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水工工艺基础 第八讲

模块Ⅰ爆破工艺基础 第四章爆破安全技术 4.1外来电流的危害及预防

一切流入电雷管和电起爆网路的非专用起爆电流统称外来电流。外来电流是引起早爆的主要原因之一。

4.1.1 雷电

雷电的特点是放电时间非常短促,能量集中,放电时的电流强度可高达几万到几十万安培,温度高达两万摄氏度,能将空气烧得白炽。如果爆区被雷电直接击中,那么网路中的全部炮孔或部分炮孔就可能引起早爆。

1.雷电引爆起爆系统的物理过程

1雷电直接击中爆区,或者对爆区地面放电,从而将药包直接引爆。

2雷雨云在爆区附近的上空运动,使得爆区内的电场强度急速变化,引起电爆网路中的电荷位移而形成电流;使网路引爆。

3电雷管的导线绝缘能力低,易被高压电击穿;将电雷管引爆。4由于云间放电或云地间放电,从而使网路被引爆。

2、预防措施

1及时收听当地的天气预报,在雷雨季节进行露天爆破时宜采用非电起爆系统。2在露天爆区不得不采用电起爆系统时,应在区内设立避雷针系统。

3如在装药联线时出现了雷电,应立即停止作业,将全体人员撤到安全地点。4在雷电来临之前,宜将一切通往爆区的导体暂时切断,以防止电流流入爆区。5应缩短爆破作业时间,争取在雷电来临之前起爆。4.1.2杂散电流

凡流散在大地中的电流统称杂散电流。杂散电流的形成主要是因为电源输出的电流,经动力线路输入到用电设备以后,总要利用一切可能的通道返回电源。如果用电设备和电源之间的回路被破坏或切断,那么电流就得利用大地作为回路,从而产生强度很大的大地电流,即杂散电流。一旦流入电雷管或电爆网路中,•就会引起电雷管的早爆事故。

1.杂散电流的检测

检测杂散电流必须使用专用的测量仪表。2.杂散电流的预防 1减少杂散电流的来源

2采用能防止杂散电流的电爆网路 4.1.3 感应电流

交流电磁场可以在其附近的导体内产生感应电压。如果感应电流值超过安全允许的界限,就可能引起电雷管的早爆。

为了预防感应电流引起雷管的早爆,当电爆网路平行于动力线敷设时,应当尽量远离动力线。当电压达到2万V时,禁止在高压动力线周围100m内进行电气爆破。随着动力线电压的增高和爆破导线的增长,安全距离还应加大。

4.1.4静电

当静电荷积累到一定程度时,就可能产生静电放电,当放电的电流强度达到一定值时,就可能引起电雷管的早爆。造成静电荷积累的原因有: 1由电爆在大气产生的静电;2由尘爆和雷爆引起的静电;3由机械运转产生的静电;4由操作工人穿的化纤或其它绝缘工作服相互摩擦所产生的静电;5由压气装药系统所产生的静电。要预防静电可以采取以下措施: 1采用半导体的输药软管,装药软管的电阻不得小于1万Ω,不得大于50万Ω。2应采用金属的装药器和金属的附属设备,以保证装药系统与大地之间具有一条电的通路。

3在炮孔中严禁采用不导电的炮孔套管。4采用抗静电的电雷管。

5现场操作人员不宜穿化纤、毛与化纤混纺的衣服,特别是不要将毛衣与化纤衣重叠穿着。

4.1.5射频电 4.2 爆破地震效应

由爆破引起的震动,常常会造成爆源附近的地面以及地面上的一切物体产生颠簸和摇晃,凡是由爆炸所引起的这类现象,都称做爆破地震效应。当爆破震动达到一定强度时,可以造成爆区周围建筑物和构筑物的破坏。

控制爆破震动效应的措施大体有如下几种: 1采用梯段爆破技术;2采用预裂爆破技术;3采用孔间微差爆破技术;4选用合理的起爆间隔时间。4.3 爆炸冲击波及水下爆破的影响 4.3.1 爆炸冲击波的影响

炸药爆炸所产生的空气冲击波常常会造成爆区附近建筑物的破坏、人类器官的损伤和不良心理反应。

1.防止爆炸空气冲击波的措施 Rk=25Q1/32、设立障碍物进行阻隔、缓冲

在隧洞内设立木阻波墙或混凝土阻波墙,对阻隔冲击波是很有效的,露天爆破,可在孔口上部覆盖一些阻挡物,既可以防飞石,也可以阻隔冲击波。

4.3.2 水下爆破对环境的影响 1.水中冲击波影响

水中冲击波和空气冲击波产生的原因类似,爆炸产生的高压产物扰动,造成周围水体压缩,形成水中冲击波。

2.水下爆破地震效应

水下爆破地震效应主要包括岩石爆破地震波和水中冲击波及二次汽泡冲击拍打水底及岸边形成的地震波。

3.水中冲击波的危害及防御措施 1水击波的危害 2减少水击波危害的措施

①在结构物表面设置防护结构缓冲冲击波作用。

②设置气泡帷幕,它对削减传播途中的水击波峰值压力有很明显的作用。4.4爆破飞石的距离

在露天进行爆破时,特别是进行抛掷爆破,•或大块岩石的二次爆破时,个别岩块 可能飞散得很远,常常造成人员、牲畜的伤亡和建筑物的损坏。4.4.1洞室爆破的飞石距离

洞室爆破个别飞石的飞散距离可按下式进行估算 R f=20Kf n2w 4.4.2露天梯段爆破 R f=K×D 4.4.3 破碎大块时的飞石距离

由于破碎大块岩石的爆破情况比较复杂,尚没有可用于爆破设计的计算公式,•但在爆破安全规程中,对飞石的安全距离作了规定:裸露药包爆破法,距离为400m;浅眼爆破法,距离为300m。

4.4.4 水下爆破的飞石距离

•水下爆破不管采用裸露或钻孔爆破法,当水深小于1.5m时,个别飞石的最小安全距离与地面爆破相同;水深大于6.0m时,不考虑飞石对地面或水面以上的人员的影响;水深在1.5~6.0m之间时,由设计确定。

4.5爆破有毒气体的影响及防护

工业炸药的爆炸反应会生成一定量的一氧化碳和氧化氮,•此外,••硫化氢和二氧化硫都是有毒气体。有毒气体的扩散范围受气象(如风向、风速、•气温和气压条件、地形、炸药质量,总装药量以及药包分布情况等因素影响,•其波及范围可按经验公式来确定。

对洞室大爆破:R=K×Q1/3 对地下深孔爆破:R=0.833niQb∑V/S 为了防止炮烟中毒,应采取以下措施: 1.加强炸药的质量管理,定期检验炸药的质量;不要使用过期变质的炸药。2.加强炸药的防水和防潮,保证堵塞质量,避免炸药产生不完全的爆炸反应。3.爆破后要加强通风,•一切人员必须等到有毒气体稀释至爆破安全规程中允许的浓度以下时,才准返回工作面。

4.在露天爆破时,人员应在上风方向。读一读一、一次特大的洞室爆破伤亡事故

1989年3、4月份,有关部门为处理乌江渡水电站大坝上游的不稳定岩体,进行了多次洞室大爆破施工。在3月4日进行了高程1010层第一次大爆破,炸药量32.•7t。3月25日进行了高程985层第二次大爆破,装药量37.0t。4•月25•日开始进

行高程980层第三次爆破,共有药室35个,设计爆破用炸药73.6t,爆破石方14万m3。

在4月26日进行的装药施工中,某爆工在向一个药室安放起爆体时,•违章作业,没有按规定将起爆体安放好或加以保护,而是把起爆体随便放在药室附近支洞的一平台上,平台上散放有待装的炸药。就在该炮工则转身离去几步远,起爆体就被洞顶落下的岩石块击中而引起爆炸,导致药室及支洞坍塌岩石约130m3。•当即有11人被坍塌的岩石淹埋,30多人遭到爆破冲击波的冲击及炮烟的侵袭,共造成28人当场死亡,16人中毒住院,酿成我国水电工程施工的一起特大伤亡事故。

4.6 盲炮产生的原因及处理

在爆破作业中,由于爆破材料的质量问题,装药和连接网路时的错误操作等原因,常常发生点火或通电后整个爆破网路上的炸药包没有爆炸或个别药包没有爆炸,这就是所谓“盲炮”。

4.6.1 盲炮产生的原因

1、爆破材料方面的原因

2、操作技术上的原因 4.6.2 盲炮的处理

1、爆炸法

2、水溶法

3、二次爆破法

4.7 爆破材料的运输、保存和销毁 4.7.1 爆破材料的运输

在装卸、运输中要遵守下列规定: 1.装卸时应谨慎小心轻搬轻放,严禁冲击、磕碰、拖拉、翻滚和抛掷等;2.装卸中禁止吸烟、打火或携带引火物品;3.雷管和炸药不准在同一地点同时装卸;4.装车时,爆破材料要放平稳,不使其互相碰撞;5.装卸和运输工作应当尽量在白天进行,炎热季节宜安排在清晨或傍晚进行;6.运输必须有专人押运,不得搭乘其他人员。车辆应限速行驶, 7.车辆在行车途中休息时,停车处必须运离居民点200m以外,•并设专人看管。8.汽车、船只在运输爆破材料时应悬挂危险货物信号。

9.在运输过程中,不得将爆破材料转交他人,在装卸前后要清点核对数量。10.同车运输两种以上爆破材料时,必须按表4-3规定办理。4.7.2 爆破材料的保管

爆破材料的管理工作应遵守下列规定: 1.爆破材料必须存放在专门设置的仓库内,库房应设置在离施工现场较远的偏僻地区,并由有关部门批准。库房的储存量和最小安全距离见表4-4所列。

2.库房内应保持清洁、干燥和良好的通风。库内温度一般不超过30℃;3.应建立健全的收发爆炸物品的制度,尚未用完的爆炸材料应由炮工全部交回仓库保管;4.库房内禁止用明火或金属壳的手电筒照明,禁止在库房内加工雷管和起爆药包;

5.爆破材料的堆放高度,炸药不超过1.8m,雷管不超过1.6m;6.库房管理人员若检查发现有的爆破材料变质时,应及时报告领导以便及时采取处理措施。

4.7.3 爆破材料的销毁

爆破材料常由于种种原因造成性能降低、不符合技术要求或产品变质。对确已不能使用的爆破材料应及时采取措施加以销毁。

1.爆破材料销毁的规定

1销毁场地应选择在有天然屏障的隐蔽处,与民房、库房、公路或其他建筑物等的距离要符合安全距离的要求, 2销毁场地内应有相应的符合标准的安全设施和掩蔽所、废品库和起爆材料准备室等。•

2.爆破材料销毁的方法

1爆破法:用于销毁尚具有爆炸性能的废炸药、导火索和雷管等。•一次销毁的废炸药量以不超过10kg为宜,销毁的雷管量以不超过1000发为宜;2烧毁法:用于销毁已失去爆炸性能和燃烧性能的爆破材料,如黑火药、硝铵类炸药和导火索等。性质不同的炸药应分别进行烧毁,不得混烧;3溶解法:用于能溶于水且已失去爆炸性能的炸药,如黑火药和硝铵类炸药等。读一读

二、发生在海南的违规销毁雷管事故

1992年3月,•某施工单位爆破队在海南大广坝水电站跌水料场进行爆破作业时，将已准备销毁的6200发过期非电毫秒雷管装车运到工地。随后由爆破队长指挥炮工将部分过期雷管装入炮孔,接着再装炸药。结果有两个炮工在向一个装了过期雷管的炮孔装炸药时,使孔内雷管爆炸,并引爆炮孔内炸药爆炸。形成一个直径为3.5m,深1.3m的爆破漏斗,两名炮工当即死亡。

分析该次事故的原因: 1.爆破队长指挥炮工将报废雷管装入炮孔作销毁处理,违反了《爆破安全规程》第11条的规定。

2.炮工安全意识淡漠,对违章指挥未能抵制,造成违章作业。

3.管理上存在漏洞,对报废雷管销毁和现场爆破材料的使用,缺乏监督。作业:练习题

1.什么是外来电流?其主要危害是什么? 3.控制爆破地震效应的措施有哪些? 6.工业炸药产生哪几种有毒气体?防止炮烟中毒应采用什么措施? 7.爆破材料的销毁方法有哪几种?各适应销毁什么样的爆破材料? 8.某工地采用洞室爆破,已知爆破作用指数n=1.75,最小抵抗线W=17m,Kf= 1.25,试求个别飞石飞散距离。