有員工及設備。
同時，交警會在當日10時至13時，封閉羊白公路0km至7km+200m處和羊齒溝口至汝箕溝礦區路段。供電部門將在10時30分至13時30分將停止潮汝、常汝110kv輸電線路供電，汝箕溝礦區將全部停電。
爲了確保爆破工程安全順利進行，石嘴山消防支隊還出動40名消防官兵和4輛消防車在爆區執勤。
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