爆破地震波:
● 爆破引起的地震速度V=k〃( Q1/3〃R)d 式中:Q———炸药量kg;
R———从爆源中心到被保护物的距离m ; K〃d ———系数,通过试验和经验取得; V———质量振动速度cm/s。
岩 性 坚硬岩石 中硬岩石 软岩石 K 50-150 150-250 250-350 D 1.3-1.5 1.5-1.8 1.8-2.0 ●允许安全振动的速度,目前我国对各种建、构筑物所允许的安全振动速度规定如下:
a.土窑洞、土坯房、毛石房屋为1.0cm/s; b.一般砖房、大型砌块及预制构件房屋为2-3cm/s; c.钢筋混凝土框架房屋5cm/s; d.水下隧洞为10cm/s; e.地下巷道为20cm/s;
●一次起爆最大药量可用以下公式求得: Q齐=(V/K)3/d〃R3 ● 减小爆破地震波的措施
a.严格限制最大一段的装药量。尽量采用多段微差起爆,分段越多,爆破振动越小。
b.合理选取微差间隔和爆破参数,减少爆破夹制作用。 c.选用低爆速的炸药和不耦合装药。 d.采取预裂爆破技术。 e.开挖减震沟。 爆破飞石:
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炸药爆炸的能量一部分用于破碎介质,另一部分以全体膨胀的形式强烈地喷入大气并推动前方的碎石运动,从而产生飞石。飞石安全距离Rf的计算公式为: Rf=20Kfn2w
式中:n——爆破作用指数; W——最小抵抗线m;
kf ——与地形、风向有关的系数,一般取1.1—1.5 在工程爆破中,可采取下列措施来控制个别飞石;
● 设计药包位置时,避开软夹层、裂缝或混凝土接合面等,以免从这些方面冲出飞石。
● 装药前必须认真核对,严禁超装炸药。 ● 确保炮孔的填塞质量,必要时采取覆盖措施。 ● 采用低爆速炸药,不耦合装药、挤压爆破和微差起爆。 (2)早爆及其预防
爆破作业中的早爆,往往造成重大恶性事故。引起早爆的原因有:雷电、电磁波、高压电、射频电、静电、杂散电流作用于雷管或炸药而发生早爆;导火线、雷管质量问题都有可能引发早爆。 预防措施:
● 雷雨季节不得采用电导爆方式起爆;采用电导爆起爆时建议采取避雷措施。
● 如正在装药时出现雷电,应立即终止作业,将人员撤出现场。 ● 爆区与射频区的安全距离应符合国家有关安全规程。电爆网路应尽量顺直,贴地铺平,尽量缩小导线圈定的闭合面积。禁止流动射频进入作业现场,禁止在20kv以上动力线100m范围内进行电爆作业。
● 为防止静电引起的早爆,建议使用抗静电雷管,装药设备要确保接地良好。
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(3)拒爆(盲炮)及其处理
拒爆(雷管或炸药没有引爆)、半爆(爆轰波在炸药传递中中断,留有残药)、爆轰不完全(未达到稳定的爆轰状态),不仅影响爆破效果,而且造成不安全因素。引起拒爆的原因有以下几种:
炸药因素、起爆网路和操作不当等。 为避免炸药因素引起的拒爆,采取以下措施:
● 禁止采用过期、变质、失效的炸药、雷管和爆破器材。
● 在多雨或地下水发育的爆破区进行爆破时要做好炸药、起爆药包、导火索的防水防潮工作。
● 在光面、预裂爆破等场合自制较小直径的药包时要特别注意严格按规程进行制作。
为避免起爆网路和操作不当引起的拒爆,应采取以下措施: ● 各种起爆网路均应使用经现场检验合格的起爆器材。
● 在可能对起爆网路造成损害的地段,应采取措施保护穿过该地段的网路。
● 建议多采用复合式起爆网路。 拒爆的判断和处理:
有以下现象可判断为拒爆:爆破地段范围内残留炮孔,地表无松动和抛掷现象;两药包之间有显著的间隔,土石方崩落的范围较其他地段或原计算有显著的差别;在抛掷爆破中,大部分或局部无抛掷现象。
● 处理盲炮前,应由爆破领导人制定出警戒范围,并在该区域设置警戒,处理盲炮时无关人员不得进入警戒区。 ● 应派有爆破经验丰富的爆破员处理盲炮
● 电力起爆时发生盲炮,应立即切断电源,及时将盲炮电路短路。 ● 导爆索和导爆管网路发生盲炮时,应首先检查导爆管是否破裂,如存在破裂的应修复后重新起爆。
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● 不得而拉出或掏出炮孔中残留起爆药包。
● 盲炮处理后,应仔细检查爆堆,将残余的爆破器材收集起来销毁;在未能判断爆堆有无残留的爆破作业器材之前,应采取预防措施。
● 盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告,说明盲炮原因、处理方法和结果、预防措施。
第六章 爆破安全设计
(二次安全计算)
爆破的主要危险因素有爆破飞石、爆破震动、爆破空气冲压波、爆破有害气体及拒爆炮的处理。
一、爆破飞石的控制
爆破飞石主要由“霍普金森效应”和“喷流”、“冲炮”引起。霍普金森效应是爆炸冲击波在自由面形成的反射拉伸波引起飞石;喷流多因爆炸气体冲出破碎缝和软弱夹层引起;冲炮是炮孔口部冲出的飞散物。针对上述三种形成爆破飞石的原因,采取相应的措施。为了避免霍普金森效应,选择抵抗线的方向和确定其大小必须做到合理,即抵抗线方向应是选择在避开保护目标的方向;为了防止喷流应注意软弱层,在软弱层处减少装药量或者装药避开软弱夹层;填塞钻孔的填塞材料为岩粉为宜。 爆破飞石的安全距离:
个别飞散物对人员的安全允许距离按照《爆破安全规程》表10中数据确定:深孔爆破不少于200m,浅孔爆破不少于200m(复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300m)。本工程确定人员安全警戒距离定为300m;对于设备
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按照瑞典徳汤尼克研究基金会提出的经验公式RFmax=Kφ*D确定(RFmax-飞石的飞散距离,m;Kφ-安全系数,取15~16;D-药孔直径,cm),则RFmax=16*9=144m,对于设备取安全距离150m。
一般对爆破飞石的控制采取:保证堵塞质量,保证足够的堵塞长度,清理台阶面上松动石块,合理安排前后排时差,严格控制装药质量,特别注意风化带及夹层,合理布置爆破方向,可达到控制飞石的目的。
二、爆破震动的控制
根据中华人民共和国《爆破安全规程》计算同段最大药量和单孔最大起爆药量用式(6)计算:
V=K(Q1/3/R)α ……………………(6) Qmax——最大段齐爆允许的药量,kg; V——保护对象允许振速(cm/s) R——爆源到保护目标的距离(m); K, α——与岩性相关系数。
根据《爆破安全规程》表5中确定K、α值,本工程岩性临界于中硬岩石与软岩石之间,可K取250,α取1.8,根据爆破安全,爆破地震安全速度按下表选取,为确保护岸及周边建筑物安全,根据招标文件说明,周围建筑物抗震烈度为6度,爆破安全振动速度可按3.0cm/s控制;当被保护对象为新浇大体积砼龄期为0~3d时,爆破安全振动速度按2.0~3.0cm/s控制。 振动速度为3.0cm/s时,安全距离与最大段起爆药量的关系见下表 距离 R(m) 40 50 60 70 80 90 100 110
单响最大药量药量Q(kg) 39.7 77.5 133.9 212.6 317.3 451.8 619.8
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