爆破危害防治技术
爆破危害防治技术
一、爆破危害概述
爆破有害效应包括爆破震动、爆破作业冲击波爆破飞石、早爆、拒爆、炮烟中毒等。这些效应都随距爆源距离的增加而有规律地减弱。但由于各种效应所占炸药爆炸能量的比重不同,能量的衰减规律也不相同,同时不同的效应对保护对象的破坏作用不同,所以在规定安全距离时,应根据各种效应分别核定最小安全距离,然后取它们的最大值作为爆破的警戒范围。
1.爆破震动
当药包在岩石中爆破时,临近药包周围的岩石会产生压碎圈和破裂圈。应力波通过破裂圈时迅速衰减,无法引起岩石的破裂,只能使岩石质点产生弹性振动,这种弹性波就是爆破震动。
2.爆破冲击波
爆破冲击波是爆破产生的空气中的一种压缩波。炸药在空气中爆炸,具有高温高压的爆炸产物直接作用在空气介质上;在岩体中爆炸,这种高温高压爆炸产物就在岩体破裂的瞬间冲入大气中。
3.爆破飞石
在工程爆破中,被爆介质中那些飞得较远的碎石,称为爆破飞石。
4.早爆、拒爆
早爆是点火或通电引爆炸药时,出现有的药包比预定时间提前爆炸的现象。拒爆是一个炮孔未爆或者产生冲炮现象,崩落不下岩石,使其他炮孔产生冲炮现象,只能崩落掌子面一部分岩石。
5.炮烟中毒
工程爆破中,一般采用的炸药都是由C、H、O、N4种元素组成的化合物。爆炸过程中发生化学反应,化学反应生成物中,氮氧化物和一氧化碳是有毒气体。此外,当爆破介质中含有硫化物,如硫化矿、黄铁矿、含黑铁矿的煤炭,爆破时还会生成硫化氢和二氧化硫等有毒气体。硫化物矿石在某些特定条件与硝铵炸药直接接触,发生一系列化学反应,使炸药爆燃或燃烧而引起自爆,产生大量毒气。有毒气体对人的主要危害,一氧化氮与红细胞内的血红蛋白结合,造成人体严重缺氧,严重时会致人窒息死亡;氮氧化物中的一氧化氮不溶解于水,但可与血液中的红细胞结合,从而损害人体吸收氧的能力。
二、爆破危害防范措施
爆破危害影响程度大小与爆破技术、爆破参数、地质构造、岩体物理力学性能、施工工艺等因素有关。虽然诸因素之间相互作用使问题错综复杂,但是随着对爆破技术的不断改进和完善,可以在达到爆破设计效果的同时,把爆破的危害影响降至最低。
(一)严格执行《民用爆炸物品安全管理条例》和《爆破安全规程》(GB6722)
爆破材料从领取、运输、加工到使用过程中,都必须严格遵守《民用爆炸物品安全管理条例》和《爆破安全规程》(GB6722)。搬运炸药执行按安全规程操作,轻拿轻放;雷管等起爆器材与炸药不在同时同地装卸;爆破器材不与其他货物混装;起爆前按照规程规定的标准发出音响或视觉警示信号爆后检查等各工序,必须按照《爆破安全规程》(GB6722)的要求进行;深孔爆破警戒区按200m的范围圈定,爆破作业时所有人员必须位于爆破警戒线以外安全地带。距离采场较近的矿山工业厂区的有关建、构筑物,建设时必须考虑爆破产生的震动、冲击波以及个别飞散物坠落击打,同时,在临近工业厂区进行爆破作业时采取预裂爆破,选择合适的炮位、最小抵抗线、爆破网路及提高堵塞质量等方法以控制飞石的飞散距离,避免对构筑物及公路上行人的造成危害。在靠近工业厂区时,加大爆破危险界限管制,设警戒线。同时对于表土层采用机械剥离(不爆破)安全对策措施。
(二)合理爆破设计
提高爆破设计质量。设计内容包括炮孔布置、起爆方式、延期时间、网路敷设等。设计确定的每次爆破炸药用必须符合安全规程以及批复的安全专篇要求。对于重要的爆破,必要时须进行网路模拟试验。
(三)严格按照设计进行爆破施工
按设计施工,杜绝乱孔、卡孔或孔内存水现象爆破工作由专职爆破员(持证上岗)承担装药、连线、起爆等爆破作业工作。
(四)建立健全规章制度、并严格执行规章制度,使用质量合格的爆破器材
建立健全规章制度、并严格执行规章制度,不在雷雨天、高温环境情况下进行爆破施工,严格执行爆破安全规程,防止意外、误操作等问题的发生的使用符合国家标准或部颁标准的爆破器材,严格检查爆破器材的生产厂家、合格证等,使用前检查是否同一厂家、同一批次、同一类型的产品,确保不受潮、不存在质量问题。
(五)爆破本身危害的控制和防护
1.爆破地震效应控制保护措施
可以采用一定技术措施来减轻地震波危害,包括降低地震波的强度和采取必要的防护措施两方面内容。具体的方法和措施是∶采用预裂爆破或开挖减震沟槽;限制一次爆破最大用药量对于建筑物拆除爆破,应加大拆除部位,减少爆破钻孔数,对基础部位采用部分爆破拆除方式、低爆速炸药或采用静态破碎剂;设置缓冲层;选择合理爆破器材,设计合理爆破参数等。
2.防止飞石的措施
实践证明,只要充分掌握爆破地形地质、爆破器材基本性能,精心设计、精心施工,就能控制部分飞散物的飞散距离。对于已产生的爆破飞石,根据对爆破飞石产生的原因和影响因素的分析,采取以下控制措施∶控制飞石的方向;改变局部装药结构和加强堵塞;合理安排起爆次序和选择间隔时间减小装药集中度进行覆盖。
3.降低空气冲击波的主要措施
为有效减轻空气冲击波的危害,应从两方面着手∶一是防止产生强烈的冲击波;二是进行必要的防护。防止产生强烈空气冲击波的具体措施是∶采用良好的爆破技术;保持设计抵抗线;进行覆盖和堵塞;注意地质构造的影响;控制爆破方向及合理安排爆破时间;注意气象条件。
防护的具体做法∶爆破前,应把人员撤离到安全区,并增加警戒;大爆破时,可以利用一个或几个反向布置的辅助药包,与主药包同时起爆,以削弱主药包产生的空气冲击波。
4.防止早爆、拒爆的主要措施:
1)防止早爆的主要措施
(1)搜集相关资料,仔细勘察现场,精心设计施工,尽量预估出意外事故的可能性。
(2)制定安全制度、岗位责任制度和关键技术操作规程。
(3)严格遵守爆破规程, 在爆破施工区严禁有明火。
(4)按爆破安全规程规定的要求进行爆破器材的运输、储存、保管和废旧爆破器材的销毁。
(5)做好炮孔的监督、检查和验收工作。
(6)按规程要求做好爆破器材的检验。
(7)加强安全管理和工程监理力度,对爆破作业现场严格管理,按爆破安全规程正确操作。
(8)保证起爆器材和炸药的质量,防止由于导火索的快燃,炸药自身的化学反应引动早爆。
(9)注意天气预防,避免在雷雨时从事爆破作业,对已装药又不能赶在雷雨前起爆的,人员和设备要撤离到危险区以外。
(10)严禁打残眼和旧眼,不要在高温天气下进行爆破作业,避免高温环境造成早爆。
(11)预先安排好爆后安全检查和事故应急处理。
2)防止拒爆的主要措施:
(1)禁止使用不合格的爆破器材,不同类型,不同厂家、不同批的雷管不得混用。
(2)连线后检查整个线路,查看有无连错或漏连,进行爆破网路准爆电流的计算,起爆前用专用爆破电桥测量爆破网路的电阻,实测的总电阻与计算值之差应小于10%。
(3)检查爆破电源并对电源的起爆能力进行计算硝铵类炸药在装药时要避免压得过紧,密度过大。
(4)炮孔有水时,首先应将孔中的水吹出,用防水袋装炸药,雷脚线的接头一定要用防水胶布缠好或用抗水炸药。
(5)装药前要认真清除炮孔内岩粉。5.防止炮烟中毒的主要措施:
(1)采用零氧平衡的炸药,使爆后不产生有毒气体。
(2)加强炸药的保管和检验工作,禁用过期变质的炸药。
(3)保证填塞质量和填塞长度,以免炸药发生不完全爆炸。
(4)爆破后,必须加强通风,按规定,露天爆破需等15min以上,炮烟浓度符合安全要求时,才允许人员进入工作面。
(5)起爆站及观测站不许设在下风方向,在爆区附近有井巷、涵洞和采空区时,爆破后炮烟浓度有可能窜入其中,积聚不散,故未经检查不准入内。