爆破安全技术爆破安全技术一、爆破事故原因分析二、早爆及其预防三、拒爆及其处理四、爆破振动五、爆破冲击波六、爆破堆积体与个别飞石七、爆破有毒气体八、爆破对岩体的破坏九、爆破与环境的保护爆破事故原因分类爆破器材和起爆网路出现的安全问题1.在爆破器材加工、储存、运输、装卸过程中,由于违规作业或器材质量问题,造成炸药或起爆材料爆炸;2.由于爆破器材质量问题,造成药包拒爆、半爆、残爆,影响爆破效果;3.在爆破网路设计敷设过程中,没有考虑电干扰等外界因素对安全的影响,引起药包早爆事故;起爆网路设计敷设有误,导致部分药包发生拒爆事故;4.由于爆破安全管理失误,造成爆破器材丢失等。爆破设计错误造成的爆破安全问题5.在露天爆破中,由于对地质条件缺乏调查了解,致使设计有误,造成爆破过量装药,引发爆破飞石、爆破冲击波事故;引起保留岩体破损、边坡坍滑,乃至日后引发地质灾害;或堆积体超出设计范围,也可能引起交通阻断,设施损坏;6.在地下爆破中,由于对地质条件了解不够及设计不当,或违规作业,造成围岩不稳定,冒顶和坍塌事故;由于违规作业或监测防范不力,引发有害气体中毒,乃至造成瓦斯、煤尘爆炸及透水事故;7.在水下和临水爆破中,由于设计不当或安全措施考虑不周,造成水中爆破冲击波对临近水域设施、水中生物的安全影响,乃至引发涌浪,造成次生灾害;8.在建(构)筑物拆除爆破中,由于设计不当,出现建(构)筑物未炸先倒、解体倒塌不完全,甚至爆而不倒等意外;以及在建(构)筑物倒塌过程中引发的对临近设施的次生灾害等。爆破施工作业违规引起的安全问题9.爆破作业单位无爆破作业资质或超范围经营,缺少爆破技术人员现场指导,施工管理不善引起的安全隐患和安全事故;10.在爆破实施中,不按设计要求作业,擅自改变爆破设计参数,造成爆破安全失控,引发爆破产生的空气或水中冲击波、个别分散物超出安全范围,造成人员伤亡,附近建构筑物、通讯、电力或其他设施损坏;11.爆破工程施工装药和起爆网路敷设过程中违反安全操作规程,引起药包早爆、误爆事故;12.降低炮孔(药室)填塞质量,降低安全防护标准,造成爆破飞石或冲击波事故;13.安全警戒不严,不遵守爆破安全规程关于爆破实施程序的各项规定,引发人身伤亡事故;14.处理盲炮作业时,由于违反操作规程造成拒爆药包爆炸造成的人身事故等。爆破安全设计不当,防范措施不力出现的事故15.由于爆破安全设计不当或采取的安全防范措施不力,引发爆破产生的空气或水中冲击波、个别分散物、爆破地震效应失控造成附近建构筑物、通讯、电力或其他设施损坏,甚至引起人员伤亡;16.在复杂环境中进行爆破作业,由于采取的安全防范措施不力,爆破产生的地震效应或其他外部影响引起民事纠纷,造成阻工,甚至影响社会和谐;17.城镇地区的爆破设计中,对环境安全影响考虑不足,造成爆破噪声、粉尘对环境的影响,引发民事纠纷;也有可能因爆破不当造成对生态环境的影响或破坏;18.由于爆破事故应对预案不周或不落实,造成爆破事故次生灾害或事故扩大化。二、早爆及其预防1、由于炸药因素引起的早爆2、由于外来电流引起的早爆(1)雷电引起的早爆及其预防(2)电磁波、高压电及射频电对电雷管的安全影响(3)静电引起的早爆的预防(4)杂散电流及其预防雷电对爆破作业产生下列危害:1)直接雷击瞬间释放能量巨大,可直接引爆网路或炸药;2)静电感应静电感应电压可达100~1000kV3)电磁感应雷电会产生变化极大的电磁场,而感应电爆网路后两种出现频率较高预防雷电引起早爆的措施是:1.雷雨季节宜采用非电起爆法;2.在露天爆区不得不采用电力起爆系统时,应在区内设立避雷针系统;3.在雷雨多发地区和季节,宜将一切通往爆区的导体(如铁轨、金属管道)暂时切断,以防止电流流入爆区;4.如正在装药联线时出现了雷电,应立即停止作业,爆区作好警戒,将全体人员撤离到安全地点;5.对峒室爆破,遇有雷雨时,应立即将各导峒口的引出线端头放入峒口至少2M的悬空位置上。同时将所有人员撤离到安全地区。感应电(1)交变感应电存在于电力设施附近(发电厂、变电站、换流站、开关站、高压线路、接地回馈钢轨等)。(2)射频感应电存在于射频源附近(广播电视发射台、中继台、转播台、雷达发射台、各类通信设备),中波段最危险。(3)预防措施:调查附近的交变、射频源,电雷管爆区应符合《爆破安全规程》表16、表17、表18、表19。将电雷管改为非电雷管,或进行测试手机或对讲机在爆区网路内应关闭电爆网路应顺直,尽量缩小导线圈定的闭合面积网路主线用双股导线或平行紧贴的单股导线电网路不准接任何天线,且不准一端接地为了防止感应电流对起爆网路中的药包产生早爆,其主要措施有:1.爆区与射频源的安全距离,应符合安全规程。否则,应进行电雷管引火头的模拟试验,或采取非电起爆;2.电爆网路应顺直,贴地铺平,尽量缩小导线圈定的闭合面积,电爆网路两根主线间距不得大于15cm。最好采用双股导线,网路导线与电雷管脚线不准与任何天线接触,且不准一端接地;3.禁止流动射频源进入作业现场。已进入且不能撤离的射频源,装药开始前应暂停工作。现场使用的无线电话机,宜选用超高频段的发射频率;4.禁止在20千伏以上动力线100米范围内进行电爆破作业。铁道露天深孔爆破在采用压气装填粉状炸药时,特别是在干燥地区,为防止由静电引起的早爆,可采取以下一些措施:1.采用导爆索网路和孔口起爆法。在装药过程中避免了电雷管出现。其缺点是:消耗大量导爆索,成本高;爆破效果不如孔底起爆法可靠,特别是对较深的炮孔。2.采用抗静电雷管。塑料或纸壳电雷管,有着与大地绝缘的外壳,阻碍管壳与引火头之间放电,有着抗静电的性能。但是,这种雷管目前尚不能制成分段的微差雷管。3.采用半导电输药管。对输药管的要求是既能导出孔内的静电,又能防止杂散电流的导入。我国目前采用的半导电输药管,是用加入适量乙炔炭黑的橡胶或塑料制成的,其体积电阻为103~104欧姆·厘米。很多国家规定,输药管总电阻不超过106欧姆。4.装药设备系统接地。金属装药器若是靠胶轮移动的,应设专门的接地线。在接地处喷水或同时撒上一些铵油炸药,可以改善接地效果。接地线禁止通过风水管、铁轨或其他永久接地物接地,以防止发生杂散电流的危险性。为了使装药设备系统接地良好,输药管操作过程应不断与孔壁接触;持管人员应穿导电或半导电胶鞋,或手持一根接地线操作。除此以外,我国矿山部门还在操作上提出一些措施,简单易行,对预防静电引起雷管早爆,行之有效。这些措施是:(1)禁用断桥丝电雷管;(2)在满足装药质量要求的前提下,尽量降低装药压力;(3)电雷管脚线短路并接地;(4)禁止打干眼;(5)操作者接触雷管前除电。1)人体静电如果塑料底鞋、化纤衣料,静电电压可高达几万伏。这类意外事故多次发生2)粉体静电吹送粉状炸药时会发生3)预防静电措施:工作人员不应穿化纤布料衣物;采用半导体材料输药管;增大装药场地湿度,散水;装药设备接地良好;炮孔内禁用非电套管,颗粒炸药所带电荷不易泄入大地采用抗静电电雷管或非电起爆方法杂散电场合:地下工程、矿山巷道牵引机电流、动力照明电线漏电、硝铵炸药溶解产生化学电。用仪表检测,杂散电流超过30mA,采取下列措施:采用抗杂散电流雷管或非电雷管;电力线与地绝缘,设立独立公用回流线;所有钢轨连接良好,不留空隙;检修电器和照明线路;注意防止硝铵炸药撒落在潮湿地面,产生化学电;爆破场所不存放金属导体。三、拒爆及其处理由于起爆网路引起的拒爆整体型拒爆区域型拒爆类别型拒爆随机型拒爆处理盲炮的规定四、爆破震动1、爆破地震波的产生及其主要特征2、爆破地震波的强度预报(衰减规律)3、爆破地震的破坏判据及安全允许距离4、爆破震动效应的控制5、拆除爆破建(构)筑物塌落的震动爆破地震波在产生和传播过程中,主要受到下列因素的影响:①爆源:爆破能量—药量大小,炸药种类;爆破的几何特征—爆破作用指数n值,药包与装药孔的不偶合情况,单药包或群药包,集中药包或延长药包,临空面数目等;爆破方法—瞬时起爆或分段延时起爆,有无予裂药包等。②离爆源的距离。③爆破地震波传播区的地质地形情况。地震波主要参数的估计范围如下:地面振动位移范围:0.001~2.5厘米地面振动速度范围:0.01~80厘米/秒地面振动加速度范围:0.001~5g频率范围:5~500赫芝地面振动持续时间:0.4~2.0秒(秒差和毫秒微差爆破将依爆破总持续时间确定.)爆破地震波的特征:近距离振动波形简单,一个脉冲,但脉冲时程随药量增加而增长随距离增加,波形趋于复杂化,最大振幅逐渐向后推移存在近似相关性,比例药量(Q1/3/R)爆破地震与天然地震的区别:爆破地震天然地震震源浅震源深影响范围小影响范围大持续时间短持续时间较长频率较高频率较低发生时间可控发生时间不可控爆破地震的衡量标准——质点振动速度理由:质点振动速度与盈利成正比,应力与能量和破坏强度有关;以质点振动速度衡量振动强度的规律性较强;质点振动速度与地面运动密切相关;质点振动速度受地面覆盖层类型和厚度的影响小。爆破振动安全判据地震三要素——幅值、频率、持续时间。按照《爆破安全规程》,特别重要的保护物,由专家论证会提出允许标准,并由专门检测单位监测爆破振动。式中R—爆破地震速度预报点到爆源的距离,m;Q—计算炸药量,kg;齐发爆破取总药量;秒延时爆破取最大一段药量;毫秒微差爆破取时差200毫秒范围内最大的爆破合药量;V—地面质点最大震动速度,cm/s;K、α—与爆破点至计算目标间的地形、地质等条件有关的系数和衰减指数,可按表选取,或通过现场试验确定。RQKV3/1岩性Kα坚硬岩石50~1501.3~1.5中硬岩石150~2501.5~1.8软岩石250~3501.8~2.0某峒室爆破,Q=8T,距100M处砖房钢筋混凝土框架的安全?(K=100,α=2.0)某峒室爆破,Q=8T,距100M处砖房钢筋混凝土框架的安全?(K=100,α=2.0)scmRQKV/404.010010020100100800010020.233/1一般砖房2-3cm/s可能轻微破坏钢筋混凝土框架5cm/s安全减少爆破地震效应的措施:1.采用低威力、低爆速炸药某隧道工程中,在二号岩石硝铵炸药中混入13%的添加剂,制成低爆速炸药,使二号岩石硝铵炸药的爆速从3200m/s降至1800m/s,震动观测表明,降震效果可达40%~60/%;采用小直径(φ20mm)的不偶合装药,也能达到一定的降震效果。2.采用微差爆破3.采用预裂爆破或开挖减震沟槽在爆破体与被保护体之间,钻凿不装药的单排防震孔或双排防震孔,可以起到降震效果,降震率可达30~50%。防震孔的孔径可选取35~65mm,孔间距不大于25cm。采用预裂爆破,比打防震孔要减少钻孔量,并取得更好的降震效果,但应注意预裂爆破时产生的震动效应。预裂孔和防震孔都应有一定的超深h,h一般应取20~50cm。4.限制一次爆破的最大用药量五、爆破冲击波1、爆破冲击波的产生及传播2、爆破冲击波的破坏判据及安全距离3、水下爆破产生的冲击波及其安全距离4、降低爆破冲击波的主要措施五、爆破冲击波13.3.2爆破冲击波的安全判据和安全允许1)露天裸露药包爆破,一次爆破药量20kgRk=25√Q2)地表爆炸加工∆P=14(Q/R3)+4.3(Q2/3/R2)+1.1(Q1/3/R)3)地下爆破4)水下爆破3△P105Pa破坏情况0.050.1~0.20.2~0.30.4~0.50.6~0.7>0.71.0~2.02.0~3.0门窗玻璃破碎建筑物局部破坏建筑物轻度破坏,墙裂缝建筑物中度破坏,墙大裂缝严重破坏,部分倒塌,钢筋混凝土破坏砖墙倒塌防震钢筋混凝土建筑物破坏钢架桥破坏冲击波超压对人体的伤害△P105Pa伤害等级伤害情况0.2~0.30.3~0.50.5~1.01.0轻微中等严重极严重轻微挫伤听觉器官损伤,中等挫伤,骨折内脏严重挫伤,可能死亡大部死亡爆破冲击波控制与防护1.裸露药包要覆盖2.控制一次起爆药量,空