張九龍

(浙江安泰爆破工程有限公司， 浙江 臺州市 318050)

爆破飛散物是指爆破時個別或少量脫離爆堆，飛得較遠(yuǎn)的石塊或碎塊[1]。其飛散方向和距離具有不完全可控性，對爆區(qū)附近的人和物構(gòu)成一定的威脅。工程技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合工程實際情況，在設(shè)計、施工中對爆破飛散物采取一系列措施加以預(yù)防控制，以盡可能減少飛散物，降低爆破安全事故率。

1 主動控制

1.1 資料分析和現(xiàn)場勘查

在爆破設(shè)計前仔細(xì)分析工程相關(guān)的地質(zhì)地形資料、周邊環(huán)境資料、原設(shè)計資料，并根據(jù)現(xiàn)場勘查情況對資料進(jìn)行校核，然后進(jìn)行精細(xì)的設(shè)計施工。條件允許的情況下進(jìn)行小規(guī)模試爆，使爆破設(shè)計更安全合理。

1.2 準(zhǔn)確的工程測量

測量結(jié)果準(zhǔn)確是爆破設(shè)計精確安全的前提。測量人員應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)，可采用多點抽檢或多次重復(fù)測量等方法檢驗測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

1.3 完善的爆破設(shè)計方案

1.3.1 優(yōu)選爆破參數(shù)

(1) 抵抗線的位置、大小和方向。應(yīng)盡量使容易產(chǎn)生飛散物的方向不朝向需保護(hù)的人和物。施工中如發(fā)現(xiàn)最小抵抗線過小，可采用處理爆區(qū)作業(yè)面，改變鉆孔角度，分段裝藥，調(diào)整爆破順序和時間等技術(shù)措施。對于較大的底盤抵抗線，應(yīng)提前處理掉或在相應(yīng)部位補(bǔ)孔。

(2) 在滿足工程質(zhì)量的前提下，盡量降低炸藥單耗。單耗采用類比法或參照爆破條件相近的工程選取，情況復(fù)雜的可通過小范圍試爆或爆破漏斗試驗等方法確定。

(3) 嚴(yán)格控制裝藥量。裝藥量對爆破飛散物的產(chǎn)生有較大的影響。應(yīng)結(jié)合被爆體的物理性質(zhì)及周圍環(huán)境、自由面?zhèn)€數(shù)、炮孔參數(shù)、實測的抵抗線大小等確定合理的裝藥量，防止個別孔藥量過大而產(chǎn)生飛散物。

某文獻(xiàn)建議在計算裝藥量的公式中加入個別飛散物控制系數(shù)c，c值小于1.0，能使爆破的巖石松動而不飛散，坍塌而不拋散。經(jīng)實踐，巖石堅硬取c=0.7～0.8，中等堅硬取c=0.5～0.6，軟弱取c=0.3～0.4，裂縫發(fā)育取小值，反之取大值[2]。

(4) 安全可靠的起爆網(wǎng)路。為保證可靠起爆，盡量采用多套起爆網(wǎng)路。采用導(dǎo)爆索起爆時容易破壞炮孔的填塞，從而產(chǎn)生較多的孔口飛散物。

選取合理的起爆順序和起爆時差，可以調(diào)整最小抵抗線的方向，避免出現(xiàn)跳段現(xiàn)象；還可以利用先起爆藥包破碎的介質(zhì)阻擋后起爆藥包產(chǎn)生的飛散介質(zhì)，從而使飛散物的數(shù)量減少，飛散距離縮短。實踐表明，微差間隔時間為25～50 ms比較合適，“V”形起爆網(wǎng)路產(chǎn)生的飛散物相對較少。在選擇微差網(wǎng)路的毫秒雷管的段別時，應(yīng)考慮到雷管的延時誤差以避免產(chǎn)生跳段現(xiàn)象。為避免同段別雷管延時誤差的影響，在同一爆破部位采用1～10段的同段毫秒雷管，可以利用藥包間的阻擋防護(hù)作用，并防止先起爆藥包把后起爆藥包的覆蓋防護(hù)物掀開[3]。在爆破現(xiàn)場對設(shè)計的起爆順序進(jìn)行復(fù)核，防止出現(xiàn)炮孔夾制、帶炮、改變后爆孔的抵抗線等現(xiàn)象。

(5) 采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)。在設(shè)計時根據(jù)爆區(qū)的地形地質(zhì)條件，采用不耦合裝藥，小孔徑分散裝藥，分段裝藥等裝藥結(jié)構(gòu)。遇到局部抵抗線過小的炮孔，自由面較松動破碎的炮孔，多臨空面的炮孔，節(jié)理裂隙、夾層、斷層、巖縫、空洞等軟弱面，前排自由面有凹陷等情況，應(yīng)對鉆孔位置、鉆孔方向、裝藥量、裝藥位置、裝藥結(jié)構(gòu)、炸藥類型等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。將炸藥避開薄弱部位進(jìn)行布置，盡量避免藥包各方向的抵抗線相差過大，盡可能地消除不良地質(zhì)條件的影響，使炸藥的能量得到充分利用。

1.3.2 選擇合適的炸藥類型

盡量采用爆速低、猛度低的炸藥，避免爆后的巖塊過破碎引起遠(yuǎn)距離飛散物。炸藥的波阻抗接近或略大于巖石的波阻抗時，炸藥爆轟的能量充分利用于巖石破碎，轉(zhuǎn)化為破碎巖塊飛散的能量相對較少。

1.3.3 爆破作用指數(shù)

函數(shù)f(n)也是個別飛散物的影響因素，一般可按表1選擇適當(dāng)?shù)膄(n)值[4]。

表1 藥包性質(zhì)與爆破作用指數(shù)函數(shù)f(n)的關(guān)系

1.4 嚴(yán)格按照爆破作業(yè)施工程序組織爆破

1.4.1 精細(xì)施工確保質(zhì)量

爆破設(shè)計人員參加并指導(dǎo)現(xiàn)場施工，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施，認(rèn)真檢查各作業(yè)工序的施工情況，對施工質(zhì)量的驗收應(yīng)嚴(yán)格。

1.4.2 控制鉆孔精度

爆破前將臺階面和自由面上的松動石塊清理掉。根據(jù)爆破設(shè)計說明書并結(jié)合爆區(qū)實際情況確定孔位，并保證鉆孔數(shù)量、鉆孔深度、鉆孔角度、孔間距符合設(shè)計的要求[5]。

爆破飛散物多產(chǎn)生于最小抵抗線部位、自由面處、孔口部位及地質(zhì)薄弱部位。在布置炮孔前，要查看自由面的凹凸情況、底盤抵抗線的大小，爆區(qū)是否有節(jié)理裂隙、軟弱夾層、斷層、巖縫、空洞、破碎帶和弱化區(qū)(特別是與臨空面貫穿的)等。炮孔不能布置在薄弱部位，如已在薄弱部位鉆孔，應(yīng)適當(dāng)減少該孔的裝藥量，采用不耦合裝藥、分段裝藥法等技術(shù)措施。前排孔的鉆孔角度要根據(jù)坡面角度確定，使抵抗線均勻。

1.4.3 細(xì)致的裝藥

裝藥前復(fù)核孔位、孔深、傾角、孔排距、最小抵抗線等參數(shù)，檢查自由面凹凸根底是否超欠挖情況。

裝藥的過程中應(yīng)隨時辨別藥柱的高度，檢查藥柱的上升速度，防止裝入過量炸藥。上升緩慢則可能孔壁有空洞、裂隙等，應(yīng)停止裝藥，如已裝入過量的銨油炸藥，必須注水溶解。若空洞或裂隙小則采用分段裝藥，若空洞過大應(yīng)報廢此孔，在其附近安全距離外補(bǔ)孔，或填塞形成柱塞再裝藥。如上升過快則說明炮孔有堵塞，應(yīng)用高壓風(fēng)吹孔或用炮錘等通孔[6]。

1.4.4 仔細(xì)填塞

填塞材料選用密度大且不夾雜較大物塊的細(xì)砂、濕土、巖粉或其混合物。填塞長度應(yīng)確保不小于最小抵抗線值，一般工程中取20～40倍孔徑。施工過程中要逐孔檢測裝藥與填塞長度，如填塞長度小于最小抵抗線，應(yīng)取出或吹出一些炸藥，或在孔口壓一些裝土或碎巖渣的袋子。填塞應(yīng)連續(xù)密實。

1.5 孤石及二次破碎時爆破飛散物的控制

盡量采用機(jī)械破碎、靜態(tài)破碎、水炮破碎等破碎方法。爆破破碎時采取以下措施控制飛散物[7-8]：

(1) 采用小孔徑，鉆孔深度取1 /2～2 /3巖石高度。加大孔網(wǎng)密度，使炸藥盡可能均勻地分布于石塊內(nèi)部。

(2) 控制單耗及裝藥量。裝藥前測量所鉆炮孔，校核最小抵抗線并確定裝藥量。每個覆土炮的藥量不能大于0.8 kg，塊度較大的巖石或者根底應(yīng)采用淺孔爆破，藥量應(yīng)小于1 kg。

(3) 保證填塞長度不小于最小抵抗線，選用炮泥或濕土逐層密實填塞。

(4) 同一石塊上的多個炮孔，應(yīng)采用瞬發(fā)雷管或1～3段毫秒雷管起爆，段差大會使后爆炮孔的爆破條件發(fā)生改變而產(chǎn)生飛散物。

(5) 禁止在石縫中插炸藥或在根底掏穴裝炸藥進(jìn)行爆破。

1.6 施工管理

1.6.1 加強(qiáng)爆破安全管理力度

嚴(yán)格遵守《爆破安全規(guī)程》，建立完備的規(guī)章制度，制定安全合理的爆破操作規(guī)程，制定爆破過程中各環(huán)節(jié)的操作細(xì)則并嚴(yán)格執(zhí)行。建立質(zhì)量保證體系，加強(qiáng)作業(yè)人員的責(zé)任感，依照設(shè)計說明及施工程序施工，互相監(jiān)督檢查。爆破作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，強(qiáng)化爆破作業(yè)的安全意識，并通過考核持證上崗。實行爆破工程安全監(jiān)理制度[9]。

1.6.2 施工管理的主要內(nèi)容

(1) 炮孔檢查，炮孔位置、深度、孔排距、傾斜角度、最小抵抗線等與設(shè)計是否相符，孔內(nèi)是否有水或雜物甚至被堵塞等。與設(shè)計不符的炮孔，對爆破安全或質(zhì)量會產(chǎn)生影響的應(yīng)進(jìn)行處理或補(bǔ)孔。

(2) 爆破器材檢查，炸藥、雷管、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管的種類、數(shù)量是否與設(shè)計相符，有無破損、過期、變質(zhì)等質(zhì)量問題；起爆電源能否滿足爆破要求。

(3) 裝藥與填塞檢查，單孔裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆藥包、填塞長度、填塞質(zhì)量等是否與設(shè)計相符。

(4) 線路檢查，起爆線路是否符合設(shè)計要求，管線是否有破損，是否有漏連，起爆方向是否正確，線路電阻是否與設(shè)計相符，線路能否導(dǎo)通等。

(5) 安全警戒情況，警戒距離能否滿足爆破安全要求，各警戒點人員是否到位，警戒工作是否到位。

2 被動防護(hù)

限于對自然事物的認(rèn)識和一些不可控因素，即使經(jīng)過精細(xì)的設(shè)計和施工，也不能保證不會出現(xiàn)個別飛散物。為防止發(fā)生意外事故，在復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行爆破需進(jìn)行防護(hù)。

2.1 防護(hù)形式

2.1.1 覆蓋防護(hù)

直接將防護(hù)材料覆蓋在爆破體上。作用是減少飛散物的數(shù)量，降低飛散高度和距離，減緩飛散速度。主要防護(hù)最小抵抗線、炮孔口、自由面凹陷處、地質(zhì)薄弱部位等可能出現(xiàn)爆破飛散物的部位以及朝向建筑物、設(shè)備、道路、管線等方向。

覆蓋防護(hù)的材料應(yīng)來源廣泛，搬運方便，透氣性良好，容易裁剪和聯(lián)接，有足夠的強(qiáng)度和重量，可重復(fù)使用。常用草袋(簾)、膠簾、麻袋、荊笆、竹笆、厚尼龍塑膠布、舊工業(yè)用氈、廢舊地毯、金屬網(wǎng)、膠帶、輪胎、鋼板、不含石塊的砂袋或土袋等。根據(jù)被爆體的破碎程度、孔徑、單孔裝藥量、爆區(qū)與保護(hù)物的距離等因素，選用合適的防護(hù)材料和防護(hù)形式。為加強(qiáng)防護(hù)效果，覆蓋物之間應(yīng)互相搭接，且從后爆炮孔依次向先爆炮孔搭接覆蓋，以防先爆炮孔將覆蓋物掀開，使后爆炮孔失去防護(hù)而產(chǎn)生飛散物。用鐵絲、繩子等對覆蓋物進(jìn)行固定，以防防護(hù)物被沖擊移位，但不能綁的過緊。

2.1.2 近體防護(hù)

防護(hù)材料設(shè)置在爆破體附近。采用鋼管、毛竹、木桿等作排架，上面掛荊笆、竹笆、帆布、鐵絲網(wǎng)等防護(hù)物，阻擋從覆蓋防護(hù)中飛出的碎塊。

2.1.3 重點對象的保護(hù)性防護(hù)

對爆區(qū)附近需要保護(hù)的重要設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行遮擋或覆蓋防護(hù)。用草袋、荊笆、竹笆、條笆、木板、鋼絲網(wǎng)、麻袋等材料。

2.1.4 設(shè)置緩沖層

爆破拆除煙囪、水塔等高聳建筑物時，為防止其坍塌時與地面接觸出現(xiàn)彈射飛散物，應(yīng)在建筑物坍塌方向的地面上鋪設(shè)緩沖層,以隔離沖擊作用，吸收建筑物坍塌下落產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊能，降低彈射飛散物的數(shù)量、彈射速度和距離[10]。緩沖層材料可用土、沙包、草袋、麻袋、膠帶、木板、鋼板等。

2.1.5 安全警戒

爆區(qū)周圍劃定警戒區(qū)，警戒距離原則上必須在個別飛散物的飛散距離以外。警戒距離外應(yīng)設(shè)置警示牌，爆破時封鎖出入爆區(qū)的每條道路，并安排防守人員。爆區(qū)內(nèi)的所有人員和重要設(shè)備應(yīng)轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域，不能轉(zhuǎn)移的要設(shè)置防護(hù)設(shè)施[11]。

3 結(jié) 論

美國礦業(yè)局的一項調(diào)查表明，過量的飛散物是導(dǎo)致爆破傷亡事故的主要原因，飛散物的產(chǎn)生情況也直接反映爆破安全管理的成敗。設(shè)計時認(rèn)真閱讀資料，仔細(xì)勘查爆區(qū)及周圍環(huán)境，精心設(shè)計爆破方案；施工中作業(yè)人員認(rèn)真操作，嚴(yán)格的管理和驗收，加強(qiáng)安全管理，進(jìn)行嚴(yán)密細(xì)致的防護(hù)。通過這些措施可使爆破飛散物事故降到最低。

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