爆破安全技术中常见问题及处理

爆破安全技术中常见问题及处理

宋勃

中国华冶科工集团有限公司天津矿业分公司   天津市武清区   301700

摘要：爆破安全技术问题，是金属矿山行业的常见问题。文章通过对爆破作业人员在矿山生产日常作业及管理过程中必须掌握的爆破安全技术知识的介绍，从爆破安全距离、早爆及其预防、炮烟及盲炮的危害三个方面对实际操作过程中常见情况的认真分析和探讨，从而总结和归纳出了爆破作业人员必须掌握的几点爆破安全技术要点。希望由此可以减少爆破作业人员在各个生产环节中的安全隐患，从而达到爆破作业安全的目的。

关键词：地下金属矿山；爆破安全技术；危险预防

引言

爆破作业危险性较大，同时还潜在着许多不安全因素。为了保证爆破作业能安全地进行，除了作业时要严格遵守爆破安全规程中的各项有关规定外，还必须懂得和掌握有关爆破安全技术。例如，采用电雷管起爆时如何防止外来电流引起的电雷管的早爆；在大规模爆破时如何防止地震产生的空气冲击波、噪音、飞石和有毒气体对邻近建筑物的破坏和人员的杀伤等等。只有懂了这些不安全因素产生的原因和应采取的预防措施才能做到防患于未然。

1、爆破安全距离

从事爆破作业的人员，在进行爆破作业时，必须确定好警戒等级，划分好警戒范围，放好警戒，设计出最安全的爆破安全距离。

（1）爆破地震波安全介绍及防护

1）地震波的产生及危害

当药包在岩石中爆破时，邻近药包周围的岩石会产生压碎圈和破裂圈、当应力波通过破裂圈时，由于它的强度迅速衰减。再也不能引起岩石的破裂而只能引起岩石质点产生弹性振动，造成地面的震动，这种弹性波就是地震波。它可能引起土岩和建筑物的破环。

2）减震措施

爆破是一种通过爆炸力量来达成工程目的的方法，由于爆破过程中会产生巨大的冲击波和震动，因此在进行爆破设计时需要考虑到减震的问题。结合实际情况，可采用的减震措施可分为以下五项：

a、严格限制最大一段装药量。大力推广多段微差起爆。

b、合理选取微差间隔时间和爆破参数，减少爆破夹制作用。

c、选用低爆速炸药和不偶合装药。

d、采用预裂学破技术，预裂缝有显著的降震作用，防止超深过大。

e、在被保护对象与爆源之间开挖防震沟，钻单排孔或多排的密集炮孔。

（2）爆破冲击波安全介绍及防护

1）爆破冲击波

装填在药室深孔和浅孔中的药包爆炸产生的高压气体通过岩石裂缝或孔口泄漏到大气中，会产生空气冲击波。空气冲击波具有比自由空气更高的压力加(超压)，会造成爆区附近建、构筑物的破坏和人类器官的损伤或心理反应。

人员承受空气冲击波的允许超压不应当超过0.01MPa。

在井下爆破时，除了空气冲击波以外，在它后面的气流也会造成人员损伤。当超过0.03～0.04MPa时，气流速度达60-80m/s。

在露天台阶爆破中，空气冲击波容易衰减，波强较弱，它对建筑物的破坏主要表现在门窗上，对人的影响表现在听觉上(噪声、亚声）。

2）冲击波破坏作用预防措施

a、保证合理的堵塞长度、堵塞质量和采取反向起爆；

b、用导爆管取代导爆索起爆；

c、合理确定爆破参数，合理选择微差起爆方案和间隔时间以消除冲天炮减少大块率；

d、在井下进行大规模爆破时砌筑阻波墙或阻波堤。

（3）爆破飞石的产生及控制

炸药爆炸的能量一部分用于破碎介质(岩石等),多余的能量以气体膨胀的形式强烈地喷入大气并推动前方的碎块岩石运动，从而产生飞石。

1）飞石产生的原因

a、抵抗线或堵塞长度太小；

b、钻孔定位不准确或钻杆角度不当；

c、炮孔未按预定顺序起爆或炮孔装药量过大；

d、地形，地质条件和气候条件等。

2）飞石的控制措施

a、设计药包位置时必须避开软夹层、裂縫或混凝土接合面等以免从这些方而冲出飞石；

b、认真校核各药包的最小抵抗线严禁超装炸药量；

c、确保炮孔的堵塞长度和质量必要时采取覆盖措施；

d、采用低爆速炸药、不偶合装药挤压爆破和毫秒微差起爆等。

2、早爆及其预防

早爆即炸药在预定起爆时间之前起爆。早爆是爆破安全技术意外事件是一种严重的爆破事故。由于在早爆发生时，往往装药、起爆人员还在操作，或者其他人员尚未撤离危险区，因此，早爆一旦发生，后果将不堪设想。早爆事故的主要原因有杂散电流、静电、感应电流、硫化矿药包自爆四类。

（1）由杂散电流引起早爆及其预防

1）杂散电流的来源

a、架线式电机车牵引网路漏电

b、动力或照明线路漏电

c、化学电、散落在底板上的硝铵炸药遇水时可形成化学电源

测量杂散电流需由专人用杂散电流测定仪进行测量。杂散电流超过单发雷管的最小起爆电流(0.7A)，就有爆炸危险。

1）杂散电流的预防措施

a、减少杂散电流的来源；

b、采用防杂散电流的电爆网路；

c、采用抗杂散电流的电雷管；

d、采用非电起爆；

e、掌握杂散电流的基本特点；

f、加强爆破线路的绝缘。

（2）静爆事故的预防

1）静电的来源

a、电爆在大气中产生的静电

b、尘爆和雪爆引起的静电

c、由机械运转产生静电

d、由操作人员穿的化纤或其它工作服的相互摩擦产生

e、由压气装药系统产生的静电。

一般情况下，由d、e两种原因产生的静电对爆破潜在危险性较大。美国有关资科表明，当穿着着尼龙内衣和羊毛衣且其摩擦面积为

就可产生2057V的静电电压；井下穿塑料雨衣的工人行走时产生的静电电压足以引爆普通电雷管。

当用仪器测出的静电小于电雷管、粉尘最小起爆能的5～10倍时，是安全的。大于此值就要采取安全措施。

2）防止静电的措施

a、采用半导体输药管；

b、采用防静电装药工艺；

c、采用抗静电电雷管或非电起爆网路；

d、操作人员不要穿化纤、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。

（3）感应电流引起的早爆

交变电磁场可以在其附近导体内产生感应电流。这种电磁场存在于动力线、变压器、高压电开关和接地的回馈铁轨附近，如果在这些导体或电源附近敷设电爆网路时，就可能在电爆网路内直接感应出电流来，超过安全允许值，就可能引起电雷管早爆。

感应电压需要一个完全闭合的电路，才能形成电流。有若干个电雷管组成的电爆网路就形成这样一个电路，离动力线或交流电磁场太近就能在电爆网路中产生感应电流。

所以，当电爆网路平行动力线敷设时，应尽量使它远离，当电压达到20000V时，禁止在高压动力线周围100m内进行电器爆破。敷设电爆网路两根主线应当尽量靠拢在一起(不得大于150mm)，计算出感应电流超过安全允许值时应当改用非电起爆。

（3）硫化矿药包自爆引起的早爆

高硫高温矿床一般都有自爆现象。硫化矿石发生氧化反应放出大量热量，这些热量反过来又加剧了硫化矿石的氧化反应，导致炮孔内温度升高，最终引起炸药燃烧或爆炸，在有雷管的药包中，炸药燃烧引起雷营爆炸，从而引起其它炸药爆炸，硫化矿药包自爆特点是先燃烧后爆炸，爆炸前一般能看到棕色烟雾由药包处冒出或闻到二氧化氮气味。

一般的防护措施有：

a、首先应化验矿石成份是否符合自爆条件（的含量大于0.3%。黄铁矿含量高于30%，水分含量为3%～14%），当炮孔内温度大于35℃时，应采用灌泥浆等措施降温后再进行装药起爆；

b、采用非磷铵类炸药；

c、使用硝按类炸药时，必项清除孔内矿粉，且将炸药与矿石隔开，使炸约不与矿石接触。

d、不得用硫矿渣填塞炮孔，掌握安全作业时间，即快速装药和起爆使炸药来不及热分解。

3、炮烟及盲炮的防护

（1）炮烟的危害

工业炸药不良的爆炸反应会生成一定量的氧化碳和氧化氮。此外，在含硫矿床中进行爆破还可能出现硫化氢和二氧化硫。凡炸药爆炸以后含有上述四种有毒气体中的一种或一种以上的气体叫做炮烟。

一氧化碳无色、无味、无嗅，比空气轻。它对人体内血红蛋白的亲合力比对氧的亲合力大250-300倍，当人吸入一氧化碳后，将使人体组织和细胞因严重缺氧而中毒，直到室息死亡。氧化氮主要指一氧化氮和二氧化氮，它对人的眼、鼻、呼吸道和肺都有强烈的刺激作用其毒比一氧化碳大得多中毒严重者因肺水肿和神经麻木面死亡。

预防炮烟中毒措施：

1）采用零氧平衡的炸药，禁用过期变质的炸药；

2)保证堵塞长度和质量，以免炸药发生不完全爆炸；

3)爆破后加强通风。按规定，井下等15min以上、露天5min以上炮烟浓度符合安全要求时才允许进入工作面；

4)露天爆破起爆站和观察站不允许设在下风方向，爆区附近有井巷、涵洞和采空区时，未经检查不得入内；

5)井下装药不准使用电石灯、明火照明，井下炸药库内不准用灯泡烤干炸药；

6）设有完备的急教措施。

（2）盲炮

1）盲炮的产生

在爆破过程中，炮眼装药未能被引爆，称为拒爆，拒爆的爆眼称为盲炮或瞎炮。拒爆有三种情况，一种是雷管未爆因而炸药也未爆，称为全拒爆；一种是雷管爆炸了，而炸药未被引爆称为半爆；另一种是雷管爆炸后只引爆了部分炸药，剩余部分炸药未被引爆称为残爆。

2）盲炮的处理

处理盲炮-般可采用二次爆炸法、炸毁法及冲洗法等三种方法。

3）盲炮的预防

盲炮首先应对储存的爆破材料定期检验，爆破前选用合格的炸药和雷管以及其它起爆材料，在爆破施工过程中，要清理好炮眼中的积水，在装药和堵塞时必须仔细进行，注意每一个环节防止损坏起爆药包和折断雷管的起爆线路。

参 考 文 献：

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作者简介：

宋勃，男，汉族，1990年9月30日出生于辽宁省铁岭市，中国地质大学土木工程专业，主要研究方向为矿山掘进、采场爆破，中国华冶科工集团有限公司天津矿业分公司技术质量科。