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爆破产生的危害及预防措施

时间:2012年03月13日 08:53  来源:互联网  已被浏览1458次  评论0

  一、概述

  21世纪,岩十爆破发挥着日益重要的作用。据统计,现阶段我国每年使用的各种炸药150多万吨,工业雷管20多亿枚,各种索类爆破器材15多亿米.从事爆破作业的人员达60多万人。尽管我国爆破器材的质量和爆破技术水平F{益提高,但爆破作业事故时有发生。爆破过程中不合理的爆破控制措施是造成爆破灾害的最主要原因。冈此,寻求可靠的爆破灾害措施成为岩上爆破界防灾减灾工程亟待解决的问题。

  二、爆破效应的产生、影一因素及危謇

  所谓的爆破,就是指炸药爆轰瞬间产牛的高温高压破碎物体及破碎块运动的过程。爆破会产生一系列效应,具体如F:

  (一)地震波

  当药包在岩石中爆破时,临近药包周围的岩石会产生压碎圈和破裂圈。当戍力波通过破裂嘲时,由于它迅速衰减。无法引起岩石的破裂,只能使岩石质点产生弹性振动,这种弹性波就足地震波。影响地震波的因素有很多,比如:1.装药量的影响,根据公式:i,=£(警)(K,a常数),可以得到距爆源一定距离的质点振动速度随药鼍的增大而增加,随药晕的降低而减少:2.爆炸爆轰速度的影响,一定条件下,震速与爆轰速度成正比:3.临卒面条件的影响,根据利氏理论,药包坪胃深,临,宁条件不好,引起的爆破震动强度大,反之则减少;4.传播途径介质影响,介质影响质点振动速度;5.节理、裂隙与裂缝影响,应力波传到介质曲后。会产生反射与折射,从而影响震速,而裂缝则起到了隔震作用。爆破地震波可能引起岩土和建筑物的破坏。

  (二)爆破飞散物

  在工程爆破中,被爆介质中那些脱离}:犀堆而飞得较远的碎石,称为爆破个别b散物。造成爆破匕散物的凼素有很多,如:1.装药晕过大,致使尚有多余的能量作用在石块上,使碎块获得足够的动能向四周飞散;2.爆物的介质结构不均匀,爆破气体会作用在某些弱面,导致这些部位产生大量飞石:3.炮孔口堵塞的长度不够,导致孔u破碎,产生飞石;4.起爆方式也会影响爆破时飞石的产生;5.自由面对装药量的影响。

  (三)空气冲击波

  爆破空气冲击波是爆破产生的空气内的一种压缩波。炸药在空气中爆炸,具有高温高压的爆炸产物直接作用在空气介质上;在岩体中爆炸,这种高温高压爆炸产物就在岩体破裂的瞬间冲入大气中.爆破空气冲击波产生的原因有很多种,主要有:1.裸露J:地面I:的炸药产生宅气冲击波,比如地上的导火索:2.装药孔口堵塞长度小够,堵塞质量也不好,高温高压爆炸产物从孔口外溢。产生空气冲击波:3.局部抵抗线太小,沿该方向以释放爆炸能量,产生空气冲击波;4.岩体不均匀,在断层、夹层等薄弱部位,爆炸产物集中喷出形成空气冲击波;5.爆破时岩体沿最小抵抗线方向振动外移,发生鼓包运动,以及强烈的振动诱发空气冲击波。爆破空气冲击波带来较大的危害,露天和地下大爆破或炸药库房意外爆炸事战产生的强烈空气冲击波,可以造成建筑物、设备、管线及人备不同程度的破坏和损伤。

  (四)有毒气体

  工稃爆破中一般采用炸药都足由C、H、0、N四种元素组成的化合物,爆炸过程中町能会发生以下反应:

  C+O2=CQ+399.93J/克分子

  2C+O2=2CO+ 110.51 J/克分子

  2H2+02=2H20+241.95J/克分子

  N2+O2=2NO一90.42 J/克分子

  N2+2O2=2NO2一17.16 J/克分子

  上述反应生成物中氮氧化物和一氧化碳是有毒气体,为了避免或减少生成氮氧化物和一氧化碳,炸药爆炸反应时力求达到正氧平衡或零氧平衡,从而把碳和氢完全氧化生成二氧化碳和水。此外,当爆破介质中含有硫化物,如硫化矿、黄铁矿、含黑铁矿的煤炭,爆破时还会生成硫化氢和二氧化硫等有毒气体。硫化物矿石在某些特定条件与硝铵炸药直接接触,发生一系列化学反应,使炸药爆燃或燃烧而引起自爆,产生大量毒气。有毒气体对人的危害主要是,一氧化氮与红细胞内的血红蛋白结合,造成人体严重缺氧,严重时会致使窜息死亡;氮氧化物中的一氧化氮不溶解于水,但可与血液中的红血球结合,生成一‘种lIIL的自然分解物,从而损害人体吸收氧的能力,产生缺氧的萎黄病:其它到氧化物溶f水,在肺表面粘膜上反应牛成硝酸和亚硝酸,可能使肺部发生浮肿或水肿而致死。

  (五)爆破粉尘

  近年,城市建筑物拆除爆破中的粉尘对环境的污染问题越来越受到人们的关注。拆除爆破施工作业中,采用干湿钻孔时,其作业向Jf{8围的粉尘浓度可达数十毫克每立方米。影响爆破粉尘的因素很多,主要有:1.爆破的物理性质对产尘强度有很大的影响。岩石硬度愈大。爆破后进入空气中的粉尘量也愈大;2.爆破单位体积的岩石所用的炸药量愈多,产尘强度愈大;3.炮孔深,产尘强度小,炮孔浅,产尘强度大;4.爆破技术不同产尘强度也不同;5.岩石表面、巷道周边的稗度和宅气湿度愈小,工作面的粉尘浓度愈高。粉尘对人身体健康有很大的影响,当吸入大量游离二氧化硅的粉尘时,会引起矽肺(尘肺中最严重的一种职业病)。

  三、■破危謇的预防措施

  爆破危害影响程度大小与爆破技术、爆破参数、地质构造、岩体物理力学性能、施工工艺等因素有关。虽然诸因素之间相互作用使问题错综复杂,但是随着对爆破技术的不断改进和完善,可以在达到爆破设计效果的同时,把爆破的危害影响降至最低。

  (一)爆破工程安全’

  爆破器材是危险品,在受热、光照、摩擦、撞击、超声振动、电磁辐射、静电放电等情况下,达到一定程度时都能引起爆炸。若对爆破器材的万方数据__运输、存储、保管不善,或因验收、发放、废品销毁制度不严格引起外露,都会造成意外爆炸事故。在爆破施工中。操作人员如果缺乏专业知识,不遵守操作规程,粗心人意,违章作业,或对新材料、新工艺认识不足,过分依赖禁言,冒险操作等,将会造成施上中的爆破事故。‘爆破安全规程》中对爆破器材的存储、运输、保管、验收等操作均有严格规定。要严格依照规定去操作,才能使操作人员的生命安全得到保障。

  (二)爆破本身危害的控制和防护

  1.爆破地震效应控制吲疗护措施

  可以采用一一定技术措施来减轻地震波危害,它包括降低地震波的强度和采取必要的防护措施两方面内容。具体的方法和措施有: (1)采用微蔗起爆减小单段约量的办法.微舞段数越多,降震效果越好,实验证明。段问隔人于lOOms降振效果比较明显; (2)采用预裂爆破或开挖减震沟槽;(3)限制一次爆破最大用药量; (4)对于建筑物拆除爆破,应加大欲拆除部位,减少爆破钻孔数,对基础部位采用部分爆破拆除方式、低爆速炸药或采用静态破碎剂: (5)设臂缓冲挚层的方法: (6)选择合理爆破器材,设计合理爆破参数等。还麻指fB,在重要的和敏感的保护对象附近或爆破条什复杂地区进行爆破时,应进行爆破地震监测,以确保被保护物的安全。

  2.防止飞石的措施

  实践证明,只要充分掌握爆破地形地质、爆破器材摹本性能,精心设计、精心施工,就能控制人部分个别飞散物的飞散距离。对于已产生的爆破色石,根据对爆破飞石产生的原因和影响因素的分析,采取以下控制措旌:(1)控制匕石的方向: (2)改变局部装药结构和加强堵塞; (3)合理安排起爆次序和选择间隔时间; (4)减小装药集中度; (5)进行覆盖。此外,对j|爆破E石还有一螳防护措施,对人身的防护是撤离危险区,并加强警戒;对建筑物的防护,町用覆盖方法防止匕石危害。3.降低空气冲击波的手要措施爆破L程中,为有效减轻空气冲击波的危害,应从两方面着手:一是防止产生强烈的冲击波;二是进行必要的防护。防止产生强烈空气冲击波具体措施有: (1)采用良好的爆破技术; (2)保持设计抵抗线; (3)进行覆盖和堵塞; (4)沣意地质构造的影响; (5)控制爆破方向及合理安排爆破时间; (6)注意气象条件。防护的具体做法有: (1)爆破前,应把人员撤离到安伞区。并增加警戒: (2)露天或地下大爆破时,可以利用一个或几个反向布置的辅助药包,与主药包同时起爆,以削弱手药包产生的空气冲击波; (3)地下爆破区附近巷道构筑不同形式和材料的阻波墙,据报道.阻波墙可以消减冲击波强度98%以上。

  4.控制有毒气体危害的安伞防护措施

  为了减轻或消除爆破的有毒气体,首先要设计和选择正确的炸药配方,使炸药为零氧平衡;其次,要使炸药爆炸反应得以充分进行;此外,在炸药使用方面: (1)优选炸药品种和严格控制一次起爆药量; (2)保证炮孔堵塞长度和堵塞质量,能够使炸药发生爆炸时,介质在碎裂之前,装药孔洞内保持高温、高压状态,有利于炸药充分反应,减少有毒气体牛成量: (3)采用水封爆破和爆破时喷洒碱液。爆破时。还麻将人员、牲畜撤离危险区,爆破后,对爆破Ⅸ附近或涧室、井巷宅气中毒气含量进行检查,或放置动物做试验,确认毒气扩散完毕方可允许人员进入。5.降低爆破粉伞一般措施为有效的控制爆破粉尘的危害,可以采取以下措施: (1)为了减少钻孔时的粉坐。应采用湿式黹岩; (2)对预处理的墙体或是构件着地点加大范围的预先用水淋湿、淋透,边锤击使用水管喷射,如此可以有效地控制粉尘的产生; (3)一些爆破工程采用在I:作而喷雾洒水等方法降低爆破粉尘: (4)一些建筑物拆除爆破工程,在爆破前将楼顶的贮水池装满水,或用储水袋爆破洒水控制爆破粉尘: (5)为大幅发减少拆除爆破时的爆破粉尘,爆前重视渣土清理; (6)在拆除爆破建筑物的周围,宜采用篷布封闭,也可以有效减少施上作业对四周环境的粉尘污染。

  四、总结

  爆破作业是危险性最高的作业,爆破安全有着举足轻重的地位,同时爆破安全也是一个非常复杂的系统工程。相信随着爆破安伞技术的科学化、规范化建设,在提岛爆破作业人员的安全技术水平,预防和减少爆破事故的发生的蕈础上,工程爆破能更好地服务于人民,在经济建设方面发挥更加重要的作用。(风险管理世界-www.RiskMW.com)

责任编辑:dingshan

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