爆破危害的控制技術

會計學1爆破危害的控制技術3.自然地震振動持續(xù)時間較長，一次振動能持續(xù)10～40s，而爆破地震持續(xù)時間很短，一次振動只有0.1～2s；4.自然地震的振幅大、衰減慢，影響范圍廣，爆破震動振幅小、衰減快。爆破地震和自然地震正因為有上述區(qū)別，因此，不能用自然地震烈度來比照爆破地震效應的破壞情況。2023/1/192第1頁/共22頁（二）爆破地震衡量標準及計算1.目前，爆破地震效應一般采用質點垂直振動速度值作為判定標準；2.爆破振動速度的計算，主要根據薩道夫斯基經驗公式：式中：—介質質點振動速度，cm/s；

Q—單段最大藥量或齊發(fā)爆破的總藥量，kg；

R—爆源中心到觀測點的距離，m；

K，—與爆破點至計算保護對象間的地形、地質條件有關的系數和衰減指數，可按下表選取，或通過現(xiàn)場試驗確定。2023/1/193第2頁/共22頁爆區(qū)不同巖性的、a值巖性Ka堅硬巖石50～1501.3～1.5中硬巖石150～2501.5～1.8軟巖石250～3501.8～2.03.爆破地震安全控制標準

根據《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003，評價各種爆破對不同類型建(構)筑物和其他保護對象的振動影響，應采用不同的安全判據和允許標準；地面建筑物的爆破振動判據，采用保護對象在地點峰值振動速度和主振頻率；水工隧道、交通隧道、礦山巷道、電站(廠)中心控制室設備、新澆大體積混凝土的爆破振動判據，采用保護對象所在地質點峰值振動速度。安全允許標準值如下表所示。2023/1/194第3頁/共22頁爆破振動安全允許標準序號保護對象類別安全允許振速(cm/s)＜10Hz10Hz～50Hz50Hz～100Hz1土窯洞、土坯房、毛石房屋a0.5～1.00.7～1.21.1～1.52一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物a2.0～2.52.3～2.82.7～3.03鋼筋混凝土結構房屋a3.0～4.03.5～4.54.2～5.04一般古建筑與古跡b0.1～0.30.2～0.40.3～0.55水工隧道c7～156交通隧道c10～207礦山巷道c15～308水電站及發(fā)電廠中心控制室設備0.59新澆大體積混凝土：齡期：初凝～3d齡期：3d～7d齡期：7d～28d

2.0～3.03.0～7.07.0～12注1：表列頻率為主振頻率，系指最大振幅所對應波的頻率。注2：頻率范圍可根據類似工程或現(xiàn)場實測波形選取。選取頻率時亦可參考下列數據：硐室爆破＜20Hz；深孔爆破10Hz～60Hz；淺孔爆破40Hz～100Hz。a選取建筑物安全允許振速時，應綜合考慮建筑物的重要性、建筑質量、新舊程度、自振頻率、地基條件等因素。b省級以上(含省級)重點保持古建筑與古跡的安全允許振速，應經專家論證選取，并報相應文物管理部門批準。c選取隧道、巷道安全允許振速時，應綜合考慮構筑物的重要性、圍巖狀況、斷面大小、深埋大小、爆源方向、地震振動頻率等因素。d非擋水新澆大體積混凝土的安全允許振速，可按本表給出的上限值選取。2023/1/195第4頁/共22頁4.爆破震動安全距離從爆源到被保護物的距離應保證被保護物不受到爆破振動作用的破壞，這段距離稱為爆破震動安全距離。在需要保護對象的安全振動速度已知的條件下，可根據爆破震動速度公式反推導出計算爆破震動的安全距離的公式：2023/1/196第5頁/共22頁

在實際工程的設計中，由于爆源與需要保護的建構物之間的距離是一定的，要求爆破的振動速度不超過建構物的地震安全速度的前提下，可求算齊發(fā)爆破允許的最大裝藥量，或延期爆破藥量最大段的允許裝藥量來滿足安全需要。二、爆破地震預防措施（一）限制一次爆破的最大用藥量；（二）選用低威力、低爆速的炸藥，實踐證明，炸藥的波阻抗越大、爆破震動的強度也越大。2023/1/197第6頁/共22頁（三）改變裝藥結構可降低爆破震動。如不耦合裝藥、硐室條形藥包、空氣間隔裝藥和孔底留空氣墊層等；（四）采用毫秒延時爆破技術，限制延期爆破藥量最大一段的裝藥量。在總裝藥量和其他爆破條件相同的情況下，毫秒延時爆破的振動速度比齊發(fā)爆破可降低40%～60%；（五）采用預裂爆破技術；或在爆源與需要保護的建構物之間開挖減震溝槽；或在它們之間打單排或多排的密集孔也可起到一定的減震作用。（六）采用適當的爆破類型，爆破地震的強度隨著爆破作用指數n的增大而減小。（七）充分利用地形地質條件，如河流、深溝、斷層等，都有顯著的隔震減震作用。2023/1/198第7頁/共22頁第二節(jié)爆破空氣沖擊波及其防護一、爆破沖擊波及其計算（一）空氣沖擊波的概念

藥包在空氣中爆炸時迅速釋放出大量的能量，致使爆炸氣體生成物的壓力和溫度上升，由于高壓氣體生成物在迅速膨脹時，急劇沖擊和壓縮周圍的空氣，形成陡峭上升的空氣沖擊波。一般認為，超壓大于7×103Pa為空氣沖擊波，超壓低于此值為噪音和次聲波。2023/1/199第8頁/共22頁（二）空氣沖擊波的計算

爆炸空氣沖擊波是由壓縮相和稀疏相兩部分組成，而在大多數情況下沖擊波的破壞作用是由壓縮相引起的。確定壓縮相破壞作用的特征參數是沖擊波陣面上的超壓值：2023/1/1910式中：P—沖擊波波陣面上的峰值壓力，Pa；

P0—空氣的初始壓力，Pa。第9頁/共22頁（三）沖擊波波陣面上的峰值壓力計算

炸藥在巖石中爆炸時，空氣沖擊波的強度取決于一次爆破的裝藥量、傳播距離、起爆方法和堵塞質量。沖擊波峰值壓力可按下時計算：

式中：Q—單段最大藥量或齊發(fā)爆破的總藥量，kg；

R—爆源中心到觀測點的距離，m；

H—與爆破場地條件有關的系數；

—空氣沖擊波的衰減指數

2023/1/1911第10頁/共22頁（四）空氣沖擊波允許標準1.沖擊波超壓值大于2.0kPa時，建筑物上門窗玻璃將全部破壞，人員輕微挫傷；2.沖擊波超壓值大于50kPa時，輕型結構被嚴重破壞，磚結構房屋掀頂、土墻倒塌，人員內臟受到嚴重挫傷；不同爆破條件的H、值爆破條件H毫秒起爆齊發(fā)起爆毫秒起爆齊發(fā)起爆炮孔爆破1.431.55鉆眼爆破破碎大塊0.671.31裸露藥包破碎大塊10.701.351.811.182023/1/1912第11頁/共22頁3.沖擊波超壓值大于100kPa時，則磚結構房屋全部破壞，鋼結構建筑物嚴重破壞，大部分人員死亡。二、空氣沖擊波的預防（一）水力阻波墻。這種阻波墻多用于井下保護通風構筑物、翻籠井、人行天井等工業(yè)設施。此方法是用充滿水的水包與巷道四周緊密連接，為防止飛石破壞，其前面可設置一些堅固材料做成的擋板，它可以減弱沖擊波強度的3/4以上。2023/1/1913第12頁/共22頁（二）沙袋阻隔墻。沙袋阻隔墻使用沙袋、土袋等垛成的結構，在地面爆破和井下爆破均可使用。（三）防波排柱和木垛阻波墻。（四）從爆破技術上盡量避免使用裸露爆破；保證堵塞長度和質量；多采用分次爆破或秒延期起爆等。2023/1/1914第13頁/共22頁第三節(jié)爆破飛石及其預防一、爆破飛石產生的原因（一）單位炸藥消耗量取值過大。致使炸藥在破碎預定范圍的介質后，有多余的能量作用在個別碎石上，使其獲得較大的動能而飛散；（二）炮孔位置布置不當。由于對待爆的介質內部斷層、裂隙、軟弱夾層或原結構的工程質量、構造和布筋情況了解不夠，將炮眼或藥室布置在這些薄弱部位，使此位置介質的破碎能量過剩。2023/1/1915第14頁/共22頁（三）最小抵抗線由于設計或施工的誤差導致其實際值減小或方向改變；（四）堵塞長度不夠或質量不高；炮孔附近的碎石未清理干凈或覆蓋質量不合格；（五）起爆順序不合理或延期時間過長。2023/1/1916第15頁/共22頁二、爆破飛石安全距離（一）根據《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003規(guī)定，拋擲爆破時，對個別飛石飛行最遠距離的計算多采用以下經驗公式：（二）爆破時個別飛散物，對人員的安全距離不應小于資料表4-5的規(guī)定值；（三）對設備或建設物的安全允許距離，應由設計確定。式中：k—安全系數，與地形、風向等因數有關，一般取1.0～1.5；

n—爆破作用指數；

W—最小抵抗線，m。

2023/1/1917第16頁/共22頁三、爆破飛石的防護措施（一）采用控制爆破技術縮小危險區(qū)，合理確定爆破參數，特別注意最小抵抗線的實際大小和方向，避免出現(xiàn)大的施工誤差；在爆破參數設計上，盡量減小爆破作用指數，選擇最佳的最小抵抗線，合理選擇起爆順序和延期時間間隔；（二）詳細勘查爆區(qū)介質結構情況，注意避免將藥包放在軟弱夾層或基礎的結合縫上；2023/1/1918第17頁/共22頁（三）提高堵塞長度，加強堵塞質量，嚴防堵塞物中夾雜碎石；多采用反向起爆方法；（四）裝藥前要認真復核孔距、排距、孔深和最小抵抗線等尺寸，如有不符情況，應根據實測資料采取補救措施或修改裝藥量，嚴格禁止多裝藥；（五）在淺眼爆破時，應盡量少用或不用導爆索起爆系統(tǒng)，以免因炮泥被炸開而產生飛石；（六）在進行建構物拆除爆破時，對爆破裝藥部位加強覆蓋。2023/1/1919第18頁/共22頁第四節(jié)爆破有害氣體的產生與預防一、地下爆破有害氣體含量要求

根據《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003規(guī)定，地下爆破作業(yè)點的有害氣體濃度不得超過下表所示的標準。地下爆破作業(yè)點的有害氣體允許濃度名稱符號最大允許濃度按體積/%按質量/mg/m3一氧化碳CO0.002430氮氧化物（換算成NO2）NO20.000255二氧化硫SO20.000515硫化氫H2S0.0006610氨NH30.00430沼氣CH41.0二氧化碳CO21.52023/1/1920第19頁/共22頁二、產生炮煙熏人的原因（一）所用炸藥質量低劣、變質，使得炸藥爆炸不完全，有毒氣體生成量大；（二）使用炸藥量過多，超過了通風能力，不能在規(guī)定時間內迅速排除炮煙；（三）放炮后排煙時間不夠，工人提前進入工作面；（四）作業(yè)人員在回風巷道內，距放炮地點較近，未能及時撤離；（五）通風系統(tǒng)能力不夠，炮煙不能在規(guī)定時間內及時排出等。