爆破安全技术和环境保护

会计学1爆破安全技术和环境保护

研究爆破安全技术的重要性

现在每年使用：各种炸药150多万吨；工业雷管20多亿枚；各种索类爆破器材15多亿米；从事爆破作业的人员达60多万人；在几千起各类爆破事故中；84%是施工中违反爆破安全规程和疏于对爆破产生的有害效应的设计及预防造成的。第1页/共53页1.外来电流的危害与预防1.1雷电⑴引发形式与危害①直接击中电流高达20000A高温气柱30000°C炸药起爆“热核”只需300~600°C。引起药包、雷管、导爆索（管）爆炸。++++++++++++++++++_____

雷云大地第2页/共53页++++++++++++++++++_____

雷云

大地__+++++++++++++++++++++②静电感应

电爆网路雷击后，云、地间异种感应电荷迅速中和,由于导电线与大地间有较大的电阻，感应电荷不能同步消失，高达10³KV的静电感应电压将雷管脚线击穿，在电起爆网路与大地间形成电流,引爆电雷管。第3页/共53页③电磁感应

雷云

大地雷电形成电磁感应磁力线切割电爆网路中的导电线产生电流。当磁感应电流大于电雷管的准爆电流时。引起电雷管爆炸。发生早爆事故

电爆网路第4页/共53页

⑵预防措施①撤：发现雷电征兆，立即停止作业，全体撤至安全地点。②切：暂时切断一切通往爆区的铁轨，金属管线等。③设：在露天矿爆区内设立避雷系统④选：在雷雨多发季节和雷雨多发区应选用非电起爆系统。

1.2静电⑴引发形式与危害很高的人体静电压和粉体静电压对电爆网路构成早爆威胁。第5页/共53页

⑵预防措施①禁穿化纤衣物②装药设备接地，使用半导体输药软管③采用抗静电电雷管或非电起爆法

1.3杂散电⑴来源与危害动力、照明线路漏电或厂房内设备漏电，造成电爆网路早爆。⑵预防措施①查：用测杂仪测量爆破场地内有无杂散电流，查出漏电的具体位置。第6页/共53页②防：防止金属物进入装有电雷管的炮孔中及将硝铵类炸药撒在潮湿的地上。③改：改用抗杂电雷管或非电起爆系统。

1.4感应电⑴来源与危害交变感应电和射频感应电造成电爆网路早爆。⑵预防措施①进入作业区将手机关机②作业点与射频源保持距离（第547页8—1—1～8—1—4）

③采用非电起爆网路。第7页/共53页2.爆破振动

2.1爆破地震波的特征⑴爆破地震波的能量比重随被爆介质的不同而不同：在干土中约为2～3%，在湿土中约为5～

6%，在水中约为20%，在岩石中约为2～

6%。⑵爆破振动强度随爆源药量、传播距离、炸药与岩石性质、爆破类型、起爆方法的不同而不同。⑶爆破地震与自然地震有明显的差异。相同烈度的两种地震，爆破地震的危害较自然地震轻得多。第8页/共53页自然地震与爆破地震比较表震动类别频率/Hz持续时间/s衰减规律不同烈度地表振速cm/s567自然地震0.5~510~40振幅大衰减慢1.0~2.02.1~4.04.1~8.0爆破地震10~1002~5振幅小衰减快1.5~3.03.0~6.06.0~12第9页/共53页第10页/共53页一般岩土爆破爆区不同岩性的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拆除爆破不同爆破对象的K、α值爆破对象和方法Kα基础爆破116.41.74建构筑物爆破拆除32.11.54水压爆破91.51.48第11页/共53页第12页/共53页Vc—构件塌落引起的地面振动速度cm/sM—下落构件的质量tg—重力加速度m/S²Hz—构件中心的高度m

σ—地面介质的地面强度，一般取10MPaR—观测点至冲击地面的距离mKc—系数，Kc=3.37

β—衰减指数，β＝１.６６第13页/共53页2.4爆破振动安全允许标准一般建筑物的爆破振动安全允许标准保护对象安全允许振速/cm/s＜10Hz（10-50）Hz（10-50Hz土窑洞、土坯房、毛石房屋0.5-1.00.7-1.21.1-1.5一般砖房、非抗震的大型建筑物2.0-2.52.3-2.82.7-3.0

钢筋混凝土结构房屋3.0-4.03.5-4.54.2-5.0一般古迹与建筑0.1-0.30.2-0.40.3-0.5第14页/共53页隧（巷）道与电站的爆破振动安全允许标准保护对象安全允许振速/cm/s水工隧道7-15交通隧道10-20

矿山巷道15-30水电站及发电厂中心室控制设备0.5新浇大体积混凝土的爆破振动安全允许标准龄期/d安全允许振速/cm/s初凝-32.0-3.03-73.0-7.07-287.0-12第15页/共53页

选用安全允许数值时的几点说明：

①频率范围可参照爆破类型选取：峒室爆破≤20Hz；深孔爆破10-60Hz；浅孔爆破40-100Hz。

②对于楼房类建筑物安全允许数值也可参照楼房抗震设防烈度的抗震标准选取。楼房抗震设防烈度（度）567允许地面质点振动速度/ｃｍ／ｓ2～３３～55～８

③建构筑物解体塌落震动的主振频率在10Hz左右,与大多数1-2层民用建筑的固有频率4-12Hz比较接近。④在选取爆破振动安全允许标准的数值时，应取相应频率栏中较低的数值。第16页/共53页第17页/共53页2.6降低爆破地震效应的措施⑴限制一次爆破的最大用药量，把振速控制在爆破振动安全允许致范围内。当计算的QΙM＜Ｑ总时，应采用微差爆破，微差爆破最大一响的药量按按下式计算：

⑵采用低威力、低爆速炸药。爆破实践表明，在2#岩石硝铵炸药中掺入13%的添加剂，使其爆速从3200m/s降到1800m/s，降振效果达40-60%。第18页/共53页⑶采用毫秒爆破。国内矿山实践表明，当间隔时间大于100ms时，在总药量相同的条件下，微差爆破的振速比齐发爆破可降低40-60%。⑷采用预裂爆破。当介质要爆除一部分、保留一部分时，在爆除与保留间打1-2排不装药的防震孔，降振率达30-50%，如采用预裂爆破，降振效果更好，但要校核预裂爆破自身产生的地震效应。⑸开挖减振沟槽。在被爆体与保护目标间开挖减震沟，只要达到沟底标高低于爆第19页/共53页

体底部标高30cm以上，且沟内不充水，降振率可达50%。⑹采用不耦合或空腔条形药包。在其它条件相同的情况下，在炮孔爆破和峒室爆破中采用不耦合或空腔条形药包比耦合集中装药可使振速降低40-60%。⑺控制最小抵抗线的方向。爆破实践表明，爆破震动强度在最小抵抗线方向最小，反向最大，两侧居中，从降低爆破震动和爆破飞石危害综合考虑，一般应使被保护目标位于最小抵抗线的两侧位置。⑻爆破拆除高耸构筑物时，在倒塌方向的轴线上铺设沙层，设计铺设减震埂，可起到明显的减震效果。第20页/共53页第21页/共53页第22页/共53页第23页/共53页类似工程ks﹑β值工程名称爆破方式Ks

β库尔公式水下裸露药包爆破53.31.13青岛灵山工程岩坎爆破2.331.48葛洲坝工程围堰心墙爆破1.1470.95葛洲坝工程水下钻孔爆破3.01.45密云水库工程水下岩塞爆破8.0271.42第24页/共53页3.2冲击波超压与建（构）筑物破坏程度的关系冲击波波速与波的强度有关，波的强度越大，波速越快，对建构筑物的破坏越严重。如一般人们所说的飓风其风速通常约为50m/s，此时将会引起房屋损毁和人畜伤亡；而超压为0．1MPa时，其气流流速达300m/s，在这种情况下，人、畜和建筑都是无法经受住的。⑴超压与建筑物破坏程度的关系第25页/共53页超压与建筑物破坏程度的关系破坏等级名称基本无破坏次轻度破坏轻度破坏中等破坏次严重破坏严重破坏完全破坏ΔP/MPa＜0.0020.002-0.0090.009-0.0250.025-0.040.04-0.0550.055-0.076＞0.076玻璃偶然破坏破坏小块或粉碎粉碎木门窗无损坏少量破坏破坏大量破坏窗框掉落瓦屋面无损坏少量移动大量移动全部移动顶棚无损坏抹灰少量掉落抹灰大量掉落龙骨破坏塌落第26页/共53页超压与建筑物破坏程度的关系破坏名称基本无破坏次轻度破坏轻度破坏中等破坏次严重破坏严重破坏完全破坏ΔP/MPa＜0.0020.002-0.0090.009-0.0250.025-0.040.04-0.0550.055-0.076＞0.076砖外墙无损坏无损坏裂缝宽度小于5毫米，稍有倾斜缝宽5-50毫米,明显倾斜缝宽大于50毫米,严重倾斜部分倒塌大部到全部倒塌内墙无损坏板条墙抹灰少量脱落板条墙抹灰大量脱落砖内墙出现小裂缝砖内墙出现大裂缝大裂缝至部分倒塌砖内墙大部分倒塌第27页/共53页超压与建筑物破坏程度的关系破坏名称基本无破坏次轻度破坏轻度破坏中等破坏次严重破坏严重破坏完全破坏ΔP/MPa＜0.0020.002-0.0090.009-0.0250.025-0.040.04-0.0550.055-0.076＞0.076钢筋混凝土屋盖无损坏无损坏无损坏裂缝宽度小于1毫米裂缝宽度1-2毫米裂缝宽度大于2毫米全部破坏钢筋混凝土柱无损坏无损坏无损坏无损坏无损坏有倾斜有较大倾斜第28页/共53页⑵冲击波超压对人体的伤害情况ΔP/MPa伤害等级伤害情况＜0.02安全安全无损0.02-0.03轻伤轻微挫伤0.03-0.05中等听觉、气管损伤，中等挫伤，骨折0.05-0.1严重内脏造成严重挫伤，可能造成死亡＞0.1极严重大部分死亡第29页/共53页第30页/共53页2）空气冲击波对建筑物的安全允许距离爆破类型裸露药包药龛中的药包装药作用指数n3210.75-1Kk50-15010-405-102-51-20.5-1第31页/共53页

（2）水下爆破水击波的安全允许距离系数KsQ>1000kg装药条件保护人员保护船舶游泳潜水木船铁船裸露装药2503205025钻孔或药室装药1301602515第32页/共53页3.4对爆破冲击波危害的控制与防护⑴尽量避免采用裸露爆破方法，减少波源能量。⑵保证填塞长度和质量，避免冲天炮的发生。⑶城镇爆破时，可采用排架加柔帘组成的防冲屏进行防护，单屏可降低冲击波强度30-50%。⑷城镇爆破时，可采用草袋、竹笆、旧地毯等对立柱和外墙进行围裹式防护，可起到对冲击波与飞石双防的效果。⑸井下爆破时，采用阻波墙进行防护，2m厚的阻波墙可承受1.2MPa的冲击波超压。⑹水下爆破时，采用气泡帷幕进行防护。第33页/共53页

⒋爆破飞散物

4.1爆破飞散物的产生与危害

爆破飞散物的产生⑴对拆除爆破基础的接打面和大型土石爆破软弱夹层的调查不够；⑵最小抵抗线由于设计或施工的偏差，导致其实值的变小或方向的改变等；⑶炸药单耗过大；⑷填塞的长度不够或质量差；⑸装药结构不合理；⑹多段爆破时延期时间过长；⑺防护措施不到位。

爆破飞散物的危害给爆区附近的人员、建筑物、设备等造成严重威胁或重大损失。

第34页/共53页第35页/共53页第36页/共53页⑷其他露天爆破个别飞散物对人员的安全允许距离爆破方法Rfan/m爆破大块裸露药包法400浅孔爆破法300炮孔爆破浅、深孔爆破法200药壶爆破浅、深孔药壶爆破法300爆破金属物1500第37页/共53页

4.3对爆破飞散物的控制与防护⑴注重对拆除爆破基础的接打面和大型土石爆破软弱夹层的调查。⑵严格控制炸药的单耗。⑶保证填塞的长度和质量。⑷采用不耦合装药和反向起爆。⑸设计合理的起爆顺序和最佳延期时间。⑹根据爆破类型采取针对性的防护措施。

5.爆破有害气体第38页/共53页

5.1爆破有害气体的组分与毒性毒气组分名称

主要毒性一氧化碳CO吸入后阻碍血液输氧，造成人体组织缺氧，浓度达到4%时人就会很快死亡。氧化氮NO吸入后就在肺的表面粘膜上产生腐蚀，低浓度时会产生咳嗽、头痛与胸闷，浓度较高时引起肺水肿而致命。NO2硫化物H2S能使血液中毒，当浓度达0.1%时，短时间内就有生命危险。SO2对呼吸器官有腐蚀作用，当浓度达0.002%时，可引起喉、头痛，当浓度达0.05%时，引起急性支气管炎和肺水肿，并很快死亡。第39页/共53页第40页/共53页5.3地下爆破有害气体的允许浓度有害气体名称CONnOmSO2H2SNH3允许浓度按体积%0.002400.000250.000500.000660.00400按浓度mg/m³305151030第41页/共53页5.4防止有害气体中毒的技术措施（1）选择零氧平衡或接近零氧平衡的炸药（2）提供足够大的起爆能，保证装药的稳定爆轰。（3）确保炸药、装药和填塞质量，避免半爆和爆燃。（4）装药前尽可能将炮孔内的水和岩粉吹干净。（5）加强爆破后的通风排烟工作。（6）加强对有害气体的监测工作第42页/共53页第43页/共53页⑵噪声标准联合国世卫组织标准危险区≥120dB过渡区90-120dB安全区＜90dB爆破安全规程GB6722-2003应控制在120dB以下第44页/共53页⑶降低爆破噪声的技术措施

①城镇爆破不用导爆索网路。②尽量不用外部药包爆破。③严格控制单位炸药消耗量、单孔药量和一次起爆药量。④采用不耦合装药结构，保证填塞长度和填塞质量。⑤城镇爆破要采取严密的覆盖防护。⑥爆破时间尽量避开早晚能使噪声增强的时段。第45页/共53页6.2降低爆尘的技术措施⑴采用水封爆破工艺。⑵防尘排栅隔尘。⑶喷洒水降尘。①作业面（楼面）爆破前喷洒水；②各楼层设置水袋与主爆孔同时起爆，形成水雾降尘；③在爆破建筑物四周设置自动摇摆高压喷水；④爆后消防车降尘。⑷采用泡沫降尘技术第46页/共53页6.3水中爆破对生态的保护

⑴不同水中冲击波超压值对鱼类的损坏程度⑵安全保护措施①控制一次起爆药量的规模。②采取削弱水中冲击波的措施。③起爆前应驱赶受影响水域内的水生物。④应尽量减少向水域抛落爆岩总量和一次爆落量。超压峰值/MPa0.70.350.2损害程度死亡重伤安全第47页/共53页7.爆破事故的预防与应急措施

7.1爆破事故的预防

⑴技术上可行、经济上合理、安全上可靠的爆破方案是预防事故的前提

1）做到三个‘调查掌握’

①调查掌握爆区天侯、地形、地质及岩性等资料。②调查掌