第七章-爆破安全技术

第七章爆破安全技术•爆破危害效应是指随装药爆炸放出巨大能量时对其周围环境的有害效应，这些效应主要有爆破振动、爆破冲击波，爆破飞散物、爆破噪声、爆破毒气、爆破烟尘等，如果在水中还将产生水中冲击波，涌浪等危害。•爆破安全技术：预防早爆事故：外来电或电爆网络早爆,•预防爆破危害效应。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•一、爆破振动p155•（一）基本概念•1、爆破振动•指爆破引起传播介质沿其平衡位置作直线或曲线往复运动的过程。•2、质点振动速度•在地震波作用下，介质质点往复运动的速度。•3、主振频率•介质质点最大振幅所对应波的频率。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•一、爆破振动p155•（二）爆破振动的产生与特征•1、爆破振动持续时间很短•2、爆破振动频率较高•3、爆破振动主振频率受爆破类型影响大•4、爆破振动主振频率还与传播介质特性有关•5、在分段延时爆破中，爆破振动持续时间较单次齐发爆破长。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•一、爆破振动p156•（三）爆破振动强度的衡量标准及振动安全允许距离•爆破振动速度V按下列经验公式计算：•V=K(Q1/3/R)α•式中：V—质点振动速度（cm/s）•Q—装药量（齐发爆破时为总装药量，•延迟爆破时为最大段别起爆药量）（kg）•R—从测点到爆破中心的距离（m）•K—与爆破场地条件有关的系数；•α—地震波衰减指数。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•爆破振动安全允许距离，按式下式计算。•R=（K/V）1/α·Q1/3•式中：R——爆破振动安全允许距离，m；•Q——炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大单段药量，kg；•V——保护对象所在地安全允许质点振速，cm/s；•K,α——与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，应通过现场试验确定；•爆区不同岩性的K、α值岩性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第一节爆破有害效应与控制措施序号保护对象类别安全允许质点振动速度V/(cm/s)f≤10Hz10Hz＜f≤50Hzf＞50Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.15～0.450.45～0.90.9～1.52一般民用建筑物1.5～2.02.0～2.52.5～3.03工业和商业建筑物2.5～3.53.5～4.54.2～5.04一般古建筑与古迹0.1～0.20.2～0.30.3～0.55运行中的水电站及发电厂中心控制室设备0.5～0.60.6～0.70.7～0.96水工隧洞7～88～1010～157交通隧道10～1212～1515～208矿山巷道15～1818～2520～309永久性岩石高边坡5～98～1210～1510新浇大体积混凝土(C20)：龄期：初凝～3d龄期：3d～7d龄期：7d～28d1.5～2.03.0～4.07.0～8.02.0～2.54.0～5.08.0～10.02.5～3.05.0～7.010.0～12爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。（四）爆破振动的预防与控制1、采用延迟爆破2、采用预裂爆破或开挖减振沟3、限制一次齐爆药量4、采用不耦合装药和缓冲爆破5、在建（构）筑物倒塌部位铺设减振垫层或者构筑减振土堤6、适当加大预拆除部位7、降低塌落振动强度第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术案例：1992年12月28日中午1时50分，在珠海西区三灶岛最南端（如今的珠海国际机场）实施装药量为11169.5T的销毁军事设施的万吨级大爆破。将一座长800m，宽500m，高107m总体方量为1085.2×104m3的山体一次爆破抛掷、松动破碎。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术效果：大爆破对距离仅600m以远的油麻村和英表村200多户人家无一间房屋倒塌。实测村头部分的振动速度在5cm/s左右，部分危房出现裂缝增大，圈梁断裂，抹灰大片脱落等现象，经修缮仍可使用。在山体边沿100m处的道路上出现了径向裂缝，表明地震强度是很大的。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术第七章爆破安全技术二、爆炸冲击波案例：1980年12月，江西鹰潭火车站一次深孔开挖爆破中，爆炸空气冲击波对周围的建筑物造成严重的破坏。这次爆破的基本条件是：岩石为红色厚层砂岩；深孔直径150mm；深孔总数1436个；孔深从0.6m到5.6m不等；深孔间距2.3m,排距离2.0m；炸药单耗1.2kg/m3；总装药量22.7t；采用导爆索齐发起爆，共消耗导爆索9600m（地表敷设4000m）；放炮时天阴，气温5℃。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•效果：离爆区650～700m的鹰潭石油库区，近百扇玻璃全部破碎；距爆区1300m某部后勤基地的修理车间，四周的砌石承重墙有1～3mm宽的裂缝多条；距爆区2～3km的市内房屋的个别玻璃窗被损坏，居民感到强烈振动。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•爆炸冲击波是由于裸露药包在空气或水中爆炸所产生的高温高压气体冲击压缩药包周围的空气或水而形成的。由于传播介质不同，爆炸冲击波可分为空气冲击波和水中冲击波。•（一）基本概念•1、冲击波超压•指冲击波波阵面与介质的压差，用∆p表示•2、空气冲击波•炸药在空气介质中爆炸，爆炸产物在瞬间高速膨胀，使周围空气猛烈震荡而形成的波动。•3、水中冲击波P159二、爆炸冲击波第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•二、爆炸冲击波•（二）爆炸冲击波的产生与破坏特征•裸露药包爆炸时，其高温、高压的爆轰产物压缩周围的空气，以高于空气中声速向外传播，形成空气冲击波。当一次使用炸药量较大，爆破破碎后的大量土石方崩落时，挤压空气也可在爆区附近形成较强的空气冲击波。空气冲击波在一定范围内可致人伤亡、损坏建筑物和设备。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术二、爆炸冲击波（三）控制和降低爆炸冲击波的主要措施P1591、避免裸露爆破，导爆索要掩埋20cm或更大深度。2、合理布药、优化参数：W、q、Q、K、分段延期。3、精心施工、合理分段。4、爆体覆盖、保护目标设屏障、开窗开门。5、阻挡削弱：在爆破点与保护物之间构筑障碍物，阻挡爆炸空气冲击波传播，削弱爆炸冲击波对保护物的破坏能力。6、在水下爆破中，采用气泡帷幕防护技术来降低水中冲击波强度第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•三、爆破个别飞散物•爆破个别飞散物往往是造成人员伤亡、建筑物和仪器设备等损坏的的重要原因。•（一）基本概念•爆破飞散物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。•据有关资料介绍，自1984年12月至2001年10月，发生在深圳及国内其他地区的73起爆破事故中，因爆破飞石造成的事故有49起，占事故总数的67％。因此，在确保爆破安全中，防止发生爆破飞石事故，是头等重要的事情。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•三、爆破个别飞散•（二）爆破飞散物的产生与特征•大量工程爆破飞石事故的分析表明，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•如药包最小抵抗线计算有误，装药过量；炮孔过浅；药包起爆顺序选取不当；药包布置在断层破碎带或软弱夹层中；城镇土石方爆破和拆除爆破缺乏有效的防护设计；未采取技术措施防范拆除高耸建(构)筑物倾倒触地产生飞石等。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•三、爆破个别飞散•（二）爆破飞散物的产生与特征•大量工程爆破飞石事故的分析表明，爆破飞石产生的原因可归纳为以下两方面。•2、施工操作不当•如不按设计要求钻孔，导致局部炮孔过密或前排孔抵抗线过小；采用含饱和水的黏土或易燃材料做充填料；擅自减少炮孔堵塞长度；在爆破堵塞中偷工减料，不按设计要求的堵塞位置、长度及填塞质量要求施工；不按设计要求进行覆盖防护施工等。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•三、爆破个别飞散•（三）爆破飞散物的预防和控制•1、精心设计和精心施工。•2、避免使药包处于岩石软弱夹层或基础的交界面，慎重对待断层、软弱带、张开裂隙、成组发育的节理、覆盖层等地质构造，必要时采取间隔填塞、调整药量等措施。•3、保证填塞质量•4、采用低爆速炸药、不耦合装药、挤压爆破及毫秒延迟爆破等方法。•5、在控制爆破施工中，应对爆破体采取覆盖和对被保护对象采取防护措施。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•四、爆破毒气•由于炸药成分不能完成完全的零氧平衡反应，在爆区环境范围内通常会产生爆破毒气（俗称炮烟，也称爆破有害气体）。爆破毒气可致人、畜中毒，甚至死亡。•（一）爆破有害气体的产生与危害•主要与炸药氧平衡有关，还与药包加工质量、使用条件、作业环境有关，以下为常见的有害气体：•1、一氧化碳•一氧化碳（CO）是在供氧不足情况下产生的无色无味气体•2、氮的氧化物•爆破气体中氮的氧化物主要包括NO、N2O3、NO2／N2O4等•3、硫化物SO2、H2S等。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•四、爆破毒气•CO是无色无味气体，人体吸入含CO的空气后，CO迅速与血红素结合而大大降低血红素吸收氧的能力，使人体各部分组织和细胞缺氧，引起窒息和血液中毒，严重时造成死亡。•爆破毒气中，NO2是一种褐红色的气体，对眼睛、呼吸道黏膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•四、爆破毒气•（三）爆破毒气的预防与控制•1、预防爆破毒气的措施•（1）监测毒气浓度•（2）爆后严格遵守等待时间的规定•2、控制爆破毒气的措施•（1）使用合格炸药，禁止使用过期、变质的炸药；•（2）做好爆破器材防水处理；•（3）保证足够的起爆能量；•（4）地下爆破前后加强通风，尤其是死角、盲区；•（5）对封闭矿井应作监管，防止盗采和人员误入造成事故。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•五、爆破噪声•（一）基本概念•当爆破空气冲击波的超压降至0.02MPa以下时，冲击波衰变为声波以波动形式继续向外传播，并伴随着产生声响，这种声响便是爆破噪声。•（二）爆破噪声的产生与特征•爆破噪声属于脉冲噪声，突然爆发又突然消失，持续时间一般不超过1s，并且两个连续爆发声之间的间隔大于1s。•爆破噪声严重时会损伤人体嗅觉器官，危害人体健康。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•五、爆破噪声•（三）爆破噪声的预防与控制•1、降低和控制爆破噪声的措施•（1）在城镇、居民地爆破应采用控制爆破，不允许用裸露爆破、用导爆索起爆网路；•（2）在爆破设计时，对基础、石方爆破，一般采用松裂、松动爆破，并实施微差爆破；严格控制炸药单耗、单孔药量和一次齐爆药量。对于建筑物拆除爆破，遵循“多打孔，少装药”原则。•（3）精心施工，应保证填塞质量和长度，做好爆破部位的覆盖和防护。•（4）对爆破噪声敏感的方向，可以采取截断传播途径的方法。•（5）在城镇爆破时要做好安全提示工作，告知附近居民。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•五、爆破噪声•（三）爆破噪声的预防与控制•2、尽量降低工程机械发出的噪声•噪声源主要来源于凿岩机、风动工具、空压机、推土机、运输工具、冲击锤等，应在施工区域四周进行围挡，必要时，应限制在噪声敏感进行施工作业。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•六、爆破烟尘•(一）基本概念•爆破烟尘是指爆破后产生的、飘浮在空气中的固体微粒的总称，包括：飘尘、降尘、粉尘、烟尘、烟雾等。•（二）爆破烟尘的特征与产生因素•1、爆破烟尘的特性•爆破烟尘的理化特性主要由浓度、分散度和化学组成来表征。空气中烟尘浓度越大则其危害越大。烟尘的分散度小，在空气中悬浮的时间越长，侵入人体的机会越大。•2、爆破烟尘的产生因素•岩石的硬度、单位体积用药量、炮孔深度、先前附着的数量与分散度、被爆物体的潮湿程度。第一节爆破有害效应与控制措施第七章爆破安全技术•六、爆破烟尘•(三）预防