爆破安全技术设计与危害防护措施

会计学1爆破安全技术设计与危害防护措施一、外来电流的危害与预防雷电第1页/共52页雷电的能量：

（天---地）间放电，不连续电，每次三至四次放电，最多可几十次，放电的形式脉冲放电。

A平均能量2亿至200亿焦耳；

B平均每厘米感应电压2万伏；

C温度高达3万度：

雷电雷电直击爆破网路与爆区，引爆炸药第2页/共52页

雷电的静电感应使爆破网路感应出与雷电相反的电荷，在雷电电荷放电以后，网路中的电荷在网路中、及和网路相接触的大地放电，引爆起爆雷管；静电感应电压：10至100万伏。

雷电雷电的静电在网路的电荷放电引爆雷管和炸药第3页/共52页

雷电的放电变化引起极大的电磁场，闭合的爆破网路会产生强大电磁感应电流，电磁感应电流是引起误爆。

雷电雷电引起的电磁感应电流很容易引起电雷管的爆炸第4页/共52页

预防雷电危害的措施

A：掌握爆区的气象规律，使用防雷的起爆方法；

B：切断通往爆区的雷电导体；

C：设计雷电突然发生的紧急防雷预案

D：在雷管、炸药加工区采取避雷措施。

第5页/共52页静电第6页/共52页

人体静电人体是一种电流的载体、人体的服装、人体靠近的导体，在人的运动过程中，不同的载体及同一载体之间都会产生静电，电爆破网路与人身静电的释放就会引爆雷管。

A：穿塑料凉鞋在绝缘地面行走可产生几千伏的静电；

B：穿脱化纤的服装可产生数十千伏的静电；第7页/共52页粉体的静电粉体的流动与传输必然产生大量的电，炸药机装药是粉体炸药产生静电且不能释放，故在进行爆破网路安装与连接过程中，容易产生早爆现象。A：粉状体流动必然产生静电、静电释放必然产生火花或电流；B：有粉状流动的场所和采用粉状装药车装药过程中，不要采用电爆网路。第8页/共52页

感应电第9页/共52页交变感应电

交变感应电存在主要来源于电力设施：如发电厂、变电站、换流器、开关站、电力线路、接地钢轨的附近空间磁场变化。电爆破网路是一个闭合的环路线圈，闭合线圈的运动、和通电主体的相对位置，导致感应电流的生成。第10页/共52页

射频感应电流射频电磁场的存在：如广播电台、电视发射台、中继站、转播台、雷达发射台及各类通讯设施的附近空间。电起爆闭合网路相当于接受天线。广播电台的中波功率大、频率低、衰减慢、感应电流大；短波虽然功率大但天线高、频率高且衰减快，感应电流想对小。移动通讯设备功率比较小，但离爆破网路可以非常近。据实验0.1w的发报机距电雷管2.2m以外才安全。第11页/共52页

防止早爆和误爆的安全措施1、调查爆区附近的外部电源；2、采用电引火头代替电雷管或采用非电雷管；3、手持式或其它移动通讯设备关闭(远离）；4、爆破网路线减少闭合面积；5、网路和雷管的的导线不能接触天线，一端不能接地。第12页/共52页杂散电流第13页/共52页

杂散电流1、杂散电流的概念：大小、方向变化；2、存在的场所：矿山、地下工程、有电场所、有水产生离子的地方。3、表现形式：金属与岩石、金属与金属、水与金属等；4、危险程度：超过30mA危险；小于30mA安全。第14页/共52页

杂散电流超标的处理措施1、采用抗杂散电流的雷管或采用非电毫秒雷管；2、设立独立共用回流线；3、电力牵引的钢轨连接良好；4、电路接地、漏电保护良好；5、防止炸药散落，形成带电离子；6、爆破场所和炮孔中不应有金属存在。第15页/共52页

1、地震的震级和烈度2、爆破地震波3、爆破震动的安全判距与安全允许距离4、爆破振动效应的控制二、工程爆破地震效应第16页/共52页（一）地震的震级与烈度1、震级用来描述地震本身的大小或称地震强度震级：放大倍数2800倍的地震仪；距震中100公里处的地点；量测的最大幅值的常用对数；定义：振幅0.001mm时、0级；

1.0mm时、3级；

1.0m时、6级；

第17页/共52页2、烈度烈度的概念：是地震在具体地点引起振动的强度；是人的感觉及构筑物损伤程度、大地变动综合评定；是一种空间分布，定性的相对数量概念。震级与烈度是两个不同的概念。爆破装药量决定了震级，爆破引起的振动的破坏作用是烈度。天然地震烈度表见表13-1。第18页/共52页烈度

主要标志1人无感觉，仪器记录到2个别静止的人感觉到3室内静止的个别人感觉到震动，悬挂物轻摇。4室内大多数和室外少数人有感觉，门、窗、板、器皿有作响5室内外大多数人有感觉，不稳定的物体反倒，墙上粉灰落、微裂6民房损坏、个别倾倒、湿松土裂缝、山区偶滑坡7民房大多数损坏、高耸建筑损坏、井水和泉水有变化8坚固房屋有损坏，高耸建筑倾倒，地裂缝10cm，泥石流发生、人畜伤亡。9民房大多数倒，坚固房屋许多损坏、少数倒。10坚固房屋大多数倒，裂缝长达几公里。11房屋普遍坏，大规模崩滑，地表出现大垂直和水平裂缝，地下水剧烈变化。12广大地区的地形、地表水系及地下水剧烈变化。动植物遭毁灭。第19页/共52页（二）工程爆破地震波1、爆破地震波爆破的冲击波和体积膨胀形成岩石的破碎、移动。除次以外的冲击波的强度衰减，引起岩石的弹性振动，以弹性波的形式向外传播，这种波称爆破地震波。地震波的组成：体波+表面波体积波：纵波+横波；表面波：瑞利波+勒夫波第20页/共52页2、爆破地震波的特征（1）、近距离振动波形简单的脉冲波形；（2）、随时间增加，振动波形趋于复杂；（3）、存在相似关系。第21页/共52页

波形特征分析波形组成：前震段、主震段、尾震段，爆破震动持续时间T=0.4~2.0秒。前震段：振幅小不规则、频率几十至几百赫兹。持续时间T=0~0.6秒。主震段：振幅最大、频率5~100Hz。持续时间T=0.15~0.8秒尾震段：近似谐波衰减振动形式，频率接近主振段。持续时间T=0.2~0.8秒。第22页/共52页3、工程爆破地震效应

爆破震动的破坏效果远小于自然地震的破坏效果，同样烈度的震动效应，破坏效果差别大。二者的比较见下表。

比较指标爆破地震效应天然地震效应破坏能力幅值大、衰减快、破坏小幅值小、衰减慢、破坏大加速度振动频率10~20Hz大于结构自振频率2~5Hz接近结构自振频率持续时间万吨1秒左右10~40秒第23页/共52页（三）爆破地震的安全判据

和安全许用距离1、爆破地震的衡量标准爆破振动强度的概念：爆破震动破坏的强弱程度。物理量表示：振动速度、位移、加速度等。《爆破安全规程》规定了许用范围。第24页/共52页2、爆破震动的安全判据常用保护对象见〈爆破安全规程〉的表4本表没有列出的一般保护的对象，可参照规程设计论证提出；特别重要的保护对象安全判据和标准，由专家论证提出；城市拆除爆破安全距离由设计计算给出；特殊建筑物或爆破条件复杂，需爆破监测；第25页/共52页3、爆破振动速度计算V=K(Q1/3/R)aV---保护对象所在地面质点振动速度，单位：cm/sQ---最大单响药量，单位：KGR---爆心到观测点的距离，单位：MK、a值：爆破点至需保护对象的地形、地质条件有关的系数和衰减指数；通过查表或通过爆破实验测定。第26页/共52页4、爆破振动安全距离的计算A单个集中药包爆破安全距离计算：

R=(K/V)1/aQ1/3B拆除爆破、药孔爆破振动安全距离：

R=(KKˊ/V)1/aQ1/3C群药包爆破振动安全距离计算：

Q=Q1(Re/R1)3+···+Qm(Re/Rm)3

R=(Q1/31R1+Q1/32R2+···+Q1/3mRm)/(Q1/31+Q1/32+···+Q1/3m)

当⊿R/R≤10%时，按集中药包计算；当⊿R/R＞10%时，按等效药包计算；D条形药室爆破振动安全许用距离：按等效药包计算方法计算。

第27页/共52页（四）爆破振动效应的控制1、采用低威力、低爆速的炸药2、采用毫秒微差技术施工爆破3、采用预裂与开减振带措施4、限定一次爆破单响药量第28页/共52页三、爆破冲击波1、爆破冲击波的产生与传播⊿pm⊿pot+空气冲击波⊿P-t的压力曲线第29页/共52页

波形分析1、爆炸速度极快，形成压力非常高的冲击波。2、压力减低非常快，体积膨胀；出现最大压缩容积；3、不扰动周围介质压力p0点；4、出现负压区；第30页/共52页

冲击波在空气中传播示意图PO

t1＜t2＜

t3＜

t4rt1t2t3t4p0第31页/共52页几点说明1、冲击波在空气传播波面压力、速度急剧下降；正压区随时间增加不断拉长。2、冲击波开始衰减快，后期衰减慢；3、最终达到初始压力，冲击波衰减为声波。4、冲击波在水中，由于水的密度是空气的300倍，水无压缩性，冲击波在水中传播快、远，无明显压缩区和负压区。第32页/共52页2、冲击波的安全判据

与安全许用距离（1）露天裸漏爆破，一次爆破药量不大于20kg时：

R=25Q1/3R—空气冲击波对掩体内的人员的最小距离，m；Q—一次爆破药量,kg；第33页/共52页爆破作用指数小于3的爆破，一般不考虑冲击波；（2）地表大药量爆破加工，应核算不同保护对象所承受空气冲击波的增压值。平坦地形时：⊿P=14Q/R3+4.3Q2/3/R2+1.1Q1/3/R⊿P—空气冲击波超压值，105PaQ—一次爆破TNT当量药量,kg；

R---装药至保护对象的距离，m；《爆破安全规程》安全许用标准：对于人0.02×105Pa;

对于建筑物按爆破规程表6选取。第34页/共52页

（3）地下爆破，冲击波受空间限制，

危害性大；

《规程》规定冲击波安全许用距离由设计给出。

（4）水下爆破可根据情况和爆破安全规程

的规定确定。

第35页/共52页（三）爆破冲击波的控制与防护1、避免使用裸露药包和导爆索露天爆破；慎用n＞1.5的硐室爆破；2、控制爆破单响药量，减少爆破产生冲击波的能量；3、优化爆破参数，充分利用爆破能；4、保证测量、设计、施工、竣工的质量；5、选择不利冲击波传播的天气施爆；6、巷道中冲击波采用阻挡的方法施工；7、减低水下爆破冲击波的气泡帷幕防护技术。第36页/共52页

四、爆破飞散物（一）爆破飞散物的产生与危害岩石爆破飞石；冲孔、飞石、飞渣；拆除爆破飞散物：混凝土块、防护材料、金属碎片；高耸建筑物倒塌碰撞飞散物;变形过程中产生的飞散物。其它可能产生的飞散物。第37页/共52页（二）爆破飞散物的飞散距离

和安全许用距离1、飞散距离集中药爆（硐室、壶爆）R=20Kn2WR—个别飞石的安全距离，m.n—最大一个装药的爆破作用指数。W—最大一个药包的最小抵抗线。K—安全系数；一般1.0~1.5、单侧硐室抛掷、最小抵抗线小于25m，上式与实际相符。双侧抛掷爆破，可取0.5~0.8。第38页/共52页2、飞石向下滚落的距离计算公式：⊿X=R[2cos2a(tga+tgB)⊿X—蹦跳距离，m；

R—个别飞石飞散距离，m；a—最小抵抗线与水平线的夹角，度；B—山坡坡面角。第39页/共52页3、安全许用距离部分表格如下，具体部分见见爆破安全规程表10。爆破类型和方法个别飞散物最小安全距离

露天岩土爆破破碎大块岩矿裸露药包浅孔爆破400300浅孔爆破200浅孔药壶爆破300蛇穴爆破300深孔爆破按设计，但不小于200深孔药壶爆破按设计，但不小于300浅孔孔底扩壶50硐室爆破按设计，但不小于300第40页/共52页

（三）控制与防护1、设计合理、药室、炮孔测量准确；2、地质岩性的变化与措施；3、堵塞的方法与质量；4、低爆速炸药与合理的雷管间隔；5、覆盖办法与防护措施；（主动防护与被动防护、刚性与柔性防护）第41页/共52页

五、爆破有害气体爆破产生的有害气体：一氧化氮的氧化物。含硫矿床爆破作业产生硫化氢和二氧化硫。爆破事故占28%。1、有害气体的组分与毒性（1）co比重比空气轻；长时间的超过0.03%环境，生活极不安全；大于0.15%是危险的；达到0.4%人会立刻死亡。（2）Nnom

有潜在的毒性。NO毒性低于NO2，NO可转化。第42页/共52页（3）硫化物硫化氢：0.01%能闻到气味、鼻口有感觉；0.05%是0.5~1.0小时严重中毒；0.1%短时间有生命危险。二氧化硫：0.0005%时，能闻到气体味道；0.002%时感觉器官痛；0.05%即引起急性支气管炎和肺水肿或短时间死亡。第43页/共52页2、危害范围和许用浓度（1）、峒室爆破爆后产生的毒气范围

R=KC1/3其中：R—爆破有害气体危害范围，m。C---爆破总装药量，t。K---系数、平均160，下风320。第44页/共52页（2）、地下爆破，按爆破规程表20标准执行。

有害气体名称CONnom

SO2H2SNH3Rn允许浓度按体