【摘要】爆破技術(shù)的發(fā)展，給當(dāng)前煤礦、建筑、水利等各個(gè)行業(yè)的工程施工帶來了極大的便利。但是爆破作業(yè)同時(shí)也伴隨著較高的風(fēng)險(xiǎn)，如何安全地應(yīng)用爆破技術(shù)成為當(dāng)前爆破工程中的研究熱點(diǎn)。本文以浙江省某工程的隧洞爆破為例，探討爆破安全技術(shù)的應(yīng)用及事故預(yù)防措施，為當(dāng)前的爆破安全技術(shù)的應(yīng)用提供借鑒。
        【關(guān)鍵詞】爆破安全技術(shù)；預(yù)防措施；水利工程
        Discussion on blasting safety technology and preventive measures
          ZHENG Jing-yun1   XIA Ping-hua1
        1. Zhejiang Reclaim Construction Group Co., Ltd., Ningbo 315040, China
        【Abstract】The development of blasting technologyhas brought great convenience forengineering constructionin a wide range of industries such as mine, construction andwater conservancy. Because of a high risk rate of blasting operation,security applicationof blasting technology become a hot spot in the research of blasting engineering.Taking a project as the example, this paper discusses the application of blasting safety technology and accident prevention measures, whichprovide experiences and references to the current application of blasting safety technology.
        【Key words】Blasting safety technology; Preventive measures; Water conservancy project
        前言
        當(dāng)前爆破技術(shù)應(yīng)用在各行業(yè)各業(yè)中，為各種項(xiàng)目的工程的施工奠定了基礎(chǔ)。爆破技術(shù)在不斷的發(fā)展、進(jìn)步，在給人們的社會(huì)活動(dòng)帶來便利同時(shí)伴隨的風(fēng)險(xiǎn)也日益突出[1]。如何在保證爆破效果的同時(shí)保證工程、施工人員的安全由此也成為爆破人員在進(jìn)行爆破之前首要考慮的問題。
        爆破安全技術(shù)
        1.1案例介紹
        隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑、水利工程也在如火如荼地進(jìn)行著。某工程是浙江省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，該工程建成后為居民生活、生產(chǎn)用水帶來了極大的便利。該工程輸水線路建設(shè)總長達(dá)111公里、輸水隧洞線路總長約為10980m、石方洞挖工程量總計(jì)約為641957m3，該工程爆破的工程量因此也相對(duì)較大。按每立方米消耗1.55kg炸藥計(jì)算，該工程需要約1000t的炸藥，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(dòng)對(duì)工程周圍村莊造成較大的影響，該工程在施工過程中應(yīng)用安全爆破技術(shù)，能夠有效規(guī)避爆破過程中飛石對(duì)工程周邊的道路、農(nóng)田及附近民房建筑物等帶來的威脅，提高工程的安全性。
        1.2爆破參數(shù)收集
        危險(xiǎn)是一個(gè)始終伴隨爆破工程的因素。為將爆破給周圍環(huán)境帶來的破壞程度降至最低限度，在爆破前需采取相應(yīng)的安全措施，控制爆破帶來的風(fēng)險(xiǎn)。其中，爆破震動(dòng)安全校核與爆破震動(dòng)監(jiān)測兩項(xiàng)重要的風(fēng)險(xiǎn)控制手段，能夠有效降低事故發(fā)生率。該工程中，主要施工段官地上1#支洞口與2#支洞口兩支洞之間的暗挖段及王家支洞口施工段地質(zhì)都是由凝灰?guī)r構(gòu)成的堅(jiān)硬巖石段，給爆破工作帶來的較大的挑戰(zhàn)，同時(shí)潛在的爆破風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較高。為做好相應(yīng)的現(xiàn)場清理及爆破方案設(shè)計(jì)，應(yīng)算出最大的振速并根據(jù)振速采取相應(yīng)的預(yù)防措施。最大振速可根據(jù)薩道夫公式 進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)工程情況及王家支洞口等環(huán)境相關(guān)的參數(shù)代入上述公式。其中，字母V表示爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速，Q表示最大一段工程的使用的炸藥量、R表示爆破中心到保護(hù)對(duì)象之間的距離、K則表示爆破地震波傳播地段巖土特性系數(shù)、α則表示爆破地震波衰減指數(shù)[2]。根據(jù)周圍環(huán)境的相關(guān)資料及爆破要求，將K=150、α=1.5等相應(yīng)的參數(shù)代入，計(jì)算爆破出振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振速，V為1.9cm/s，該速度小于標(biāo)準(zhǔn)的 2.0cm/s，因此該工程可將爆破控制在合理的范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)周圍的保護(hù)對(duì)象造成影響。此外，在對(duì)隧洞進(jìn)行開挖爆破的過程擬進(jìn)行爆破震動(dòng)測試尤為重要。通常采用宏觀調(diào)查結(jié)合由拾零器、記錄儀、衰減器及放大器等組成的觀測系統(tǒng)進(jìn)行，在爆破前后觀測、記錄爆區(qū)以內(nèi)、儀器觀測點(diǎn)附近的代表性建筑、巖體裂縫、個(gè)別孤石以及人工設(shè)置物，采用前后對(duì)比的方式了解爆破時(shí)的破壞情況。監(jiān)測結(jié)束后將參數(shù)報(bào)告交給工程師，評(píng)估爆破風(fēng)險(xiǎn)。
        1.3鉆孔安全技術(shù)
        鉆孔是爆破工作中的基礎(chǔ)性作業(yè)。鉆孔時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工范圍進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，將隧洞開挖斷面中線、水平線及斷面輪廓等在相應(yīng)的位置畫出并將炮眼位置準(zhǔn)確標(biāo)出。然后，對(duì)槽眼、輔助眼、內(nèi)圈眼及周邊眼進(jìn)行開挖作業(yè)。根據(jù)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、行距誤差則控制在10cm以下；而周邊眼炮眼方向可采用3～5%的傾斜率的方式，沿?cái)嗝孑喞€上外插間距誤差控制在5cm以下；內(nèi)圈眼與周邊眼的排距誤差應(yīng)控制在5cm以下[3]；當(dāng)炮眼深度在2.5m以上時(shí)內(nèi)圈眼與周邊眼鉆眼斜率相同。進(jìn)行開口作業(yè)時(shí)，按照爆破設(shè)計(jì)選定開口位置并將浮石刨凈；操作時(shí)先開半風(fēng)模式鉆進(jìn)3～5cm，到達(dá)相應(yīng)的位置后將支架調(diào)整至合適角度后開全風(fēng)模式進(jìn)行作業(yè)。鉆進(jìn)時(shí)保持釬子、風(fēng)鉆及氣腿3者在同一個(gè)水平面上，保持中心鉆鉆桿在炮眼中心位置進(jìn)行持續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鉆孔深度滿足工程需要，檢查與設(shè)計(jì)方案相符后立即撥釬，完成該施工段的鉆孔作業(yè)。
        1.4人工裝藥及填塞安全技術(shù)
         為保持孔洞內(nèi)裝藥的能見度，可在離爆破器材20m外處安裝220V的照明設(shè)備。根據(jù)R空=KQ1/2 公式計(jì)算炸藥量，其中R空表示空氣沖擊波的安全距離，K 表示破壞程度系數(shù)，Q則表示所需炸藥量，根據(jù)實(shí)際施工要求算出炸藥用量。嚴(yán)格按照計(jì)算結(jié)果填充相應(yīng)量的用量，在裝藥的過程中使用木質(zhì)或者竹制炮棍將炸藥裝進(jìn)炮孔；裝入起爆藥包后，禁止對(duì)其進(jìn)行沖擊、擠壓。用水袋進(jìn)行填塞時(shí)，使用直徑超過0.15m的炮泥將孔炮孔完全填滿；對(duì)水平孔、向上孔進(jìn)行填塞作業(yè)時(shí)，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(shí)按照每個(gè)流程的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，保證每個(gè)流程的安全。
        2.預(yù)防措施
        2.1完善相關(guān)爆破制度，保證爆破工作安全進(jìn)行
            針對(duì)常見的爆破安全事故環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理，提高對(duì)爆破事故的預(yù)見性。因此，應(yīng)根據(jù)《爆破安全規(guī)程》、《中華人民共和國民用爆炸物品管理?xiàng)l例》等相關(guān)規(guī)定對(duì)當(dāng)前企業(yè)、單位的爆破制度進(jìn)行完善，避免爆破漏洞，保障爆破工作安全進(jìn)行。成立爆破工作領(lǐng)導(dǎo)小組，明確領(lǐng)導(dǎo)小組各個(gè)崗位的職責(zé)，要求領(lǐng)導(dǎo)小組人員全程參與爆破前的數(shù)據(jù)收集、爆破方案制定、起爆、爆破檢查等監(jiān)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，距離墻壁在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(zhì)炸藥垛高則在1.5m以下，垛間距至少為1.3m，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)、放置炸藥等物資。完善流程管理，對(duì)爆破前的數(shù)據(jù)收集、方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場清理、鉆孔、裝藥等流程做出明確的規(guī)定，將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)裝訂成冊(cè)并將其發(fā)放至每個(gè)工作人員的惡手中，要求其熟讀相關(guān)規(guī)定，按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作。完善工作負(fù)責(zé)制與獎(jiǎng)懲制度，要求每個(gè)崗位的人員對(duì)其工作內(nèi)容負(fù)責(zé)，對(duì)于順利完成爆破任務(wù)且無事故的人員給予相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于在爆破工作中出現(xiàn)失誤的給予相應(yīng)的處罰。完善應(yīng)急預(yù)案，成立臨時(shí)事故處理小組及事故處理方法，如發(fā)生意外立即啟動(dòng)，降低事故帶來的損失。
        2.2加強(qiáng)爆破飛石的防護(hù)，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(yīng)針對(duì)飛石做好相關(guān)的預(yù)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(hù)對(duì)象最近距離為80m，未滿足相關(guān)安全要求。因此，在進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，要對(duì)被爆體進(jìn)行必要的近體覆蓋防護(hù)，和搭建安全防護(hù)墻，確保爆破飛石控制在安全的范圍之內(nèi)。首先進(jìn)行保護(hù)棚的搭建，隧洞口兩邊墻用6米的鋼管搭建，頂部則使用厚實(shí)木板、綠色篷布搭設(shè)、門簾使用高質(zhì)量的橡膠輪胎，距離洞外10m處的腳手架則用鋼材搭設(shè)。此外，為保證防護(hù)效果在隧洞口可采用直接覆蓋、近體防護(hù)及保護(hù)性防護(hù)3類防護(hù)。在距離洞口10m處用鋼材搭設(shè)防護(hù)屏障骨架，并用竹制腳手片對(duì)進(jìn)行封閉處理，竹制腳手片至少2層以上；防護(hù)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(shí)縮短進(jìn)尺，每次前進(jìn)約為1.0～1.5m；最后幾次爆破增加近體防護(hù)及保護(hù)性防護(hù)的防護(hù)強(qiáng)度。
        2.3加強(qiáng)意外事故的預(yù)防，減少意外事故發(fā)生
        爆破過程中意外事故相對(duì)較多，因此應(yīng)對(duì)各種常見的意外事故進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防。（1）不合格產(chǎn)品的預(yù)防。在進(jìn)行裝藥、起爆之前檢查炸藥的質(zhì)量，起爆器、通訊裝置及監(jiān)測儀器性能，避免因產(chǎn)品不合格引發(fā)事故。（2）參數(shù)控制。做好相關(guān)的環(huán)境資料檢測，確定安全距離、安全用藥量等，避免由于參數(shù)錯(cuò)誤造成不利要的人員、財(cái)產(chǎn)損失。（3）炸藥等危險(xiǎn)物品及設(shè)備的存儲(chǔ)、保管。做好炸藥的防潮、防火措施，每次炸藥使用量按照規(guī)定出庫并做好相關(guān)的記錄，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，保證使用質(zhì)量。（4）誤傷預(yù)防。爆破之前確保所有人員撤離出爆破現(xiàn)場，并發(fā)出相應(yīng)的警戒信號(hào)、引爆信號(hào)及警戒解除信號(hào)，避免誤傷。（5）盲炮預(yù)防。核對(duì)起爆次數(shù)并發(fā)出盲炮預(yù)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，淺孔爆破則平行孔與盲炮邊緣在0.5m以上。通過對(duì)各種爆破過程中可能出現(xiàn)的不利情況進(jìn)行預(yù)防，提高對(duì)安全事故的預(yù)見能力，保證施工的正常進(jìn)行。
        2.4根據(jù)實(shí)際需求，采用多重預(yù)防措施
        為提高對(duì)安全事故的預(yù)防能力，該工程在實(shí)際作業(yè)中采用多重防護(hù)的方式對(duì)爆破風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防。在該工程中，官地上1#支洞往南100m有高壓鐵塔，北面100m則是23省道與煤氣管線，東面150m處則為兩農(nóng)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(diǎn)相對(duì)較近，因而容易收到爆破的波及。如出現(xiàn)事故，不僅會(huì)影響周圍民眾正常的生活，還會(huì)導(dǎo)致人員生命、財(cái)產(chǎn)的損失。此外，官地上2#支洞、王家支洞洞口、淺埋過路段隧道施工段的環(huán)境與官地上1#支洞較為相似，都為多面存在保護(hù)對(duì)象，因此在3段施工路段在爆破時(shí)需要對(duì)周圍的高壓鐵塔、農(nóng)戶、煤氣管線及加工廠等進(jìn)行保護(hù)。在爆破時(shí)應(yīng)采用積極的預(yù)防措施。在爆破前，先使用鎬頭機(jī)向孔洞挖進(jìn)2米后再爆破法施工,進(jìn)洞50米后每次循環(huán)進(jìn)尺控制在1.5m以下，通過該方式避免洞口坍塌、減少對(duì)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的全封閉的矩形防護(hù)架，采用相互交叉的方式將2層竹籬笆固定在鋼管架上并在洞口掛上預(yù)防飛石的鋼絲網(wǎng)，采用雙重保護(hù)的方式進(jìn)行預(yù)防。在開挖作業(yè)中開挖深度為5m,根據(jù)施工情況可使用炮山機(jī)配合機(jī)械進(jìn)行鉆孔，需要從洞口按隧道的輪廓線開挖。在5～10m范圍內(nèi)采用密集炮孔，將炮孔深度控制在1.5m以下并在洞口進(jìn)行近體覆蓋，從爆破到防護(hù)均采用多種手段降低爆破對(duì)周圍環(huán)境的破壞性。
        3.結(jié)語
        爆破是一項(xiàng)對(duì)安全、技術(shù)要求相對(duì)較高的工作，也是一項(xiàng)容易出現(xiàn)重大安全事故的工作。因此，在進(jìn)行爆破時(shí)要按照相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、要求進(jìn)行操作，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施，保證爆破工作的順利進(jìn)行。
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