工程爆破飞石及其控制

剧世祥

摘要：在礦山开采过程中常常需要对大面积的石块进行爆破处理，爆破过程极易造成飞石，该爆破飞石对周边环境中的建筑物和工作人员均会造成较大的安全隐患，为了有效的降低该种安全隐患，本文从爆破飞石的形成原因角度出发论述了相关的防控措施，望对相关矿山开采工作的顺利进行提供帮助。

关键词：爆破飞石;产生原因;控制措施

引言

就目前的矿山开采实际情况来看，常常在爆破过程中引发飞石情况，该情况较为多见，严重影响矿山开采的效率，各相关部门和开采单位正积极研究相关的解决措施，但是由于矿山爆破的自然环境均有所不同且较为恶劣，所以必须严格把握爆破飞石产生的原因，然后在此基础上结合爆破经验合理利用爆破控制技术，如此才能够有效的确保矿山开采的可靠性和安全性。

1.爆破飞石简述

爆破飞石是指在爆破作业过程中从爆破点抛掷到空中或沿地面抛掷的杂物、泥土、砂石等物质。爆破飞石的危害主要体现在人员伤亡、建筑物损坏、机器设备破损等方面，而其中的人员伤亡是爆破飞石的最大危害。统计资料表明，在我国由于爆破飞石造成的人员伤亡、建筑物损坏事故已经占整个爆破事故的15%～20%，而日本事故率高达30%，根据我国矿山事故的统计，露天爆破飞石伤人事故占整个爆破事故的27%。因此，了解爆破飞石的危害，研究爆破飞石的产生原因，有针对性的开展爆破飞石的预防和干预措施，对防止爆破事故的发生保障人们的生命财产安全有十分重要的意义。

2爆破飞石的类型

爆破飞石情况是指在开展爆破作业时，一些碎块飞散距离较远，且飞行方向无法预料，往往容易威胁到爆区周围居民以及建筑物的安全，带来严重的安全威胁。一般而言，在爆破作业中可能出现的飞石主要包括这四种类型：

（1）在爆炸完成之后，介质表面由于鼓包的相对运动，出现大面积地抛掷，且方向随机，构成整体的飞石现象;

（2）爆破发生时，局部可能会出现介质破碎的情况，并进一步变化成为放射线的飞石，向四周发散;

（3）爆破发生时，炸药爆炸将会产生大量高速气体， 这些气体夹杂着介质碎块，容易从夹层各个部分涌出，出现抛射现象，向四周发散。

（4）在对一些高层建筑物进行爆破作业时，例如烟囱以及水塔等，在开展定向坍塌工作时，由于建筑物以较高的速度向地面冲击，介质碎块将会由地面进行反弹，或者由于建筑物内部的碎渣未及时清理，在坍塌瞬间，将会出现碎渣的飞弹，这些情况都将导致建筑物材料获得巨大冲击力，四散形成飞石。

3爆破飞石产生的原因

3.1对爆破介质物理力学性能了解不够、药量不准

城市控制爆破的对象较多，可以通过多次试爆来获得准确的爆破设计依据。针对一些体积较小的介质或只允许进行一次爆破的介质，由于受到自身条件的制约，不能试验爆破。虽然建筑物具有设计方面以及施工方材料，也会由于风化以及腐蚀等环境因素，影响最终的设计药量，使得设计药量不够准确，最终导致飞石现象的出现。除此之外，即使是结构以及尺寸完全相同的材料，在相同的作业环境下，爆破效果也可能不同。因此，爆破介质内部结构的复杂性，介质性能的不明确，是导致飞石四散距离超过正常范围的主要原因。

3.2爆破技术设计不当

炮眼位置安排不合理。由于爆破前期，作业人员缺乏对于爆破介质的了解，不能够充分掌握介质中夹层信息以及介质的基本结构信息，使得炮眼被安置在结构较为薄弱的地区，使得高温以及高压气体不断膨胀，最终导致飞石范围的大幅扩大。爆破参数选择不合理，如果作业人员选择炸药数量过多，当岩石破碎后剩余的爆炸能量会使破碎的介质获得动能产生抛掷，就会出现爆炸介质的四散，爆破介质扩散范围也将进一步扩大。穿孔网路设计不合理，

设计网络密度已经超过科学合理的密度系数，抵抗线的直径范围选取不合适等等;爆破顺序选择缺乏合理性，若作业人员选择的起爆方式不足以为炮孔爆破提供破碎条件，就会导致炮眼由于受到巨大的夹制作用，而向上冲击形成“冲天炮”，引发较为严重的飞石情况。

3.3爆破施工质量未达到设计要求

（1）炮孔位置没有达到施工图纸的设计要求，使得爆破作业中的最小抵抗线以及装药量参数发生变化，最终影响实际用药量大小，使得设计药量不能达到实际施工要求，引起飞石现象的出现。

（2）堵塞质量不符合要求。施工过程中，若出现炮孔口长度不符合要求或质量不符合要求的情况，将会导致孔口容易出现爆破，爆破碎块会向孔口抛掷。尤其是在实际药量偏大情况下，孔口方向将会出现较大范围的飞石。

（3）施工操作不符合要求。作业人员施工过程中由于自身操作的不严谨，影响爆破线路的连接工作，使得少数炮孔无法爆破，部分炮孔由于夹制作用影响，将更改自身的抵抗线大小以及方向，导致飞石现象的出现。

4爆破飞石的控制措施研究

4.1细致勘察爆破现场的爆破介质的性质

在实施爆破之前对爆破现场进行细致的勘察，认真记录需爆破介质的物理性质以及力学性能等，重点勘察岩体的断层方向、断层走向、节理宽度、节理方位走向、岩层风化程度、岩体强度、岩缝等情况，其中重点把握软弱层的情况，对同自由面相通的弱线进行合理设置，而对上述所有情况均需进行细致的数据统计，然后依照统计的相关数据来合理设定炸药的药量，同时对起时差和装药方式等参数进行设置。对于岩体中同自由面相通的弱线要严格依照，根据方向和深度正确选用低爆速炸药以及选择分段装药方式。如果孔间距比节理宽度和岩层大则会和增大飞石发生的可能性。为了有效的降低飞石的发生应该依照正确的宽度和方位设置平行钻孔方式。如果岩层的节理与自由面保持一定的角度或者相互垂直时可以选用倾斜钻孔方式。

4.2设置爆破具体参数，合理选用相关技术

以石灰石矿岩石为例进行爆破参数设置。由于该类岩石的爆破飞石发生率最高的地方为第一排孔，所以一定要控制排孔抵抗线的大小，合理设置孔药量，对该类岩石的底盘设置抵抗线时要控制为5-6米，而超深要控制在3-3.5米，此外，填塞高度要大于炮孔深的1/2[3]。如果坡面显示异常要采取不同的处理方式，具体表现在以下两方面：①如果坡面有裂隙，那么在节理显示完整时可以早呢高达抵抗线，也就是在布孔时对坡顶线的距离进行增加。②如果坡面显示凹型，那么可以对装药结构进行转变，使用间隔分段装药方式，期间必须细致测量凹处的位置，严格把握上部的装药药量，使其保持在40千克之内最佳。③如果炮孔在穿溶洞时要使用间隔器进行间隔，做好底部间隔，之后进行连续装药，如果中部存在溶洞地貌需要使用中间间隔方式。在间隔处理之后一定要采取上部回填技术。最后，设计爆破类型。保证压渣爆破形式比清渣爆破的坡顶线少1/2。炸药单耗也要控制，前者的炸药单耗为0.18kg/t。而清渣爆破的炸药单耗为0.16kg/t。

4.3做好爆破工序管控

首先，严格依照技术要求装填孔。避免药柱和装药堵孔过高，同时设置好间隔，提高爆破成块率，减少炸药单耗，适当采用间隔装药方式。同时设置好间隔高度。其次，规划爆破操作流程，设计好爆破方案，避免完全清渣爆破，在爆破区域的前面留处一定的矿岩量。接下来，做好爆破施工监督和管理，专人监管穿孔区域的施工，杜绝铲装破坏炮孔现象。最后，装药前严格检查炮孔，发现炮孔被破坏要作相应的技术处理。降低炮孔的装药量，采用间隔装药方式，避免爆破抵抗线的薄弱环节等。

结语

综上所述，爆破飞石是目前矿山开采过程经常发生的问题，该问题的发生具有一定的偶然性，即使严格依照爆破操作程序和技术应用手段进行操作也难以百分之百的杜绝该种现象，所以只能最大程度上采取相关技术手段进行规避，尽量降低爆破飞石带来的安全隐患。而就本次研究来看，研究内容仍然不够全面，今后笔者将进行深入的研究与探讨，力求最大限度的防止该现象的发生。

参考文献：

[1]李屹.爆破飞石产生的原因及控制措施[J].露天采矿技术，2015（5）：11-16.

[2]王丹丹，池恩安，詹振锵，等.爆破飞石产生原因事故树分析[J].爆破，2012，29（2）：119-122.

[3]具书宇，冯海鹏，王泽刚.土石方工程中防止爆破飞石控制的技术措施[J].山西建筑，2012，38（27）：112-114.

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