爆破危害的控制技术

会计学1爆破危害的控制技术3.自然地震振动持续时间较长，一次振动能持续10～40s，而爆破地震持续时间很短，一次振动只有0.1～2s；4.自然地震的振幅大、衰减慢，影响范围广，爆破震动振幅小、衰减快。爆破地震和自然地震正因为有上述区别，因此，不能用自然地震烈度来比照爆破地震效应的破坏情况。2023/1/192第1页/共22页（二）爆破地震衡量标准及计算1.目前，爆破地震效应一般采用质点垂直振动速度值作为判定标准；2.爆破振动速度的计算，主要根据萨道夫斯基经验公式：式中：—介质质点振动速度，cm/s；

Q—单段最大药量或齐发爆破的总药量，kg；

R—爆源中心到观测点的距离，m；

K，—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按下表选取，或通过现场试验确定。2023/1/193第2页/共22页爆区不同岩性的、a值岩性Ka坚硬岩石50～1501.3～1.5中硬岩石150～2501.5～1.8软岩石250～3501.8～2.03.爆破地震安全控制标准

根据《爆破安全规程》GB6722-2003，评价各种爆破对不同类型建(构)筑物和其他保护对象的振动影响，应采用不同的安全判据和允许标准；地面建筑物的爆破振动判据，采用保护对象在地点峰值振动速度和主振频率；水工隧道、交通隧道、矿山巷道、电站(厂)中心控制室设备、新浇大体积混凝土的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度。安全允许标准值如下表所示。2023/1/194第3页/共22页爆破振动安全允许标准序号保护对象类别安全允许振速(cm/s)＜10Hz10Hz～50Hz50Hz～100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋a0.5～1.00.7～1.21.1～1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a2.0～2.52.3～2.82.7～3.03钢筋混凝土结构房屋a3.0～4.03.5～4.54.2～5.04一般古建筑与古迹b0.1～0.30.2～0.40.3～0.55水工隧道c7～156交通隧道c10～207矿山巷道c15～308水电站及发电厂中心控制室设备0.59新浇大体积混凝土：龄期：初凝～3d龄期：3d～7d龄期：7d～28d

2.0～3.03.0～7.07.0～12注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破＜20Hz；深孔爆破10Hz～60Hz；浅孔爆破40Hz～100Hz。a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。b省级以上(含省级)重点保持古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。2023/1/195第4页/共22页4.爆破震动安全距离从爆源到被保护物的距离应保证被保护物不受到爆破振动作用的破坏，这段距离称为爆破震动安全距离。在需要保护对象的安全振动速度已知的条件下，可根据爆破震动速度公式反推导出计算爆破震动的安全距离的公式：2023/1/196第5页/共22页

在实际工程的设计中，由于爆源与需要保护的建构物之间的距离是一定的，要求爆破的振动速度不超过建构物的地震安全速度的前提下，可求算齐发爆破允许的最大装药量，或延期爆破药量最大段的允许装药量来满足安全需要。二、爆破地震预防措施（一）限制一次爆破的最大用药量；（二）选用低威力、低爆速的炸药，实践证明，炸药的波阻抗越大、爆破震动的强度也越大。2023/1/197第6页/共22页（三）改变装药结构可降低爆破震动。如不耦合装药、硐室条形药包、空气间隔装药和孔底留空气垫层等；（四）采用毫秒延时爆破技术，限制延期爆破药量最大一段的装药量。在总装药量和其他爆破条件相同的情况下，毫秒延时爆破的振动速度比齐发爆破可降低40%～60%；（五）采用预裂爆破技术；或在爆源与需要保护的建构物之间开挖减震沟槽；或在它们之间打单排或多排的密集孔也可起到一定的减震作用。（六）采用适当的爆破类型，爆破地震的强度随着爆破作用指数n的增大而减小。（七）充分利用地形地质条件，如河流、深沟、断层等，都有显著的隔震减震作用。2023/1/198第7页/共22页第二节爆破空气冲击波及其防护一、爆破冲击波及其计算（一）空气冲击波的概念

药包在空气中爆炸时迅速释放出大量的能量，致使爆炸气体生成物的压力和温度上升，由于高压气体生成物在迅速膨胀时，急剧冲击和压缩周围的空气，形成陡峭上升的空气冲击波。一般认为，超压大于7×103Pa为空气冲击波，超压低于此值为噪音和次声波。2023/1/199第8页/共22页（二）空气冲击波的计算

爆炸空气冲击波是由压缩相和稀疏相两部分组成，而在大多数情况下冲击波的破坏作用是由压缩相引起的。确定压缩相破坏作用的特征参数是冲击波阵面上的超压值：2023/1/1910式中：P—冲击波波阵面上的峰值压力，Pa；

P0—空气的初始压力，Pa。第9页/共22页（三）冲击波波阵面上的峰值压力计算

炸药在岩石中爆炸时，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。冲击波峰值压力可按下时计算：

式中：Q—单段最大药量或齐发爆破的总药量，kg；

R—爆源中心到观测点的距离，m；

H—与爆破场地条件有关的系数；

—空气冲击波的衰减指数

2023/1/1911第10页/共22页（四）空气冲击波允许标准1.冲击波超压值大于2.0kPa时，建筑物上门窗玻璃将全部破坏，人员轻微挫伤；2.冲击波超压值大于50kPa时，轻型结构被严重破坏，砖结构房屋掀顶、土墙倒塌，人员内脏受到严重挫伤；不同爆破条件的H、值爆破条件H毫秒起爆齐发起爆毫秒起爆齐发起爆炮孔爆破1.431.55钻眼爆破破碎大块0.671.31裸露药包破碎大块10.701.351.811.182023/1/1912第11页/共22页3.冲击波超压值大于100kPa时，则砖结构房屋全部破坏，钢结构建筑物严重破坏，大部分人员死亡。二、空气冲击波的预防（一）水力阻波墙。这种阻波墙多用于井下保护通风构筑物、翻笼井、人行天井等工业设施。此方法是用充满水的水包与巷道四周紧密连接，为防止飞石破坏，其前面可设置一些坚固材料做成的挡板，它可以减弱冲击波强度的3/4以上。2023/1/1913第12页/共22页（二）沙袋阻隔墙。沙袋阻隔墙使用沙袋、土袋等垛成的结构，在地面爆破和井下爆破均可使用。（三）防波排柱和木垛阻波墙。（四）从爆破技术上尽量避免使用裸露爆破；保证堵塞长度和质量；多采用分次爆破或秒延期起爆等。2023/1/1914第13页/共22页第三节爆破飞石及其预防一、爆破飞石产生的原因（一）单位炸药消耗量取值过大。致使炸药在破碎预定范围的介质后，有多余的能量作用在个别碎石上，使其获得较大的动能而飞散；（二）炮孔位置布置不当。由于对待爆的介质内部断层、裂隙、软弱夹层或原结构的工程质量、构造和布筋情况了解不够，将炮眼或药室布置在这些薄弱部位，使此位置介质的破碎能量过剩。2023/1/1915第14页/共22页（三）最小抵抗线由于设计或施工的误差导致其实际值减小或方向改变；（四）堵塞长度不够或质量不高；炮孔附近的碎石未清理干净或覆盖质量不合格；（五）起爆顺序不合理或延期时间过长。2023/1/1916第15页/共22页二、爆破飞石安全距离（一）根据《爆破安全规程》GB6722-2003规定，抛掷爆破时，对个别飞石飞行最远距离的计算多采用以下经验公式：（二）爆破时个别飞散物，对人员的安全距离不应小于资料表4-5的规定值；（三）对设备或建设物的安全允许距离，应由设计确定。式中：k—安全系数，与地形、风向等因数有关，一般取1.0～1.5；

n—爆破作用指数；

W—最小抵抗线，m。

2023/1/1917第16页/共22页三、爆破飞石的防护措施（一）采用控制爆破技术缩小危险区，合理确定爆破参数，特别注意最小抵抗线的实际大小和方向，避免出现大的施工误差；在爆破参数设计上，尽量减小爆破作用指数，选择最佳的最小抵抗线，合理选择起爆顺序和延期时间间隔；（二）详细勘查爆区介质结构情况，注意避免将药包放在软弱夹层或基础的结合缝上；2023/1/1918第17页/共22页（三）提高堵塞长度，加强堵塞质量，严防堵塞物中夹杂碎石；多采用反向起爆方法；（四）装药前要认真复核孔距、排距、孔深和最小抵抗线等尺寸，如有不符情况，应根据实测资料采取补救措施或修改装药量，严格禁止多装药；（五）在浅眼爆破时，应尽量少用或不用导爆索起爆系统，以免因炮泥被炸开而产生飞石；（六）在进行建构物拆除爆破时，对爆破装药部位加强覆盖。2023/1/1919第18页/共22页第四节爆破有害气体的产生与预防一、地下爆破有害气体含量要求

根据《爆破安全规程》GB6722-2003规定，地下爆破作业点的有害气体浓度不得超过下表所示的标准。地下爆破作业点的有害气体允许浓度名称符号最大允许浓度按体积/%按质量/mg/m3一氧化碳CO0.002430氮氧化物（换算成NO2）NO20.000255二氧化硫SO20.000515硫化氢H2S0.0006610氨NH30.00430沼气CH41.0二氧化碳CO21.52023/1/1920第19页/共22页二、产生炮烟熏人的原因（一）所用炸药质量低劣、变质，使得炸药爆炸不完全，有毒气体生成量大；（二）使用炸药量过多，超过了通风能力，不能在规定时间内迅速排除炮烟；（三）放炮后排烟时间不够，工人提前进入工作面；（四）作业人员在回风巷道内，距放炮地点较近，未能及时撤离；（五）通风系统能力不够，炮烟不能在规定时间内及时排出等。