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1、第 十 章爆破安全技术在冶金、铁道、煤炭、化工、建材等部门长期执行各自系统的爆破安全暂行规程，取得大量经验教训的基础上，国家标准局于1987年颁布了爆破安全规程，国家技术监督局于1992年颁布了大爆破安全规程和拆除爆破安全规程。上述三个规程贯彻了国家的安全生产方针，是在我国境内一切从齐民用爆破工作的人员、单位及其主管部门必须遵守的国家标准。鉴于篇幅所限，本章仅对 爆破安全规程、大爆破安全规程和拆除爆破安全规 程中与铁路工程爆破及爆破作业人员关系密切的一些技术问题进行讨论。第一节 爆破工程分级大爆破和拆除爆破工程对爆区周围的环境影响较大，如果管理不善，容易出现严重的爆破事故，为此大爆破安全规程和
2、拆除爆破安全规程分别对相应的爆破工程进行了分级。不同级别的爆破工程必须由符合规定的设计单位和施工单位承担。一、大 爆破大爆破 (largesCaleblaSt)是指碉室爆破或一次用药量较大的深孔爆破。1分 级根据大爆破的形式和一次爆破总装药量把大爆破分为A、B、C、D四级，分级应符合表10-1的规定。根据爆破工程的复杂程度，可适当提高级别。2设计资格(1)承担A、B级大爆破的单位，必须符合下列条件:1、高级技术职称的爆破工程技术人员不少于2人;2、进行C级大爆破3次以上和具有B级以上 (含B级)大爆破施工经验;3、持有部级主管部门同意该一且篓枣堡坠鳖汁证书或批文。(2)承担C级大爆破设计的单位
3、，必须符合下列条件: 1、高级技术职称的爆破工程技术人员不少于1人;2、承担过3次以眪D级大爆破设计和具有C级以上 (含C级)大爆破施工经验;3、持有部级主管部门同意该单位进行C级大爆破设计证书或批文。(3)承担D级大爆破设计的单位，应符合下列条件:1、申级以上技术职称的爆破工程技术人员不少于2人;2、有进行一般爆破设计和大爆破施工的经验;3、持有有关部门批准的设计证书或批文。二、拆除爆破拆除爆破 (explOSivedemolition)是指以拆除地面、地下和水下建 (构)筑物为目的的控制爆破。1分 级根据拆除物周围环境条件、拆除对象类别以及炸药用量的多少，将爆破规模分为A、B、C三级。(1
4、)有下列情形之一者为A级:1、环境十分复杂，爆破可能危及国家一、二级保护文物、极重要的设施、极精密仪器和重要建 (构)筑物;2、拆除的楼房高度超过10层、烟囱(或塔)的高度超过80m。3、一次爆破的炸药用量多于2OOkg。(2)有下列情形之一者为B级:1、环境复杂，爆破可能危及国家三级保护文物、居民楼房和厂房;2、拆除的楼房高度为510层、烟囱(或塔)的高度为50一80m;3、一次爆破的炸药用量为502OOkgo(3)符合下列情况者为C级:1、环境不复杂，爆破不会危及周围的建 (构)筑物;2、拆除的楼房高度低于5层、烟囱(或塔)的高度低于5Om;3、一次爆破的炸药用量少于5Okgo2承担资格承
5、担爆破拆除的单位，必须持有所在地县、市公安局签发的爆炸物品使用许可证。(1)承担A级拆除爆破设计与施工的单位，必须符合下列条件:1、高级技术职称的爆破工程技术人员不少于2人;2、具有B级以上拆除爆破设计与施工经验。(2)承担B级拆除爆破设计与施工的单位，必须符合下列条件:1、高级技术职称的爆破工程技术人员不少于1人;2、具有C级以上拆除爆破设计与施工经验。(3)承担C级拆除爆破设计与施工的单位，必须符合下列条件:1、中级技术职称的爆破工程技术人员不少于2人;2、参与过一般拆除爆破的设计或施工，具有一般的拆除爆破经验。(4)任何个人不得承担拆除爆破工程。第二节 爆破安全距离爆破安全距离是指起爆装
6、药时人员或其他保护对象与爆炸源之间必须保持的最小距离。确定爆破安全距离的目的是为了限制爆破有害效应对周围环境的影响，确保人员和建 (构)筑物及其他保护对象的安全。在爆破安全距离一定的条件下，可以反算齐发爆破的总装药量或延期爆破中最大一段的起爆药量，从而有效地控制爆破有害效应对周围环境的影响。爆破有害效应包括爆破地震、冲击波、个别飞石、毒气和爆破噪声等。各种有害效应随传播距离而衰减的规律不同，相应的爆破安全距离也不同，因此应分别计算每种有害效应的安全距离，然后取其中的最大值作为确定警戒范围均依据。一、爆破地震安全距离爆破地震波的作用有可能引起地面或地下建筑物、构筑物的破裂、倒塌，或导致路堑边坡滑
7、坡、隧道冒顶片帮等灾害的发生。目前国内外多采用爆破地震波垂直振动速度作为衡量爆破地震的破坏强度判别标准。安全振动速度是被保护物受到爆破振动作用而不产生任何破坏 (抹灰掉落、开裂等)的质点垂直振动速度峰值。通常，安全振动速度应以被保护物的临界破坏速度除以一定的安全系数来求算，或根据实际统计资料确定。爆破安全规程对主要类型的建 (构)筑物地面质点的安全振动速度作出了相应规定。1土窑洞、土坯房、毛石房屋:1.0cm/s2一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物:23cm/s3钢筋混凝土框架房屋:5 cm/s4水工隧洞:lO cm/s5交通隧洞:l5 cm/s6矿山巷道:围岩不稳定，但有良好支护时lO cm/
8、s;围岩中等稳定有良好支护时2O cm/s时;围岩稳定元支护时30 cm/s。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，这段距离称为爆破地震安全距离。爆破地震安全距离可按式 (10-1)计算: (10-1)式中 R一一爆破地震安全距离，m;Q - 炸药量，kg，齐发爆破取总炸药量，延期爆破取药量最大一段的炸药量;U - 安全振动速度，饥Vs;m - 药量指数，集中药包取1/3;K、a- 与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，可按表10-2选取，或由试验确定。工程实际中，更多的情况是爆源与需要保护的建筑物之间的距离R一定，要求在爆破地震振动速度不超过建筑物的地震安全速
9、度的前提下，求算齐发爆破允许的最大装药量或延期爆破药量最大一段的允许装药量。此时式 (10-1)可以表示为 (10-2)最大起爆药量Q一定时，还可以用式 (10-3)校核距爆源不同距离R处建筑物的地震振动安全速度U)即 (10-3)需要指出的是，式 (10-3)是用来求算埋置在地下的药包爆炸时，距爆源R处地面的振动速度，如图10-1所示。对于建筑物拆除爆破，由于药包往往布置在建筑物上，药包小而分散，并且总装药量都比较少，爆破时产生的地震波是通过建筑物及其基础向大地传播的。当地雇波传向大地时，强度己大大衰减，因而引起距爆源R处地面质点的振动速度远小于式 (10-3)的计算值 (图10-2)。另外
10、，爆破地震与天然地震相比，具有震动频率高、持续时间短和震源浅等特点，因此，不能用天然地震烈度来比照爆破地震效应的破坏情况。为了减少爆破地震波对爆区周围建筑物的影响，可以采取下列措施:1.采用不偶合装药结构，选用低威力、低爆速炸药。2避免药量过分集中，尽量使炸药均匀分布于被爆破的介质中。3采用微差爆破或秒延期爆破技术，限制齐发爆破的总装药量或延期爆破药量最大一段的装药量。4采取预裂爆破技术，或在爆源与需要保护的建筑物之间开挖减震沟槽。单排或多排的密集空孔也可以起到一定的减震作用。二、爆破冲击波安全距离 露天进行裸露爆破或用爆炸法销毁爆破器材时，炸药能量转化为空气冲击波的比例比其他方法要高得多，有
11、害效应的影响范围也更大。因此，爆破安全规程规定:露天裸露爆破时，一次爆破的炸药量不得大于20畦，并应按下式确定空气冲击波对在掩体内避炮作业人员的安全距离: (l0-4)式中 R- 空气冲击波对掩体内人员的安全距离，m;Q - 次爆破的炸药量，kg。秒延期爆破时Q按各延期段中最大药量计算，毫秒延期爆破时，Q按一次爆破的总炸药量计算。与裸露爆破相比，药包埋人介质中爆破所产生的空气冲击波超压，压力上升速率和冲量都显著减少，对人员和建筑物的危害远小于个别飞散物和爆破地震形成的危害。因此，爆破安全规程规定:药包爆破作用指数托3的爆破作业，对人和其他被保护对象的防护，应首先核定个别飞散物和地震安全距离。空
12、气冲击波沿隧道、井巷传播时，比沿地面半无限空间的传播衰减要慢，故要求的安全距离也更大，具体的安全距离由施工单位所属的上级部门统一规定。对于地下大爆破的空气冲击波安全距离，应邀请专家研究确定，并经单位领导批准。为了预防空气冲击波的破坏作用，可采取以下措施:1避免使用裸露药包爆破;2保证堵塞长度和堵塞质量，避免出现冲炮;3当装药量较大时，可采用分次起爆或秒延期起爆;4在隧道中进行大规模爆破时，可用砂袋、木材等堆砌成阻波墙或阻波堤，以削弱空气冲击波的强度;5适当加大爆破点下风方向的安全距离。三、爆破飞石安全距离爆破飞石系指爆破时被爆物体中脱离主爆堆而飞散较远的个别碎块。爆破飞石的飞行方向和飞行距离难
13、以准确计算，会给爆区附近的人员、建筑物及设备造成严重威胁，特别是露天大爆破和二次破碎爆破造成的飞石事故更多，因此应加以严格控制和防范。爆破飞石产生的原因主要有以下儿个方面:1爆破产生的多余爆生气体能量作用于个别碎石上，使其获得较大的动能而飞散;2被爆介质不均匀，如有软弱面、混凝土浇筑结合面、石砌体砂浆结合面或地质构造面时，会在这些软弱部位产生飞石;3爆破作用指数或炸药的单位耗药量取得过大，最小抵抗线由于设计或施工的误差导致其实际值变小或方向改变等，也会产生飞石。4堵塞长度小于最小抵抗线，或堵塞质量不好，堵塞物沿堵塞通道飞出，形成飞石。爆破产生个别飞石的距离与爆破参数、堵塞质量、地形、地质构造、
14、气象 (风向和风速)等因素有关。爆破 (抛掷爆破除外)时，个别飞散物对人员的安全距离不得小于表10-3的规定。对设备或建筑物的安全距离，应由设计确定。当爆破飞石接近地面时的动能大于80J时，即可造成人员伤亡;当其达到几百焦耳时，可使建筑物破坏。人们根据大量的工程实践总结出了许多经验公式。我国在计算抛掷爆破时，对个别飞石飞行最远距离的计算多采用以下经验公式: (l0一5)式中 k- 安全系数，与地形、风向等因素有关，一般取10一15;n-爆破作用指数;W - 最小抵抗线，m。个别飞石是露天爆破产生的主要有害效应之一。为防止人员或其他保护对象受到伤害，主要采取以下措施:旺采取控制爆破技术缩小危险区
15、，合理确定爆破参数，特别注意最小抵抗线的实际长度和方向，避免出现大的施工误差;2为必须在危险区内工作的人员设置掩体;3使人员和可移动保护对象撤出飞石影响区域。第三节 盲炮的预防及处理盲炮 (misfire)又称为瞎炮，是指预期发生爆炸的炸药末发生爆炸的现象。炸药、雷管或其他火工品不能被引爆的现象称为拒爆 (fdl皿eeXplmion)。一、盲炮产生的原因1火雷管拒爆产生盲炮(1)火雷管导火索药芯过细或断药、加强帽堵塞，导火索和火雷管在运输、贮存或使用中受潮变质，火雷管与导火索连接不好等，造成雷管瞎火。 ;(2)装药充填时不慎，使导火索受损或与雷管拉脱;点炮时漏点、响炮顺序不当等产生 、1盲炮。
16、2电力起爆产生盲炮(1)电雷管的桥丝与脚线焊接不好，引火头与桥丝脱离，延期导火索未引燃起爆药等。(2)雷管受潮或同一网路中采用不同厂家、不同批号和不同结构性能的雷管，或者网路电阻配置不平衡，雷管电阻差太大，致使电流不平衡，从而每个雷管获得的电能有较大的差别，获得足够起爆电能的雷管首先起爆而炸断电路，造成其他雷管不能起爆。(3)电爆网路短路、断路、漏接、接地或连接错误。(4)起爆电源起爆能力不足，通过雷管的电流小于准爆电流;在水孔中，特别是溶有钱梯类炸药的水中，线路接头绝缘不良造成电流分流或短路。3导爆索起爆产生盲炮(1)导爆索因质量问题或受潮变质，起爆能力不足。(2)导爆索药芯渗人油类物质。(
17、3)导爆索连接时搭接长度不够，传爆方向接反，联成锐角，或敷设中使导爆索受损;延期起爆时，先爆的药包炸断起爆网路。4导爆臂起爆系统拒爆产生盲炮(1)导爆管内药中有杂质，断药长度较大 (断药15Cm以眪)0(2)导爆管与传爆管或毫秒雷管连接处卡口不严，异物 (如水、泥砂、岩屑)进入导爆管。管壁破损，管径拉细;导爆管过分打结、对折。(3)采用雷管或导爆索起爆导爆管时捆扎不牢，四通连接件内有水，防护覆盖的网路被破坏，或雷管聚能穴朝着导爆管的传爆方向，以及导爆管横跨传爆臂等。(4)延期起爆时首段爆破产生的振动飞石使延期传爆的部分网路损坏。二、盲炮的预防1爆破器材要妥善保管，严格检验，禁止使用技术性能不符
18、合要求的爆破器材。2同一串联支路上使用的电雷管，其电阻差不应大于080，重要工程不超过03n。3不同燃速的导火索应分批使用。4提高爆破设计质量。设计内容包括炮孔布置、起爆方式、延期时间、网路敷设、起爆电流、网路检测等。对于重要的爆破，必要时须进行网路模拟试验。5改善爆破操作技术，保证施工质量。火雷管起爆要保证导火索与雷管紧密连接，雷管与药包不能脱离;电力起爆要防止漏接、错接和折断脚线，网路接地电阻不得小于lX1OQ，并要经常检查开关和线路接头是否处于良好状态。6在有水的工作面或水下爆破时，应采取可靠的防水措施，避免爆破器材受潮。必要时，应对起爆器材进行水下防水试验，并在连接部位采取绝缘措施。三
19、、盲炮的处理方法1裸露爆破盲炮处理处理裸露爆破的盲炮，允许用手小心地去掉部分封泥，在原有的起爆药包上重新安置新的起爆药包，加上封泥起爆。2浅眼爆破盲炮处理(1)经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆。(2)打平行眼装药爆破。平行眼距盲炮孔口不得小，0.3屿 对于浅眼药壶法，平行眼距盲炮药壶边缘不得4h05耻 为确定平行眼的方向允许从盲炮口取出长度不超过加血酌填塞物。(3)用木制、竹制或其他不发生火星的材料制成的工具，轻轻地将炮眼内大部分填塞物拘出，用聚能药包诱爆。(4)在安全距离外用远距离操纵的风水管吹出盲炮填塞物及炸药，但必须采取措施，回收雷管。(5)盲炮应在当班处理。当班不能处理或未处
20、理完毕，应将盲炮情况 (盲炮数目、炮眼方向、装药数量和起爆药包位置、处理方法和处理意见)在现场交接清楚，由下一班继续处理。工拆除爆破盲炮处理(1)严禁从盲炮中拉出电雷管脚线或导爆管。(2)采取措施消除由于爆破条件变化而出现的不安全因素，在所有人员撤至安全区域后，方可按常规起爆要求进行第二次起爆。(3)从盲炮中收集的未爆药相残留雷管，应在爆破工作领导人同意后及时处理销毁，将每个盲炮的位置、药量及当时的状况逐一记录、存档。4深孔爆破盲炮处理(1)爆破网路朱受破坏且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆;最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后联线起爆。(2)在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径
21、处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工作领导人确定。 (3)所用炸药为非抗水硝铰类炸药且孔壁完好者，可取出部分填塞物，向孔内灌水使之失效，然后作进一步的处理。5碉室爆破盲炮处理(1)如能找出起爆网路的电线、导爆索或导爆管，经检查正常仍能起爆者，可重新测量最小抵抗线，重画警戒范围，联线起爆。(2)沿竖井或平碉清除填塞物，重新敷设网路，联线起爆或取出炸药和起爆体。第四节 电力起爆中早爆事故的产生与预防爆炸材料 (或炸药装药)比预期时间提前发生爆炸的现象称为早爆 (Pre砸tUeexplO-sion)。采用电力起爆时，由于起爆网路在空间形成了一定的闭合线路，如果电路中有电流通过，就有可能导致早爆事故
22、的发生。在电力起爆中引发早爆事故的因素主要有高压电、静电、雷电、射频电和杂散电流等。一、高压电引起的早爆与预防高压电在其输电线路、变压器和电器开关的附近，存在着一定强度的电磁场，如果在高压线路附近实施电爆，就可能在起爆网路中产生感应电流，当感应电流超过一定数值后，就可引起电雷管爆炸，造成早爆事故。爆区距离高压线路的最小安全距离如表10-4所示。为防止感应电流造成早爆事故，可采取以下措施:1尽量采用非电起爆系统;2当电爆网路平行于输电线路时，两者的距离应尽可能加大;3两条母线、连接线等，应尽量靠近，以减小线路圈定的面积;4人员撤离爆区前不要闭合网路及电雷管。二、静电引起的早爆与预防机械运输、化纤
23、或绝缘物相互摩擦、压气装药、压气输料等都可产生静电。当静电积累到一定程度时，就可能引爆电雷管，造成早爆事故。实验证明，炮孔中爆破线上、炸药上以及施工人员穿的化纤衣服上都能积累静电，特别是使用装药器装药时，静电可达20一3OkV。静电的积累还受喷药速度、空气相对湿度、岩石的导电性、装药器对地电阻、输药管材质等因素的影响。减少静电产生的主要技术措施有以下几个方面:八用装药器装药时，在压气装药系统中要采用半导体输药管，并对装药工艺系统采用良好的接地装置;2易产生静电的机械、设备等应与大地相接通，以疏导静电;3在炮孔中采用导电套管或导线，通过孔壁将静电导人大地，然后再装人雷管;4采用抗静电雷管;5施工
24、人员穿不产生静电的工作服。三、射频电引起的早爆与预防由广播电台、电视台、中继台、无线电通讯台、转播台、雷达等发射的强大射频能，可在电爆网路中产生感应电流。当感应电流超过某一数值时，会引起早爆事故。在城市控制爆破中，采用电爆网路起爆时更应加以重视。应了解爆区附近有无射频能源，如有应了解各种发射机的功率和频率，并用射频电流表或检测灯进行检测。拆除爆破安全规程对爆区距射频发射天线的最小安全距离作了具体规定。为了防止由于射频电引起早爆，可采取以下技术措施:1要调查爆区附近有无广播、电视、微波中继站等电磁发射源，有无高压线路或射频电源。必要时，在爆区用电引火头代替电雷管，做实爆网路模拟试验，检测射频电对
25、电爆网路的影响。在危险范围内，应采用非电爆破。2爆破现场进行联络的无线电话机，宜选用超高频的发射频率。因频率越高，在爆破回路中的衰减也越大。应禁止流动射频源进人作业现场。己迸人且不能撤离的射频源，装药开始前应暂停工作。四、杂散电流 straycurrent)弓1起的早爆与预防所谓杂散电流，是指由于泄漏或感应等原因流散在绝缘的导体系统外的电流。杂散电流一般是由于输电线路、电器设备绝缘不好或接地不良而在大地及地面的一些管网中形成的。在杂散电流中，由直流电力车牵引网路引起的直流杂散电流较大，在机车起动瞬间可达数十安培，风水管与钢轨间的杂散电流也可达到几安培。因此，在上述场合施工时，应对杂散电流进行检
26、测。当杂散电流大于30n认 时，应查明引起杂散电流的原因，采取相应的技术措施，否则不允许施爆。对杂散电流的预防可采用以下措施:一是减少杂散电流的来源，如对动力线加强绝缘，防止漏电，一切机电设备和金属管道应接地良好，采用绝缘道碴、焊接钢轨、疏干积水及增设回馈线等;二是采用抗杂散电雷管，或采用非电起爆系统等。五、雷电引起的早爆及其预防由于雷电具有极高的能量，而且在闪电的一瞬间产生极强的电磁场，如果电爆网路遭到的直接雷击或雷电的高强磁场的强烈感应，就极有可能发生早爆事故。雷电引起的早爆事故有直接雷击、电磁场感应和静电感应三种形式。对雷电引起的早爆事故，可采用以下措施:1采用非电起爆;2采用电爆时，在
27、爆区设置避雷或预报系统;3装药、联线过程中遇有雷电来临征兆或预报时，应立即拆开电爆网路的主线与支线，裸露芯线用胶布捆扎，并对地绝缘，爆区内一切人员迅速撤离危险区。第五节 爆破产生的其他有害效应一、爆破有官气体的产生与预防炸药在爆炸或燃烧后会生成NO、NQ、叨S、SQ、叨、CQ等有害气体，当这些有害气体的含量超过某一限值时，就会危害人的身体健康。因此，在爆破中，特别是在碉室爆破、隧道掘进爆破中，应对爆破有害气体予以足够的重视。地下爆破作业点的有害气体浓度不得超过表10-5的标准。为减少爆破有害气体的危害，可采取以下措施:1尽量采用零氧平衡或接近零氧平衡的炸药，减少爆破有害气体产生量;2如果爆破点
28、附近有井巷、隧道、排水涵洞及独头巷道时，要考虑有害气体沿爆破裂隙或爆堆扩散的可能性，加强防范，以免产生炮烟中毒;3进行爆破时，要加强通风和爆破后有害气体的检测，以免炮烟熏人。二、爆破噪声爆破噪声是指由于爆破而产生的刺耳的声音。它是爆破空气冲击波的继续，是冲击波引起气流急剧变化的结果。实践证明，在进行露天工程爆破时，在爆源近区形成空气冲击波，远区形成的声波即爆破噪声。随着爆破技术的不断推广，特别是在人口稠密的城市进行控制爆破时，爆破噪声对周围环境影响很大，己逐渐引起了人们的重视。目前，各个国家提出的噪声控制标准还不统一。美国环保局曾提出以85扔为标准;美国矿务局规定128相为安全限;美国杜邦公司
29、认为，爆破噪声低于115旺时只有少数人诉讼。我国湖北省爆破学会规定，在市区爆破时，距爆源20m以外噪声应限制在90佣以下。对爆破噪声的预防和爆破空气冲击波的预防措施基本相似，此外加强堵塞、反向起爆等也可起到一定作用。本章小结爆被分级是为了更好地对爆破工程进行智理。不同级别的爆破应有相应资格的单位进行设计和施工，这样更有利于减少爆被事故的发生，增强爆破的安全性。大爆破按其爆被形式和一次爆被总装药量分为A、B、C、D四级;拆除爆被则根据拆除物周围环境务件、拆除对象类别以及炸药用量分为A、B、C三级。在爆平中，由于伴随产生爆被地震、冲击波、个别飞石、毒气和爆被噪声，为了保护人员安全和建 (构)筑物不被被坏，应使人员和建 (构)筑物距爆被中心保持一定的临界距离，此距离称为爆被安全距离。盲炮是爆破工程中经常遇到的问题，它是危及人员安全的一个重要因素，如呆操作不当将引起事故。高压电、雷击、射频电、杂散电流和静电，由于其可在电爆网路中产生电流，故可能引起早爆事故。爆被产生的有善气体也彤响人员的生命安全，特别在地下和隧道中施工更应加强通风，以免炮烟痹人。复习题1爆破分级的目的是什么?2什么是爆破安全距离?掌拉各种安全距离计算公式。3爆破飞石产生的原因有哪些?4如何控制与防护爆破飞石?5产生盲炮的原因有哪些?如何避克盲炮的产生?6如何预防电力起爆中的早爆事故?7减少爆破有害气体危害的措施有哪些?
