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爆炸防控技术在爆破工程警务规划和技术评估中应用

2019-05-09章文义陈忠洋虞俊豪

工程爆破 2019年2期
关键词:爆区爆破作业警务

章文义,陈忠洋,虞俊豪

(1.江苏警官学院警务指挥与战术系,南京 210031;2.宜兴市公安局治安大队,江苏 宜兴 214206)

2015年12月,公安部[1]首次提出了“爆炸防控技术”的概念,指出爆炸防控技术是公安技术学科体系的重要组成部分,其范畴为公安机关警务工作中涉及爆炸物品公共安全的基础理论和方法、手段,主要包括搜爆技术、排爆技术、特种能源技术、爆破安全技术、弹药工程技术、烟火工程技术与安全系统工程技术等。爆炸防控技术以制定爆破工程警务规划和进行警务技术评估为主要内容,是公安警务工作中爆炸物品安全监管和爆破工程审批之前所实施的警务技术。根据《民用爆炸物品安全管理条例》[2]和《爆破作业项目管理要求》[3]等规定,在城市、风景名胜区或重要工程设施附近实施爆破作业,应当经公安机关批准。2018年9月18日,公安部[4]又对爆炸防控技术中的“爆破工程警务规划和警务技术评估”进行了更加明确的界定:对城市、风景名胜区、重要工程设施附近实施的岩土爆破、拆除爆破、特种爆破项目进行现场踏勘,提出警务技术意见、设计规划要点;对爆破作业单位新建、改建、扩建民用爆炸物品储存库选址、建筑与结构、安全设施、治安防范等进行警务技术验收评估。对爆破设计施工方案进行警务技术评估,为爆破工程行政许可提供警务技术支持。

爆炸防控技术在公安警务工作中发挥着特殊而重要的作用,掌握和运用该技术,再根据爆炸物品化学安定性、爆热、爆温、爆速、猛度、威力和感度等特性,可以科学指导设计搜、排爆方案,正确选择和优化搜、排爆设备,做到精确发现、转移、处置隐藏爆炸物,确保重要目标和场所安全;可以分析爆炸风险点,计算有害效应的作用范围,对爆破工程和大型焰火工程进行技术安全评估,进而采取相应的措施,确保工程安全;可以对各类爆炸物品、战争遗留爆炸物和烟花爆竹的结构特征,和起爆方式进行识别判断和安全评估,选择安全有效的措施予以拆解或销毁,排除危险性。

爆炸防控技术是公安机关在总结多年爆炸物品安全监管工作的基础上提出的,其目标是保障社会公共安全,核心要求是防止民用爆炸物品流失,防止爆破作业活动发生安全事故。警务技术民警如何正确、准确履职,有效防止或遏制涉爆事故发生,维护社会公共安全,是实施爆炸防控技术的根本要求。对于爆破危害效应,主要包括振动、飞石、冲击波、噪声等,《爆破安全规程》[5]中对爆破危害效应、计算公式及安全距离都有明确规定,许多爆破技术人员也都结合岩土、拆除、特种爆破等不同类型的工程,对如何降低爆破振动、飞石、冲击波等危害进行了探索实践[6-17],实现了降低爆破危害,维护公共安全的目标。作者认为,对爆破作业人员或科研人员而言,应当结合爆破工程实际,重点从技术角度计算、确定爆破危害参数及其影响范围,确保安全区域内的人身、财产安全,正常情况下参数计算的准确性和科学性由设计人员、安全评估人员及其所在单位负责;对爆炸防控技术民警而言,应当通过现场勘察,核实安全范围内的保护目标是否考虑全面,爆破设计方案中计算的安全距离参数是否与现场情况一致,核查发现不全面、不准确的安全因素后责成爆破作业单位修订完善。

本文结合一项复杂环境条件下的基础开挖爆破工程,阐述了爆炸防控技术民警在爆破工程警务规划和技术评估工作中的要点和注意事项。

1 工程基本情况[18]

待爆破开挖的工程位于原宜兴市旅游职业学校校址,爆破区域东西向长123.28 m,南北向宽约81.50 m,开挖深度3~18 m,岩石硬度系数约为8~10,属中等强度沉积岩,具有砾石结构连续性的显著特征,爆破总方量约7.2万m3。

爆区北14.5 m为宜兴市供电公司车库,3.5 m为供电公司围墙;爆区西约2.5 m为原有的宜兴市旅游职业学校楼房(待拆建),21.5 m处为国家电网管网箱涵,41.55 m处为南北向10 kV的高压线路,82.15 m处(陶都路西侧)为南北向燃气管道,180 m处为陶都6号公园;爆区南85 m处为陶庄;爆区东130 m处为九龙依云住宅群(见图1)。

图1 爆区环境Fig.1 Blasting area environment

1.1爆破方案

施工由南向北逐步推进,采用深孔和浅孔松动爆破相结合的方案,距离供电公司车库、国家电网管网箱涵等保护对象较近区域采用浅孔松动爆破,其他爆破区域采用深孔松动爆破。采用非电导爆管毫秒延时起爆系统,根据保护目标距离及结构严格控制一次齐爆药量。

1.2 爆破参数

控制深孔台阶高度在6 m以下,浅孔台阶高度在3 m以下,炸药单耗取 0.35 kg /m3,爆破参数计算如表1~表2所示。

表1 直径90 mm炮孔爆破参数

表2 直径40 mm炮孔参数

1.3 安全参数计算及校核

本爆破工程是典型的复杂环境下岩土爆破,采取的是加强填塞的控制爆破,对周边建筑和设备最重要的破坏作用是爆破振动和飞石,而冲击波、噪声、粉尘等危害相对较弱,因此不是警务技术评估的重点。

1)爆破振动安全校核。爆区西侧旅游职业学校楼房和供电公司围墙均需要拆除,因此不作为保护目标,并将其作为一种防护设施保留至爆破工程结束再拆除。根据保护目标距爆区的距离,计算不同距离下的保护目标一次齐爆最大允许药量如表3所示。需要注意的是,因爆区范围较大,对近距离保护目标允许的一次齐爆最大炸量应随着距离的变化进行调整,爆破作业单位在实际操作中,也是按照由远及近的步骤实施爆破,初期每次爆破药量相对较大,既可以加快施工进度,又可以为后续爆破创造出更好的临空面。

表3 被保护建筑物允许的最大一次齐爆药量

2)个别飞石距离计算。根据表1的爆破参数计算,在一次齐爆药量最小的情况下个别飞石最远距离为 41 m,不能保证供电公司车库和电网管网箱涵的绝对安全。因此,又采取了炮孔上压盖橡胶炮被、沙土袋各一层,临近供电公司车库和电网管网箱涵搭建防护围挡等减弱飞石措施。

2 警务规划和技术评估 [19]

爆破工程警务规划设计和技术评估由警务技术民警具体实施,要求技术民警在学习掌握爆破作业特别是爆破有害效应及防护等基础知识的基础上,针对爆破作业可能威胁公共安全的具体环节,结合爆破作业安全监管法规、规范和其他管理要求,通过现场勘察、数据核对、组织协调等方式,评估爆破有害效应的影响范围及其防护措施的有效性,科学规划爆破作业施工顺序、警戒组织等工作,确保爆破工程安全顺利实施。

2.1 现场勘察

现场踏勘前,技术民警详细阅读爆破作业单位提交的设计施工方案,熟悉方案中提及的爆破方式、作业级别、参数设计和安全校核等内容,确认有关计算公式选取是否正确,详细记录方案中提及的安全距离等数据,以备在现场核查时进行核实。根据方案有关内容,作出如下警务规划:第一步,阅读爆破技术方案,踏勘现场核实方案中有关数据的准确性,确认爆破有害效应是否得到有效控制;第二步,协调现场周边单位、人员,观测周边道路上不同时间段内的人流量、车流量,确认起爆周期和具体时间段;第三步,提出技术评估意见,作出是否许可爆破的决定;第四步,在爆破施工过工程中开展现场检查,发现、制止不按照方案施工等违规行为,出现安全隐患或事故立即处理。

鉴于此项工程所处环境的复杂性,为确保安全和沟通顺畅,充分发挥各方技术优势,技术民警请工程委托单位、设计施工、安全评估、安全监理单位的技术人员共同到现场进行勘察,同时请爆区周边单位有关负责人一并到现场,就施工安全进行了充分研究探讨。

2.2 数据核实

警务技术评估需要详实的现场数据支撑,本项目需要现场核实的事项教多,但从保障安全的角度出发,重点核实的事项有:第一,核实保护目标是否全面,将设计方案中描述的被保护目标与现场实物进行比对,特别是建筑物内部设备、设施或地下隐蔽设施,和爆区周边单位包括水、电、气、通信等主管部门逐一进行核实;第二,核实距离参数是否准确,使用皮尺、激光测距仪等工具现场测量保护目标到爆区的准确距离,对建筑物内需要重点保护的贵重仪器设备,按照仪器所在具体位置测量其与爆破区域的实际距离,而不应按照建筑物的距离进行安全校核;第三,核实爆区周边是否有需要特殊保护或关注的对象,如对爆破振动、噪声敏感的人员及其他生物(如名贵鱼类等养殖生物)等并做好记录;第四,核实爆区周边人员、车辆流量特征,避开周末等人流、车流量较大的时间段,减少对周边群众生产生活的影响;第五,爆破器材运输及现场保管情况,核实爆破器材运进运出的时间、路线和现场保管、发放具体地点和设施。

2.3 组织协调

警务技术评估报告中,除了应确认经安全评估的设计施工参数符合安全要求外,还应确认爆破区域周边单位、人员同意施工,否则工程将无法正常开展甚至因此引发不安定事端,比如因协调不到位引发的堵路、阻挠施工甚至在有爆破器材的现场大量人员聚集的危险情况。根据公安机关要求由工程委托单位的建设局牵头,首先召集所有相关单位负责人参加的协调会,设计施工单位和安全监理单位共同派员参加,由设计施工单位介绍设计施工方案特别是安全参数,并与有关单位逐一核对能否保证其建筑和人员安全,会上除了距离最近的供电公司提出异议外,其他单位经沟通均表示同意按设计方案施工。会后,公安机关请委托单位、设计施工单位与供电公司共同协商进一步控制爆破危害、防止安全事故的措施,并请供电公司相关负责人参观设计施工单位正在实施的同类爆破工程,最终取得供电公司同意爆破施工的意见。

据此,技术民警结合踏勘现场核实的情况和协调情况,撰写了详细的警务技术评估报告,主要内容有:一是方案中的参数基本准确,爆破有害效应在控制条件下能够保证周边建筑、设备及人员的安全;二是爆破时间应避开周末(陶都6号公园游人增加),选择在下午3点前后上班时间较为妥当;三是在爆破时供电公司应组织邻近爆破区域的人员撤离;四是必须按照经评估的方案施工,如需变更参数必须经审查同意方可实施。

3 意外事故处置

首次爆破当天,技术民警在现场全程监管,除要求监理单位拍摄录像外,还组织了1架无人机升空拍摄全景录像,监控从爆破器材进场后发放、领用、装药、联网等操作过程是否与方案设计一致。当天爆破炮孔直径90 mm,孔距3 m、排距2.5 m,共5排50个炮孔,距离保护对象供电公司车库最近点37.8 m,单孔装药量10~12 kg,填塞长度3.2~3.5 m,共消耗炸药576 kg、计算单耗约0.3 kg/m3。确认警戒到位起爆后,发现飞石高度和距离均超出计算数值,个别飞石的实际高度约20 m,最远约50 m,但没有造成人员伤亡和财产损失。技术民警立即要求保持警戒,并会同爆破施工单位技术人员进入现场,经检查发现盲炮3个。确认没有二次爆炸危险后,技术民警建议撤离外围警戒但加强现场警戒,同步组织开展事故原因分析和处置方案制定工作。

3.1 分析原因

根据可能造成此类事故原因,技术民警立即邀请爆破工程和器材专家到达现场,共同开展原因分析工作,同时要求工程委托单位、设计施工、安全评估、安全监理单位的有关人员一并到现场分析原因。经细致检查,现场发现有破损的塑料导爆管和反射四通(见图2),一致认定有两种可能原因:一是塑料导爆管装药不均匀,个别部位药量较大导致塑料导爆管和反射四通破损;二是反射四通强度不足导致皮损。反射四通破损的直接后果是导爆管无法正常传爆从而出现盲炮,进而导致抵抗线变化引起飞石距离增大。

图2 破损的导爆管和反射四通Fig.2 Damaged nonel tube and four-path reflecting

3.2 研究措施

技术民警与专家充分讨论后认为,盲炮炮孔周边岩石已经发生比较明显的错位,炮孔内导爆管也被切断无法重新连接起爆,且炮孔内已经充满水,重新连接起爆或打平行孔诱爆的方法均不再适宜,遂决定用机械将盲炮周边松动的岩石挖开,挖到一定深度后用高压风管吹出盲炮孔内的填塞物,再用竹制工具将炸药及雷管掏出。

3.3 处置结果

处置当天,技术民警要求尽可能减少现场操作人员,加大现场警戒范围。施工单位按照议定处置方案指派技术负责人现场指导,监理单位派技术人员全程录像、监督,最终成功取出全部未爆的雷管和炸药。对取出的雷管和炸药,技术民警要求施工单位妥善运输至安全地点,按照有关规定及时组织了销毁,彻底消除了安全隐患。

4 结语

1)爆炸防控技术要求技术民警在掌握爆炸、炸药、爆破等基本理论常识的基础上,结合有关法律法规、标准规范、部门规章等管理规定,做好警务规划和技术评估工作,有效防范控制涉爆事故维护社会公共安全。对技术民警的基本要求是,能够了解设计方案中技术参数的计算依据、数据来源及其可靠性,在此基础上结合本地工作需要,通过阅读专著、论文等方式深入学习爆破作业的有关理论和知识,不断提升自身技术水平和防控工作能力,逐步成为能看得懂方案、提得出问题、找得出方法的技术民警。

2)爆破工程警务技术评估的要点应随工程实际变化,技术民警要按照爆破作业单位提交的技术方案和安全评估报告中的参数,确定警务技术评估的要点,如岩土爆破主要计算炸药爆炸引起的振动,而建筑拆除爆破则应同时计算炸药爆炸和塌落触地引起的振动等。

3)涉爆从业单位及其技术人员是涉爆作业技术的责任主体,负责涉爆作业技术方案设计和参数计算,并对根据方案实施的作业结果负责;技术民警应当根据单位设计施工方案中的参数到作业现场进行测量、核实,发现没有考虑的安全保护目标或者安全距离不能满足保护目标要求的,或者发现可能影响涉爆作业正常进行的其他不安全因素,督促指导爆破作业单位修改完善。

4)爆炸防控技术工作是一项“现场”要求较强的工作,以爆破工程警务规划设计和技术评估为例,要求民警必须到现场核实所有需要保护的目标,测量所有保护目标至爆区的安全距离,查清所有可能影响爆破施工的不稳定、不安全因素,再与设计方案逐一进行比对后才能做出警务技术评估结论,应防止仅靠审阅设计方案就做出结论或建议的做法。同时,一旦发生安全事故,技术民警也应在现场了解事故损害情况和原因的基础上,组织开展处置方案论证和实施等工作。

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