龐久強

（貴陽新聯(lián)爆破工程有限責任公司 貴州 貴陽 550000）

淺析工程爆破中的災害及其控制

龐久強

（貴陽新聯(lián)爆破工程有限責任公司 貴州 貴陽 550000）

隨著社會的快速發(fā)展，我國工程數(shù)量也在迅速增加，而為了節(jié)省施工時間，爆破技術得到了越來越廣泛的應用，但此種技術的應用還會引發(fā)一定的災害，且有些還會對人們的生命安全造成威脅，所以必須對其進行有效的控制。本文在此情況下，對工程爆破中的災害及其控制進行了研究，從而為工程與人們的人身安全提供保障。

工程爆破；災害；控制

引言

隨著工程數(shù)量的逐漸增加，爆破技術也得到了越來越廣泛的應用，且其不僅大大降低了人們勞動的強度，還加快了工程建設的速度，但同時也給人們帶來了一定的災害，嚴重的甚至還對人們的生命安全造成了巨大的威脅。因此，必須對爆破技術進行全面的分析，并了解其帶來的災害，只有這樣，才能不斷改進其存在的缺陷，充分發(fā)揮其在國家建設中的重要作用。

1　大氣污染

1.1爆破有毒氣體

不論是哪一種炸藥，其主要成分都為C、H、O、N，并以另一些元素，例如F、Cl、S、Mg、Al等共同制成，但因這些元素的成分相對較少，所以一般都不會考慮其在炸藥成分組成中的作用，基于此，對于炸藥成分通式，一般為CaHbOcNd。同時，在設計工業(yè)炸藥配方時，還要遵循零氧平衡的原則，具體來說就是使炸藥中含有的氧剛好可以能夠完全氧化其所包含的可燃元素，也就是炸藥中包含的C元素能夠完全反應生成CO2，且H元素也可以完全反應生成H2O，但其所包含的N元素是不發(fā)生任何反應的，而是以一種游離的形態(tài)存在。一般來說，在炸藥爆炸之后，通常是不會產(chǎn)生CO和氮氧化物等有毒氣體的。此外，對于正氧平衡的炸藥，其在爆炸之后會產(chǎn)生大量的NOX，而對于負氧平衡的炸藥，其在爆炸之后則會產(chǎn)生大量的CO。

1.2爆破揚塵

一般情況下，在炸藥爆炸時，因炸藥主要作用于其行為對象，所以能夠使被爆破體產(chǎn)生運動。但被爆破體同時又會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定的作用，從而產(chǎn)生較大的灰塵，并排放出大量的煙塵與粉塵等顆粒污染物。對于爆破產(chǎn)生的揚塵，其主要開源于爆破對象與爆破對象周圍的環(huán)境。

在炸藥爆破過程中，介質(zhì)會被破碎，從而產(chǎn)生不同粒度的粉塵與碎塊，并在爆破生成的氣體的作用下，四處溢散，最終產(chǎn)生大量的揚塵。此外，在進行城市拆除爆破時，因被拆除的建筑物已經(jīng)沉積了大量的粉塵，再加上建筑物在傾倒的過程中產(chǎn)生高度沖擊氣流，從而輕松的揚起周圍一定范圍內(nèi)地面與建筑物上的灰塵。

1.3控制大氣污染的措施

1.3.1合理選擇炸藥

為了減少工程爆破過程中產(chǎn)生的有毒氣體，應盡量選用零氧平衡的炸藥。在炸藥實際應用過程中，就算是零氧平衡的炸藥，其多少也會產(chǎn)生一些CO和NOX等大氣污染物。通過大量統(tǒng)計與分析可知，對于工程爆破中常用的炸藥，其大氣污染物排放量是存在明顯的差別的，例如2#巖石炸藥與銨油炸藥，2#巖石炸藥爆炸產(chǎn)生的CO量為6.3g/kg，NOX為14.6g/kg；而銨油炸藥產(chǎn)生CO和NOX的排放量分別為13.8g/kg、31.2g/kg，相比于2#巖石炸藥，明顯多出了一倍。

1.3.2嚴禁使用過期變質(zhì)炸藥

在工程爆破過程中，應盡量使用高爆速炸藥。如果一定要采用大量低爆速炸藥對碉室進行爆破操作，也要采用多點起爆的方式，從而確保爆轟波穩(wěn)定傳播，并盡可能的減少有毒氣體的排放量。同時，因超過存儲期限的炸藥可能存在板結或變質(zhì)情況，炸藥的爆炸性將會發(fā)生較大的變化，進而降低了炸藥爆速，不易發(fā)生爆轟與爆燃現(xiàn)象，因此，應嚴禁使用過期的炸藥。

1.3.3減少粉塵污染物的排放

為了減少揚塵量，可在爆炸之前對需要被爆炸拆除的建筑物噴灑水，并用水濕透一定范圍內(nèi)的地面，進而減少揚塵量。如果有必要，還可在需要被爆破的建筑物上懸掛水幕。此外，在土巖爆破過程中，因爆破面積較大，所以較難實施灑水抑塵措施，此時可通過自然降雨來抑制塵土飛揚。在進行峒室爆破時，為了減少揚塵量，應在裝填之前用水濕潤導硐的填塞物，且有條件的話，應盡量采用水壓爆破。

1.3.4合理選擇爆破時間

一般情況下，爆破具有復雜性，且到目前為止，還沒有辦法完全消除大氣污染物的排放。所以，為了降低因爆破排放的污染物對環(huán)境造成的影響，應在確定爆破時間時，應盡量將爆破時間設置在10～16時之間，這主要是因為早晚容易形成低壓逆溫天氣，且該時段還是大氣污染物易消散的時段。

此外，對于爆破天氣的選擇，應盡量選在下雨后或是有風的天氣，同時還要避免靜風或逆溫等大氣污染物不易擴散的天氣，從而促進大氣污染物的消散，并盡可能降低其對局部環(huán)境造成的高濃度影響。除了上述事項之外，還要注意風向，從而確保需要保護的部位不處于爆破對象的下風側(cè)，最終免受大氣污染物的影響。對于城市拆除爆破，為確保被爆破的建筑物能夠按照設計方向傾倒，并避免出現(xiàn)意外事故，還應避免在風速過大時進行爆破施工。

2　噪聲污染

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，爆破噪音是爆破施工中極易被忽視的一種污染，強大的噪聲會給環(huán)境帶來嚴重的危害，甚至威脅到人們的身體健康，所以必須重視爆破噪聲的有效控制。在進行大爆破施工時，其所產(chǎn)生的脈沖噪聲峰壓級高達170～190dB，此時若不采取任何防護措施，并且還沒有一點精神準備，極易導致爆振性耳聾。對此，可采用微差爆破方式對單發(fā)起爆藥量進行有效的控制，并盡量選用小爆炸作用指數(shù)，做好裝藥炮孔填充工作，以此來降低爆破噪聲強度。

3　爆破飛石

炸藥爆炸釋放的能量能夠使周圍的巖石破碎，但依舊會有多余的能量存在，而多余的能量在作用于碎塊上時，會使得碎塊獲得一定的初速度，進而向周圍飛散。而爆破飛石極可能會導致人員的死亡與財產(chǎn)的損失。現(xiàn)階段，通常采用以下公式估算爆破安全距離Rf：Rf=20Kn2w。式中：n—爆破作用指數(shù)；w—爆破最小抵抗線；K—與爆破地形和氣候有關的系數(shù)，一般取1.1～1.5。

在此情況下，為了減少爆破飛石量，應對炸藥單耗進行合理的選擇，并盡量采用松動爆破施工方式。同時，為了對飛石進行有效的控制，還可采用微差爆破技術，并通過合理選擇時差和起爆順序的方式來實現(xiàn)對飛石方向與飛石量的有效控制。

4　爆破振動

當炸藥在巖石中爆炸時，其中的一部分能量會通過爆破地震波來向外傳播，進而使得地層發(fā)生振動，同時也使地面上的結構物也一起晃動。但如果結構物振動超過了一定的范圍，就可能導致破壞，進而引發(fā)人員傷亡與財產(chǎn)損失問題。此外，對爆破振動產(chǎn)生影響的因素具體如圖1。

圖1　爆破振動影響因素圖

現(xiàn)階段，工程中通常將爆破振動速度作為爆破振動強度的衡量指標。且當?shù)貙幼兓^小時，可通過以下公式預測爆破振動速度V：

上式中：V—爆破振動速度；Q—最大一次單響起爆藥量；R—測點距爆源的距離；m—與裝藥形式有關的系數(shù)，集中裝藥取1/ 3，條形裝藥取1/2；K，α—與爆破場地和地質(zhì)條件有關的系數(shù)。

經(jīng)過一定的研究與分析發(fā)現(xiàn)，爆炸地震波在裂隙區(qū)與彈性分界面的最大質(zhì)點振動速度僅與爆破介質(zhì)的物理力學性質(zhì)有關。同時，爆炸地震波視頻率與單孔裝藥量1/3次方存在正比關系，因此，單孔裝藥量大的爆破的爆炸地震波主頻也相對較低，但高頻地震波衰減速度相比于低頻地震波來說，速度要快速的多?；诖?，為了降低爆破振動速度，應適當減少一次單響最大藥量，并采用微差起爆技術對地震波進行一定的干涉，從而實現(xiàn)降低振動速度的目標。

5　爆破水災和涌浪

在進行大容積容器拆除操作時，大部分都是采用的水壓爆破技術進行的，且其主要是向容器內(nèi)注入水，并將水作為爆炸能量傳播的介質(zhì)，進而滿足破碎容器的要求。對于具體的注水量，則需要根據(jù)容器體積實際大小來決定，有時候一次注水量可達到上千立方。而如果大量的水在容器內(nèi)破壞時瞬間傾瀉出來，若是無法及時排出，極易淹沒或沖壞周圍的設施。而為了將水及時排出，應預先在被爆破的容器周圍開挖排水溝，或是預先轉(zhuǎn)移重要的設施。

此外，如果要在靠近河流與湖泊處進行大量爆破施工，因大量被爆破體沖入其中，必將激起巨大的涌浪，從而對附近的水利設施造成沖擊，最終使其遭受破壞。在此情況下，為了減小大量爆破產(chǎn)生的涌浪，應選擇在淺水期或枯水期進行爆破施工。

6　結語

總而言之，為了降低爆破施工帶來的危害，爆破技術人員應加強對爆破污染與爆破災害控制的研究與分析，爆破監(jiān)督人員也要不斷加強對爆破施工的管理與監(jiān)督，從而為提高爆破施工質(zhì)量與水平提供保障。

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1673-0038（2015）42-0155-02

2015-9-28

龐久強（1975-），男，工程師，本科，主要從事爆破安全負責人工作。