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文檔簡介

全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)內(nèi)容中國工程爆破協(xié)會編

汪旭光主編

冶金工業(yè)出版社

(2011)爆破設(shè)計與施工

(14)全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)內(nèi)容中國工程爆破協(xié)會編

汪旭1第十四章

爆破安全技術(shù)和環(huán)境保護(hù)

14.1爆破振動與塌落振動14.6爆破粉塵14.2塌落振動14.7爆破有害氣體14.3爆破空氣沖擊波及噪聲14.8爆破對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)14.4爆破水中沖擊波14.9爆破事故的預(yù)防和處理14.5爆破個別飛散物第十四章

爆破安全技術(shù)和環(huán)境保護(hù)14.1爆破振動214.1爆破振動與塌落振動

不論是在巖石中爆破,還是建筑物的拆除爆破,當(dāng)炸藥在固體介質(zhì)中爆炸產(chǎn)生的應(yīng)力波通過破裂圈后,由于應(yīng)力波強(qiáng)度迅速衰減,它只能引起介質(zhì)質(zhì)點產(chǎn)生彈性振動。這種彈性振動是以彈性波的形式向外傳播,稱為爆破地震波。爆破地震波是一種復(fù)雜的波系,包含體波和面波。面波,特別是其中的瑞利波,由于它的頻率低、衰減慢、攜帶的能量較多,是造成地震破壞的主要因素。引起地表震動,從而危及建筑物的安全。14.1爆破振動與塌落振動不論是在314.1.1爆破地震的特點爆破地震與自然地震一樣對建筑物都有危害,然而二者也有一定的區(qū)別。

①爆破地震振動幅值大,但衰減快,破壞范圍??;天然地震振動幅值雖小,但衰減緩慢,破壞范圍比前者大得多;②爆破地震的地面加速度震動頻率較高(約10Hz~100Hz以上),遠(yuǎn)超過普通工程結(jié)構(gòu)的自振頻率;天然地震地面加速度震動頻率較低(一般為2Hz~5Hz),與普通工程結(jié)構(gòu)的自振頻率相接近;③爆破地震的持續(xù)時間很短,在0.4s~2.0s之間;而天然地震主震相持續(xù)時間多在10s~40s間。14.1.1爆破地震的特點爆破地震與自414.1.2爆破地震破壞判據(jù)及計算

評價爆破地震強(qiáng)度的指標(biāo)可用質(zhì)點振動位移、速度、和加速度。我國習(xí)慣上以地面介質(zhì)質(zhì)點振動速度作為評價爆破強(qiáng)度的指標(biāo)。

《爆破安全規(guī)程》規(guī)定,一般建筑物和構(gòu)筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿足地震安全速度的要求。主要類型的建筑物和構(gòu)筑物地面質(zhì)點的安全振動速度規(guī)定如下:土窯洞、土坯房、毛石房屋1.0cm/s;一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物2~3cm/s;鋼筋混凝土框架房屋5cm/s;水工隧洞10cm/s;交通隧洞15cm/s;礦山巷道,圍巖不穩(wěn)定有良好支護(hù)10cm/s;圍巖中等穩(wěn)定有良好支護(hù)20cm/s;圍巖穩(wěn)定無支護(hù)30cm/s。14.1.2爆破地震破壞判據(jù)及計算5

對于埋在地下的藥包爆炸時引起的地表質(zhì)點振動速度,采用薩道夫斯基公式計算:

式中:Q——總藥量或最大一段藥量,kg;

R——測點或被保護(hù)物距爆破點的距離,m;

v——測點處或被保護(hù)物處地面質(zhì)點的振動速度,cm/s;

K,α——與巖石性質(zhì)有關(guān),由實測確定或參考以下值:堅硬巖石K=50~150α=1.3~1.5中硬巖石K=150~250α=1.5~1.8軟巖K=250~300α=1.8~2.0

由安全震動速度亦可計算安全距離:

應(yīng)當(dāng)指出,以上K、α的取值范圍,只是大概的經(jīng)驗值。對于在重要建筑物附近爆破或很大規(guī)模的爆破,應(yīng)當(dāng)通過實測確定準(zhǔn)確的K、α值。對于埋在地下的藥包爆炸時引起的地表614.1.3塌落振動在高聳建筑物拆除爆破中,爆破體在傾倒或塌落過程沖擊地面,同樣會引起地表震動,有時會強(qiáng)于爆破地震。這時就要進(jìn)行這方面的驗算。關(guān)于建筑物坍落時的振動計算,可參考以下公式:

式中:v——地面質(zhì)點振動速度,cm/s;

R——距坍落地點的距離,m;

m——沖擊地面解體構(gòu)件的質(zhì)量,kg;

g——重力加速度,cm/s2;

h——落高,m;K——系數(shù),一般取6.5~8.7。14.1.3塌落振動在高聳建筑物拆除714.1.4爆破地震測試

爆破地震測量一般采用電測法。測量儀器由傳感器、測振儀和記錄裝置組成。如圖:測振儀記錄裝置傳感器

圖爆破震動測試系統(tǒng)

傳感器又稱為拾震器,用于將地面振動信號轉(zhuǎn)換為電信號。按信號轉(zhuǎn)換方式不同,可分為應(yīng)變型、磁電型、壓電晶體型和電容型。按記錄的物理量不同,分為位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器。按測量振動強(qiáng)度不同,又分為強(qiáng)震儀、中強(qiáng)震儀和弱震儀。測振儀記錄裝置傳感器14.1.4爆破地震測試爆破地震測量一般采814.1.5防護(hù)措施1、預(yù)防爆破地震危害,減弱爆破地震效應(yīng)的主要措施是嚴(yán)格控制一次齊爆藥量。被保護(hù)建筑物的安全振速確定這后,即可算出最大安全起爆藥量。一次齊爆藥量只有控制在安全起爆藥量之內(nèi),才能保證建筑物的安全。當(dāng)設(shè)計藥量大于該值時,則必須分次爆破,或采用微差爆破,使每一段爆破藥量都小于安全起爆藥量。此時微差時間間隔應(yīng)大于50ms,降震效果才明顯。2、在爆破體附近開挖減震溝也可在一定程度上降低爆破效應(yīng)。減震溝寬度以施工方便為準(zhǔn)。減震溝深度以超過被爆體或藥包20~30cm為好。3、如果爆破體與被保護(hù)體之間是連為一體的混凝地基礎(chǔ)或巖石,則采用預(yù)裂爆破方法,首先在二者之間形成預(yù)裂縫,再進(jìn)行爆破降震效果比較明顯。這時應(yīng)特別注意預(yù)裂爆破所產(chǎn)生的震動效應(yīng)。4、減小塌落沖擊地面震動,首先要采用合理的拆除工藝,減小和控制塌落沖擊地面的構(gòu)件的質(zhì)量。其次是在地面倒塌范圍內(nèi)鋪設(shè)一定厚度的松軟緩沖層(土、沙、爐渣等)。14.1.5防護(hù)措施1、預(yù)防爆破地震危害,減弱爆破地震效應(yīng)914.2塌落振動如上節(jié)所述。14.2塌落振動如上節(jié)所述。1014.3爆破空氣沖擊波及噪聲14.3.1空氣沖擊波的概念炸藥在空氣中爆炸時,爆炸產(chǎn)物、高速向空中膨脹,使周圍空氣受壓縮,形成壓力很高的沖擊波,這種沖擊波稱為爆破空氣沖擊波。

如:日本1945.8長崎和廣島原子彈爆炸后死傷者中20%是沖擊波造成;1947.4.18.8美國德克薩斯城港口,一艘裝有2300t硝銨炸藥的船只,因失火爆炸后560人死亡800人重傷,4000多人輕傷距爆心3000m處仍有碎片飛來。百萬噸級原子彈爆炸后沖擊波可使1000~2000km2范圍內(nèi)(相當(dāng)于半徑18~25km)的人畜致死或致傷。絕不可輕視。

14.3爆破空氣沖擊波及噪聲14.3.1空氣沖擊波的概1114.3.2爆破空氣沖擊波的安全判據(jù)和安全距離爆破空氣沖擊波的安全判據(jù)主要根據(jù)空氣沖擊波產(chǎn)生的超壓值大小對人或建筑物的損害程度綜合判定,并確定相應(yīng)的安全距離?!侗瓢踩?guī)程》規(guī)定,對于掩體內(nèi)避炮的作業(yè)人員、居民或其他人員、建筑物和構(gòu)筑物的空氣沖擊波的安全距離,分別按下式來確定:

(掩體內(nèi)作業(yè)人員)(其他作業(yè)人員)(建筑物、構(gòu)筑物)

式中:Rk——空氣沖擊波的安全距離,m;

Q——裸露藥包或用爆炸法在地面銷毀的藥包的重量,kg。Q不得大于20kg。14.3.2爆破空氣沖擊波的安全判據(jù)和安全距離爆破空氣沖擊1214.3.3爆破空氣沖擊波的安全防護(hù)

為了確保人員和建筑物等的安全,在爆破作業(yè)時,必須對空氣沖擊波加以控制,使之低于允許的超壓值。爆破空氣沖擊波產(chǎn)生的根源主要是裸露藥包爆破或炮孔、藥室位置不當(dāng)及堵塞質(zhì)量不好所致,因此從根本上消除空氣沖擊波危害,應(yīng)避免裸露藥包爆破??刹捎靡韵录夹g(shù)措施對爆破空氣沖擊波進(jìn)行安全防護(hù):(1)盡量避免采用安全導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路,必須采用時應(yīng)覆蓋砂土。(2)控制一次起爆藥量。從空間、時間上將總裝藥量平均分配到各個爆破部位,以防止產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。(3)優(yōu)化爆破參數(shù),選擇適宜的裝藥結(jié)構(gòu)。合理控制最小抵抗線大小和方向,選擇空氣間隔、不偶合裝藥結(jié)構(gòu),確保堵塞長度和質(zhì)量,以有效控制空氣沖擊波的產(chǎn)生。(4)在爆破區(qū)與保護(hù)物附近構(gòu)筑阻波墻(磚墻、砂袋、砌石墻或水袋等),設(shè)置吸波體(用可吸收沖擊波材料做成),使空氣沖擊波在傳播過程中被消弱。礦井巷道中,采用薄膜水袋阻波墻既可消弱沖擊波又可降塵、并稀釋有毒氣體。14.3.3爆破空氣沖擊波的安全防護(hù)1314.4爆破水中沖擊波14.4.1水中沖擊波安全距離(水深不大于30m)(1)當(dāng)一次起爆藥量少于1000kg時,可參照表7-29-10定出安全距離(m)。(2)當(dāng)一次起爆藥量大于1000kg時,按下式計算安全距離R:(7-29—24)式中Q——一次起爆炸藥量,kgKS——經(jīng)驗系數(shù),按表7-29-11選取。(3)當(dāng)水深大于30m時,應(yīng)通過試驗定出水中沖擊波的安全距離,在試驗時,可用庫爾公式和柯克伍德公式計算水中沖擊波超壓峰值。庫爾公式,MPa(7-29—25)

柯克伍德公式,MPa(7-29—26)式中Q、R意義及單位同前。水中沖擊波超壓F蜂值與船舶、魚類的傷害關(guān)系可參見表7-29-12。14.4爆破水中沖擊波14.4.1水中沖擊波安全距離(水14表14-Q1000kg時水中沖擊波安全距離/m

炸藥量/kg<5050~200200~1000 裸露藥包游泳者 900 1400 2000 潛水者 1200 1800 2500 木船 200 300 500 鐵船 100 150 250 鉆孔或藥室游泳者 500 700 1100 潛水者 600 900 1400 木船 100 150 250 鐵船 70 100 150 表14-Q1000kg時水中沖擊波安全距離/m15表14-KS值

對象 游泳者潛水者 木船 鐵船 水中裸露藥包 250 320 50 25 水下鉆孔或藥室 130 160 25 15 表14-水中沖擊波超壓峰值對應(yīng)的損害程度超壓峰值/MPa 50 2010 0.7 0.35 0.2 船舶 安全 安全限 木船安全限 魚類 死亡重傷安全 表14-KS值表14-水中沖擊波超壓峰值對應(yīng)的損害程1614.4.2減弱水中沖擊波的辦法——氣泡帷幕水中爆破沖擊波的有效措施是:采用氣泡帷幕防護(hù)技術(shù),所謂氣泡帷幕。就是在爆源與被保護(hù)物之間設(shè)置一套氣泡發(fā)射裝置,一般采用鋼管在其兩側(cè)鉆鑿兩排小孔,當(dāng)往發(fā)射裝置里輸入壓縮空氣后,便從小孔中連續(xù)不斷地發(fā)射出大量細(xì)小的氣泡,由于浮力的作用,氣泡群自水底向水面運動,從而形成一邊“氣泡帷幕”。能有效地削弱沖擊波地壓力峰值,對所保護(hù)物起到防護(hù)作用??梢酝ㄟ^提高壓縮空氣的壓力和流量,適當(dāng)增加發(fā)射孔的數(shù)量和減少發(fā)射孔的直徑,以及改善氣泡發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)等來提高帷幕中的氣泡密度。設(shè)計好的氣泡帷幕裝置,可以削弱沖擊波壓力90%以上。14.4.2減弱水中沖擊波的辦法——氣泡帷幕1714.5爆破個別飛散物14.5.1爆破飛散物的產(chǎn)生和危害在工程爆破中,個別飛散物由于獲得較大的能量常常會飛得較遠(yuǎn),因其方向難于準(zhǔn)確預(yù)測,往往給爆區(qū)附近人員、建筑物和設(shè)備等安全造成嚴(yán)重威脅。根據(jù)礦山爆破事故的統(tǒng)計,露天爆破飛石傷人事故占整個爆破事故的27%,因此必須對爆破個別飛散物的危害予以高度重視。拋擲爆破、裸露藥包爆破、大塊解體二次爆破以及高聳建筑物拆除爆破中爆體落地撞擊等均易產(chǎn)生飛得較遠(yuǎn)的個別飛散物;爆破施工中,因過量裝藥、起爆順序安排不當(dāng)、最小抵抗線偏小、炮孔堵塞質(zhì)量差、炮孔(藥室)處于地質(zhì)軟弱帶以及地形等也極易產(chǎn)生個別飛散物。14.5爆破個別飛散物14.5.1爆破飛散物的產(chǎn)生和危1814.5.2爆破飛散物的飛散距離和安全距離

1、爆破飛散物的飛散距離由于爆破飛散物形成的復(fù)雜性,要準(zhǔn)確地確定個別飛散物飛散距離是非常困難的。但人們根據(jù)大量的實際工程資料,提出了許多經(jīng)驗的近似計算公式。硐室爆破和藥壺爆破個別飛散物飛散距離可按下式估算:

式中RF——個別飛散物飛散的最遠(yuǎn)距離,m;n——最大一個裝藥的爆破作用指數(shù);W——最大一個裝藥的最小抵抗線,m;KF——安全系數(shù),一般取1.0~1.5,根據(jù)地形與不同方向上可能產(chǎn)生飛散物的條件而定。上式對于山坡單側(cè)硐室拋擲爆破和最小抵抗線小于25m的硐室爆破,計算值與實際情況較接近。而對雙側(cè)拋擲爆破,計算值偏大,KF可取0.5~0.8。14.5.2爆破飛散物的飛散距離和安全距離19

2、爆破飛散物對人員的安全距離

《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003規(guī)定:爆破時,個別飛散物對人員的安全距離不應(yīng)小于表5-20-8的規(guī)定;對設(shè)備或建設(shè)物的安全允許距離,應(yīng)由設(shè)計確定。拋擲爆破時,個別飛散物對人員、設(shè)備和建筑物的安全距離,應(yīng)由設(shè)計確定,并報單位總工程師批準(zhǔn)。

2、爆破飛散物對人員的安全距離2014.5.3爆破飛散物的防護(hù)

爆破分散物的安全防護(hù)必須從爆破設(shè)計、施工以及主動防護(hù)三方面入手,具體措施為:(1)選擇并確定合理的爆破參數(shù)。合理的裝藥量、最小抵抗線大小與方向、堵塞長度、起爆順序與時差以及爆炸作用指數(shù)是控制爆破個別飛散物的主要參數(shù)。過大的裝藥量、爆炸作用指數(shù),過小的最小抵抗線和堵塞長度均可導(dǎo)致較遠(yuǎn)的爆破飛散物。多排爆破時要選擇合理的延期時間,防止因前排帶炮(后沖),造成后排最小抵抗線大小與方向失控。(2)選擇適宜的炸藥及其裝藥結(jié)構(gòu)。在滿足工程要求基礎(chǔ)上,選用做功能力低、爆速低的炸藥,采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)、反向起爆、擠壓爆破等技術(shù)有利于控制爆破飛散物。(3)做好爆區(qū)地質(zhì)、地形勘測工作,合理確定炮孔(藥室)位置,嚴(yán)防將炮孔(藥室)布置在軟弱地質(zhì)破碎帶。(4)嚴(yán)格控制堵塞質(zhì)量。爆破施工中,既要保證一定的堵塞長度,還要保障堵塞密實,嚴(yán)防堵塞物中夾雜碎石。(5)在復(fù)雜環(huán)境條件下需嚴(yán)格控制爆破個別飛散物時,必須采取主動防護(hù)措施:對人員可設(shè)置掩體;對爆破體和保護(hù)對象進(jìn)行覆蓋或在爆區(qū)與被保護(hù)對象間設(shè)置防護(hù)排架等,以設(shè)防個別飛散物。覆蓋材料應(yīng)便于固定、不易拋散和拆散,并能防止細(xì)小碎塊的穿透。在爆破體尺寸較小、附近有重要保護(hù)對象、周圍人員活動頻繁條件下,應(yīng)做多層覆蓋。覆蓋范圍應(yīng)大于炮孔的分布范圍。14.5.3爆破飛散物的防護(hù)2114.6爆破粉塵14.6.1爆破粉塵的產(chǎn)生和特點

爆破粉塵既有炸藥爆炸反應(yīng)的生成物即炮煙,又有穿孔、運輸過程中產(chǎn)生的粉塵,還有由于建筑物或構(gòu)筑物倒塌或振動而飛揚的塵埃。爆破在地表以上進(jìn)行時,爆破粉塵主要危害是污染環(huán)境,其次是造成視線不清,甚至?xí)?dǎo)致交通事故。因此有條件時應(yīng)在裝藥前對拆除物表面進(jìn)行清洗或在拆除過程中噴水除塵。無條件噴水時,應(yīng)通知周圍或下風(fēng)方向居民臨時關(guān)閉門窗。

爆破粉塵的特點:1)濃度高;(1500~2000mg/)2)擴(kuò)散速度快、分布范圍廣;3)滯留時間長;4)顆粒小、質(zhì)量輕;(0.01~0.10mm)5)吸濕性一般較好。m314.6爆破粉塵14.6.1爆破粉塵的產(chǎn)生和特點2214.6.2煤塵

在煤礦生產(chǎn)和建設(shè)過程中不可避免地要產(chǎn)生粉塵,主要是煤塵和巖塵;絕大部分來源于采掘、裝卸、轉(zhuǎn)運等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。井下爆破作業(yè)是產(chǎn)生粉塵的主要因素之一,爆破不僅能產(chǎn)生新的粉塵,而且能使以往沉積的粉塵揚起。粉塵中的煤塵在一定條件下會燃燒或爆炸,因此,井下爆破作業(yè)必須注意和有效處理煤塵環(huán)境。

降塵措施主要包括:回采工作面煤層注水、采用濕式打眼和水炮泥、采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)安裝噴霧裝置、爆破后噴霧或灑水等。14.6.2煤塵

在煤礦生產(chǎn)和建設(shè)過程中不可避2314.6.3露天爆破降塵技術(shù)措施1)均勻布孔,控制炸藥單耗、單孔藥量與一次起爆藥量提高炸藥能量有效利用率;2)采用毫秒延期爆破技術(shù);3)根據(jù)巖性選擇炸藥;4)采用水泡泥封孔;5)爆前工作面噴霧灑水。14.6.3露天爆破降塵技術(shù)措施2414.7爆破有害氣體炸藥爆炸生成的氣體產(chǎn)物中,CO和氮的氧化物都是有害氣體。炸藥內(nèi)含硫或硫化物以及炸藥在含硫礦床中進(jìn)行爆破作業(yè)時,還會生成H2S、SO2等有害氣體。凡炸藥爆炸后含有上述一種或一種以上的氣體總稱為爆破有害氣體。人體吸入上述有害氣體后輕則中毒、重則死亡,俗稱炮煙中毒。某些有害氣體對煤礦井下瓦斯起催爆作用。因此,研究爆破產(chǎn)生的有毒氣體,盡量降低其危害,是工業(yè)勞動衛(wèi)生的一項重要任務(wù),對保障施工人員的身心健康有很大的意義。14.7爆破有害氣體炸藥爆炸生成的氣體產(chǎn)物中2514.7.1爆破有害氣體的產(chǎn)生產(chǎn)生有毒氣體的原因:1)、與炸藥的氧平衡(Kb)有關(guān);2)、與化學(xué)反應(yīng)完全程度有關(guān);3)、與爆破時炸藥附近的介質(zhì)有關(guān)(外包裝、巖石等)。14.7.1爆破有害氣體的產(chǎn)生產(chǎn)生有毒氣體的原因:2614.7.2爆破有害氣體的危害范圍和允許濃度

爆破有害氣體的危害范圍與爆破類型、爆破環(huán)境、裝藥量、地形等因素有關(guān)。一般可根據(jù)經(jīng)驗公式估算。1、硐室爆破硐室爆破有害氣體危害范圍按下式計算:(5-20-7)式中Rg——爆破有害氣體危害范圍,m;C——爆破總裝藥量,t;Kg——系數(shù),按統(tǒng)計資料平均為160,下風(fēng)方向為320。2、地下爆破

地下爆破產(chǎn)生的有害氣體會隨風(fēng)流向地下其它空間擴(kuò)散,或者滯積在通風(fēng)不良的巷道、硐室以及其它獨頭工作面內(nèi),如不及時稀釋會對井下作業(yè)人員構(gòu)成較大威脅。14.7.2爆破有害氣體的危害范圍和允許濃度27《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003規(guī)定:

地下爆破作業(yè)點的爆破有害氣體濃度不應(yīng)超過表5—20—12的標(biāo)準(zhǔn)。表5-20-12地下爆破作業(yè)點有害氣體允許濃度有害氣體名稱CONnOmSO2H2S NH3Rn(氡)

按體積允許(%)0.00240.000250.000500.00066 0.00400 3700Bq/m3

濃度按質(zhì)量/mg/m3

30 515 10 30

《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003規(guī)定:表5-20-122814.7.3井下避免炮煙中毒的措施(1)掘進(jìn)工作面停風(fēng)、或風(fēng)量不足,或局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒口距離迎頭太遠(yuǎn)時,禁止爆破。(2)正確選擇適合井下條件、并符合質(zhì)量規(guī)定的炸藥,不應(yīng)使用過期、變質(zhì)的炸藥。(3)加強(qiáng)炸藥質(zhì)量管理,定期檢驗炸藥質(zhì)量,不使用硬化、含水量超標(biāo)、過期變質(zhì)的炸藥。(4)控制一次爆破量,避免產(chǎn)生的炮煙量超過通風(fēng)能力。(5)采掘工作面避免串聯(lián)通風(fēng),回風(fēng)巷應(yīng)保證有足夠的通風(fēng)斷面,不應(yīng)在巷道內(nèi)長期堆積坑木、煤、牙等障礙物。(6)加強(qiáng)炸藥的防水與防潮,保證炸藥質(zhì)量,避免炸藥產(chǎn)生不完全的爆炸反應(yīng)。(7)裝藥時,要清理干凈炮眼內(nèi)的煤、巖粉和水,保證炸藥爆炸時的零氧平衡。14.7.3井下避免炮煙中毒的措施(1)掘進(jìn)工作面停風(fēng)、或29(8)爆破的起爆點必須設(shè)在有新鮮風(fēng)流的巷道或硐室內(nèi)。(9)加強(qiáng)工作面通風(fēng),一切人員必須在炮煙稀釋到《煤礦安全規(guī)程》及《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的允許濃度以下時,方可進(jìn)入工作面。

爆破后,專職爆破員和專職瓦斯檢察員必須等待30min的工作面通風(fēng)后,才能進(jìn)入工作面檢查爆破效果。經(jīng)檢查各項指標(biāo)符合規(guī)定后,其他人員方能進(jìn)入工作面恢復(fù)工作。(10)掘進(jìn)工作面爆破后,待炮煙吹散吹凈,作業(yè)人員方可進(jìn)入爆破地點作業(yè)。

當(dāng)需要通過較高濃度的炮煙區(qū)時,要用潮濕的毛巾捂住口鼻,并迅速通過。(11)爆破前后,在工作面20m范圍內(nèi)充分灑水,以吸收、溶解有毒氣體、煤巖粉塵,凈化井內(nèi)空氣。

如果條件允許,也可灑一定濃度的堿性溶液,如石灰水等,可以更好地減少炮煙。(12)炮眼封孔時應(yīng)使用水炮泥,并且封泥的質(zhì)量和長度符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定以抑制有害氣體的生成。(8)爆破的起爆點必須設(shè)在有新鮮風(fēng)流的巷道或硐室內(nèi)。3014.8爆破對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)14.8爆破對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)3114.9爆破事故的預(yù)防和處理14.9.1早爆的預(yù)防早爆指爆破裝藥在設(shè)計規(guī)定的起爆時間之前的意外爆炸。引起裝藥早爆的原因可分為3類:(1)外界環(huán)境的影響,如:雷電直接擊中非電爆破網(wǎng)路或爆破器材、各種外來電流和高溫?zé)嵩础⒚骰鸬纫鹪绫?;?)裝藥、填塞操作不當(dāng)或誤操作引起早爆,如:在殘孔中鉆孔造成早爆。(3)爆破器材性能不良引起早爆,如:導(dǎo)火索快燃造成的早爆。14.9爆破事故的預(yù)防和處理14.9.1早爆的預(yù)防3214.9.1.1外來電流引起早爆的預(yù)防

外來電流是引發(fā)電起爆網(wǎng)路早爆的主要因素。

電起爆網(wǎng)路的外來電流有:雜散電流、靜電、感應(yīng)電流、雷電和射頻電流等。1)雜散電流的來源及其引起早爆的防止

雜散電流的來源:

(1)架線電機(jī)車的電氣牽引網(wǎng)路電流經(jīng)金屬物或大地返回直流變電所的電流;(2)動力交流電或照明電漏電;(3)化學(xué)電源;(4)大地的自然電流。14.9.1.1外來電流引起早爆的預(yù)防外來電流是引發(fā)33防止雜散電流引起早爆的措施有:(1)現(xiàn)場測試雜散電流;

預(yù)防雜散電流引起早爆的最好辦法就是在現(xiàn)場測定雜散電流值。測量儀器有ZS-1,B-1,701等專用雜散電流測定儀。雜散電流測定應(yīng)在開始鉆眼前和開始裝藥前多次進(jìn)行,每次測量時間為0.5~2.0min。爆破安全規(guī)程規(guī)定:在雜散電流大于30mA的工作面不應(yīng)采用普通電雷管起爆。(2)盡量減少雜散電流的來源;

爆破網(wǎng)路接線前要切斷工作面(作業(yè)現(xiàn)場)電源,改用礦燈或電壓不高于36V的照明器材。(3)正確進(jìn)行起爆操作,防止雜散電流流入起爆網(wǎng)路;

雷管腳線短路;接線要牢固、接頭不要靠近,不要觸地;整個爆破網(wǎng)路必須從工作面向起爆站的方向敷設(shè),切不可反向敷設(shè)。(4)使用抗雜散電流的電雷管;通常為紫銅橋絲低電阻電雷管。(5)采用非電雷管起爆網(wǎng)路系統(tǒng)。防止雜散電流引起早爆的措施有:342)靜電的危害及其引起早爆的預(yù)防

現(xiàn)象:靜電指絕緣物質(zhì)上攜帶的靜電荷,它是由不同的物質(zhì)接觸摩擦?xí)r在物質(zhì)間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而形成的帶電現(xiàn)象。

特點:高電壓、小電流,靜電電壓可高達(dá)幾千甚至上萬伏。危害:主要是它能聚積在物體表面上而達(dá)到很高的電位,并發(fā)生靜電放電火花。當(dāng)高電位的帶電體與零電位或低電位物體接觸形成不大的間隙時,就會發(fā)生靜電放電火花。這種貯存起來的靜電荷也可能通過電雷管導(dǎo)線向大地放電,而引起雷管爆炸。2)靜電的危害及其引起早爆的預(yù)防現(xiàn)象:靜電指絕緣物質(zhì)上攜35預(yù)防靜電引起早爆的措施有:(1)在壓氣裝藥系統(tǒng)中要采用專用半導(dǎo)體材料軟管。半導(dǎo)體軟管具有兩個特性:①具有足夠的導(dǎo)電性,以保證將裝藥過程中產(chǎn)生的靜電通過適當(dāng)?shù)慕拥匮b置導(dǎo)走;②還具有足夠的電阻,以保證不致形成一條低阻通路,讓危險的雜散電流引進(jìn)網(wǎng)路。(2)對裝藥工藝系統(tǒng)采用良好的接地裝置。操作人員應(yīng)穿半導(dǎo)體膠靴,始終手持裝藥管,隨時導(dǎo)走身上的電荷。深孔裝藥完畢,再在孔口處裝電雷管,以免在裝藥過程中引起電雷管的早爆。(3)采用抗靜電雷管。(4)預(yù)防機(jī)械產(chǎn)生的靜電影響。對爆區(qū)附近的一切機(jī)械運轉(zhuǎn)設(shè)備,除要有良好的接地外,雷管和電爆網(wǎng)路要盡量遠(yuǎn)離這些設(shè)備。(5)采用非電起爆網(wǎng)路或系統(tǒng)。預(yù)防靜電引起早爆的措施有:(1)在壓氣裝藥系統(tǒng)中要采用專用363)雷電及引起早爆的預(yù)防現(xiàn)象:雷電是自然界的靜電放電現(xiàn)象。帶有異性電荷的雷云相遇或雷云與地面突起物接近時,它們之間就發(fā)生激烈的放電。危害:在露天、平硐或隧道爆破作業(yè)中,雷電的危害有:

(1)雷電形成電磁感應(yīng)。電爆網(wǎng)路被電磁場的磁力線切割后,在電爆網(wǎng)路中產(chǎn)生的電流強(qiáng)度大于電雷管的最小準(zhǔn)爆電流時,就會引起雷管爆炸,導(dǎo)致早爆事故。

(2)雷電形成靜電感應(yīng)。雷擊能產(chǎn)生約20000A的電流和相當(dāng)于炸藥爆轟的高壓氣柱,如果直接擊中爆區(qū),則全部或部分電爆網(wǎng)路可能被起爆。3)雷電及引起早爆的預(yù)防現(xiàn)象:雷電是自然界的靜電放電現(xiàn)象。37預(yù)防:1)爆區(qū)附近出現(xiàn)雷電時,地面或地下爆破作業(yè)均應(yīng)停止,一切人員必須撤到安全地點。2)雷雨天和雷擊區(qū)不得采用電力起爆法,而應(yīng)改用非電起爆法。3)爆炸庫和有爆炸危險的工房,必須安設(shè)避雷裝置,防止雷擊引爆。預(yù)防:384)射頻電流及其引起早爆的預(yù)防

無線廣播、雷達(dá)、電視發(fā)射臺等發(fā)射的射頻能達(dá)到一定強(qiáng)度時,能夠產(chǎn)生引發(fā)雷管的電流,因而在地面,特別是城市拆除爆破中,應(yīng)對射頻能引起重視。

電爆網(wǎng)路中感生的射頻電流強(qiáng)度取決于:發(fā)射機(jī)的功率、頻率、距離、和導(dǎo)線布置情況。因而,為防止射頻電流引起的早爆事故,首先應(yīng)了解爆區(qū)附近有無射頻源,了解各種發(fā)射機(jī)的頻率和功率,并用射頻電流儀進(jìn)行檢測。同時,應(yīng)采取如下措施:(1)確定合理的安全距離。不同類型、頻率、發(fā)射功率條件下的發(fā)射機(jī)安全距離有資料可查;4)射頻電流及其引起早爆的預(yù)防無線廣播、雷達(dá)、39(2)在有發(fā)射源附近運輸電雷管或在運輸工具裝有無線發(fā)射機(jī)時,應(yīng)將電雷管裝入密閉的金屬箱中;(3)對民用或不重要的發(fā)射機(jī),可進(jìn)行協(xié)調(diào)臨時關(guān)閉,暫停發(fā)射機(jī)工作;(4)手持式或其它移動式通訊工具進(jìn)入爆區(qū)應(yīng)事先關(guān)閉;(5)采用非電起爆網(wǎng)路。(2)在有發(fā)射源附近運輸電雷管或在運輸工具裝有無線發(fā)射405)感應(yīng)電流及其引起早爆的預(yù)防

現(xiàn)象:動力線、變壓器、電源開關(guān)和接地的回饋鐵軌附近,都存在一定強(qiáng)度的電磁場,在這樣的環(huán)境下實施電雷管起爆,電起爆網(wǎng)路可能產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果感應(yīng)電流達(dá)到一定強(qiáng)度,就可能起爆電雷管,造成事故。產(chǎn)生條件:存在閉合電路,因此在連接起爆網(wǎng)路時,具有較大的危險性。檢測:可用雜散電流測定儀配合環(huán)路線圈進(jìn)行測定。預(yù)防措施:(1)電爆網(wǎng)路平行輸電線路時,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離;(2)兩根母線、連接線盡量靠近;(3)炮孔間盡量采用并聯(lián),少采用串聯(lián);(4)采用非電起爆網(wǎng)路。5)感應(yīng)電流及其引起早爆的預(yù)防現(xiàn)象:動力線、變壓器、電4114.9.1.2操作不當(dāng)引起早爆的預(yù)防除外來電流是引起早爆的主要原因之外,裝藥及炮孔堵塞過程的擠壓或撞擊也可能引起早爆,因此裝藥和炮孔填塞施工中,必須根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2003)和《煤礦安全規(guī)程》(2004版)的要求,進(jìn)行正確的操作。14.9.1.2操作不當(dāng)引起早爆的預(yù)防除外來電流是42

1)起爆藥卷的裝配規(guī)定:(1)從成束的電雷管中抽取單個電雷管時,不得硬拽,應(yīng)理順抽出。抽出單個電雷管后,必須將其腳線扭結(jié)、短路。(2)起爆藥的裝配必須在爆破工作地點附近的安全處進(jìn)行。嚴(yán)禁坐在爆炸材料箱上裝配起爆藥卷。(3)裝配起爆藥卷時,必須防止電雷管受震動、沖擊,折斷腳線和損壞腳線絕緣層。(4)電雷管必須從藥卷的頂部裝入,嚴(yán)禁將電雷管斜插在藥卷的中部或捆在藥卷上。嚴(yán)禁用電雷管代替竹、木棍扎眼。電雷管必須全部插入藥卷內(nèi)。(5)電雷管插入藥卷后,必須用腳線將藥卷纏住,并將電雷管腳線扭結(jié)、短路。1)起爆藥卷的裝配432)裝藥井下爆破裝藥規(guī)定:(1)用木質(zhì)或竹質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入,不得沖撞或搗實。(2)裝藥過程中,不應(yīng)拔出或硬拉起爆藥包。(3)炮孔卡堵或雷管腳線及導(dǎo)爆索損壞時不應(yīng)使用任何工具沖擊、擠壓,無法處理時必須插上標(biāo)志,按拒爆處理。(4)從裝填起爆藥包開始,工作面應(yīng)停止其他一切工作,并停電。采用安全蓄電池?zé)簟踩珶艋蚪^緣手電筒照明。(5)嚴(yán)禁向炮孔內(nèi)投擲起爆體。(6)裝藥時的炮棍應(yīng)采用木質(zhì)或竹質(zhì)材料制作。2)裝藥44地面爆破條件下,裝藥時除遵循井下爆破裝藥的各項規(guī)定外,還應(yīng)做到:(1)在爆破區(qū)域內(nèi)放置和使用爆炸材料過程中,20m以內(nèi)嚴(yán)禁煙火,10m以內(nèi)嚴(yán)禁非工作人員進(jìn)入;(2)裝藥前在爆破區(qū)四周插好警戒旗,嚴(yán)禁與工作無關(guān)人員和車輛進(jìn)入爆破區(qū);(3)雷管腳線、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管的連線和裝藥布設(shè)必須由專人負(fù)責(zé);(4)不應(yīng)拋擲起爆藥包和敏感較高的炸藥,起爆藥裝入后應(yīng)采取有效措施,防止后續(xù)藥卷直接沖擊起爆藥包;(5)機(jī)械化裝藥時,必須由專人操作。地面爆破條件下,裝藥時除遵循井下爆破裝藥的各項規(guī)定外,還45同時,爆破母線和連接線應(yīng)符合下列要求:(1)煤礦井下爆破母線必須符合標(biāo)準(zhǔn)。(2)爆破母線和連接線、電雷管腳線和連接線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊并懸掛。(3)巷道掘進(jìn)時,爆破母線應(yīng)隨用隨掛。(4)爆破母線與電纜、電線、信號線應(yīng)分別掛在巷道的兩側(cè)。如果必須掛在同一側(cè),爆破母線必須掛在電纜的下方,并應(yīng)保持0.3m以上的距離。(5)只準(zhǔn)采用絕緣母線單回路爆破,嚴(yán)禁用軌道、金屬管、金屬網(wǎng)、水或大地等當(dāng)作回路。(6)爆破前,爆破母線必須扭結(jié)、短路。同時,爆破母線和連接線應(yīng)符合下列要求:463)炮孔填塞規(guī)定:(1)炮孔填塞時,不得搗固直接接觸藥包的填塞材料或用填塞材料沖擊起爆藥包。(2)填塞作業(yè)應(yīng)避免夾扁、擠壓和拉扯導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索,并應(yīng)保護(hù)好雷管引出線。(3)發(fā)現(xiàn)有堵塞物卡孔應(yīng)及時處理,可用非金屬桿或高壓風(fēng)處理。(4)硐室爆破的填塞應(yīng)按從里向外的順序進(jìn)行,并在填塞過程中注意對起爆網(wǎng)路的保護(hù)和監(jiān)測。3)炮孔填塞4714.8.1.3爆破器材不良引起早爆的預(yù)防

預(yù)防措施有:

(1)爆破不得使用變質(zhì)或過期的爆破器材。(2)采用導(dǎo)火索起爆時,必須在裝藥前對其燃速進(jìn)行抽樣檢測,不合要求則不能使用。(3)應(yīng)當(dāng)依照爆破的具體環(huán)境條件,選用滿足要求的爆破器材品種。如:有外來電流危險時,選用抗雜散電流電雷管或非電起爆系統(tǒng)等。(4)用爆破法清除爐瘤時,需要將炸藥、雷管放置到高溫環(huán)境中,為預(yù)防早爆,設(shè)計與施工中應(yīng)當(dāng)注意:

①盡量選用耐熱炸藥,并做好炸藥及起爆器材的隔熱保護(hù);②禁止采用電雷管起爆,宜采用火雷管起爆系統(tǒng);③裝藥前對炮孔進(jìn)行降溫處理,并測試溫度,溫度超過200℃時不應(yīng)進(jìn)行裝藥作業(yè);④爆前準(zhǔn)備完備后,方可進(jìn)行裝藥作業(yè)。裝入炸藥后,應(yīng)盡快起爆。14.8.1.3爆破器材不良引起早爆的預(yù)防預(yù)防措施有:48

14.9.2拒爆的預(yù)防與處理

工程爆破中,裝藥未能按設(shè)計要求爆炸的現(xiàn)象叫拒爆。

拒爆的炮眼稱為盲炮或瞎炮。

拒爆可分為:整個網(wǎng)路未爆;部分網(wǎng)路未爆;或分為:雷管與炸藥均未爆;雷管爆炸但未能起爆炸藥;僅有雷管和少量炸藥爆炸。14.9.2拒爆的預(yù)防與處理工程爆破中,裝藥未4914.9.2.1產(chǎn)生拒爆的原因起爆網(wǎng)路方面

1)電起爆網(wǎng)路導(dǎo)致拒爆總的原因是未能保證網(wǎng)路中每個雷管流過的電流達(dá)到額定值。具體有:(1)爆破網(wǎng)路電阻太大;(2)爆破網(wǎng)路錯接或漏接,導(dǎo)致流過部分雷管的電流小于最小發(fā)火電流,或通電時間過短,不能保證所有雷管得到所必需的點燃沖能。(3)起爆器內(nèi)電池電壓不足,不能保證達(dá)到規(guī)定的充電電壓,導(dǎo)致起爆器實際的起爆能力降低。(4)起爆器充電時間過短,未達(dá)到規(guī)定的電壓值。(5)交流電壓低,輸出功率不夠。14.9.2.1產(chǎn)生拒爆的原因起爆網(wǎng)路方面50(6)網(wǎng)路因?qū)Ь€破損并與積水或泥漿接觸引起漏電或短路,致使流過部分雷管的電流未能達(dá)到引爆雷管所需的最小電流。(7)串并聯(lián)電起爆網(wǎng)路各支路不均等,導(dǎo)致通過個別支路小于起爆雷管所需的最小電流值。

2)導(dǎo)爆管起爆導(dǎo)致拒爆的原因有:

雷管接頭不好;連接器質(zhì)量有問題或漏接;毫秒爆破時導(dǎo)爆管被沖斷、拉斷;導(dǎo)爆管有漏藥段、有水、局部被拉細(xì)等;部分網(wǎng)路被先爆炮孔產(chǎn)生的飛石砸壞。3)導(dǎo)火索起爆網(wǎng)路的拒爆原因有:

導(dǎo)火索受潮,導(dǎo)火索斷藥或出現(xiàn)死疙瘩;連接處加工不好;漏點火。(6)網(wǎng)路因?qū)Ь€破損并與積水或泥漿接觸引起漏電或短路51雷管方面1)雷管受潮,或因雷管密封防水失效。2)使用了非同廠同批生產(chǎn)的電雷管,或電雷管電阻值之差大于0.3。3)雷管質(zhì)量不合格,又未經(jīng)質(zhì)量性能檢測。炸藥方面1)炸藥超過了有效期,或保管不善,受潮變質(zhì),發(fā)生硬化。2)粉狀混合炸藥裝藥時藥卷被搗實,使密度過大。裝藥、堵塞作業(yè)方面1)藥卷與炮孔壁之間的間隙不合適,存在間隙效應(yīng)。2)藥卷之間沒有很好的接觸,被巖粉等阻隔。3)裝藥過密,炸藥感度降低。4)裝藥、堵塞時操作不當(dāng),損壞網(wǎng)路。5)在含水炮孔中裝填硝銨炸藥時,炸藥防水不當(dāng)或防水失效。雷管方面5214.9.2.2預(yù)防拒爆的措施

根據(jù)對產(chǎn)生拒爆原因的分析,預(yù)防拒爆必須從網(wǎng)路設(shè)計、雷管、炸藥選擇和裝藥堵塞等各個環(huán)節(jié)入手。經(jīng)過歸納,預(yù)防拒爆發(fā)生的主要措施有:(1)選用同廠同批生產(chǎn)的電雷管,并用專用爆破電橋或爆破歐姆表檢查雷管的電阻。剔出斷路或電阻值不穩(wěn)定的雷管,把雷管按阻值的大小分類,所使用的同批同一網(wǎng)路康銅橋絲雷管電阻值差不得超過0.3,鎳鉻橋絲雷管的電阻值差不得超過0.8。(2)有水的炮眼,最好使用抗水型炸藥,也可以使用防水套。(3)裝藥前,首先必須清除炮眼內(nèi)的煤粉或巖粉,再用木質(zhì)或竹質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入,但又不得用力搗實,只要炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接就可。(4)通過計算選擇起爆能力與爆破網(wǎng)路匹配的電源。發(fā)爆器不得受潮,一定要使用高質(zhì)量的電池。(5)聯(lián)線后檢查整個線路,查看有無聯(lián)錯或漏聯(lián);進(jìn)行爆破網(wǎng)路準(zhǔn)爆電流的計算,起爆前用專用爆破電橋測量爆破網(wǎng)路的電阻,實測的總電阻值與計算值之差應(yīng)小于10%。(6)對導(dǎo)爆管雷管的非電起爆網(wǎng)路,連接質(zhì)量尤其重要,必須對器材質(zhì)量檢測和連接操作中的每個細(xì)節(jié)認(rèn)真、仔細(xì),確保準(zhǔn)確無誤。14.9.2.2預(yù)防拒爆的措施根據(jù)對產(chǎn)生5314.9.2.3拒爆處理的原則和方法首先,爆破后應(yīng)及時檢查爆破效果,若發(fā)現(xiàn)拒爆或其他危險情況,應(yīng)及時上報或處理。1)處理拒爆必須遵循以下原則:(1)處理前應(yīng)由爆破負(fù)責(zé)人及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)劃定警界范圍,并在現(xiàn)場設(shè)立警戒標(biāo)志,同時采取相應(yīng)的安全措施。與拒爆處理無關(guān)人員不得進(jìn)入警戒區(qū)。(2)拒爆的處理必須由有經(jīng)驗的爆破員完成。對硐室爆破的拒爆處理,應(yīng)由爆破工程技術(shù)人員提出方案,并經(jīng)單位主要負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。(3)電力起爆發(fā)生拒爆時,應(yīng)立即切斷電源,及時將起爆電路短路。(4)導(dǎo)爆索和導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路發(fā)生拒爆時,應(yīng)首先檢查導(dǎo)爆管是否有破損或斷裂,發(fā)現(xiàn)有破損或斷裂時應(yīng)修復(fù)后重新起爆。14.9.2.3拒爆處理的原則和方法首54(5)嚴(yán)禁從炮孔中取出原來放置的起爆藥或從藥卷中拉出電雷管;無論有無殘余炸藥,均嚴(yán)禁將炮孔殘底繼續(xù)加深;嚴(yán)禁用鉆孔的辦法往外掏藥,嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹拒爆炮孔。(6)拒爆處理后應(yīng)仔細(xì)檢查爆堆,收集殘余的爆破器材,統(tǒng)一銷毀;在不能確定爆堆無殘余的爆破器材之前,應(yīng)采取預(yù)防措施。(7)在拒爆處理完畢前,嚴(yán)禁在該地點進(jìn)行任何與處理拒爆無關(guān)的工作。(8)拒爆的炮孔處理完畢后,必須詳細(xì)檢查、收集未爆的雷管。

拒爆處理后應(yīng)由處理者填寫登記卡或提交報告,登記卡的內(nèi)容包括:產(chǎn)生拒爆的原因、處理的方法和結(jié)果、安全措施等。(5)嚴(yán)禁從炮孔中取出原來放置的起爆藥或從藥卷中拉出電雷管;552)拒爆的處理方法產(chǎn)生拒爆的原因及爆破條件不同,處理拒爆的方法不同。針對不同情況的拒爆處理方法為:裸露爆破的拒爆處理(1)可去掉部分封泥,安置新的起爆藥包,重新加上封泥起爆;如發(fā)現(xiàn)炸藥受潮變質(zhì),則應(yīng)將變質(zhì)炸藥取出銷毀,重新敷藥后起爆。(2)處理水下裸露爆破和破冰爆破的拒爆,可在拒爆附近另投入裸露藥包誘爆,也可將藥包回收銷毀。2)拒爆的處理方法產(chǎn)生拒爆的原因及爆破條56淺孔爆破的拒爆處理

(1)經(jīng)檢查確認(rèn)起爆網(wǎng)路完好時,可重新起爆。(2)可打平行孔裝藥爆破,平行孔距拒爆炮孔不應(yīng)小于0.3m;對于淺孔藥壺爆破,平行孔距拒爆藥壺邊緣不應(yīng)小于0.5m,為確定平行炮孔的方向準(zhǔn)確,可從拒爆孔口掏出部分填塞物,并插入木棍作導(dǎo)向標(biāo)志。(3)用木、竹或其他不產(chǎn)生火花的材料制成的工具,輕輕地將炮孔內(nèi)填塞物掏出,用藥包誘爆。(4)在安全地點外用遠(yuǎn)距離操縱的風(fēng)水噴管吹出拒爆填塞物及炸藥,但應(yīng)采取措施回收雷管。(5)處理非抗水硝按炸藥的拒爆,可將填塞物掏出,再向孔內(nèi)注水,使其失效,但要回收雷管。(6)拒爆應(yīng)在當(dāng)班處理。當(dāng)班不能處理或未處理完畢,應(yīng)將拒爆情況(拒爆數(shù)目、炮孔方向,裝藥數(shù)量和起爆藥包位置,處理方法和處理意見)在現(xiàn)場交接清楚,由下一班繼續(xù)處理。淺孔爆破的拒爆處理57深孔爆破的拒爆處理①爆破網(wǎng)路未受破壞,且最小抵抗線無變化者,可重新連線起爆;最小抵抗線有變化者,應(yīng)驗算安全距離,并加大警戒范圍后,再連線起爆。②在距拒爆孔口不小于10倍炮孔直徑處另打平行孔,裝藥起爆。爆破參數(shù)由爆破工程技術(shù)人員確定,并經(jīng)爆破領(lǐng)導(dǎo)人批準(zhǔn)。③所用炸藥為非抗水性硝按炸藥,且孔壁完好時,可取出部分填塞物,向孔內(nèi)灌水使之失效,然后再做進(jìn)一步處理。硐室爆破的拒爆處理①如能找出起爆網(wǎng)路的電線、導(dǎo)爆索或?qū)П埽?jīng)檢查正常仍能起爆者,應(yīng)重新測量最小抵抗線,重劃警戒范圍,連線起爆。②可沿豎井或平硐清除填塞物,并重新敷設(shè)網(wǎng)路連線起爆,或取出炸藥和起爆體。深孔爆破的拒爆處理58水下炮孔爆破的拒爆處理(1)因起爆網(wǎng)路絕緣不好或連接錯誤造成的拒爆,可重新連網(wǎng)起爆。(2)因填塞長度大于炸藥的殉爆距離或全部用水填塞而造成的拒爆,可另裝入起爆藥包誘爆。(3)可在拒爆藥包附近投入裸露藥包誘爆。其他條件爆破的拒爆處理(1)地震勘探爆破發(fā)生拒爆時,應(yīng)從炮孔中取出拒爆藥包銷毀;不能從炮孔中取出藥包者,可裝填新起爆藥包進(jìn)行誘爆。(2)處理金屬結(jié)構(gòu)物爆破拒爆,應(yīng)掏出或吹出填塞物,重新裝起爆藥包誘爆。(3)處理熱凝物爆破的拒爆時,應(yīng)待炮孔溫度冷卻到40℃以下,才準(zhǔn)掏出或吹出填塞物,重新裝藥起爆。水下炮孔爆破的拒爆處理59演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!60全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)內(nèi)容中國工程爆破協(xié)會編

汪旭光主編

冶金工業(yè)出版社

(2011)爆破設(shè)計與施工

(14)全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)內(nèi)容中國工程爆破協(xié)會編

汪旭61第十四章

爆破安全技術(shù)和環(huán)境保護(hù)

14.1爆破振動與塌落振動14.6爆破粉塵14.2塌落振動14.7爆破有害氣體14.3爆破空氣沖擊波及噪聲14.8爆破對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)14.4爆破水中沖擊波14.9爆破事故的預(yù)防和處理14.5爆破個別飛散物第十四章

爆破安全技術(shù)和環(huán)境保護(hù)14.1爆破振動6214.1爆破振動與塌落振動

不論是在巖石中爆破,還是建筑物的拆除爆破,當(dāng)炸藥在固體介質(zhì)中爆炸產(chǎn)生的應(yīng)力波通過破裂圈后,由于應(yīng)力波強(qiáng)度迅速衰減,它只能引起介質(zhì)質(zhì)點產(chǎn)生彈性振動。這種彈性振動是以彈性波的形式向外傳播,稱為爆破地震波。爆破地震波是一種復(fù)雜的波系,包含體波和面波。面波,特別是其中的瑞利波,由于它的頻率低、衰減慢、攜帶的能量較多,是造成地震破壞的主要因素。引起地表震動,從而危及建筑物的安全。14.1爆破振動與塌落振動不論是在6314.1.1爆破地震的特點爆破地震與自然地震一樣對建筑物都有危害,然而二者也有一定的區(qū)別。

①爆破地震振動幅值大,但衰減快,破壞范圍?。惶烊坏卣鹫駝臃惦m小,但衰減緩慢,破壞范圍比前者大得多;②爆破地震的地面加速度震動頻率較高(約10Hz~100Hz以上),遠(yuǎn)超過普通工程結(jié)構(gòu)的自振頻率;天然地震地面加速度震動頻率較低(一般為2Hz~5Hz),與普通工程結(jié)構(gòu)的自振頻率相接近;③爆破地震的持續(xù)時間很短,在0.4s~2.0s之間;而天然地震主震相持續(xù)時間多在10s~40s間。14.1.1爆破地震的特點爆破地震與自6414.1.2爆破地震破壞判據(jù)及計算

評價爆破地震強(qiáng)度的指標(biāo)可用質(zhì)點振動位移、速度、和加速度。我國習(xí)慣上以地面介質(zhì)質(zhì)點振動速度作為評價爆破強(qiáng)度的指標(biāo)。

《爆破安全規(guī)程》規(guī)定,一般建筑物和構(gòu)筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿足地震安全速度的要求。主要類型的建筑物和構(gòu)筑物地面質(zhì)點的安全振動速度規(guī)定如下:土窯洞、土坯房、毛石房屋1.0cm/s;一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物2~3cm/s;鋼筋混凝土框架房屋5cm/s;水工隧洞10cm/s;交通隧洞15cm/s;礦山巷道,圍巖不穩(wěn)定有良好支護(hù)10cm/s;圍巖中等穩(wěn)定有良好支護(hù)20cm/s;圍巖穩(wěn)定無支護(hù)30cm/s。14.1.2爆破地震破壞判據(jù)及計算65

對于埋在地下的藥包爆炸時引起的地表質(zhì)點振動速度,采用薩道夫斯基公式計算:

式中:Q——總藥量或最大一段藥量,kg;

R——測點或被保護(hù)物距爆破點的距離,m;

v——測點處或被保護(hù)物處地面質(zhì)點的振動速度,cm/s;

K,α——與巖石性質(zhì)有關(guān),由實測確定或參考以下值:堅硬巖石K=50~150α=1.3~1.5中硬巖石K=150~250α=1.5~1.8軟巖K=250~300α=1.8~2.0

由安全震動速度亦可計算安全距離:

應(yīng)當(dāng)指出,以上K、α的取值范圍,只是大概的經(jīng)驗值。對于在重要建筑物附近爆破或很大規(guī)模的爆破,應(yīng)當(dāng)通過實測確定準(zhǔn)確的K、α值。對于埋在地下的藥包爆炸時引起的地表6614.1.3塌落振動在高聳建筑物拆除爆破中,爆破體在傾倒或塌落過程沖擊地面,同樣會引起地表震動,有時會強(qiáng)于爆破地震。這時就要進(jìn)行這方面的驗算。關(guān)于建筑物坍落時的振動計算,可參考以下公式:

式中:v——地面質(zhì)點振動速度,cm/s;

R——距坍落地點的距離,m;

m——沖擊地面解體構(gòu)件的質(zhì)量,kg;

g——重力加速度,cm/s2;

h——落高,m;K——系數(shù),一般取6.5~8.7。14.1.3塌落振動在高聳建筑物拆除6714.1.4爆破地震測試

爆破地震測量一般采用電測法。測量儀器由傳感器、測振儀和記錄裝置組成。如圖:測振儀記錄裝置傳感器

圖爆破震動測試系統(tǒng)

傳感器又稱為拾震器,用于將地面振動信號轉(zhuǎn)換為電信號。按信號轉(zhuǎn)換方式不同,可分為應(yīng)變型、磁電型、壓電晶體型和電容型。按記錄的物理量不同,分為位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器。按測量振動強(qiáng)度不同,又分為強(qiáng)震儀、中強(qiáng)震儀和弱震儀。測振儀記錄裝置傳感器14.1.4爆破地震測試爆破地震測量一般采6814.1.5防護(hù)措施1、預(yù)防爆破地震危害,減弱爆破地震效應(yīng)的主要措施是嚴(yán)格控制一次齊爆藥量。被保護(hù)建筑物的安全振速確定這后,即可算出最大安全起爆藥量。一次齊爆藥量只有控制在安全起爆藥量之內(nèi),才能保證建筑物的安全。當(dāng)設(shè)計藥量大于該值時,則必須分次爆破,或采用微差爆破,使每一段爆破藥量都小于安全起爆藥量。此時微差時間間隔應(yīng)大于50ms,降震效果才明顯。2、在爆破體附近開挖減震溝也可在一定程度上降低爆破效應(yīng)。減震溝寬度以施工方便為準(zhǔn)。減震溝深度以超過被爆體或藥包20~30cm為好。3、如果爆破體與被保護(hù)體之間是連為一體的混凝地基礎(chǔ)或巖石,則采用預(yù)裂爆破方法,首先在二者之間形成預(yù)裂縫,再進(jìn)行爆破降震效果比較明顯。這時應(yīng)特別注意預(yù)裂爆破所產(chǎn)生的震動效應(yīng)。4、減小塌落沖擊地面震動,首先要采用合理的拆除工藝,減小和控制塌落沖擊地面的構(gòu)件的質(zhì)量。其次是在地面倒塌范圍內(nèi)鋪設(shè)一定厚度的松軟緩沖層(土、沙、爐渣等)。14.1.5防護(hù)措施1、預(yù)防爆破地震危害,減弱爆破地震效應(yīng)6914.2塌落振動如上節(jié)所述。14.2塌落振動如上節(jié)所述。7014.3爆破空氣沖擊波及噪聲14.3.1空氣沖擊波的概念炸藥在空氣中爆炸時,爆炸產(chǎn)物、高速向空中膨脹,使周圍空氣受壓縮,形成壓力很高的沖擊波,這種沖擊波稱為爆破空氣沖擊波。

如:日本1945.8長崎和廣島原子彈爆炸后死傷者中20%是沖擊波造成;1947.4.18.8美國德克薩斯城港口,一艘裝有2300t硝銨炸藥的船只,因失火爆炸后560人死亡800人重傷,4000多人輕傷距爆心3000m處仍有碎片飛來。百萬噸級原子彈爆炸后沖擊波可使1000~2000km2范圍內(nèi)(相當(dāng)于半徑18~25km)的人畜致死或致傷。絕不可輕視。

14.3爆破空氣沖擊波及噪聲14.3.1空氣沖擊波的概7114.3.2爆破空氣沖擊波的安全判據(jù)和安全距離爆破空氣沖擊波的安全判據(jù)主要根據(jù)空氣沖擊波產(chǎn)生的超壓值大小對人或建筑物的損害程度綜合判定,并確定相應(yīng)的安全距離?!侗瓢踩?guī)程》規(guī)定,對于掩體內(nèi)避炮的作業(yè)人員、居民或其他人員、建筑物和構(gòu)筑物的空氣沖擊波的安全距離,分別按下式來確定:

(掩體內(nèi)作業(yè)人員)(其他作業(yè)人員)(建筑物、構(gòu)筑物)

式中:Rk——空氣沖擊波的安全距離,m;

Q——裸露藥包或用爆炸法在地面銷毀的藥包的重量,kg。Q不得大于20kg。14.3.2爆破空氣沖擊波的安全判據(jù)和安全距離爆破空氣沖擊7214.3.3爆破空氣沖擊波的安全防護(hù)

為了確保人員和建筑物等的安全,在爆破作業(yè)時,必須對空氣沖擊波加以控制,使之低于允許的超壓值。爆破空氣沖擊波產(chǎn)生的根源主要是裸露藥包爆破或炮孔、藥室位置不當(dāng)及堵塞質(zhì)量不好所致,因此從根本上消除空氣沖擊波危害,應(yīng)避免裸露藥包爆破??刹捎靡韵录夹g(shù)措施對爆破空氣沖擊波進(jìn)行安全防護(hù):(1)盡量避免采用安全導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路,必須采用時應(yīng)覆蓋砂土。(2)控制一次起爆藥量。從空間、時間上將總裝藥量平均分配到各個爆破部位,以防止產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。(3)優(yōu)化爆破參數(shù),選擇適宜的裝藥結(jié)構(gòu)。合理控制最小抵抗線大小和方向,選擇空氣間隔、不偶合裝藥結(jié)構(gòu),確保堵塞長度和質(zhì)量,以有效控制空氣沖擊波的產(chǎn)生。(4)在爆破區(qū)與保護(hù)物附近構(gòu)筑阻波墻(磚墻、砂袋、砌石墻或水袋等),設(shè)置吸波體(用可吸收沖擊波材料做成),使空氣沖擊波在傳播過程中被消弱。礦井巷道中,采用薄膜水袋阻波墻既可消弱沖擊波又可降塵、并稀釋有毒氣體。14.3.3爆破空氣沖擊波的安全防護(hù)7314.4爆破水中沖擊波14.4.1水中沖擊波安全距離(水深不大于30m)(1)當(dāng)一次起爆藥量少于1000kg時,可參照表7-29-10定出安全距離(m)。(2)當(dāng)一次起爆藥量大于1000kg時,按下式計算安全距離R:(7-29—24)式中Q——一次起爆炸藥量,kgKS——經(jīng)驗系數(shù),按表7-29-11選取。(3)當(dāng)水深大于30m時,應(yīng)通過試驗定出水中沖擊波的安全距離,在試驗時,可用庫爾公式和柯克伍德公式計算水中沖擊波超壓峰值。庫爾公式,MPa(7-29—25)

柯克伍德公式,MPa(7-29—26)式中Q、R意義及單位同前。水中沖擊波超壓F蜂值與船舶、魚類的傷害關(guān)系可參見表7-29-12。14.4爆破水中沖擊波14.4.1水中沖擊波安全距離(水74表14-Q1000kg時水中沖擊波安全距離/m

炸藥量/kg<5050~200200~1000 裸露藥包游泳者 900 1400 2000 潛水者 1200 1800 2500 木船 200 300 500 鐵船 100 150 250 鉆孔或藥室游泳者 500 700 1100 潛水者 600 900 1400 木船 100 150 250 鐵船 70 100 150 表14-Q1000kg時水中沖擊波安全距離/m75表14-KS值

對象 游泳者潛水者 木船 鐵船 水中裸露藥包 250 320 50 25 水下鉆孔或藥室 130 160 25 15 表14-水中沖擊波超壓峰值對應(yīng)的損害程度超壓峰值/MPa 50 2010 0.7 0.35 0.2 船舶 安全 安全限 木船安全限 魚類 死亡重傷安全 表14-KS值表14-水中沖擊波超壓峰值對應(yīng)的損害程7614.4.2減弱水中沖擊波的辦法——氣泡帷幕水中爆破沖擊波的有效措施是:采用氣泡帷幕防護(hù)技術(shù),所謂氣泡帷幕。就是在爆源與被保護(hù)物之間設(shè)置一套氣泡發(fā)射裝置,一般采用鋼管在其兩側(cè)鉆鑿兩排小孔,當(dāng)往發(fā)射裝置里輸入壓縮空氣后,便從小孔中連續(xù)不斷地發(fā)射出大量細(xì)小的氣泡,由于浮力的作用,氣泡群自水底向水面運動,從而形成一邊“氣泡帷幕”。能有效地削弱沖擊波地壓力峰值,對所保護(hù)物起到防護(hù)作用??梢酝ㄟ^提高壓縮空氣的壓力和流量,適當(dāng)增加發(fā)射孔的數(shù)量和減少發(fā)射孔的直徑,以及改善氣泡發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)等來提高帷幕中的氣泡密度。設(shè)計好的氣泡帷幕裝置,可以削弱沖擊波壓力90%以上。14.4.2減弱水中沖擊波的辦法——氣泡帷幕7714.5爆破個別飛散物14.5.1爆破飛散物的產(chǎn)生和危害在工程爆破中,個別飛散物由于獲得較大的能量常常會飛得較遠(yuǎn),因其方向難于準(zhǔn)確預(yù)測,往往給爆區(qū)附近人員、建筑物和設(shè)備等安全造成嚴(yán)重威脅。根據(jù)礦山爆破事故的統(tǒng)計,露天爆破飛石傷人事故占整個爆破事故的27%,因此必須對爆破個別飛散物的危害予以高度重視。拋擲爆破、裸露藥包爆破、大塊解體二次爆破以及高聳建筑物拆除爆破中爆體落地撞擊等均易產(chǎn)生飛得較遠(yuǎn)的個別飛散物;爆破施工中,因過量裝藥、起爆順序安排不當(dāng)、最小抵抗線偏小、炮孔堵塞質(zhì)量差、炮孔(藥室)處于地質(zhì)軟弱帶以及地形等也極易產(chǎn)生個別飛散物。14.5爆破個別飛散物14.5.1爆破飛散物的產(chǎn)生和危7814.5.2爆破飛散物的飛散距離和安全距離

1、爆破飛散物的飛散距離由于爆破飛散物形成的復(fù)雜性,要準(zhǔn)確地確定個別飛散物飛散距離是非常困難的。但人們根據(jù)大量的實際工程資料,提出了許多經(jīng)驗的近似計算公式。硐室爆破和藥壺爆破個別飛散物飛散距離可按下式估算:

式中RF——個別飛散物飛散的最遠(yuǎn)距離,m;n——最大一個裝藥的爆破作用指數(shù);W——最大一個裝藥的最小抵抗線,m;KF——安全系數(shù),一般取1.0~1.5,根據(jù)地形與不同方向上可能產(chǎn)生飛散物的條件而定。上式對于山坡單側(cè)硐室拋擲爆破和最小抵抗線小于25m的硐室爆破,計算值與實際情況較接近。而對雙側(cè)拋擲爆破,計算值偏大,KF可取0.5~0.8。14.5.2爆破飛散物的飛散距離和安全距離79

2、爆破飛散物對人員的安全距離

《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003規(guī)定:爆破時,個別飛散物對人員的安全距離不應(yīng)小于表5-20-8的規(guī)定;對設(shè)備或建設(shè)物的安全允許距離,應(yīng)由設(shè)計確定。拋擲爆破時,個別飛散物對人員、設(shè)備和建筑物的安全距離,應(yīng)由設(shè)計確定,并報單位總工程師批準(zhǔn)。

2、爆破飛散物對人員的安全距離8014.5.3爆破飛散物的防護(hù)

爆破分散物的安全防護(hù)必須從爆破設(shè)計、施工以及主動防護(hù)三方面入手,具體措施為:(1)選擇并確定合理的爆破參數(shù)。合理的裝藥量、最小抵抗線大小與方向、堵塞長度、起爆順序與時差以及爆炸作用指數(shù)是控制爆破個別飛散物的主要參數(shù)。過大的裝藥量、爆炸作用指數(shù),過小的最小抵抗線和堵塞長度均可導(dǎo)致較遠(yuǎn)的爆破飛散物。多排爆破時要選擇合理的延期時間,防止因前排帶炮(后沖),造成后排最小抵抗線大小與方向失控。(2)選擇適宜的炸藥及其裝藥結(jié)構(gòu)。在滿足工程要求基礎(chǔ)上,選用做功能力低、爆速低的炸藥,采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)、反向起爆、擠壓爆破等技術(shù)有利于控制爆破飛散物。(3)做好爆區(qū)地質(zhì)、地形勘測工作,合理確定炮孔(藥室)位置,嚴(yán)防將炮孔(藥室)布置在軟弱地質(zhì)破碎帶。(4)嚴(yán)格控制堵塞質(zhì)量。爆破施工中,既要保證一定的堵塞長度,還要保障堵塞密實,嚴(yán)防堵塞物中夾雜碎石。(5)在復(fù)雜環(huán)境條件下需嚴(yán)格控制爆破個別飛散物時,必須采取主動防護(hù)措施:對人員可設(shè)置掩體;對爆破體和保護(hù)對象進(jìn)行覆蓋或在爆區(qū)與被保護(hù)對象間設(shè)置防護(hù)排架等,以設(shè)防個別飛散物。覆蓋材料應(yīng)便于固定、不易拋散和拆散,并能防止細(xì)小碎塊的穿透。在爆破體尺寸較小、附近有重要保護(hù)對象、周圍人員活動頻繁條件下,應(yīng)做多層覆蓋。覆蓋范圍應(yīng)大于炮孔的

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