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文檔簡介
爆破安全技術(shù)和環(huán)境保護(hù)1
研究爆破安全技術(shù)的重要性
現(xiàn)在每年使用:各種炸藥150多萬噸;工業(yè)雷管20多億枚;各種索類爆破器材15多億米;從事爆破作業(yè)的人員達(dá)60多萬人;在幾千起各類爆破事故中;84%是施工中違反爆破安全規(guī)程和疏于對爆破產(chǎn)生的有害效應(yīng)的設(shè)計(jì)及預(yù)防造成的。21.外來電流的危害與預(yù)防1.1雷電⑴引發(fā)形式與危害①直接擊中電流高達(dá)20000A高溫氣柱30000°C炸藥起爆“熱核”只需300~600°C。引起藥包、雷管、導(dǎo)爆索(管)爆炸。++++++++++++++++++_____
雷云大地3++++++++++++++++++_____
雷云
大地__+++++++++++++++++++++②靜電感應(yīng)
電爆網(wǎng)路雷擊后,云、地間異種感應(yīng)電荷迅速中和,由于導(dǎo)電線與大地間有較大的電阻,感應(yīng)電荷不能同步消失,高達(dá)103KV的靜電感應(yīng)電壓將雷管腳線擊穿,在電起爆網(wǎng)路與大地間形成電流,引爆電雷管。4③電磁感應(yīng)
雷云
大地雷電形成電磁感應(yīng)磁力線切割電爆網(wǎng)路中的導(dǎo)電線產(chǎn)生電流。當(dāng)磁感應(yīng)電流大于電雷管的準(zhǔn)爆電流時(shí)。引起電雷管爆炸。發(fā)生早爆事故
電爆網(wǎng)路5
⑵預(yù)防措施①撤:發(fā)現(xiàn)雷電征兆,立即停止作業(yè),全體撤至安全地點(diǎn)。②切:暫時(shí)切斷一切通往爆區(qū)的鐵軌,金屬管線等。③設(shè):在露天礦爆區(qū)內(nèi)設(shè)立避雷系統(tǒng)④選:在雷雨多發(fā)季節(jié)和雷雨多發(fā)區(qū)應(yīng)選用非電起爆系統(tǒng)。
1.2靜電⑴引發(fā)形式與危害很高的人體靜電壓和粉體靜電壓對電爆網(wǎng)路構(gòu)成早爆威脅。6
⑵預(yù)防措施①禁穿化纖衣物②裝藥設(shè)備接地,使用半導(dǎo)體輸藥軟管③采用抗靜電電雷管或非電起爆法
1.3雜散電⑴來源與危害動(dòng)力、照明線路漏電或廠房內(nèi)設(shè)備漏電,造成電爆網(wǎng)路早爆。⑵預(yù)防措施①查:用測雜儀測量爆破場地內(nèi)有無雜散電流,查出漏電的具體位置。7②防:防止金屬物進(jìn)入裝有電雷管的炮孔中及將硝銨類炸藥撒在潮濕的地上。③改:改用抗雜電雷管或非電起爆系統(tǒng)。
1.4感應(yīng)電⑴來源與危害交變感應(yīng)電和射頻感應(yīng)電造成電爆網(wǎng)路早爆。⑵預(yù)防措施①進(jìn)入作業(yè)區(qū)將手機(jī)關(guān)機(jī)②作業(yè)點(diǎn)與射頻源保持距離(第547頁8—1—1~8—1—4)
③采用非電起爆網(wǎng)路。82.爆破振動(dòng)
2.1爆破地震波的特征⑴爆破地震波的能量比重隨被爆介質(zhì)的不同而不同:在干土中約為2~3%,在濕土中約為5~
6%,在水中約為20%,在巖石中約為2~
6%。⑵爆破振動(dòng)強(qiáng)度隨爆源藥量、傳播距離、炸藥與巖石性質(zhì)、爆破類型、起爆方法的不同而不同。⑶爆破地震與自然地震有明顯的差異。相同烈度的兩種地震,爆破地震的危害較自然地震輕得多。9自然地震與爆破地震比較表震動(dòng)類別頻率/Hz持續(xù)時(shí)間/s衰減規(guī)律不同烈度地表振速cm/s567自然地震0.5~510~40振幅大衰減慢1.0~2.02.1~4.04.1~8.0爆破地震10~1002~5振幅小衰減快1.5~3.03.0~6.06.0~1210一般巖土爆破爆區(qū)不同巖性的K、α值巖性Kα堅(jiān)硬巖石50~1501.3~1.5中硬巖石150~2501.5~1.8軟巖石250~3501.8~2.0拆除爆破不同爆破對象的K、α值爆破對象和方法Kα基礎(chǔ)爆破116.41.74建構(gòu)筑物爆破拆除32.11.54水壓爆破91.51.4811Vc—構(gòu)件塌落引起的地面振動(dòng)速度cm/sM—下落構(gòu)件的質(zhì)量tg—重力加速度m/S2Hz—構(gòu)件中心的高度m
σ—地面介質(zhì)的地面強(qiáng)度,一般取10MPaR—觀測點(diǎn)至沖擊地面的距離mKc—系數(shù),Kc=3.37
β—衰減指數(shù),β=1.66122.4爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)一般建筑物的爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)對象安全允許振速/cm/s<10Hz(10-50)Hz(10-50Hz土窯洞、土坯房、毛石房屋0.5-1.00.7-1.21.1-1.5一般磚房、非抗震的大型建筑物2.0-2.52.3-2.82.7-3.0
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋3.0-4.03.5-4.54.2-5.0一般古跡與建筑0.1-0.30.2-0.40.3-0.513隧(巷)道與電站的爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)對象安全允許振速/cm/s水工隧道7-15交通隧道10-20
礦山巷道15-30水電站及發(fā)電廠中心室控制設(shè)備0.5新澆大體積混凝土的爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)齡期/d安全允許振速/cm/s初凝-32.0-3.03-73.0-7.07-287.0-1214
選用安全允許數(shù)值時(shí)的幾點(diǎn)說明:
①頻率范圍可參照爆破類型選取:峒室爆破≤20Hz;深孔爆破10-60Hz;淺孔爆破40-100Hz。
②對于樓房類建筑物安全允許數(shù)值也可參照樓房抗震設(shè)防烈度的抗震標(biāo)準(zhǔn)選取。樓房抗震設(shè)防烈度(度)567允許地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度/cm/s2~33~55~8
③建構(gòu)筑物解體塌落震動(dòng)的主振頻率在10Hz左右,與大多數(shù)1-2層民用建筑的固有頻率4-12Hz比較接近。④在選取爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值時(shí),應(yīng)取相應(yīng)頻率欄中較低的數(shù)值。152.6降低爆破地震效應(yīng)的措施⑴限制一次爆破的最大用藥量,把振速控制在爆破振動(dòng)安全允許致范圍內(nèi)。當(dāng)計(jì)算的QΙM<Q總時(shí),應(yīng)采用微差爆破,微差爆破最大一響的藥量按按下式計(jì)算:
⑵采用低威力、低爆速炸藥。爆破實(shí)踐表明,在2#巖石硝銨炸藥中摻入13%的添加劑,使其爆速從3200m/s降到1800m/s,降振效果達(dá)40-60%。16⑶采用毫秒爆破。國內(nèi)礦山實(shí)踐表明,當(dāng)間隔時(shí)間大于100ms時(shí),在總藥量相同的條件下,微差爆破的振速比齊發(fā)爆破可降低40-60%。⑷采用預(yù)裂爆破。當(dāng)介質(zhì)要爆除一部分、保留一部分時(shí),在爆除與保留間打1-2排不裝藥的防震孔,降振率達(dá)30-50%,如采用預(yù)裂爆破,降振效果更好,但要校核預(yù)裂爆破自身產(chǎn)生的地震效應(yīng)。⑸開挖減振溝槽。在被爆體與保護(hù)目標(biāo)間開挖減震溝,只要達(dá)到溝底標(biāo)高低于爆17
體底部標(biāo)高30cm以上,且溝內(nèi)不充水,降振率可達(dá)50%。⑹采用不耦合或空腔條形藥包。在其它條件相同的情況下,在炮孔爆破和峒室爆破中采用不耦合或空腔條形藥包比耦合集中裝藥可使振速降低40-60%。⑺控制最小抵抗線的方向。爆破實(shí)踐表明,爆破震動(dòng)強(qiáng)度在最小抵抗線方向最小,反向最大,兩側(cè)居中,從降低爆破震動(dòng)和爆破飛石危害綜合考慮,一般應(yīng)使被保護(hù)目標(biāo)位于最小抵抗線的兩側(cè)位置。⑻爆破拆除高聳構(gòu)筑物時(shí),在倒塌方向的軸線上鋪設(shè)沙層,設(shè)計(jì)鋪設(shè)減震埂,可起到明顯的減震效果。18類似工程ks﹑β值工程名稱爆破方式Ks
β庫爾公式水下裸露藥包爆破53.31.13青島靈山工程巖坎爆破2.331.48葛洲壩工程圍堰心墻爆破1.1470.95葛洲壩工程水下鉆孔爆破3.01.45密云水庫工程水下巖塞爆破8.0271.42193.2沖擊波超壓與建(構(gòu))筑物破壞程度的關(guān)系沖擊波波速與波的強(qiáng)度有關(guān),波的強(qiáng)度越大,波速越快,對建構(gòu)筑物的破壞越嚴(yán)重。如一般人們所說的颶風(fēng)其風(fēng)速通常約為50m/s,此時(shí)將會引起房屋損毀和人畜傷亡;而超壓為0.1MPa時(shí),其氣流流速達(dá)300m/s,在這種情況下,人、畜和建筑都是無法經(jīng)受住的。⑴超壓與建筑物破壞程度的關(guān)系2021超壓與建筑物破壞程度的關(guān)系破壞名稱基本無破壞次輕度破壞輕度破壞中等破壞次嚴(yán)重破壞嚴(yán)重破壞完全破壞ΔP/MPa<0.0020.002-0.0090.009-0.0250.025-0.040.04-0.0550.055-0.076>0.076磚外墻無損壞無損壞裂縫寬度小于5毫米,稍有傾斜縫寬5-50毫米,明顯傾斜縫寬大于50毫米,嚴(yán)重傾斜部分倒塌大部到全部倒塌內(nèi)墻無損壞板條墻抹灰少量脫落板條墻抹灰大量脫落磚內(nèi)墻出現(xiàn)小裂縫磚內(nèi)墻出現(xiàn)大裂縫大裂縫至部分倒塌磚內(nèi)墻大部分倒塌22超壓與建筑物破壞程度的關(guān)系破壞名稱基本無破壞次輕度破壞輕度破壞中等破壞次嚴(yán)重破壞嚴(yán)重破壞完全破壞ΔP/MPa<0.0020.002-0.0090.009-0.0250.025-0.040.04-0.0550.055-0.076>0.076鋼筋混凝土屋蓋無損壞無損壞無損壞裂縫寬度小于1毫米裂縫寬度1-2毫米裂縫寬度大于2毫米全部破壞鋼筋混凝土柱無損壞無損壞無損壞無損壞無損壞有傾斜有較大傾斜23⑵沖擊波超壓對人體的傷害情況ΔP/MPa傷害等級傷害情況<0.02安全安全無損0.02-0.03輕傷輕微挫傷0.03-0.05中等聽覺、氣管損傷,中等挫傷,骨折0.05-0.1嚴(yán)重內(nèi)臟造成嚴(yán)重挫傷,可能造成死亡>0.1極嚴(yán)重大部分死亡242)空氣沖擊波對建筑物的安全允許距離爆破類型裸露藥包藥龕中的藥包裝藥作用指數(shù)n3210.75-1Kk50-15010-405-102-51-20.5-125
(2)水下爆破水擊波的安全允許距離系數(shù)KsQ>1000kg裝藥條件保護(hù)人員保護(hù)船舶游泳潛水木船鐵船裸露裝藥2503205025鉆孔或藥室裝藥1301602515263.4對爆破沖擊波危害的控制與防護(hù)⑴盡量避免采用裸露爆破方法,減少波源能量。⑵保證填塞長度和質(zhì)量,避免沖天炮的發(fā)生。⑶城鎮(zhèn)爆破時(shí),可采用排架加柔簾組成的防沖屏進(jìn)行防護(hù),單屏可降低沖擊波強(qiáng)度30-50%。⑷城鎮(zhèn)爆破時(shí),可采用草袋、竹笆、舊地毯等對立柱和外墻進(jìn)行圍裹式防護(hù),可起到對沖擊波與飛石雙防的效果。⑸井下爆破時(shí),采用阻波墻進(jìn)行防護(hù),2m厚的阻波墻可承受1.2MPa的沖擊波超壓。⑹水下爆破時(shí),采用氣泡帷幕進(jìn)行防護(hù)。27
⒋爆破飛散物
4.1爆破飛散物的產(chǎn)生與危害
爆破飛散物的產(chǎn)生⑴對拆除爆破基礎(chǔ)的接打面和大型土石爆破軟弱夾層的調(diào)查不夠;⑵最小抵抗線由于設(shè)計(jì)或施工的偏差,導(dǎo)致其實(shí)值的變小或方向的改變等;⑶炸藥單耗過大;⑷填塞的長度不夠或質(zhì)量差;⑸裝藥結(jié)構(gòu)不合理;⑹多段爆破時(shí)延期時(shí)間過長;⑺防護(hù)措施不到位。
爆破飛散物的危害給爆區(qū)附近的人員、建筑物、設(shè)備等造成嚴(yán)重威脅或重大損失。
28⑷其他露天爆破個(gè)別飛散物對人員的安全允許距離爆破方法Rfan/m爆破大塊裸露藥包法400淺孔爆破法300炮孔爆破淺、深孔爆破法200藥壺爆破淺、深孔藥壺爆破法300爆破金屬物150029
4.3對爆破飛散物的控制與防護(hù)⑴注重對拆除爆破基礎(chǔ)的接打面和大型土石爆破軟弱夾層的調(diào)查。⑵嚴(yán)格控制炸藥的單耗。⑶保證填塞的長度和質(zhì)量。⑷采用不耦合裝藥和反向起爆。⑸設(shè)計(jì)合理的起爆順序和最佳延期時(shí)間。⑹根據(jù)爆破類型采取針對性的防護(hù)措施。
5.爆破有害氣體305.1爆破有害氣體的組分與毒性毒氣組分名稱
主要毒性一氧化碳CO吸入后阻礙血液輸氧,造成人體組織缺氧,濃度達(dá)到4%時(shí)人就會很快死亡。氧化氮NO吸入后就在肺的表面粘膜上產(chǎn)生腐蝕,低濃度時(shí)會產(chǎn)生咳嗽、頭痛與胸悶,濃度較高時(shí)引起肺水腫而致命。NO2硫化物H2S能使血液中毒,當(dāng)濃度達(dá)0.1%時(shí),短時(shí)間內(nèi)就有生命危險(xiǎn)。SO2對呼吸器官有腐蝕作用,當(dāng)濃度達(dá)0.002%時(shí),可引起喉、頭痛,當(dāng)濃度達(dá)0.05%時(shí),引起急性支氣管炎和肺水腫,并很快死亡。315.3地下爆破有害氣體的允許濃度有害氣體名稱CONnOmSO2H2SNH3允許濃度按體積%0.002400.000250.000500.000660.00400按濃度mg/m3305151030325.4防止有害氣體中毒的技術(shù)措施(1)選擇零氧平衡或接近零氧平衡的炸藥(2)提供足夠大的起爆能,保證裝藥的穩(wěn)定爆轟。(3)確保炸藥、裝藥和填塞質(zhì)量,避免半爆和爆燃。(4)裝藥前盡可能將炮孔內(nèi)的水和巖粉吹干凈。(5)加強(qiáng)爆破后的通風(fēng)排煙工作。(6)加強(qiáng)對有害氣體的監(jiān)測工作33⑵噪聲標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合國世衛(wèi)組織標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)區(qū)≥120dB過渡區(qū)90-120dB安全區(qū)<90dB爆破安全規(guī)程GB6722-2003應(yīng)控制在120dB以下34⑶降低爆破噪聲的技術(shù)措施
①城鎮(zhèn)爆破不用導(dǎo)爆索網(wǎng)路。②盡量不用外部藥包爆破。③嚴(yán)格控制單位炸藥消耗量、單孔藥量和一次起爆藥量。④采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu),保證填塞長度和填塞質(zhì)量。⑤城鎮(zhèn)爆破要采取嚴(yán)密的覆蓋防護(hù)。⑥爆破時(shí)間盡量避開早晚能使噪聲增強(qiáng)的時(shí)段。356.2降低爆塵的技術(shù)措施⑴采用水封爆破工藝。⑵防塵排柵隔塵。⑶噴灑水降塵。①作業(yè)面(樓面)爆破前噴灑水;②各樓層設(shè)置水袋與主爆孔同時(shí)起爆,形成水霧降塵;③在爆破建筑物四周設(shè)置自動(dòng)搖擺高壓噴水;④爆后消防車降塵。⑷采用泡沫降塵技術(shù)366.3水中爆破對生態(tài)的保護(hù)
⑴不同水中沖擊波超壓值對魚類的損壞程度⑵安全保護(hù)措施①控制一次起爆藥量的規(guī)模。②采取削弱水中沖擊波的措施。③起爆前應(yīng)驅(qū)趕受影響水域內(nèi)的水生物。④應(yīng)盡量減少向水域拋落爆巖總量和一次爆落量。超壓峰值/MPa0.70.350.2損害程度死亡重傷安全377.爆破事故的預(yù)防與應(yīng)急措施
7.1爆破事故的預(yù)防
⑴技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠的爆破方案是預(yù)防事故的前提
1)做到三個(gè)‘調(diào)查掌握’
①調(diào)查掌握爆區(qū)天侯、地形、地質(zhì)及巖性等資料。②調(diào)查掌握工程情況及周圍環(huán)境資料。③調(diào)查掌握可能造成早
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