爆破作业中的爆破事故与预防技术措施江西省公安厅治安总队二0一一年八月爆破是一种化学反应,其特点是其反应是快速的,生成大量的气体,产生大量的热。爆破是一种破坏行为,也是手段,目的是为各种用途提供矿石、岩石;建筑物、构筑物的拆除、移山造田、兴修水利等。爆破的广泛应用,大大地提高了劳动生产率,加快了工程进度,总之人们利用炸药释放的能量,造福于人类。但是也由于在使用中的失误,造成爆破事故的频繁发生,给国家财产和人民的生命安全带来很大的损失。爆破安全技术在各类工程爆破作业中,炸药爆炸后释放的能量利用率大约只有60-70%,其余40-30%消耗于对药包周围介质的过粉碎或转化为如爆破飞石、爆炸冲击波等有害效应。这些有害效应容易产生臆想不到的危害效果,造成如人员伤亡、建筑物破坏、主要仪器或仪表的损坏等严重事故。以矿山事故统计为例,露天爆破飞石伤人事故占到整个爆破事故的27%。但是,只要从事每项爆破作业的人员能够做到精心设计,精心施工、严格管理,就完全有可能将这些有害效应降低到最小程度,控制在有关安全规程允许的安全限度内,或有关方面认为可以接受的范围内,从而力求不发生任何经济陪偿或其他责任事故。一、爆破事故的含义爆破事故有二个含义:一是指爆破形成的公害造成人员伤亡,建筑物、构筑物破坏;二是指爆破作业过程中本身的拒爆事故,产生盲炮。炸药爆炸时,伴随着声、光、热等效应和大量气体的产生,同时产生地震、空气冲击波、飞石、噪声和爆破毒气等公害,爆破时产生的这种作用一旦失控,就要涉及到爆破源附近的工程设施及人员,使之遭到破坏和扰乱。造成事故的主要原因是由于在爆破作业中违反爆破安全规程、违章作业、对爆破安全认识不足造成的。而造成爆破本身的拒爆事故如网路不爆、留有盲炮等,其主要原因为爆破材料质量差、受潮变质,施工中线路受损、连线错误,漏点、漏连等。(一)爆破安全防护措施1、严格规章制度,加强安全教育2、提高工艺水平,增加技术含量3、加强保护措施,防止飞石破坏(二)安全控制距离爆破工程中产生的危险因素有飞石、爆破地震和爆破空气冲击波、有害气体扩散、殉爆安全距离。爆破安全控制(三)瞎炮及其处理1、瞎炮及其危害通过引爆而未能爆炸的炮孔或药室,称为瞎炮。主要因爆炸器材失效、操作技术错误或起爆电流不足等引起。瞎炮不仅浪费财力,影响进度,而且严重威胁安全。2、产生原因材质差、断线或连接不良、设计有误。3、瞎炮处理方法(1)重新连线法(2)浅孔瞎炮,0.5M内,用表面爆破法处理。0.5-2M内用低压水冲洗法。(3)深孔瞎炮处理,可另钻新孔,引爆瞎炮。(四)安全措施1、爆破警戒1.1装药警戒范围由爆破工作领导人确定,装药时应在警戒区边界设置明显标志并派出岗哨。1.2爆破警戒范围由设计确定。在危险区边界,应设有明显标志,并派出岗哨。1.3执行警戒任务的人员,应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。信号预警信号:该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。起爆信号:起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区,所有警戒人员到位,具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后,准许负责起爆的人员起爆。解除信号:安全等待时间过后,检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后,方可发出解除爆破警戒信号。在此之间,岗哨不得撤离,不允许非检查人员进入爆破警戒范围。各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。2、爆后检查等待时间露天浅孔爆破,爆后应超过5min,方准许检查人员进入爆破作业地点;如不能确认有无盲炮,应经15min后才能进入爆区检查。露天深孔及药壶蛇穴爆破,爆后应超过15min,方准检查人员进入爆区。露天爆破经检查确认爆破点安全后,经当班爆破班长同意,方准许作业人员进入爆区。地下矿山和大型地下开挖工程爆破后,经通风吹散炮烟、检查确认井下空气合格后、等待时间超过15min,方准许作业人员进入爆破作业地点。拆除爆破爆后应等待倒塌建(构)筑物和保留建筑物稳定之后,方准许检查人员进入现场检查。硐室爆破、水下深孔爆破及本标准未规定的其他爆破作业,爆后的等待时间,由设计确定。爆后检查内容一般岩土爆破应检查的内容:——确认有无盲炮;——露天爆破爆堆是否稳定,有无危坡、危石;——地下爆破有无冒顶、危岩,支撑是否破坏,炮烟是否排除。硐室爆破、拆除爆破及其他有特殊要求的爆破作业,爆后检查应按有关规定执行。处理检查人员发现盲炮其他险情,应及时上报或处理;处理前应在现场设立危险标志,并采取相应的安全措施,无关人员不应接近。发现残余爆破器材应收集上缴,集中销毁。3、盲炮处理一般规定(1)处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围,并在该区域边界设置警戒,处理盲炮时无关人员不准许进入警戒区。(2)应派有经验的爆破员处理盲炮,硐室爆破的盲炮处理应由爆破工程技术人员提出方案并经单位主要负责人批准。(3)电力起爆发生盲炮时,应立即切断电源,及时将盲炮电路短路。(4)导爆索和导爆管起爆网路发生盲炮时,应首先检查导爆管是否有破损或断裂,发现有破损或断裂的应修复后重新起爆。(5)不应拉出或掏出炮孔和药壶中的起爆药包。(6)盲炮处理后,应仔细检查爆堆,将残余的爆破器材收订起来销毁;在不能确认爆堆无残留的爆破器材之前,应采取预防措施。(7)盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告,说明产生盲炮的原因、处理的方法和结果、预防措施。浅孔爆破的盲炮处理(1)经检查确认起爆网路完好时,可重新起爆。(2)可打平行孔装药爆破,平行孔距盲炮不应小于0.3m;对于浅孔药壶法,平行孔距盲炮药壶边缘不应小于0.5m。为确定平行炮孔的方向,可从盲炮孔口掏出部分填塞物。(3)可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具,轻轻地将炮孔内填塞物掏出,用药包诱爆。(4)可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸炸药,但应采取措施回收雷管。(5)处理非抗水硝铵炸药的盲炮,可将填塞物掏出,再向孔内注水,使其失效,但应回收雷管。(6)盲炮应在当班处理,当班不能处理或未处理完毕,应将盲炮情况(盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置、处理方法和处理意见)在现场交接清楚,由下一班继续处理。深孔爆破的盲炮处理(1)爆破网路未受破坏,且最小抵抗线无变化者,可重新联线起爆;最小抵抗线有变化者,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再联线起爆。(2)可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准(3)所用炸药为非抗水硝铵类炸药,且孔壁完好时,可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效,然后做进一步处理。二、爆破公害及安全距离的确定。爆破时,人、设备和工程设施要迁出或圈定在一定范围之外,这个范围叫做危险区,危险区的半径即最小安全距离,安全距离都是从人、设备和建筑物三个方面来考虑的。爆破时产生公害影响的危害程度是不同的,因此就有各自的安全距离。在实施爆破工程时,首先要考虑安全第一,把爆破公害的危害程度控制在安全所要求的范围之内,使人员免遭伤亡和扰乱,建筑设施免遭破坏。1、爆破地震及安全距离的确定。爆破安全技术一、爆破地震波是炸药在岩石、土壤中爆炸,释放出的部分能量(10%以内)转化为弹性波,并在土岩中传播并引起大地的振动,这种引起地表震动的弹性波,就是爆破地震波。评价各种爆破产生的地震波对不同类型建(构)筑物和其他保护对象的振动影响,应采取不同的安全判据和允许标准。一般地说地面建筑物的爆破振动判据,主要采取保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率。我国爆破安全规程把保护对象所在地质点峰值的振动速度作为爆破振动判据的主要物理量指标。爆破安全技术民用爆炸物品安全管理条例1、计算公式:V=K(Q1/3/R)α式中:V-保护对象所在地面质点峰值振动速度,单位为厘米每秒(cm/s);Q—炸药量,单位为千克(Kg);齐发爆破为总药量;延迟爆破为最大一段药量;R—观测(计算)点到爆源的距离,单位为米(m);k、α—分别为与爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,可按表一选取,也可通过类似工程选取或现场试验确定。爆破安全技术岩性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爆破安全技术震速(厘米/秒)破坏现象建筑物设施地表<2.5无破坏无变化2.5---5.0简易房屋轻微损坏高陡坡上的碎石、土少量塌落5----10简易房屋损坏,一般房屋轻微损坏,陡坡上的孤石、悬石滚落,覆盖层中出现小裂缝,堆积层与基岩交界处产生裂缝落10---25简易房屋破坏,一般房屋损坏,砂浆地面裂缝,坑道局部塌方,涵洞伸缩缝和地下管道接头可能轻微变位。土夹石边坡轻微塌方,岩石边坡个别塌落,砂土、弃石渣开始坍塌,地表出现裂缝,节理面轻微错动25---50建筑物破坏或严重破坏,坑道顶板落石、塌方甚多,涵洞、地下管道挤压变形,混凝土结构开裂。土夹石边坡大量塌方,岩石边坡少量塌方,地表有较多裂缝,陡坡处出现大裂缝,公路路面局部破坏,岩石顺层理、节理面错动、张开、挤压。>50建筑物严重破坏,坑道严重塌方,甚至震垮堵死,涵洞、地下管道毁坏,混凝土结构物破坏。大量塌方,岩石边坡少量塌方,地表有较多裂缝,陡坡处出现大裂缝,公路路面局部破坏,岩石顺层理、节理面错动、张开、挤压。爆破安全技术利用安全距离计算公式求得爆破地震允许的安全距离进行鉴定对建筑物的危害。爆破地震安全距离计算公式:Rz=KzKnQ1/3式中:Q—炸药量,单位为千克(Kg);齐发爆破为总药量;延迟爆破为最大一段药量;Rz—爆破地震波对建筑物的最小安全距离,单位为米(m);Kz—系数。根据需要保护的建筑物地基的土石种类,从下表三查得;Kn—系数。根据装药的种类从表四查得;爆破安全技术土壤岩石种类Kz装药种类Kn坚硬致密岩石3.0微量或震荡装药1.2坚硬破裂岩石5.0装药作用指数n=11.0硌石、碎石土壤7.0装药作用指数n=1.50.9砂土8.0装药作用指数n=20.8粘土9.0装药作用指数n≥30.7回填土壤15.0流沙、泥煤地区20.02.爆破冲击波和安全距离的确定。爆破安全技术二、爆炸冲击波装药爆炸生成的高温高压气体强烈压缩周围的空气介质而产生。空气冲击波与装药爆炸生成物大约在装药半径10—15倍处发生分离,并随与爆心的距离的增大而减弱。空气冲击波到达之处,气体的压力、密度和温度突然升高,因此会对人员、建筑物、设备等造成不同程度的杀伤和破坏。衡量冲击波对目标产生破坏作用的物理参数常用的是峰值超压。爆破安全技术1、计算公式:装药在空气中爆炸时,对于一定结构的介质产生一定的破坏程度,峰值超压和距离、药量之间的关系:△P=Q1/3/R上述式中:ΔP——超压(kgf/cm2);R——离爆炸点的距离(m);Q——炸药量(kg);爆破安全技术△p(kgf/cm2)目标破坏杀伤程度空气中0.05建筑物门窗玻璃破碎0.1—0.2局部破坏0.2—0.3轻度破坏,墙裂缝0.4—0.5中度破坏,墙大裂缝0.6—0.7严重破坏,部分倒塌,钢筋混凝土建筑物破坏0.7砖墙倒塌1.0—2.0抗震钢筋混凝土建筑物破坏2.0—3.0钢架桥破坏0.2—0.3人员轻微挫伤0.3—0.5听觉器官损伤,内脏中等损伤,骨折0.5—1.0内脏严重挫伤,可能死亡1.0大部死亡水中0.35人员鼓膜开始破裂1.0550%人员鼓膜破裂2.11—2.81肺部开始损伤≥5.61肺部严重损伤7.03-8.44有人死亡9.14—12.6550%的人死亡14.06—17.58100%的人死亡爆破安全技术露天裸露爆破时可利用公式计算冲击波的最小安全距离鉴定对人员是否损伤,一般规定一次爆破的炸药量不应大于20Kg,并应按下式确定空气冲击波对在掩体内避炮作业人员的安全允许距离。RK=25Q1/3式中:RK--冲击波对在掩体内避炮作业人员的最小允许距,单位为米。m;Q--炸药量,单位为千克,Kg;齐发爆破为总药量;延迟爆破为最大一段药量因此,炸药在岩石中爆破时,空气冲击波的强度取决于一次爆破的装药量、传播距离、起爆方法、和堵塞质量。3、爆破飞石和安全距离的确定