爆破安全技术设计与危害防护措施课件

工程爆破理论与技术系列培训之工程爆破安全技术与环境保护1、外来电流的危害与预防2、工程爆破的地震效应3、工程爆破的冲击波4、工程爆破的飞散物5、工程爆破的有害气体6、工程爆破的环境保护7、爆破事故的预防与应急预案一、外来电流的危害与预防雷电直接雷击静电感应电磁感应雷电

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。

雷电的静电在网路的电荷放电引爆雷管和炸药

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。

雷电引起的电磁感应电流很容易引起电雷管的爆炸

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。

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；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。

感应电感应电交变感应电射频感应电其它感应电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。

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。杂散电流杂散电流动力设备接地漏电电化学

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。

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（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；

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。（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。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（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。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。

（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；冲击波在空气中传播示意图PO

t1＜t2＜

t3＜

t4rt1t2t3t4p0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。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；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。

（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。

（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。

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。（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。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。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（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）

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。（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。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。（2）、地下爆破，按爆破规程表20标准执行。有害气体名称CONnom

SO2H2SNH3Rn允许浓度按体积按质量0.0024300.0002550.0005150.00066100.004303700Bq/m33、预防措施1、选炸药；2、增大起爆能3、装药形式；4、通风与撒水；5、炸药质量管理；6、选择合适位置观察爆破与爆堆。爆破场地环境的保护（一）降低爆破噪声的技术措施；（二）降低爆尘的技术措施；（三）爆破作用范围内水中生物的保护；1、水中裸露爆破危险半径，见（13-15）2、深孔爆破，见（13-17）爆破事故的预防与应急预案设计-施工-安全管理（一）事故的预防：1、精心设计，消除隐患；2、优化方案、合理参数；3、控制参数、限制药量；4、分