爆破工程（第3版）课件：爆破安全要求

爆破安全要求本章主要内容：►

概述►爆破地震效应与安全设防

►爆炸空气冲击波效应与安全设防

►爆破飞石效应与安全设防►早爆的预防及拒爆的预防与处理

►爆破器材的安全管理Blasting

Engineering爆破安全要求爆

破

工

程第一节

概述爆破工作的特殊性：

在爆破工作中也潜在许多不安全

因素，各种爆破事故时有发生，

不少爆破工程事故给

人民生命财产造成了重大损失。为了保证爆破作业能

安全地进行，必须懂得和掌握爆破安全技术，

严格遵

守爆破安全规程。爆破安全：爆破安全技术主要涉及两方面内容：一是施工中的操作安全；一是爆破产生的有害效应及其防

护。Blasting

Engineering爆破安全要求爆

破

工

程有关规程条例1984年国务院发布了《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》；

1986年国家标准局发布了中华人民共和国国家标准

GB6722-1986《爆破安全规程》；

1992年国家技术监督局同时发布了中华人民共和国国家标准GB13349-1992《大爆破安全规程》和

GB13533-1992《拆除爆破安全规程》等。在爆破设计与施工中，根据炸药的爆炸效应及其

作用规律，采取适当的技术措施

，对爆炸产生的有

害效应进行设防，也是实现爆破安全必不可少的。Blasting

Engineering爆

破

工

程第一节概述第二节

爆破地震效应与安全设防1

爆破地震效应a

概念：爆破地震效应一般指爆破引起地层振动所产生的一切效应，也就是炸药在岩体中爆炸，其中部分爆炸能转化为弹性振动的地震波，对附近地层，建(构)筑物所产生的一切破坏现象。b

地震波的组成：⎧⎧横波⎪

体波〈⎩纵波地震波的组成〈表面波〈波波夫利拉瑞Blasting

Engineering爆破安全要求爆

破

工

程体积波是在岩体内传播，包括纵波和横波两种。纵波的特点是周期短，振幅小和传播速度快。横波是周期长，振幅较大，传播速度比纵波小；表面波可分为瑞利波和拉夫波。拉夫波与横波相似，质点仅在水平方向作剪切变形，拉夫波不经常出现，只是在半无限介质上且至少覆盖有一层表面层时才会出现。瑞利波的特点是介质质点在与波传播方向平行的竖直平面内沿椭圆轨道作后退式运动，它的振幅和周期较大，衰减较慢，传播速度比横波稍慢。体积波使岩石产生伸缩和扭曲变形，是爆破时造成岩石破裂的主要原因。表面波特别是其中的瑞利波，由于它的频率低衰减慢，携带的能量较多，是造成地震破坏的主要原因。Blasting

Engineering

第二节

爆破地震效应与安全设防爆

破

工

程α

，K值可以在现场通过小型爆破试验确定，也可参见表9-1选取。表9-1

爆区不同岩性的K、α

值岩性坚硬岩石中硬岩石软岩石K50~150150~250250~350α1.3~1.51.5~1.81.8~2.02

描述地震波的物理量位移、速度、加速度，多用速度表示：Blasting

Engineering

第二节

爆破地震效应与安全设防V

=K

(Q

1

/

3

/R

)α爆

破

工

程3

爆破地震效应的观测爆破振动效应观测包括宏观观测和仪器观测两种方

法。a

宏观观测：

一般根据观测的目的，在爆破振动影响范

围内和仪器观测点附近选择有代表性的构筑物，在爆破

前后用目测、照相和录相等手段，把观测对象的特征用

文字或图像进行记录，以对比爆破前后被观测对象的变

化情况，估计爆破振动的影响程度。b

仪器观测：观测系统包括拾震器、记录仪和便于记录而设置的衰减器或放大器。典型的观测系统组成框图，如图9-1所示。Blasting

Engineering

第二节

爆破地震效应与安全设防拾震器放大器A/D转换记录器微处理计算机图9-1测试系统框图爆

破

工

程(a)最大振幅及对应的振动周期确定(b)爆破振动延续时间和波速的测定图9-2爆破地震波波形分析示意图对爆破地震波波形图的分析，可得到位移、速度、加速度、延时时间、波速。Blasting

Engineering

第二节

爆破地震效应与安全设防爆

破

工

程4

爆破振动的安全判据：地面建筑物的爆破振动判据，采用保护对象所在地点峰值振动速度和主振

频率；水工隧道、交通隧道等的爆破振动判据，采用保护对象所在地点峰值振动速度。5

爆破地震效应的安全设防a

爆破振动的安全距离：

R安全＝(K

/

V安全

)

Q

b

一次爆破允许的安全装药量：Q

安全＝R3

⋅(K/V安全

)−3

/

αBlasting

Engineering

第二节

爆破地震效应与安全设防爆

破

工

程c

减震措施：(1)大力推广多段毫秒起爆，分段越多，爆破振动越小。合理选取毫秒延迟起爆的间隔时间和起爆方案，可保证爆破后的岩石能得到充分松动，消除爆破的夹制条件。(2)合理选取爆破参数和单位炸药消耗量。单位炸药消耗量过高会产生强烈的振动和空气冲击波。单位炸药消耗量过低则会造成岩石的破碎效果不好，大部分能量消耗在振动上。合理的爆破参数和单位炸药消耗量应通过现场的试验来确定。(3)为了防止爆破振动破坏露天边坡，应推广预裂爆破。(4)在露天深孔爆破中，防止采用过大的超深，过大的超深会增加爆破的振动；(5)根据需要，在爆破点与保护设施之间开挖一定深度和宽度的防震沟，削弱地震波的传播强度。Blasting

Engineering

第二节

爆破地震效应与安全设防爆

破

工

程第三节

爆炸空气冲击波效应与安全设防1

爆炸空气冲击波a

概念：炸药爆炸所产生的空气冲击波是一种在空气中传播的压缩波。b

形成：

裸露药包在空气中爆炸产生的高压气体冲击压缩药包周围的空气，或者由于装填在炮眼、深孔和药室中的药包爆炸产生的高压气体通过岩石中的裂缝或孔口泄漏到大气中，冲击压缩周围

的空气。c

特点：具有比自由空气更高的压力，常常也会造成爆区附近建筑物的破坏、人类器官的损伤和心

理反应。Blasting

Engineering爆破安全要求爆

破

工

程(1)爆炸空气冲击波的形成和传播a

形成：空气爆炸压缩空气超声速冲击波

声波b

传播：强度减弱、频率降低。在远离爆炸中心的地方以低频成分的冲击波为主，这是造成远离爆炸中心的建筑物发生破坏的原因。c

衰减：气体膨胀的惯性效应所引起的过渡膨胀会产生压力低于大气压的稀疏波，稀疏波尾随于冲击波后传播，不断削弱冲击波强度。在冲击波中由于压缩的不可逆性，会发生能量的弥散，机械能转变为热能，也导致波的强度下降，同时，在波的传播过程中，被波卷入的空气质量的增加，也加速了空气冲击波的衰减，最终变为声波。Blasting

Engineering

第三节

爆炸空气冲击波效应与安全设防爆

破

工

程(2)爆炸空气冲击波的超压计算冲击波的破坏作用主要是其中的压缩部分引起的，由

波阵面上的超压值∆P超压决定。∆P＝P－P0a

裸露药包爆破超越计算平坦地下形：

Q

Q

3

Q

3井下隧道式巷道计算：

ΔP

=

12Q

/

VBlasting

Engineering

第三节

爆炸空气冲击波效应与安全设防ΔP

=14+4.3

+1.1R

3

R

2

R爆

破

工

程21b

钻孔爆破超压计算露天钻孔爆破：

β地下采矿爆破：首先按能量等效原理计算爆破中转变为空气冲击波的炸药量：转换系数η

，深孔爆破取η

=0.08~0.12，浅孔

爆破取η=0.05~0.1Blasting

Engineering

第三节

爆炸空气冲击波效应与安全设防ΔP

=

Ks

⎛⎜

Q1

/

3

⎞⎟Q'=ηQ爆

破

工

程⎝R

⎠(

3)

爆炸空气冲击波的观测a

分电子测试仪和机械测试仪两大类。前者的测量精度

高，灵敏度较好；后者的结构简单，使用方便，但精度较

低。b

电子测试系统一般包括：传感器、信号放大器和记录装置，图9-3

。Blasting

Engineering

第三节

爆炸空气冲击波效应与安全设防图9-3是一典型的测试系统框图压电晶体式传感器前置放大器记录仪爆

破

工

程2

爆炸空气冲击波的破坏作用与安全设防a

安全标准：对人0.02×105Pa

、对物见教材表9-3b

安全距离：空气冲击波安全允许距离，应根据保

护对象、所用炸药品种、地形和气象条件由设计确定。露天裸露爆破大块时，一次爆破的炸药量不应大于

20kg

，安全允许距离为：Blasting

Engineering第三节爆炸空气冲击波效应与安全设防R

k

=

253

Q

爆

破

工

程c

设防措施爆破空气冲击波的控制方法与预防措施：(1)

避免裸露爆破，在居民区更需特别重视，

导爆索要掩

埋20cm或更大深度，一次爆破孔间延迟不要太长，以免前

排带炮使后排变成裸露爆破。(2)

保证堵塞质量，特别是第一排炮孔，如果掌子面出现

较大后冲，必须保证足够的堵塞长度，对水孔要防止上部药

包在泥浆中浮起。(3)

重视异常地质现象，采取必要措施。例如断层，张开

裂隙处要间隔堵塞，溶洞及大裂隙外要避免过量装药。

(4)在设计中要考虑避免形成波束。

(5)地下巷道爆破，可利用障碍、阻波墙、扩大室等结构

来减轻巷道空气冲击波；

(6)在爆破点与保护物之间构筑障碍物，阻挡空气冲击波

传播，削弱冲击波对保护物的破坏能力。Blasting

Engineering

第三节

爆炸空气冲击波效应与安全设防爆

破

工

程第四节

爆破飞石效应与安全设防a

个别飞石的飞散距离与爆破方法、爆破参数(特别是

最小抵抗线的大小)、堵塞长度和堵塞质量、地形、地

质构造(如节理、裂隙和软夹层等等)以及气象条件等

有关。由于爆破条件复杂，要从理论上计算个别飞石的

飞散距离是十分困难的，一般常用经验公式或根据生产

经验来确定，只能经验计算飞石距离。1

硐室爆破飞石的安全距离计算a

估算：R

f

=20n2

WKfb

非抛掷爆破飞石的安全距离：对设备和建筑物的安全距离，由设计确定，一般不小于人员

安全距离的一半，不大于人员安全距离。Blasting

Engineering爆破安全要求爆

破

工

程2

飞石的安全设防措施(1)

设计合理，施工质量验收严格，

避免单耗失

控，是控制飞石危害的基础工作。(2)

慎重对待断层、软弱带、张开裂隙，成组发育的

节理，溶洞采空区、覆盖层等地质物构造，采用间隔堵

塞，调整药量，避免过量装药等措施。(3)

保证堵塞质量，不但要保证堵塞长度，而且保证

堵塞密实。(4)多排爆破时，要选择合理的延迟时间，防止因前

排常炮造成后排最小抵抗线大小与方向失控。(5)城市爆破尽量采用松动爆破方式，同时对被爆体

进行覆盖，以及对保护对象的重点覆盖和人员防护。Blasting

Engineering

第四节

爆破飞石效应与安全设防爆

破

工

程第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理1

早爆预防a

概念：在爆破施工中，爆破装药在正式起爆前的意外爆

炸叫早爆。b

后果：轻则影响爆破工作的顺利完成，重则导致严重的

安全事故。爆破网路中的外来电流，如杂散电流、静电感应电流、雷电、射频电流等达到一定强度时都可能引起雷管早爆，因此必须进行预防。Blasting

Engineering爆破安全要求爆

破

工

程(1)

杂散电流及预防a

来源：来自电爆网络之外的电流，容易发生早爆

。外来电源有：•动力或照明电路的漏电，•隧道施工运输或井下架线电机车牵引网络的漏电，•高压线路的杂散电流等。b

预防措施：•现场测试杂散电流；•减少杂散电流的来源；•正确进行起爆操作；•使用抗杂散电流的电雷管或非电雷管起爆网路系

统。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程(2)

静电及预防a

来源：绝缘物质上携带的相对静止的电荷，由不同的物体接触摩擦时在物质间发生电子转移而形成的带电

现象。表现为高电压、小电流，静电电位高达几kV，甚

至几十kV。除正常电流引起静电外，固体颗粒的运动，特别是在干燥条件下的颗粒运动，也将产生静电。当今，装药

车、装药器的使用已越来越普遍，用压气输送炸药，可能产生静电。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程b

预防措施：•采用专用半导体材料软管；•对装药工艺系统采用良好的接地装置

；•抗静电雷管；•预防机械产生的静电影响。•采用非电起爆网路或系统。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程(3)

雷电的预防a

来源：

雷电形成电磁感应，雷电形成静电感应

。b

预防措施：•爆区附近出现雷电时，停止地面或地下爆破作业，一切人员必须撤到安全地点；•雷雨天和雷击区不得采用电力起爆法

；爆炸库和有爆炸危险的工房，必须安设避雷装置。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程(4)

射频电流及预防a

来源：无线广播、雷达等发射的射频

，引发雷管的电。b

预防措施：•确定合理的安全距离；•在有发射源附近运输电雷管或在运输工具装有无线发射机时，应将电雷管装入密闭的金属箱中；•对民用或不重要的发射机，可进行协调临时关闭，停止工作；•手持式或其它移动式通讯工具进入爆区应事先关闭；•采用非电起爆网路。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程流(5)感应电流及预防a

来源：存在一定强度的电磁场产生感应电流，具有较大的危险性。b

预防措施：•电爆网路平行输电线路时，应尽可能远离；•两根母线、连接线尽量靠近；•炮孔间尽量采用并联，少采用串联；•采用非电起爆网路。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程2

拒爆的预防与处理(1)

拒爆的原因a

概念：爆破工程中，装药未能按设计要求起爆的现象叫拒爆。b

分类：•整个网路未爆；•部分网路未爆；•或分为雷管未爆；•雷管爆炸但未能起爆炸药；•仅有少量炸药爆炸。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程c

拒爆产生的分类及原因①雷管方面：雷管受潮，使用了非同厂同批生产的雷管，或雷管电阻值之差大于0.3Ω；质量不合格，又未经质量性能检测。②起爆电源：起爆电流太小，或通电时间过短；起爆器内电池电压不足；起爆器充电时间过短；交流电压

低

。③爆破网路：电阻太大；爆破网路错接或漏接

；爆破网路有短接现象；爆破网路漏电、导线破损并与积水或泥浆接触；部分网路被先爆炮孔产生的飞石砸坏。④炸药：超过有效期，或保管不善，受潮变质，发生硬化；粉状混合炸药装药时药卷被捣实，使密度过大。⑤另外两个原因：药卷与炮孔壁之间的间隙不合适，存

在间隙效应；药卷之间接触不好，被岩粉等阻隔。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程(2)

拒爆的预防：•要注意选用同厂同批生产的电雷管，剔出断路或电阻值不稳定的雷管，把雷管按阻值的大小分类，所使用的同批同一网路康铜桥丝雷管电阻值差不得超过0.3A，镍铬桥丝雷管的电阻值差不得超过0.8欧。•有水的炮眼，最好使用抗水型炸药，也可以使用防水套。•装药前，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，再用木质或竹质炮棍

将药卷轻轻推入，使各药卷必须彼此密接就可。•通过计算选择起爆能力与爆破网络匹配的电源。发爆器不得受潮，使用高质量的电池，不使用过期的或劣质的电池。•联线后检查整个线路，查看有无联错或漏联；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，实测的总电阻值与计算值之差应小于10%。•对导爆管雷管的非电起爆网路，连接质量尤其重要，必须对器材质量检测和连接操作中的每个细节认真、仔细，确保准确无误。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程(3)

拒爆处理a

处理程序：及时上报或处理；处理前应在现场设立危险标志，并采取相应的安全措施，无关人员不得接近。b

处理方法

①裸露爆破的拒爆处理：去掉部分封泥，安置新的起爆药包，加上封泥起爆；如发现炸药受潮变质，则应将变质炸药取出销毁，重新敷药起爆。②浅孔爆破的拒爆处理：确认起爆网路完好时，可重新起爆。③深孔爆破的拒爆处理：爆破网路未受破坏，且最小抵抗

线无变化者，可重新联线起爆；最小抵抗线有变化时，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再联线起爆。④硐室爆破的拒爆处理：经检查正常仍能起爆者，应重新

测量最小抵抗线，重划警戒范围，联线起爆。Blasting

Engineering

第五节

早爆的预防及拒爆的预防与处理爆

破

工

程第六节

爆破器材安全管理a

爆破器材各种炸药、雷管、导火索、导爆索、非电导爆系统、起爆药和爆破剂等。为了确保安全，使用爆破器材的单位要特别注意爆破器材的储存和保管工作。按照爆破安全规程，建立爆破器材库，并要有专人管理，不得任意存放，严禁将爆破器材分发给承包户或个人保存。严防炸药变质、自爆或被盗窃而导致重大事故。1

爆破器材的储存与保管爆破器材库分为矿区总库和地面分库。总库专对地面分库

或井下爆破器材库供应炸药，禁止从总库将炸药直接发

放给放炮员。Blasting

Engineering爆破安全要求爆

破

工

程•总库炸药不得超过本单位半年生产用量，起爆器材不得超过一年生产用量；•地面分库分库存储的炸药不得超过本单位3个月生产用量，起爆器材不得超过半年生产用量。•井下库炸药为3天生产用量，起爆器材为10天生产用