爆破安全技术

主讲：欧阳彬

5.1 爆破有害效应

在现今的各类工程爆破中，xx爆炸后释放的能量有效利用率大约为60%~70%。还有少部分能量（约占xx爆轰能量的30%~40%）消耗于药包周围介质的过粉碎(或压缩介质)和转化为有害效应,包括:冲击波、爆破飞石、爆破毒气、爆破噪声及爆破烟尘等。

5.1.1 爆破地震

视被爆介质的不同，xx爆炸后约有2%~20%的能量转化为地震波。可以引起爆源附近地基及其上建筑物或构筑物产生颠簸和摇晃，即通常所说的地震。

（1）  爆破地震与xx地震的异同点

爆破地震与xx地震相同之处是：它们都是一种迅速释放能量，并以波的形式向外传播的客观现象。它们在震源深度、释放能量、振动频率、持续时间及影响范围等方面具有明显的区别（详见课本表5-1）。

（2）  爆破地震强度及振动安全允许距离

当前世界上多数国家采用振动速度（简称振速）作为衡量爆破地震振动强度的标准；

         爆破振速V按下列经验式计算：

                    v=k(Q^1/3/R)^a

（3）  降低爆破振动强度的措施

1.减少爆破规模，降低一次爆破xx量；

2.采用毫秒延期爆破，减少{zd0}一段起爆药量；

3.加大时间隔时间，避免不同段起爆xx量爆破产生振动迭加增xx应；

4.通过改变爆破方向，避免使药包最小抵抗线背向保护物；

5.在爆区与保护物之间用预裂爆破形成隔离缝、开挖减振沟槽或钻凿防振孔；

6.采用不耦合装药和缓冲爆破；

7.在精密仪表下铺减振垫；

8.尽可能使设备、仪表在爆破时临时停止运行；或在这些设备、仪表投入运行前实施爆破。

5.1.2 爆破冲击波

（1）空气冲击波

裸露药包爆炸时，其高温高压爆轰产物（爆轰气体）压缩空气，以高于空气中声速（340m/s）的速度向外传播，形成空气冲击波。空气冲击波在一定范围内能够杀伤人员，损坏建（构）筑物和设备。

（2）水中冲击波

由于水的存在及水的近似不可压缩特性，水中冲击波强度随距离的衰减较缓慢，其传播范围较大。

5.1.3 爆破飞石

爆破飞石是指爆破时个别或少量脱离爆堆、飞得较远的石块或碎块(混凝土块、砖块等)。在露天爆破中，爆破飞石往往是造成人员伤亡、建筑物和仪器设备等损坏的主要原因。

（1）  产生爆破飞石的原因

爆破飞石产生的原因可归纳为以下两方面

1)    技术设计存在缺陷或错误

2)    施工操作不当

（2）爆破飞石安全距离

硐室爆破个别飞石的安全距离R_F，一般按下列经验公式计算

                    R_F=20K_Fn²W　　　　（５－５）

台阶炮孔（含浅孔和深孔）爆破可参照下式计算R_F：

                    R_F=20d

（3）爆破飞石事故的预防

①  按设计要求钻孔、装药、起爆，确保装药施工质量；

②  按设计要求的填（堵）塞料、填（堵）塞位置和长度，进行填（堵）塞施工；

③  在城镇土石方控制爆破和拆除爆破中，要认真搞好覆盖防护：在爆破体表面用少土袋、竹笆（排）、编织袋、麻袋、铁丝网等进行多层覆盖，防止碎石（块）飞出。

5.1.4 爆破毒气

爆破毒气俗称炮烟,主要由氮氧化物、一氧化碳、硫化氢等气体构成。所以xx爆炸时总会产生毒气。

目前，防止爆破毒气对人造成伤害的主要措施是爆后要充分通风，吹散炮烟。地下爆破后还可向工作面洒水，以稀释炮烟。

5.1.5 爆破噪声

爆破噪声是爆破空气冲击波的延续。当空气冲击波的超压降到相当低的水平(０.2kgf/cm2约等于０.2×0.098MPa)以后，冲击波就衰减为声波。

我国《爆破安全规程》规定，在城镇爆破中每一个脉冲噪声应控制在120dB以下；复杂环境条件下，噪声控制由安全评估确定 。

当爆破点邻近城镇居民区或村庄时，为了减轻爆破噪声对人员和建筑物的危害，应注意以下几方面：

　1)尽量不用或禁止使用裸露爆破和导爆索起爆网路。

　2)采用炮孔装药爆破时，应准确计算装药量，防止过量装药，造成“冲天炮”，进行保质保量的全填塞，做到放“闷炮”。

　3)在城镇控制爆破和拆除爆破中做好爆破体表面覆盖防护。

　4)适当增大一次爆破量，尽量减少爆破次数。

5.1.６ 爆破烟尘

在城镇地区进行大面积拆除，产生由大量细微颗粒组成的烟尘，不仅污染空气，也给爆区周围一定范围内的居民家庭带来一场“尘”雨。爆破烟尘成为爆破有害效应之一，也逐渐成为了一种“公害”。

我国各地为降低爆破烟尘采取的方要措施，有以下几个方面：
1)建（构）筑内部、特别是在墙面和地面用水冲洗；
2)适当预拆除承重墙，清理部分致尘构件与积尘；
3)在建筑物顶层和各层楼板设置塑料盛水袋；
4)在爆区表面加覆盖并洒水；
5)在起爆前后采用消防车及其他喷水装置喷水降尘等。

5.２ 早爆、迟爆与拒爆

５.2.1早爆

xx包比预定时间提前爆炸,称为“早爆“早爆的主要原因有以下几个方面：

①  采用电起爆网路时，雷电、射频电、静电、高压电、杂散电流等外来电流影响引起雷管早爆。

②  雷电直接落在雷管、xx包、起爆导爆索或导爆管等爆炸材料上导致早爆。

③  违反安全操作规程、违章作业引起早爆；

④  xxx材有问题，如导火索燃速过快引起早爆。

⑤  硫化矿床用销铵类xx进行爆破，因硝酸铵与硫化矿接触产生放热反应，使孔内温度升高，如装药环境内有水，则加速这种反应，结果引起xx（雷管）自爆。

为了防止早爆及由此发生的安全事故，应采取以下措施：

①  若爆区附近有广播、电视、无线电发射台和高线输电线时，采用非电起爆。

②  提高爆破作业人员安全施工操作水平，严禁违章作业。

③  坚持使用木质炮棍。

④  对新购进的爆炸物品，使用前要进行性能检测。

⑤  采用电起爆在装入雷管前，爆区附近用电设备暂停运行，xx爆区内的金属物件和撒落在积水内的xx，以减少杂散电流源。

⑥  雷雨天气采用非电起爆。遇雷雨时立即停止爆破作业，迅速撤离危险区，并在危险区边界设置岗哨，防止他人误入。

⑦  在含硫矿床地段作业时，可向工作面或炮孔中涂洒石灰水，或采用抗高温的雷管和xx。

５.2.2　迟爆

xx包比预订时间滞后爆炸，称为迟爆。产生迟爆的原因有以下几方面：

①  起爆材料或xx过期，起爆能力或爆轰性能降低，起爆后xx不能立即爆轰，存在一段由爆燃转为爆轰的时间，致使爆炸时间滞后。、

②  起爆材料质量不好。

③  在导火索—火雷管起爆情况下，施工质量低，导致导火索传火困难，推迟了起爆时间。

为了防止迟爆及由发生的安全事故，应抓好以下几个环节：

①  不使用已过期的爆炸材料。

②  使用前检测爆炸材料性能，并剔除变细或折断的导火索段。

③  在装药填塞过程中防止导火索扭曲、损伤，确保导火索正常传火。

④  发现炮未响时，不要急于当盲炮处理，应留有足够的等待时间，以防遭迟爆。

５.2.3拒爆

拒爆通常称盲炮，又称瞎炮、哑炮。产生拒爆的原因可归纳以下几方面：

①  xx、xxx材质量不合格。

②  xx、xxx材变质失效。

③  电起爆时，起爆电源（含xxx和交直流电源）容量不够，起爆网路中雷管不准爆。

④  爆破施工不当，损坏了起爆线路，或使导爆管网路中少数导爆管拒爆。

⑤  将大直径乳胶xx卷用人工搓成小药卷，使xx失去敏感性而拒爆。

⑥  电爆网路接头接地或短路（在含有裂隙水的炮孔中极易发生），或在同一网路中使用不同厂或同厂不同批的电雷管，或在网路中的雷管电阻值相差过大，这些均能造成局部或大部分药包拒爆。

⑦  在导爆索和导爆网路中，因爆破参数选取不当，导致先起爆药包爆炸后破坏了后起爆网路，造成拒爆。

⑧  电爆网路设计错误，并联电路电阻不平衡，致使电阻大的一组网路拒爆。

⑨  错误地将同一爆区的药包组分成两个起爆网络路先后起爆，后起爆网路药包拒爆。

防止拒爆的主要措施有以下几项：

①  使用前对爆破器材进行性能检测，禁止使用不合格产品。

②  不使用过期失效的爆炸材料。

③  提高爆破设计技术水平，避免因设计差错造成拒爆。

④  提高作业人员施工技术水平，防止操作失误造成拒爆。

⑤  对于大型爆破和城市控制爆破（含拆除爆破）工程，要按国家有关规定，认真进行技术审查和安全评估，杜绝不必要的行政干预和瞎指挥。