爆破安全技術與預防措施案例探討

鄭敬云　夏平華

(浙江省圍海建設集團股份有限公司, 浙江 寧波　315040)

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爆破安全技術與預防措施案例探討

鄭敬云夏平華

(浙江省圍海建設集團股份有限公司, 浙江 寧波315040)

爆破技術的發展，給煤礦、建筑、水利等各個行業的工程施工帶來了極大的便利。但爆破作業也伴隨著較高的風險，如何安全地應用爆破技術成為當前爆破工程中的研究熱點。本文以浙江省杭州市第二水源千島湖退水工程的隧洞爆破為例，探討爆破安全技術的應用及事故預防措施，為當前的爆破安全技術的應用提供借鑒。

爆破安全技術； 預防措施； 水利工程

當前爆破技術應用在各行各業中，為各種項目的工程施工奠定了基礎。爆破技術不斷的發展、進步，在給人們的社會活動帶來便利同時伴隨的風險也日益突出[1]。如何在保證爆破效果的同時保證工程、施工人員的安全也成為爆破之前首要考慮的問題。

1　爆破安全技術

1.1案例介紹

浙江省杭州市第二水源千島湖退水工程是浙江省重點建設項目，該工程建成后為居民生活、生產用水帶來了極大的便利。該工程輸水線路建設總長達111km、輸水隧洞線路總長約10980m、石方洞挖工程量總計約641957m3，爆破工程量相對較大。按每立方米消耗1.55kg炸藥計算，該工程需要約1000t炸藥，因此避免爆破帶來的安全問題在施工中尤為重要。為避免爆破聲響、沖擊波及爆破震動對工程周圍村莊造成較大的影響，該工程在施工過程中應用安全爆破技術，有效規避了爆破過程中飛石對工程周邊道路、農田及附近民房建筑物等的威脅，提高了工程的安全性。

1.2爆破參數

危險始終伴隨爆破工程。為將爆破給周圍環境帶來的破壞程度降至最低，在爆破前需采取相應的安全措施，控制爆破帶來的風險。其中，爆破震動安全校核與爆破震動監測兩項重要的風險控制手段，能夠有效降低事故發生率。該工程中，主要施工段官地上1號支洞口與2號支洞口之間的暗挖段及王家支洞口施工段都是由凝灰巖構成的堅硬巖石段，給爆破工作帶來較大的挑戰，同時潛在的爆破風險也相對較高。為做好相應的現場清理及爆破方案設計，應算出最大的震速并根據震速采取相應的預防措施。最大震速可根據薩道夫公式進行計算：

式中V——爆破振動質點振速；

Q——最大一段工程使用的炸藥量；

R——爆破中心到保護對象之間的距離；

K——爆破地震波傳播地段巖土特性系數；

α——爆破地震波衰減指數[2]。

根據周圍環境的相關資料及爆破要求，將K=150、α=1.5等參數代入，計算爆破震動質點震速，V為1.9cm/s，該速度小于標準的2.0cm/s，因此該工程可將爆破控制在合理的范圍內，不會對周圍的保護對象造成影響。此外，對隧洞進行開挖爆破的過程進行爆破震動測試尤為重要。通常采用宏觀調查結合由拾零器、記錄儀、衰減器、放大器等組成的觀測系統進行，在爆破前后觀測與記錄爆區以內、儀器觀測點附近代表性建筑、巖體裂縫、個別孤石及人工設置物，采用前后對比的方式了解爆破時的破壞情況。監測結束后將參數報告交給工程師，評估爆破風險。

1.3鉆孔安全技術

鉆孔是爆破工作中的基礎性作業。鉆孔時應根據設計圖紙對施工范圍進行準確定位，將隧洞開挖斷面中線、水平線及斷面輪廓等在相應的位置畫出并將炮眼位置準確標出。然后，對槽眼、輔助眼、內圈眼及周邊眼進行開挖作業。根據工程的安全要求，槽眼眼口與眼底間距的誤差要控制在5cm之下；輔助眼眼口排距、行距誤差控制在10cm以下；周邊眼炮眼方向可采用3%～5%傾斜率的方式，沿斷面輪廓線插，間距誤差控制在5cm以下；內圈眼與周邊眼的排距誤差應控制在5cm以下[3]；當炮眼深度在2.5m以上時，內圈眼與周邊眼鉆眼斜率相同。進行開口作業時，按照爆破設計選定開口位置將浮石刨凈；操作時先開半風模式鉆進3～5cm，到達相應的位置后將支架調整至合適角度后開全風模式進行作業。鉆進時保持釬子、風鉆及氣腿三者在同一個水平面上，保持中心鉆鉆桿在炮眼中心位置持續旋轉。當鉆孔深度滿足工程需要，檢查與設計方案相符后立即撥釬，完成該施工段的鉆孔作業。

1.4人工裝藥及填塞安全技術

為保持孔洞內裝藥的能見度，可在離爆破器材20m外處安裝220V的照明設備。計算炸藥量公式：

式中R空——空氣沖擊波的安全距離；

K——破壞程度系數；

Q——所需炸藥量，根據實際施工要求算出炸藥用量。

嚴格按照計算結果填充相應量的用量，在裝藥過程中使用木質或者竹制炮棍將炸藥裝進炮孔；裝入起爆藥包后，禁止對其進行沖擊、擠壓。用水袋進行填塞時，使用直徑超過0.15m的炮泥將孔炮孔完全填滿；對水平孔、向上孔進行填塞作業時，禁止將木楔直接填入起爆藥包、起爆藥柱至孔口段。在操作時按照每個流程的安全標準進行操作，保證每個流程的安全。

2　預防措施

2.1完善相關爆破制度，保證爆破工作安全進行

針對常見的爆破安全事故環節加強管理，提高對爆破事故的預見性。因此，應根據《爆破安全規程》《中華人民共和國民用爆炸物品管理條例》等相關規定對當前企業、單位的爆破制度進行完善，避免爆破漏洞，保障爆破工作安全進行。成立爆破工作領導小組，明確領導小組各個崗位的職責，要求領導小組人員全程參與爆破前的數據收集、爆破方案制訂、起爆、爆破檢查等監督[4]；完善倉庫管理制度，要求倉庫管理人員做好定期檢查工作，炸藥等火工類物資需墊高0.2～0.3m，距離墻壁1m以上，垛長控制在5m以下，乳化炸藥垛高控制在1.8m以下，膠質炸藥垛高在1.5m以下，垛間距至少為1.3m，嚴格按照相關標準存儲、放置炸藥等物資。完善流程管理，對爆破前的數據收集、方案設計、現場清理、鉆孔、裝藥等流程做出明確的規定，將相關標準裝訂成冊并將其發放至每個工作人員的手中，要求其熟讀相關規定，按照相關規定進行操作。完善工作負責制與獎懲制度，要求每個崗位的人員對其工作內容負責，對于順利完成爆破任務且無事故的人員給予相應獎勵，對于在爆破工作中出現失誤的給予相應的處罰。完善應急預案，成立臨時事故處理小組，如發生意外立即啟動，降低事故帶來的損失。

2.2加強爆破飛石的防護，降低爆破破壞程度

爆破過程中，飛石是造成周圍建筑物、人員傷亡的主要原因，因此應針對飛石做好相關的預防措施。淺孔爆破飛石最小安全距離為300m，而該工程支洞口距離保護對象最近為80m，未滿足相關安全要求。因此，在進行爆破作業時，要對被爆體進行必要的近體覆蓋防護，搭建安全防護墻，確保爆破飛石控制在安全的范圍之內。首先進行保護棚的搭建，隧洞口兩邊墻用6m的鋼管搭建，頂部則使用厚實木板、綠色篷布搭設，門簾使用高質量的橡膠輪胎，距離洞外10m處的腳手架用鋼材搭設。此外，為保證防護效果，在隧洞口可采用直接覆蓋、近體防護及保護性防護三類防護。在距離洞口10m處用鋼材搭設防護屏障骨架，并用竹制腳手片對進行封閉處理，竹制腳手片至少兩層以上；防護屏障高、寬均超過隧洞邊界的幅度在0.5m以上。最初的幾次爆破，可使用膠片、沙袋等覆蓋材料直接覆蓋，同時縮短進尺，每次前進約為1.0～1.5m；最后幾次爆破增加近體防護及保護性防護的防護強度。

2.3加強意外事故的預防，減少意外事故發生

爆破過程中意外事故相對較多，因此應對各種常見的意外事故進行相應的預防。?不合格產品的預防。在進行裝藥、起爆之前檢查炸藥的質量，起爆器、通訊裝置及監測儀器性能，避免因產品不合格引發事故；?參數控制。做好相關的環境資料檢測，確定安全距離、安全用藥量等，避免由于參數錯誤造成不必要的人員、財產損失；?炸藥等危險物品及設備的存儲、保管。做好炸藥的防潮、防火措施，每次炸藥使用量按照規定出庫并做好相關的記錄，定期對設備進行校準，保證使用質量；?誤傷預防。爆破之前確保所有人員撤離出爆破現場，并發出相應的警戒信號、引爆信號及警戒解除信號，避免誤傷；?盲炮預防。核對起爆次數并發出盲炮預警，確定盲炮放置位置并分析其未正常引爆的原因，將全部盲炮挖出并沖洗炸藥、重新裝藥；距離盲炮至少0.3m處作一平行孔裝藥并引爆盲炮，淺孔爆破的平行孔與盲炮邊緣在0.5m以上。通過對各種爆破過程中可能出現的不利情況進行預防，提高對安全事故的預見能力，保證施工的正常進行。

2.4根據實際需求，采用多重預防措施

為提高對安全事故的預防能力，該工程在實際作業中采用多重防護的方式對爆破風險進行預防。在該工程中，官地上1號支洞往南100m有高壓鐵塔，北面100m是省道與煤氣管線，東面150m處為兩農戶建筑、北東方向80m為木材加工廠、水庫在西面200m，距離爆破點相對較近，因而容易受到爆破的波及。如出現事故，不僅會影響周圍民眾正常生活，還會導致人員生命、財產損失。此外，官地上2號支洞、王家支洞洞口、淺埋過路段隧道施工段的環境與官地上1號支洞較為相似，都為多面存在保護對象，因此在3段施工路段在爆破時需要對周圍的高壓鐵塔、農戶、煤氣管線及加工廠等進行保護。在爆破時應采用積極的預防措施。在爆破前，先使用鎬頭機向孔洞挖進2m后再采用爆破法施工,進洞50m后每次循環進尺控制在1.5m以下，通過該方式避免洞口坍塌、減少對附近民房及工廠的不利影響。在沿隧洞口用鋼管向外搭建長度為15m的全封閉矩形防護架，采用相互交叉的方式將兩層竹籬笆固定在鋼管架上并在洞口掛上預防飛石的鋼絲網，采用雙重保護的方式進行預防。在開挖作業中開挖深度為5m,根據施工情況可使用炮山機配合機械進行鉆孔，需要從洞口按隧道的輪廓線開挖。在5～10m范圍內采用密集炮孔，將炮孔深度控制在1.5m以下并在洞口進行近體覆蓋，從爆破到防護均采用多種手段降低爆破對周圍環境的破壞性。

3　結　語

爆破是一項對安全、技術要求相對較高的工作，也是一項容易出現重大安全事故的工作。因此，在進行爆破時要按照相關安全技術標準、要求進行操作，并采取相應的預防措施，保證爆破工作的順利進行。

[1]韓輝.淺析煤礦爆破安全技術管理[J].煤礦爆破,2013(3):1-3.

[2]陳立輝.煤礦采掘工作面爆破安全技術研究[J].內蒙古煤炭經濟，2013(16):6-7.

[3]陳震.煤礦井下爆破安全技術[J].黑龍江科技信息,2015(5):71.

[4]卓健祥.淺析煤礦采掘工作面爆破安全技術[J].山東工業技術，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