爆破安全技术与预防措施案例探讨

郑敬云　夏平华

(浙江省围海建设集团股份有限公司, 浙江 宁波　315040)



爆破安全技术与预防措施案例探讨

郑敬云夏平华

(浙江省围海建设集团股份有限公司, 浙江 宁波315040)

爆破技术的发展，给煤矿、建筑、水利等各个行业的工程施工带来了极大的便利。但爆破作业也伴随着较高的风险，如何安全地应用爆破技术成为当前爆破工程中的研究热点。本文以浙江省杭州市第二水源千岛湖退水工程的隧洞爆破为例，探讨爆破安全技术的应用及事故预防措施，为当前的爆破安全技术的应用提供借鉴。

爆破安全技术； 预防措施； 水利工程

当前爆破技术应用在各行各业中，为各种项目的工程施工奠定了基础。爆破技术不断的发展、进步，在给人们的社会活动带来便利同时伴随的风险也日益突出[1]。如何在保证爆破效果的同时保证工程、施工人员的安全也成为爆破之前首要考虑的问题。

1　爆破安全技术

1.1案例介绍

浙江省杭州市第二水源千岛湖退水工程是浙江省重点建设项目，该工程建成后为居民生活、生产用水带来了极大的便利。该工程输水线路建设总长达111km、输水隧洞线路总长约10980m、石方洞挖工程量总计约641957m3，爆破工程量相对较大。按每立方米消耗1.55kg炸药计算，该工程需要约1000t炸药，因此避免爆破带来的安全问题在施工中尤为重要。为避免爆破声响、冲击波及爆破震动对工程周围村庄造成较大的影响，该工程在施工过程中应用安全爆破技术，有效规避了爆破过程中飞石对工程周边道路、农田及附近民房建筑物等的威胁，提高了工程的安全性。

1.2爆破参数

危险始终伴随爆破工程。为将爆破给周围环境带来的破坏程度降至最低，在爆破前需采取相应的安全措施，控制爆破带来的风险。其中，爆破震动安全校核与爆破震动监测两项重要的风险控制手段，能够有效降低事故发生率。该工程中，主要施工段官地上1号支洞口与2号支洞口之间的暗挖段及王家支洞口施工段都是由凝灰岩构成的坚硬岩石段，给爆破工作带来较大的挑战，同时潜在的爆破风险也相对较高。为做好相应的现场清理及爆破方案设计，应算出最大的震速并根据震速采取相应的预防措施。最大震速可根据萨道夫公式进行计算：

式中V——爆破振动质点振速；

Q——最大一段工程使用的炸药量；

R——爆破中心到保护对象之间的距离；

K——爆破地震波传播地段岩土特性系数；

α——爆破地震波衰减指数[2]。

根据周围环境的相关资料及爆破要求，将K=150、α=1.5等参数代入，计算爆破震动质点震速，V为1.9cm/s，该速度小于标准的2.0cm/s，因此该工程可将爆破控制在合理的范围内，不会对周围的保护对象造成影响。此外，对隧洞进行开挖爆破的过程进行爆破震动测试尤为重要。通常采用宏观调查结合由拾零器、记录仪、衰减器、放大器等组成的观测系统进行，在爆破前后观测与记录爆区以内、仪器观测点附近代表性建筑、岩体裂缝、个别孤石及人工设置物，采用前后对比的方式了解爆破时的破坏情况。监测结束后将参数报告交给工程师，评估爆破风险。

1.3钻孔安全技术

钻孔是爆破工作中的基础性作业。钻孔时应根据设计图纸对施工范围进行准确定位，将隧洞开挖断面中线、水平线及断面轮廓等在相应的位置画出并将炮眼位置准确标出。然后，对槽眼、辅助眼、内圈眼及周边眼进行开挖作业。根据工程的安全要求，槽眼眼口与眼底间距的误差要控制在5cm之下；辅助眼眼口排距、行距误差控制在10cm以下；周边眼炮眼方向可采用3%～5%倾斜率的方式，沿断面轮廓线插，间距误差控制在5cm以下；内圈眼与周边眼的排距误差应控制在5cm以下[3]；当炮眼深度在2.5m以上时，内圈眼与周边眼钻眼斜率相同。进行开口作业时，按照爆破设计选定开口位置将浮石刨净；操作时先开半风模式钻进3～5cm，到达相应的位置后将支架调整至合适角度后开全风模式进行作业。钻进时保持钎子、风钻及气腿三者在同一个水平面上，保持中心钻钻杆在炮眼中心位置持续旋转。当钻孔深度满足工程需要，检查与设计方案相符后立即拨钎，完成该施工段的钻孔作业。

1.4人工装药及填塞安全技术

为保持孔洞内装药的能见度，可在离爆破器材20m外处安装220V的照明设备。计算炸药量公式：

式中R空——空气冲击波的安全距离；

K——破坏程度系数；

Q——所需炸药量，根据实际施工要求算出炸药用量。

严格按照计算结果填充相应量的用量，在装药过程中使用木质或者竹制炮棍将炸药装进炮孔；装入起爆药包后，禁止对其进行冲击、挤压。用水袋进行填塞时，使用直径超过0.15m的炮泥将孔炮孔完全填满；对水平孔、向上孔进行填塞作业时，禁止将木楔直接填入起爆药包、起爆药柱至孔口段。在操作时按照每个流程的安全标准进行操作，保证每个流程的安全。

2　预防措施

2.1完善相关爆破制度，保证爆破工作安全进行

针对常见的爆破安全事故环节加强管理，提高对爆破事故的预见性。因此，应根据《爆破安全规程》《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》等相关规定对当前企业、单位的爆破制度进行完善，避免爆破漏洞，保障爆破工作安全进行。成立爆破工作领导小组，明确领导小组各个岗位的职责，要求领导小组人员全程参与爆破前的数据收集、爆破方案制订、起爆、爆破检查等监督[4]；完善仓库管理制度，要求仓库管理人员做好定期检查工作，炸药等火工类物资需垫高0.2～0.3m，距离墙壁1m以上，垛长控制在5m以下，乳化炸药垛高控制在1.8m以下，胶质炸药垛高在1.5m以下，垛间距至少为1.3m，严格按照相关标准存储、放置炸药等物资。完善流程管理，对爆破前的数据收集、方案设计、现场清理、钻孔、装药等流程做出明确的规定，将相关标准装订成册并将其发放至每个工作人员的手中，要求其熟读相关规定，按照相关规定进行操作。完善工作负责制与奖惩制度，要求每个岗位的人员对其工作内容负责，对于顺利完成爆破任务且无事故的人员给予相应奖励，对于在爆破工作中出现失误的给予相应的处罚。完善应急预案，成立临时事故处理小组，如发生意外立即启动，降低事故带来的损失。

2.2加强爆破飞石的防护，降低爆破破坏程度

爆破过程中，飞石是造成周围建筑物、人员伤亡的主要原因，因此应针对飞石做好相关的预防措施。浅孔爆破飞石最小安全距离为300m，而该工程支洞口距离保护对象最近为80m，未满足相关安全要求。因此，在进行爆破作业时，要对被爆体进行必要的近体覆盖防护，搭建安全防护墙，确保爆破飞石控制在安全的范围之内。首先进行保护棚的搭建，隧洞口两边墙用6m的钢管搭建，顶部则使用厚实木板、绿色篷布搭设，门帘使用高质量的橡胶轮胎，距离洞外10m处的脚手架用钢材搭设。此外，为保证防护效果，在隧洞口可采用直接覆盖、近体防护及保护性防护三类防护。在距离洞口10m处用钢材搭设防护屏障骨架，并用竹制脚手片对进行封闭处理，竹制脚手片至少两层以上；防护屏障高、宽均超过隧洞边界的幅度在0.5m以上。最初的几次爆破，可使用胶片、沙袋等覆盖材料直接覆盖，同时缩短进尺，每次前进约为1.0～1.5m；最后几次爆破增加近体防护及保护性防护的防护强度。

2.3加强意外事故的预防，减少意外事故发生

爆破过程中意外事故相对较多，因此应对各种常见的意外事故进行相应的预防。ⓐ不合格产品的预防。在进行装药、起爆之前检查炸药的质量，起爆器、通讯装置及监测仪器性能，避免因产品不合格引发事故；ⓑ参数控制。做好相关的环境资料检测，确定安全距离、安全用药量等，避免由于参数错误造成不必要的人员、财产损失；ⓒ炸药等危险物品及设备的存储、保管。做好炸药的防潮、防火措施，每次炸药使用量按照规定出库并做好相关的记录，定期对设备进行校准，保证使用质量；ⓓ误伤预防。爆破之前确保所有人员撤离出爆破现场，并发出相应的警戒信号、引爆信号及警戒解除信号，避免误伤；ⓔ盲炮预防。核对起爆次数并发出盲炮预警，确定盲炮放置位置并分析其未正常引爆的原因，将全部盲炮挖出并冲洗炸药、重新装药；距离盲炮至少0.3m处作一平行孔装药并引爆盲炮，浅孔爆破的平行孔与盲炮边缘在0.5m以上。通过对各种爆破过程中可能出现的不利情况进行预防，提高对安全事故的预见能力，保证施工的正常进行。

2.4根据实际需求，采用多重预防措施

为提高对安全事故的预防能力，该工程在实际作业中采用多重防护的方式对爆破风险进行预防。在该工程中，官地上1号支洞往南100m有高压铁塔，北面100m是省道与煤气管线，东面150m处为两农户建筑、北东方向80m为木材加工厂、水库在西面200m，距离爆破点相对较近，因而容易受到爆破的波及。如出现事故，不仅会影响周围民众正常生活，还会导致人员生命、财产损失。此外，官地上2号支洞、王家支洞洞口、浅埋过路段隧道施工段的环境与官地上1号支洞较为相似，都为多面存在保护对象，因此在3段施工路段在爆破时需要对周围的高压铁塔、农户、煤气管线及加工厂等进行保护。在爆破时应采用积极的预防措施。在爆破前，先使用镐头机向孔洞挖进2m后再采用爆破法施工,进洞50m后每次循环进尺控制在1.5m以下，通过该方式避免洞口坍塌、减少对附近民房及工厂的不利影响。在沿隧洞口用钢管向外搭建长度为15m的全封闭矩形防护架，采用相互交叉的方式将两层竹篱笆固定在钢管架上并在洞口挂上预防飞石的钢丝网，采用双重保护的方式进行预防。在开挖作业中开挖深度为5m,根据施工情况可使用炮山机配合机械进行钻孔，需要从洞口按隧道的轮廓线开挖。在5～10m范围内采用密集炮孔，将炮孔深度控制在1.5m以下并在洞口进行近体覆盖，从爆破到防护均采用多种手段降低爆破对周围环境的破坏性。

3　结　语

爆破是一项对安全、技术要求相对较高的工作，也是一项容易出现重大安全事故的工作。因此，在进行爆破时要按照相关安全技术标准、要求进行操作，并采取相应的预防措施，保证爆破工作的顺利进行。

[1]韩辉.浅析煤矿爆破安全技术管理[J].煤矿爆破,2013(3):1-3.

[2]陈立辉.煤矿采掘工作面爆破安全技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2013(16):6-7.

[3]陈震.煤矿井下爆破安全技术[J].黑龙江科技信息,2015(5):71.

[4]卓健祥.浅析煤矿采掘工作面爆破安全技术[J].山东工业技术，2015(8)：77.

Discussion on blasting security technology and prevention measure case

ZHENG Jingyun, XIA Pinghua

(ZhejiangReclaimConstructionCo.,Ltd.,Ningbo315040,China)

Development of blasting technology greatly facilitates engineering construction in coal mining, construction, water resources and other industries. However, blasting operation is also associated with higher risk. How to apply the blasting technology safely becomes the research focus in blasting engineering. In the paper, tunnel blasting of Zhejiang Hangzhou No.2 water source—Qiandaohu water-break project is adopted as an example for discussing the application of blasting safety technology and accident prevention measures, thereby providing reference for current application of blasting safety technology.

blasting safety technology; preventive measures; water conservancy project

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.10.014

TV542

A

1005-4774(2016)10- 0049- 03