爆破安全技術(shù)和環(huán)境保護(hù)

爆破安全技術(shù)和環(huán)境保護(hù)

爆破安全技術(shù)作為工程爆破技術(shù)的分支，研究防止意外爆炸事故和控制爆破危害效應(yīng)的方法。爆破安全技術(shù)的發(fā)展是與爆破器材、爆破技術(shù)的發(fā)展相互滲透、緊密聯(lián)系而又互相促進(jìn)的。近十年來引入安全系統(tǒng)工程、質(zhì)量保證體系、爆破安全監(jiān)理等管理方法，增加了不少新內(nèi)容；某些做法已經(jīng)大型工程實(shí)踐，收效顯著。

從電雷管意外爆炸、各項(xiàng)爆破危害效應(yīng)的產(chǎn)生原因和危害影響，從控制源頭、削弱傳播、保護(hù)對(duì)象三個(gè)方面可采取的預(yù)防措施。接著，介紹爆破場(chǎng)地周圍可能遭受的污染和損害，以及保護(hù)環(huán)境的措施。最后，結(jié)合實(shí)際工程介紹爆破事故的預(yù)防和應(yīng)急措施。外來電流的危害與預(yù)防

一切與專用起爆電流無關(guān)、意外進(jìn)入電爆網(wǎng)路（電雷管）的電流統(tǒng)稱“外來電流”。外來電流是外來電能的表現(xiàn)形式，當(dāng)其強(qiáng)度超過電雷管的最大安全電流時(shí)，就可能引起電雷管早爆。

根據(jù)我國目前民用電雷管性能指標(biāo)，《爆破安全規(guī)程》規(guī)定：電爆網(wǎng)路（電雷管）的導(dǎo)通和電阻值檢查應(yīng)使用專用導(dǎo)通器和爆破電橋進(jìn)行；其工作電流應(yīng)小于30mA。因此，在采用電力起爆的爆破工程中，應(yīng)首先調(diào)查爆破區(qū)域環(huán)境狀況，檢測(cè)爆破工地可能存在的外來電流強(qiáng)度，采取措施將其控制在30mA以內(nèi)，以確保不發(fā)生早爆事故。 大量工程實(shí)踐表明，爆破工地內(nèi)可能出現(xiàn)的外來電流是雷電、靜電、感應(yīng)電和雜散電。下面分別闡述其產(chǎn)生原因、危害影響和應(yīng)采取的預(yù)防措施。雷電

雷電是帶電云體（雷云）釋放巨量靜電荷的自然現(xiàn)象。當(dāng)雷云與地面間距離很近，而電荷又積累到一定強(qiáng)度時(shí)，云體內(nèi)自由電子受電場(chǎng)作用，由云體向地面迅速運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)通道內(nèi)電子碰撞空氣分子，促其電離發(fā)光，形成一條“光舌”。經(jīng)過光舌的產(chǎn)生、消失，又產(chǎn)生、又消失……等多次反復(fù)，“光舌”會(huì)越變?cè)介L(zhǎng)，越來越接近地面。

“光舌”經(jīng)過的狹窄通道內(nèi)空氣被強(qiáng)烈電離，這就是第一次脈沖放電前的“先驅(qū)放電”階段。當(dāng)先驅(qū)到達(dá)地面以后，沿著先驅(qū)經(jīng)過的短路從地面向云體通過大量電流，強(qiáng)熱空氣通道至白熾化，在空中顯出一條耀眼、彎曲的細(xì)長(zhǎng)光柱。這稱為“主放電”階段，也稱“回?fù)簟彪A段。如圖所示粗線，即肉眼所見的雷電。從放電脈沖的先驅(qū)開始到雷電的第一次“主放電”，持續(xù)時(shí)間僅約0.01s。但雷電實(shí)際是一種斷斷續(xù)續(xù)的放電現(xiàn)象，每一次雷電平均有3～4次放電脈沖，最多可達(dá)幾十次。所以肉眼見到的雷電總是閃爍的。在以后的脈沖中，先驅(qū)不再停頓，而是直接到達(dá)地面，主放電過程也變得較弱。隨著一個(gè)接著一個(gè)的脈沖延續(xù)下去，直到雷云中的電能儲(chǔ)備耗盡為止。圖下半部示出雷電電流的變化情況。A—第一次放電；B—第二次放電；C—第三次放電。1—余光電流；2—先軀放電電流；3—主放電電流；4—跳躍式先軀放電；5—主放電；6—余光；7—箭形先軀放電；8—第二次主電流。t1—(5～10)×10-3S；t2—(5～10)×10-5S；t3—(3～5)×10-2S1234A567B8Ct3t2t1雷電的放電過程雷電對(duì)爆破作業(yè)產(chǎn)生下列危害：（1）直接雷擊

“雷云—地面”間放電時(shí)，釋放能量平均約2×108～2×1010J，瞬間感應(yīng)電壓高達(dá)2×104V·cm-1；可把電流通道燒至白熾；分析其溫度可達(dá)3×104℃，如此巨大的能量完全可以引爆鄰近的電力或非電起爆網(wǎng)路，甚至直接引爆炸藥。但這類危害機(jī)率較小。 （2）靜電感應(yīng)

電起爆網(wǎng)路處于“雷云—大地”間的電場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線本已感應(yīng)出與雷云電荷符號(hào)相反的大量電荷。放電后電場(chǎng)瞬間消失，導(dǎo)線帶的電荷來不及流散，由此產(chǎn)生導(dǎo)線對(duì)大地的靜電感應(yīng)電壓可達(dá)102～103kv，電雷管導(dǎo)線絕緣能力低，在被擊穿瞬間即有電流在電起爆網(wǎng)路與大地之間通過引爆電雷管。 （3）電磁感應(yīng) 雷電放電時(shí)，電流幅值、陡度極大（圖13-1），在其周圍會(huì)產(chǎn)生變化極大的電磁場(chǎng)，處于該場(chǎng)內(nèi)的電爆網(wǎng)路導(dǎo)線就會(huì)感應(yīng)出強(qiáng)大的電動(dòng)勢(shì)，使場(chǎng)內(nèi)金屬環(huán)端頭間隙間出現(xiàn)火花放電；也可使構(gòu)成閉合回路的金屬導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電流，如回路內(nèi)導(dǎo)線接觸不良，就會(huì)導(dǎo)致局部發(fā)熱而引爆雷管。剖析雷電事故發(fā)現(xiàn)，后兩種危害出現(xiàn)頻率較高。雷電危害的預(yù)防措施是：①掌握爆區(qū)氣象規(guī)律，調(diào)查當(dāng)?shù)貧v年氣象紀(jì)錄，了解每年雷電多發(fā)季節(jié)和每天常發(fā)時(shí)間段，作為選定起爆方法和起爆時(shí)間的依據(jù)。應(yīng)盡可能避開在雷雨季節(jié)進(jìn)行露天爆破施工。當(dāng)必需在雷雨季節(jié)實(shí)施露天爆破作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量選用非電起爆方法； ②爆破施工期間，暫時(shí)切斷一切通往爆區(qū)的鐵軌、金屬管道等導(dǎo)體； ③進(jìn)行露天爆破作業(yè)裝藥聯(lián)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)雷電征兆應(yīng)停止作業(yè)，全體作業(yè)人員立即撤離到安全區(qū)域； ④設(shè)置避雷保護(hù)區(qū) 在露天爆區(qū)、炸藥加工場(chǎng)或炸藥堆放場(chǎng)周圍設(shè)置封閉的避雷針群，可以構(gòu)成類似屏蔽作用的避雷保護(hù)區(qū)圖。避雷保護(hù)區(qū)示意圖

單根避雷針由頂部受電端、中部導(dǎo)雷線和底部接電極三部分組成；組成間必須焊接可靠、絕不能斷開。爆區(qū)上空出現(xiàn)雷云時(shí)，它所感應(yīng)的電荷可經(jīng)導(dǎo)雷線引向尖端與雷電中和以避免雷擊。遇到直接雷擊時(shí)，也可將雷電流導(dǎo)入大地散失。各避雷針間距應(yīng)小于其高度的2倍，并用導(dǎo)線相互連接可靠，使保護(hù)區(qū)內(nèi)介質(zhì)保持等電位狀態(tài)。在南方某萬噸級(jí)硐室爆破中就曾用該法實(shí)現(xiàn)安全無事故。靜電

兩種不同物體相互接觸、摩擦?xí)r會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，失去電子的物體帶正電荷，得到電子的物體帶負(fù)電荷。帶電物體與外界絕緣時(shí)，電荷就會(huì)相對(duì)靜止地停留在物體表面或內(nèi)部，稱為靜電。當(dāng)靜電電位積累很高的物體接近不帶電物體或電位很低（兩者電位差大于300v）的物體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生火花放電。當(dāng)靜電放電的能量達(dá)到爆破器材的起爆能量時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生意外爆炸。 危及爆破作業(yè)安全的靜電，主要來自以下兩個(gè)方面： （1）人體靜電人在日常活動(dòng)過程中，穿著用品相互之間，以及它們與人體或其他用品（材料）之間會(huì)因接觸、摩擦而產(chǎn)生靜電。據(jù)測(cè)定：穿著塑料底鞋的人在絕緣地面行走時(shí)靜電壓可達(dá)數(shù)千伏；而穿脫化纖衣料服裝時(shí)靜電電壓更高達(dá)數(shù)十千伏。CbaBA靜電放電示意圖

顯示靜電感應(yīng)引起的放電情況。帶電體A與接地體B相距較遠(yuǎn)，其間本不應(yīng)發(fā)生火花放電的。但若有導(dǎo)體C來到A、B間，則“A—a”與“B—b”間都可能發(fā)生火花放電。若“A—a”間或“B—b”間僅一處發(fā)生放電，則導(dǎo)體C就成為孤立的帶電體。當(dāng)C移動(dòng)到其他導(dǎo)體附近時(shí)，還可能與其他導(dǎo)體間發(fā)生新一輪的火花放電。人體就是一個(gè)活動(dòng)的導(dǎo)體，很易因靜電感應(yīng)導(dǎo)致火花放電而誘發(fā)意外爆炸。 （2）粉體靜電 壓氣裝藥是通過壓縮空氣驅(qū)動(dòng)管道內(nèi)的炸藥顆粒裝入炮孔的。同整卷炸藥相比，輸藥管內(nèi)的炸藥顆粒具有分散、懸浮的粉體特點(diǎn)。因其分散，使顆粒的表面積比同類、等重的藥卷炸藥表面積大很多，增加了顆粒與管壁間的接觸機(jī)會(huì)，更易發(fā)生摩擦產(chǎn)生靜電，因其懸浮，顆粒通過空氣與巖體絕緣，靜電難于泄漏易于積累，從而產(chǎn)生電壓很高的粉體靜電，對(duì)電爆網(wǎng)路構(gòu)成“早爆”威脅。 綜上所述，預(yù)防靜電危害的原則就是：促使不產(chǎn)生或少產(chǎn)生靜電；已產(chǎn)生的靜電及時(shí)引導(dǎo)外泄。根據(jù)工程實(shí)際情況及現(xiàn)場(chǎng)條件，可采取以下預(yù)防措施：①進(jìn)行爆破器材加工、爆破作業(yè)時(shí)，工作人員不應(yīng)穿化纖材料服裝；②增大壓氣裝藥場(chǎng)所的空氣相對(duì)濕度，可采用在地面、巖壁灑水的方法；③采用半導(dǎo)電材料的輸藥管。為便于導(dǎo)出炮孔內(nèi)靜電，管體電阻不得大于5×105Ω；④裝藥設(shè)備系統(tǒng)接地良好，接地電阻不大于1×105Ω。靠膠輪移動(dòng)的金屬裝藥器應(yīng)設(shè)專用接地線；為提高接地效果，接地處可噴水潤(rùn)濕或布撒少許硝銨炸藥；⑤向炮孔裝藥時(shí)，禁用非電套管，以防阻礙孔內(nèi)炸藥顆粒所帶電荷泄入大地；⑥采用抗靜電的電雷管代替普通電雷管；⑦采用非電起爆方法代替電起爆。感應(yīng)電

任何交變電路都會(huì)向周圍空間輻射電磁能量，形成電力、磁力相互作用，同時(shí)存在的電磁場(chǎng)。在其作用范圍內(nèi)的電爆網(wǎng)路（電雷管）就會(huì)以不同形式接受電磁能量而產(chǎn)生感應(yīng)電：

（1）交變感應(yīng)電

交變電磁場(chǎng)存在于電力設(shè)施（包括發(fā)電廠、變電站、換流站、開關(guān)站、電力線路以及接地回饋鋼軌等）附近空間，在其作用范圍內(nèi)設(shè)置環(huán)形閉合電路（模擬電爆網(wǎng)路），用雜散電流測(cè)定儀可直接測(cè)出感應(yīng)電流值。

a

b

c不同位置環(huán)形線圈的感應(yīng)電流

當(dāng)環(huán)形線圈與高壓電力線處于同一平面內(nèi)時(shí)（圖a），感應(yīng)電流最大；當(dāng)環(huán)形線圈與高壓電力線傾斜相交時(shí)（圖b），感應(yīng)電流較小；當(dāng)環(huán)形線圈與高壓電力線垂直相交時(shí)（圖c）感應(yīng)電流最小。 為預(yù)防交變感應(yīng)電導(dǎo)致電雷管早爆的危害，可采取以下措施。 ①調(diào)查附近電力設(shè)施的分布情況，掌握其座標(biāo)位置和功率。當(dāng)電爆網(wǎng)路平行于電力線路敷設(shè)時(shí)，應(yīng)盡量使其遠(yuǎn)離電力線路?！侗瓢踩?guī)程》規(guī)定的爆區(qū)與高壓線的安全允許距離見下表。 ②在爆區(qū)現(xiàn)場(chǎng)用電引火頭代替電雷管構(gòu)成模擬電爆網(wǎng)路進(jìn)行檢查，當(dāng)電引火頭出現(xiàn)燃燒或爆炸時(shí)，應(yīng)改用非電起爆； ③電爆網(wǎng)路的兩條主線應(yīng)盡量接近地面、靠攏敷設(shè)（間距不得大于15cm），力求降低感應(yīng)電壓。射頻感應(yīng)電 射頻電磁場(chǎng)存在于射頻源（廣播電臺(tái)、電視發(fā)射臺(tái)、中繼臺(tái)、轉(zhuǎn)播臺(tái)、雷達(dá)發(fā)射臺(tái)（機(jī)）以及各類通訊設(shè)備等）附近空間，在其作用范圍內(nèi)的電爆網(wǎng)路（電雷管）可看作是天線結(jié)構(gòu)接受電磁能量而產(chǎn)生射頻感應(yīng)電。 電雷管受射頻感應(yīng)作用產(chǎn)生意外爆炸的可能性取決于多種因素；射頻源的功率和頻率，發(fā)射天線的方向性，發(fā)射天線與電爆網(wǎng)路間的距離和相對(duì)位置，以及電爆網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)形式等等。廣播電臺(tái)的中波段（頻率0.535～1.605MHz）發(fā)射機(jī)功率較大，頻率較低，衰減較慢，故在電爆網(wǎng)路上射頻感應(yīng)較強(qiáng)，最應(yīng)重視。 廣播電臺(tái)的短波、超短波、調(diào)頻段以及電視臺(tái)（大體是5.8～500MHz）發(fā)射功充雖然也大，但因其發(fā)射天線一般都處于高塔頂端，發(fā)射電磁波在地平面產(chǎn)生疊加效應(yīng)會(huì)削弱電磁場(chǎng)強(qiáng)度，頻率高導(dǎo)致衰減快，所以射頻感應(yīng)相對(duì)弱些。

移動(dòng)式通訊設(shè)備發(fā)射功率雖然不大，但可直接進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生影響，其危害不應(yīng)忽視，據(jù)測(cè)定，功率0.1W的無線電報(bào)話機(jī)（發(fā)射頻率27MHz）在距電雷管2.2m以遠(yuǎn)處才是安全的。為預(yù)防射頻感應(yīng)電導(dǎo)致電雷管早爆的危害，可采取以下措施： ①調(diào)查附近射頻發(fā)射源情況，掌握其類型、座標(biāo)位置、功率、工作頻率、方位等情況。爆破區(qū)與射頻源間的距離應(yīng)符合《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。 ②在爆區(qū)用電引火頭代替電雷管，進(jìn)行實(shí)爆網(wǎng)路模擬試驗(yàn)，檢測(cè)感應(yīng)電對(duì)電爆網(wǎng)路的影響； ③禁止流動(dòng)射頻源進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。已進(jìn)入且不能撤離的射頻源，裝藥開始應(yīng)停止工作，直至起爆結(jié)束； ④現(xiàn)場(chǎng)盡量不用無線電話機(jī)，必須使用時(shí)宜選用超高頻段的發(fā)射頻率； ⑤電爆網(wǎng)路應(yīng)順直、貼地鋪平，盡量縮小導(dǎo)線圈定的閉合面積； ⑥網(wǎng)路主線應(yīng)用雙股導(dǎo)線或相互平行、緊貼的單股線（兩股線相距不超過15cm）； ⑦網(wǎng)路導(dǎo)線與電雷管腳線都不準(zhǔn)接觸任何天線，且不準(zhǔn)其一端接地。

爆區(qū)與中長(zhǎng)波廣播電臺(tái)（AM）的安全允許距離爆區(qū)與移動(dòng)式調(diào)頻（FM）發(fā)射機(jī)的安全允許距離爆區(qū)與甚高頻（VHF）、超高頻（UHF）電視發(fā)射機(jī)的安全允許距離注：調(diào)頻發(fā)射機(jī)（FM）的安全允許距離與VHF相同。雜散電

流散在大地中的電流統(tǒng)稱雜散電流，以其大小、方向雜亂無章，隨時(shí)都在變化為特點(diǎn)。 爆區(qū)雜散電流主要來自以下場(chǎng)合：

地下工程、礦山巷道內(nèi)由直流電機(jī)車牽引網(wǎng)路流經(jīng)礦巖、金屬物導(dǎo)體返回大地的直流電；由動(dòng)力、照明電路導(dǎo)線絕緣損壞漏電而產(chǎn)生的交流電；硝銨炸藥裝藥過程撤落地面遇水溶解電離產(chǎn)生化學(xué)電等。

在有金屬導(dǎo)體存在的場(chǎng)所。雜散電流主要分布在不同導(dǎo)體之間。導(dǎo)電率越高的導(dǎo)體，雜散電流也越大。測(cè)試表明：“金屬管道——鐵軌”間雜散電流最大，“金屬礦巖——巖石”間次之，“巖體——巖體”或“巖體——礦石”間最小。在均質(zhì)同類巖體中因電阻較大，彼此靠近的兩點(diǎn)間電位差很小，故雜散電流也小，不可能引爆電雷管。1—管對(duì)邦；2—管對(duì)地；3—管對(duì)鐵軌；4—鐵軌對(duì)邦；5—鐵軌對(duì)地；6—地對(duì)地圖15-5雜散電流測(cè)量對(duì)象⑤②③④⑥①在均質(zhì)同類巖體中因電阻較大，彼此靠近的兩點(diǎn)間電位差很小，故雜散電流也小，不可能引爆電雷管。但當(dāng)電雷管腳線或電爆網(wǎng)路導(dǎo)線與個(gè)別導(dǎo)電巖體、鐵軌、金屬管道或其他導(dǎo)體接觸時(shí)，就可能產(chǎn)生較大雜散電流而引發(fā)爆炸。無金屬導(dǎo)體場(chǎng)合主要是大地自然電流，一般都小于電雷管的起爆電流，不會(huì)危及安全。測(cè)量雜散電流的對(duì)象包括金屬物（鐵軌、金屬管道和其他金屬堆積物）、巖體、礦石等。其中任何兩種物體或同種物體內(nèi)任何兩點(diǎn)聯(lián)系起來都可構(gòu)成一對(duì)測(cè)量對(duì)象。 檢測(cè)雜散電流必須使用專用測(cè)量?jī)x表。裝藥前應(yīng)先用專用儀表檢測(cè)爆區(qū)的雜散電流。當(dāng)雜散電流值超過30mA時(shí)，應(yīng)立即采取下列預(yù)防措施：（1）采用抗雜散電流電雷管或改用非電起爆；（2）將臨近爆區(qū)的所有電力線與大地絕緣，并設(shè)置一條同所有用電設(shè)備金屬框架相聯(lián)接的獨(dú)立公用回流線；（3）減少電力牽引系統(tǒng)產(chǎn)生的雜電，使各根鐵軌間聯(lián)接良好，不留空隙；（4）檢修所有電器及照明電路，確保接地良好，增設(shè)電路故障時(shí)的保護(hù)性斷路裝置；（5）藥室爆破裝填硝銨炸藥時(shí)，注意防止將硝銨炸藥撤散在潮濕地面；（6）爆破場(chǎng)所不應(yīng)存在金屬導(dǎo)體。不得將金屬物體或其他導(dǎo)體裝入有電雷管的爆孔內(nèi)。爆破地震地震的震級(jí)和烈度 地震學(xué)用震級(jí) （1）震級(jí) 震級(jí)也稱地震強(qiáng)度，用以說明某次地震本身的大小。它是直接根據(jù)地震釋放出來的能量大小確定的。用一種特定類型的、放大率為2800倍的地震儀，在距震中100km處，記錄圖上量得最大振幅值（以1/1000mm計(jì)）的普通對(duì)數(shù)值，稱為震級(jí)。例如，最大振幅為0.001mm時(shí)，震級(jí)為“0”級(jí)；最大振幅值為1mm時(shí)，震級(jí)為“3”級(jí)；最大振幅值為1m時(shí)，震級(jí)為“6”級(jí)。和烈度來衡量地震的大小。 地震震級(jí)的能量究竟有多大？可用爆炸能量來說明。在堅(jiān)硬巖石（如花崗巖）中，用2～3×106kg炸藥爆炸，相當(dāng)于一個(gè)4級(jí)地震。一個(gè)8級(jí)地震的功率大約相當(dāng)于100萬人口城市的發(fā)電廠在20～30年內(nèi)所發(fā)出電力的總和。由此可見，雖然地震僅僅發(fā)生于瞬時(shí)的變化，但地震釋放出來的能量卻是巨大的。天然地震烈度表 （2）烈度

烈度是指某一地震在具體地點(diǎn)引起振動(dòng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，它標(biāo)志著地震對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際影響，作為工程建筑抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)。烈度不是根據(jù)地震儀器測(cè)定的。判斷烈度大小是根據(jù)人們的物受破壞的情況，以及地面出現(xiàn)的崩陷、地裂等現(xiàn)象綜合考慮后確定的。因此，地震烈度只能是一種定性的相對(duì)數(shù)量概念，且有一定的空間分布關(guān)系。

衡量烈度用烈度表。1957年，在歷次國內(nèi)地震調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，以我國的房屋和碑、塔、牌坊等常見特殊結(jié)構(gòu)物的破壞現(xiàn)象為主要依據(jù)，取新式磚石結(jié)構(gòu)房屋為中外建筑物的共同標(biāo)準(zhǔn)，我國編制了自己的新地震烈度表，以便于和各國通用烈度表對(duì)比接軌，求得統(tǒng)一的烈度標(biāo)準(zhǔn)。

必須指出：地震震級(jí)與地震烈度是兩個(gè)不同的概念，不可混淆。如把地震比作裝藥爆炸，那么，裝藥量就相當(dāng)于地震震級(jí)，而裝藥在爆炸時(shí)的破壞作用則是地震烈度。一個(gè)地震只有一個(gè)震級(jí)，但在不同地區(qū)可以有不同的烈度，因?yàn)樵谝粋€(gè)地震區(qū)域內(nèi)，不同部位的破壞程度是不同的。在地底下發(fā)生地震的地方，叫震源。地面上與震源相對(duì)處，叫震中。顯然，震中區(qū)的烈度（叫震中烈度）就比其他地方的大。所以震中烈度就是最大烈度，用以表示該次地震的破壞程度。爆破地震波 （1）爆破地震波的產(chǎn)生

當(dāng)裝藥在固體介質(zhì)中爆炸時(shí)，爆炸沖擊波和應(yīng)力波將其附近的介質(zhì)粉碎、破裂（分別形成壓碎圈和破裂圈），當(dāng)應(yīng)力波通過破裂圈后，由于它的強(qiáng)度迅速衰減，再也不能引起巖石的破裂而只能引起巖石質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生彈性振動(dòng)，這種彈性振動(dòng)是以彈性波的形式向外傳播，與天然地震一樣，也會(huì)造成地面的震動(dòng)，這種彈性波就叫爆破地震波。

爆破地震波由若干種波組成，它是一種復(fù)雜的波系。根據(jù)波傳播的途徑不同，可分為體波和表面波兩類。體波是在巖體內(nèi)傳播的彈性波，包括縱波和橫波。表面波是沿著介質(zhì)內(nèi)、外表面?zhèn)鞑サ膹椥圆?，包括瑞利波和勒夫波?（2）爆破地震波的特征 我國科研工作者在研究分析了眾多測(cè)試成果后，提出爆破地震波有如下特征： ①近距離的振動(dòng)波形比較簡(jiǎn)單，基本上是一個(gè)脈沖，脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度隨藥量的增加而增加； ②隨著距離的增加，振動(dòng)波形趨于復(fù)雜化，出現(xiàn)在振動(dòng)初期的最大振幅逐漸向后推移；③存在著相擬關(guān)系，即試驗(yàn)數(shù)據(jù)（如最大振動(dòng)速度）按參數(shù)（Q1/3/R）來整理時(shí)，在對(duì)數(shù)座標(biāo)中基本上落在一條直線上典型的爆破地震波波形 圖給出典型的爆破地震波波形。它可分為前震段、主震段、尾震段三個(gè)部分。前震段通常由頻率較高（幾十～幾百Hz）、振幅較小的不規(guī)則波形組成，當(dāng)土介質(zhì)上復(fù)蓋層較松軟時(shí)，前震段表現(xiàn)不明顯。接著，出現(xiàn)1～4個(gè)頻率為5～100Hz的大振幅波形，稱為主震段。隨后，以近似諧波衰減的振動(dòng)形式近入尾震段。尾震段的頻率與主震段相近，其衰減阻尼系數(shù)約為0.15～0.33。爆破地震作用的持續(xù)時(shí)間一般為0.4～2.0s，隨介質(zhì)性質(zhì)和與爆源距離的不同而異。其中前震段持時(shí)間約0～0.6s，主震段持續(xù)時(shí)間約0.15～0.8s，尾震段持續(xù)時(shí)間約0.2～0.8s。觀測(cè)表明：隨著遠(yuǎn)離爆源，爆破地震波的最大幅值逐步衰減，振動(dòng)頻率也有所下降；但在一定范圍內(nèi)振動(dòng)作用時(shí)間則有所增加。 （3）爆破地震效應(yīng) 由爆破地震波引起的振動(dòng)，常會(huì)造成附近地面以及地面上物體產(chǎn)生顛簸和搖晃；稱為爆破地震效應(yīng)。爆破地震效應(yīng)是否可以引用天然地震烈度的概念來描述呢？下面就此作簡(jiǎn)要分析。爆破地震與天然地震一樣，都是由于能量釋放，并以地震波形式向外傳播，引起地表振動(dòng)而產(chǎn)生破壞效應(yīng)的。它們?cè)斐傻钠茐某潭扔侄际艿匦巍⒌刭|(zhì)等因素影響。但天然地震發(fā)生在地層深處，其造成破壞的程度主要決定于地震能量（震級(jí)）與距震源的遠(yuǎn)近。爆破地震的裝藥則是在地表淺層處爆炸的，其造成破壞的程度主要決定于裝藥量與距震源的遠(yuǎn)近。 分析大量天然地震與爆破地震的科研觀測(cè)數(shù)據(jù)后，得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)： ①爆破地震振動(dòng)幅值雖大，但衰減很快，破壞范圍并不大；天然地震振動(dòng)幅值雖小，但衰減緩慢，破壞范圍比前者大得多； ②爆破地震地面加速度震動(dòng)頻率較高（約10～20Hz以上），遠(yuǎn)超過普通工程結(jié)構(gòu)的自振頻率；天然地震地面加速度震動(dòng)頻率較低（一般2～5Hz），與普通工程結(jié)構(gòu)的自振頻率相接近； ③爆破地震持續(xù)時(shí)間很短，以藥量萬噸級(jí)爆破為例，在近區(qū)僅1s左右；天然地震主震持續(xù)時(shí)間多在10～40s間； 由此可得重要結(jié)論：在某處測(cè)得的爆破地震參數(shù)值（地面振動(dòng)的速度或加速度值），是不能套用參數(shù)相等的天然地震烈度來估計(jì)該處破壞后果的。爆破地震的實(shí)際破壞效果要比相同烈度的天然地震小得多。例如，萬噸級(jí)峒室爆破時(shí)，在某廠房測(cè)得參數(shù)值相當(dāng)天然地震烈度8度，但宏觀調(diào)查并未發(fā)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)有任何破壞現(xiàn)象。地震的安全判據(jù)和安全允許距離 （1）爆破地震的衡量標(biāo)準(zhǔn)爆破地震破壞的強(qiáng)弱程度稱為振動(dòng)強(qiáng)度。振動(dòng)強(qiáng)度可用地面運(yùn)動(dòng)的各種物理量來表示，如質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度、位移、加速度等。通過對(duì)大量爆破振動(dòng)量測(cè)數(shù)據(jù)研究后得出，用質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度來衡量爆破振動(dòng)強(qiáng)度更合理。 理由是： ①質(zhì)點(diǎn)振速與應(yīng)力成正比，而應(yīng)力又與爆源能量成正比，因此振速即反映爆源能量的大小。 ②以質(zhì)點(diǎn)振速衡量振動(dòng)強(qiáng)度的規(guī)律性較強(qiáng)，比較適用于不同的測(cè)量?jī)x器，不同的測(cè)量方法和不同的爆破條件。③質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)與地面運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。分析大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，結(jié)構(gòu)的破壞與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的相關(guān)關(guān)系比位移或加速度的相關(guān)關(guān)系更為密切。 ④質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度受地面覆蓋層類型和厚度的影響較小，而地面運(yùn)動(dòng)的多數(shù)參數(shù)則都會(huì)受到很大影響。例如在低彈性模量的土壤中，應(yīng)力波傳播速度低；隨覆蓋層厚度增加，振動(dòng)頻率明顯下降，地面質(zhì)點(diǎn)位移就會(huì)增大。在不同類型和不同厚度和覆蓋層中進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果表明，雖然地面運(yùn)動(dòng)的多數(shù)參數(shù)會(huì)隨著隨蓋層厚度的變化而變化，但對(duì)于引起結(jié)構(gòu)破壞的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度卻未受到明顯影響。 一般情況下，把爆破振動(dòng)速度控制在《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的范圍內(nèi)，可以保證正常房屋不致受到破壞。 （2）爆破振動(dòng)的安全判據(jù) 目前我國也和大多數(shù)國家一樣，評(píng)價(jià)各種爆破對(duì)不同類型建（構(gòu)）筑物和其他保護(hù)對(duì)象的振動(dòng)影響時(shí)，采用了不同的安全判據(jù)和允許標(biāo)準(zhǔn)?！侗瓢踩?guī)程》規(guī)定：地面建筑物的爆破振動(dòng)判據(jù)，采用保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度和主振頻率；水工隧道、交通隧道、礦山巷道、電站（廠）中心控制室設(shè)備、新澆大體積混凝土的爆破振動(dòng)判據(jù)，采用保護(hù)對(duì)象所在地質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度。安全允許標(biāo)準(zhǔn)如表所示。爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)爆破安全規(guī)程所定爆破振動(dòng)允許標(biāo)準(zhǔn)見表

未列出的保護(hù)對(duì)象，爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)可參考類似工程或保護(hù)對(duì)象所在地的設(shè)計(jì)抗震裂度值來確定爆破振動(dòng)速度極限值建筑物抗震烈度與相應(yīng)地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的關(guān)系為什么地面建筑物的爆破振動(dòng)判據(jù)要采用質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度和主振頻率兩個(gè)指標(biāo)？①從理論上講地震動(dòng)是由不同頻率、不同幅值在一個(gè)有限時(shí)間范圍內(nèi)組合的隨機(jī)過程。地震動(dòng)的最大振幅、頻率和持續(xù)時(shí)間是表征地震的“三要素“。而最大振幅又與速度、加速度密切相關(guān)。②從工程上看，結(jié)構(gòu)在爆破作用下的反應(yīng)與頻率特性的關(guān)系也十分密切。③從國外發(fā)展趨勢(shì)看，采用速度—頻率作為地震強(qiáng)度指標(biāo)也是勢(shì)在必行。這些規(guī)定都是在總結(jié)我國十余年工程爆破實(shí)踐和大量科研觀測(cè)成果的基礎(chǔ)上、歷經(jīng)爆破界多次討論研究后作出的；科學(xué)合理、簡(jiǎn)便實(shí)用、可操作性強(qiáng)，是能夠解決一般爆破振動(dòng)安全問題的。對(duì)本表沒有包括的一般保護(hù)對(duì)象的爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)，可參照規(guī)程規(guī)定由設(shè)計(jì)論證提出；特別重要的保護(hù)對(duì)象的安全判據(jù)和允許標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)由專家論證提出。城鎮(zhèn)拆除爆破安全允許距離由設(shè)計(jì)確定。在特殊建（構(gòu)）筑物附近或爆破條件復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行爆破時(shí)，應(yīng)進(jìn)行必要的爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)或?qū)ｉT試驗(yàn)，以確保保護(hù)對(duì)象的安全。 （3）爆破振動(dòng)速度的計(jì)算 我國常用下列公式計(jì)算爆破振動(dòng)安全允許速度：

式中，V——保護(hù)對(duì)象所在地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，cm/s；

Q——一次爆破裝藥量（齊爆時(shí)為總裝藥量，延遲爆破時(shí)為最大一段裝藥量），kg；

R——爆心至觀測(cè)點(diǎn)的距離，m； K、α——與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)； K、α值可按表13-8選取，或通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。 爆區(qū)不同巖性的K、α值 上式用于計(jì)算拆除爆破的振動(dòng)速度時(shí)與實(shí)際相差較大。我國學(xué)者根據(jù)工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，提出了較為符合拆除爆破實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)修正公式：

式中，K′——與爆破方法、爆破參數(shù)、地形及觀測(cè)方法等因素有關(guān)的爆破場(chǎng)地修正系數(shù)，K′一般取0.25～1.0，距爆源近、且爆破體臨空面較少時(shí)取大值，反之取小值。其它參數(shù)含義同前。 （4）爆破振動(dòng)安全允許距離的計(jì)算 在爆破設(shè)計(jì)時(shí)，為避免爆破振動(dòng)對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生破壞性影響，必須計(jì)算爆破振動(dòng)的安全允許距離。如果建筑物位于安全允許距離以內(nèi)，則需將建筑物拆遷，如果建筑物不允許拆遷，則需要減少一次爆破的裝藥量，控制一次爆破的規(guī)模。 ①單個(gè)藥包爆破振動(dòng)安全允許距離按下式計(jì)算

式中符號(hào)含義同前。 ②拆除爆破、藥孔爆破振動(dòng)安全允許距離按下列公式計(jì)算：

式中符號(hào)含義同前。 ③群藥包爆破振動(dòng)安全允許距離 群藥包爆破時(shí)，如是齊爆、各個(gè)藥包到保護(hù)對(duì)象間的距離相差不超過10%時(shí)，則在式內(nèi)的裝藥量Q應(yīng)是各個(gè)藥包的總重量，如果各個(gè)裝藥到保護(hù)對(duì)象的距離相差超過10%，則應(yīng)按等效藥量來計(jì)算爆破振動(dòng)安全允許距離，計(jì)算公式為： 式中：Q1、Q2……Qm——各個(gè)裝藥的裝藥量，kg； R1、R2……Rm——各個(gè)裝藥至保護(hù)對(duì)象的距離，m； Qe——等效藥量，kg； Re——等效爆破振動(dòng)安全允許距離，m。爆破振動(dòng)效應(yīng)的控制可采取下列措施控制、減弱爆破震動(dòng)效應(yīng)：（1）采用低威力、低爆速炸藥。某隧道工程在2號(hào)巖石硝銨炸藥中混入13%添加劑制成低爆速炸藥，使其爆速由3200m/s降至1800m/s。振動(dòng)觀測(cè)表明，降震效果達(dá)40%～60%。采用小直徑（φ20mm）不耦合裝藥結(jié)構(gòu)也能達(dá)到一定降震效果。（2）采用毫秒爆破。國內(nèi)礦山的工程試驗(yàn)表明，采用毫秒爆破與齊發(fā)爆破相比，平均降震率約50%左右；分段數(shù)越多，降震效果越好。實(shí)踐證明，間隔時(shí)間大于100ms時(shí)降震效果較明顯；間隔時(shí)間小于100ms時(shí)各段爆破產(chǎn)生的地震波還不能顯著分開。（3）采用預(yù)裂爆破或開挖減震溝槽。在爆破體與保護(hù)對(duì)象間開設(shè)不裝藥的單排（雙排）防震孔，降震率達(dá)30%～50%。防震孔孔徑可取35～65mm，孔間距不大于25cm。采用預(yù)裂爆破比打防震孔可減少鉆孔量，降震效果更好，但應(yīng)注意預(yù)裂爆破產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)。預(yù)裂孔與防震孔都應(yīng)有一定超深（一般取20～50cm）。當(dāng)介質(zhì)是土層時(shí)，可開挖減震溝。溝寬以方便施工為前提，盡可能挖深些，超過藥包底部20～30cm為好。用于降震的孔、縫和溝，應(yīng)注意防止充水，否則無降震效果。 （4）限制一次爆破的最大用藥量。確定保護(hù)對(duì)象的震動(dòng)安全允許速度V后，即可在式代入R、K、α值計(jì)算出一次爆破的最大用藥量。當(dāng)設(shè)計(jì)藥量大于該值而又沒有可靠的降震措施時(shí)，就必須采用分次爆破來控制每次爆破的炸藥量。爆破測(cè)試傳感器CD-1速度計(jì)爆破測(cè)試傳感器（速度拾震器）爆破震動(dòng)測(cè)試儀IDTS3850(正面)爆破震動(dòng)測(cè)試儀IDTS3850(背面)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試爆破沖擊波 爆破沖擊波的產(chǎn)生和傳播

藥包在空氣中爆炸時(shí)，由于爆炸反應(yīng)速度極快，藥包周圍介質(zhì)來不及發(fā)生擾動(dòng)，在此瞬間爆炸產(chǎn)物高速向空氣中膨脹，周圍空氣壓縮，形成壓力很高的沖擊波。最初以極高的速度運(yùn)動(dòng)，隨后由于能量不斷消耗，其速度迅速衰減，波陣面后壓力急劇下降。當(dāng)爆炸產(chǎn)物膨脹到某一特定體積（或極限體積）時(shí)，它的壓力降至周圍介質(zhì)未擾動(dòng)時(shí)的初始?jí)毫0，但爆炸產(chǎn)物并沒有停止運(yùn)動(dòng)，由于慣性作用而過度膨脹，一直到某最大容積。此時(shí)，爆炸產(chǎn)物的平均壓力低于介質(zhì)未擾動(dòng)時(shí)的初始?jí)毫Γ霈F(xiàn)了“負(fù)壓區(qū)”。典型的沖擊波脈動(dòng)壓力波形曲線簡(jiǎn)稱p-t曲線，如圖所示。Oτ+ΔPΔPmtrOPt1t2t3t4t1<t2<t3<t4

空氣沖擊波P(t)曲線沖擊波在空氣中傳播的情況示意圖 沖擊波在空氣中傳播的情況如圖所示，圖中t1，t2，…分別表示爆炸后的不同時(shí)間。從圖中可以看出，空氣沖擊波在傳播過程中，波陣面上的壓力、速度等參量下降較快，其正壓區(qū)隨時(shí)間增加而不斷拉長(zhǎng)，壓縮區(qū)內(nèi)的空氣量逐漸增加，使得單位質(zhì)量空氣的平均能量下降。此外，當(dāng)高強(qiáng)度沖擊波對(duì)空氣進(jìn)行沖擊絕熱壓縮時(shí)，將使氣體溫度升高，產(chǎn)生不可逆的能量損耗。如果空氣沖擊波是沿巷道傳播，由于要推動(dòng)巷道內(nèi)空氣一起運(yùn)動(dòng)，同時(shí)必須克服巷道表面摩擦力，并消耗部分能量。 因此，空氣沖擊波在傳播過程中波陣面壓力必然迅速衰減，且初始階段衰減快，后期衰減慢；最后達(dá)到初始?jí)毫0，沖擊波就衰減為聲波了。 藥包在水中爆炸時(shí)，爆炸沖擊波在水中傳播的情況就有所不同。由于水的密度約為空氣的800倍，且無明顯的可壓縮性，所以與空氣沖擊波相比，水下沖擊波具有傳播速度快、傳播距離遠(yuǎn)以及無典型的壓縮區(qū)和負(fù)壓區(qū)（稀疏區(qū)）等特征。水中聲速（20℃時(shí)為1437m/s）為空氣中聲速（20℃時(shí)為344m/s）的4倍；故水下沖擊波傳播速度大致相當(dāng)于同樣強(qiáng)度空氣沖擊波速度的3～4倍，據(jù)介紹100kg炸藥地面爆炸時(shí)距爆心700m處超壓峰值約8.9×102Pa，而同樣藥量水下爆炸時(shí)，相同距離處超壓峰值達(dá)1.76×105Pa，兩者相差200倍！爆破沖擊波的安全判據(jù)和安全允許距離

①露天裸露爆破大塊時(shí)，一次爆破的炸藥量不大于20kg時(shí)，按式（13-7）確定空氣沖擊波對(duì)在掩體內(nèi)避炮作業(yè)人員的安全允許距離。

式中：Rk——空氣沖擊波對(duì)掩體內(nèi)人員的最小允許距離，m； Q——一次爆破的炸藥量，kg；秒延時(shí)爆破取最大分段藥量計(jì)算，毫秒延時(shí)爆破按一次 爆破的總藥量計(jì)算。 ②地表大藥量爆炸加工時(shí)，應(yīng)核算不同保護(hù)對(duì)象所承受的空氣沖擊波超壓值，并確定相應(yīng)的安全允許距離。在平坦地形條件下爆破時(shí)，可按下式計(jì)算超壓。

式中：ΔP——空氣沖擊波超壓值，105Pa； Q——一次爆破的梯恩梯炸藥當(dāng)量，kg，秒延時(shí)爆破為最大一段藥量，毫秒延時(shí)爆破為總藥 量； R——裝藥至保護(hù)對(duì)象的距離，m。 《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的空氣沖擊波超壓安全允許標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)人員為0.02×105Pa；對(duì)建筑物按表取值?？諝鉀_擊波安全允許距離，應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象所用炸藥品種、地形和氣象條件設(shè)計(jì)確定。 爆破作用指數(shù)n＜3的爆破作業(yè)，對(duì)人員和其他保護(hù)對(duì)象的防護(hù)，應(yīng)首先考慮個(gè)別飛散物和地震安全允許距離。 ③地下爆破時(shí)，空氣沖擊波由于受爆破空間所限，傳播途徑復(fù)雜，其危害效應(yīng)要比相同藥量爆炸的露天空氣沖擊波嚴(yán)重得多?！侗瓢踩?guī)程》規(guī)定：地下爆破時(shí)對(duì)人員和其他保護(hù)對(duì)象的空氣沖擊波安全允許距離由設(shè)計(jì)確定。 ④水下爆破沖擊波的安全判據(jù)和安全允許距離根據(jù)水域情況、藥包設(shè)置、復(fù)蓋水層厚度以及保護(hù)對(duì)象情況而定。可按照不同情況根據(jù)《爆破安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 在水深不大于30m的水域內(nèi)進(jìn)行水下爆破，水中沖擊波的安全允許距離，應(yīng)遵守下列規(guī)定。對(duì)人員：按表確定。建筑物的破壞程度與超壓關(guān)系對(duì)人員的水中沖擊波安全允許距離m

對(duì)船舶：客船1500m； 施工船舶：按表確定； 非施工船舶：可參照表和式根據(jù)船舶狀況由設(shè)計(jì)確定。 一次爆破藥量大于1000kg時(shí)，對(duì)人員和施工船舶的水中沖擊波安全允許距離按下式計(jì)算。 式中：R——水中沖擊波的最小安全允許距離，m；

Q——一次起爆的炸藥量，kg；

K0——系數(shù)，按表選取。 在水深大于30m的水域內(nèi)進(jìn)行水下爆破時(shí)，水中沖擊波安全允許距離，應(yīng)通過實(shí)測(cè)和試驗(yàn)研究確定。 對(duì)施工船舶的水中沖擊波安全允許距離

K0值

在重要水工、港口設(shè)施附近及水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)或其他復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行水下爆破，應(yīng)通過測(cè)試和邀請(qǐng)專家研究確定安全允許距離。 爆破沖擊波的控制與防護(hù) 為確保安全，必須使人員、建筑物、設(shè)施等到爆破中心的距離都符合《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定。當(dāng)作業(yè)條件不能滿足爆破規(guī)模與安全允許距離的要求時(shí)，可從控制爆破沖擊波的產(chǎn)生源及其傳播途徑，采取“堵”、“導(dǎo)”兩個(gè)方面預(yù)防措施。

①盡量避免采用裸露藥包爆破和導(dǎo)爆索露天爆破，慎用n＞1.5的硐室爆破；必須采用裸露藥包和導(dǎo)爆索爆破時(shí)，應(yīng)覆蓋砂土； ②控制一次起爆炸藥量，從“空間”（分散布藥）、“時(shí)間”（分段起爆）兩個(gè)方面，將爆區(qū)總藥量均勻分布到各個(gè)爆破部位，使爆炸能量得到最大限度地有效利用，將耗于爆炸沖擊波的無效能量減至最小限度；

③選定合理的最小抵抗線方向和數(shù)值，優(yōu)化爆破參數(shù)，改進(jìn)裝藥結(jié)構(gòu)（如采用空氣間隔分段裝藥、墊層裝藥、不耦合裝藥），確保填塞質(zhì)量等；使每個(gè)藥包的爆炸能量都能得到充分利用；

④精心施工，抓住地形測(cè)量、地質(zhì)勘查、竣工檢查和爆破施工等4個(gè)關(guān)鍵工序，確保順利實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求； ⑤不在清晨、傍晚或露天等有利于空氣沖擊波傳播的氣象條件下實(shí)施爆破；

⑥巷道中空氣沖擊波可采用“擋”的措施削弱其強(qiáng)度。例如在爆區(qū)附近壘磚墻、砂袋、砌石墻等構(gòu)筑阻波墻。有些國家曾用高強(qiáng)度人造織品薄膜制成水包代替阻波墻。充滿水的水包與巷道四周緊密接觸，當(dāng)沖擊波到來時(shí)水包壓力增大，即將其轉(zhuǎn)移到巷道兩邦，增強(qiáng)了抗沖擊波的能力。據(jù)報(bào)導(dǎo)，水力阻波墻造價(jià)低，制作快，防沖擊波效果好，一般可減弱沖擊波3/4以上，并能降低爆塵和有害氣體量。⑦水下爆破時(shí)，降低水下爆炸沖擊波強(qiáng)度的有效措施是采用氣泡帷幕防護(hù)技術(shù)。這就是在爆源與保護(hù)對(duì)象之間的水底設(shè)置一套氣泡發(fā)射裝置。一般采用鋼管在其兩側(cè)開設(shè)兩排小孔，當(dāng)向發(fā)射裝置輸入壓縮空氣后，大量細(xì)小氣泡便從小孔連續(xù)不斷地向外射出。受浮力作用，氣泡群由水底向水面不斷運(yùn)動(dòng)，形成一道氣泡帷幕；能有效削弱沖擊波壓力峰值，對(duì)保護(hù)對(duì)象起到防護(hù)作用，經(jīng)過工程使用驗(yàn)證，效果良好。近年研究表明，氣泡帷幕對(duì)水中沖擊波衰減效果明顯，主要是在低頻部分；對(duì)高頻部分則衰減效果不大。因此，氣泡帷幕的設(shè)置位置距爆心不宜過近。爆破飛散物

爆破飛散物的產(chǎn)生和危害 爆破作業(yè)中產(chǎn)生的飛散物主要是土石爆破中的飛石（土）和拆除爆破中的材料破片（碎塊）。 土石爆破時(shí)，部分巖塊脫離巖體拋擲至遠(yuǎn)處，稱為爆破飛石（土）。個(gè)別飛石（土）是因?yàn)檎ㄋ幈芷扑橥潦?，還有較多剩余氣體能量繼續(xù)作用于碎石，使之獲得很大動(dòng)能及初速，如遇有巖體構(gòu)造上的薄弱面（斷層、裂隙、軟夾層等），強(qiáng)大的氣體能量即從該處集中沖出，使該部分碎石獲得極大的動(dòng)能并以很高的初速（有時(shí)大于巖體鼓包運(yùn)動(dòng)的速度幾倍）向外飛出。 在露天進(jìn)行爆破時(shí)，特別是進(jìn)行拋擲爆破和用裸露裝藥或炮孔裝藥進(jìn)行大塊破碎時(shí)，個(gè)別巖塊可能飛散得很遠(yuǎn)，常常造成人員、牲畜的傷亡和建筑物的損壞。根據(jù)礦山爆破事故的統(tǒng)計(jì)，露天爆破飛石傷人事故占整個(gè)爆破事故的27%。

拆除爆破時(shí)，伴隨著爆體的爆破破碎，爆轟氣體往往會(huì)推動(dòng)破片向四周飛散，如金屬破片、磚、石、混凝土的碎塊等。此外，對(duì)于煙囪（特別是鋼筋混凝土煙囪）、水塔等高聳建（構(gòu)）筑物在定向爆破傾倒時(shí)，爆體落地與地面（特別是混凝土、巖石等剛性地面）撞擊、還會(huì)產(chǎn)生飛濺的碎片，這種碎片飛散距離有時(shí)會(huì)大于爆破本身產(chǎn)生的碎片，80m以上的鋼筋混凝土煙囪落地撞擊混凝土地面時(shí)，有時(shí)可飛散150～200m。因此，無論是爆破本身產(chǎn)生的碎片，還是爆體落地撞擊地面產(chǎn)生的飛濺碎片，都會(huì)對(duì)周圍的建筑、設(shè)施和人員構(gòu)成巨大威脅，甚至?xí)?dǎo)致重大傷亡事故。爆破飛散物的飛散距離和安全允許距離 爆破飛散物的飛散距離 （1）集中藥包內(nèi)部爆破的飛石距離 集中藥包內(nèi)部爆破包括藥室（硐室）爆破和藥壺爆破。其飛石距離可按下式估算：

式中，RF——個(gè)別飛石（土）的安全距離，m； n——最大一個(gè)裝藥的爆破作用指數(shù)； W——最大一個(gè)裝藥的最小抵抗線，m； KF——安全系數(shù)，一般取1.0～1.5，根據(jù)地形與不同方向上可能產(chǎn)生飛石的條件而定。 對(duì)于山坡單側(cè)硐室拋擲爆破和最小抵抗線小于25m的硐室爆破，計(jì)算值與實(shí)際情況較接近。而對(duì)雙側(cè)拋擲爆破，計(jì)算值偏大，KF可取0.5～0.8。 由于地形高差的影響，飛石向下附落后會(huì)蹦跳一段距離，這段距離可用下式來確定：

式中，ΔX——蹦跳距離，m； RF——個(gè)別飛石的飛散距離，m； α——最小抵抗線與水平線的夾角，°； β——山坡坡面角，°。 在高山地區(qū)進(jìn)行硐室大爆破時(shí)，尚須考慮爆破后巖塊沿山溝滾滑的范圍。如某地在山區(qū)進(jìn)行松動(dòng)爆破，巖塊沿山坡滾滑的距離達(dá)700m。當(dāng)山溝坡度較大而又有較厚的積雪時(shí)，爆破后的巖塊將滾滑很遠(yuǎn)。如某礦一次拋擲大爆破，巖塊沿兩側(cè)山溝滾動(dòng)形成巖石流，流動(dòng)的距離達(dá)4km。 （2）臺(tái)階深孔爆破的飛石距離 瑞典德湯尼克研究基金會(huì)，提出下列經(jīng)驗(yàn)公式估算臺(tái)階深孔爆破的飛石距離：

式中，RFmax——飛石的飛散距離，m；

K——安全系數(shù)，取15～16；

D——藥孔直徑，cm。該式適用于單位炸藥消耗量達(dá)到0.5kg/m3的爆破條件。 實(shí)踐證明，正常臺(tái)階爆破的飛石一般不會(huì)太遠(yuǎn)（多數(shù)小于按照上式計(jì)算的距離）。但是，當(dāng)填塞長(zhǎng)度過小或最小抵抗線過大而形成爆破漏斗效應(yīng)，以及巖石中含有軟弱夾層，或梯段深孔爆破由于過量裝藥、穿孔位置錯(cuò)誤、工作面局部超挖、介質(zhì)不均勻性、巖體有薄弱面、起爆順序錯(cuò)誤等種種原因，個(gè)別飛石距離可能大于200m，甚至更遠(yuǎn)。最不利的情況是采用大直徑藥孔爆破。 爆破飛散物對(duì)人員的安全允許距離《爆破安全規(guī)程》規(guī)定：除爆破個(gè)別飛散物對(duì)設(shè)備、建筑安全距離須由設(shè)計(jì)確定外，個(gè)別飛散物對(duì)人員的安全允許距離應(yīng)按照下表數(shù)據(jù)確定。爆破（拋擲爆破除外）時(shí)，個(gè)別飛散物對(duì)人員的安全允許距離 爆破飛散物的控制與防護(hù)當(dāng)爆破單位耗藥量過高，或相應(yīng)的最小抵抗線過小時(shí)，以及藥包位置不當(dāng)（在巖石裂縫、基礎(chǔ)接打面上）或堵塞質(zhì)量不好時(shí)，容易產(chǎn)生爆破飛散物。 控制爆破產(chǎn)生飛散物的主要措施。 ①設(shè)計(jì)合理，藥室、炮孔位置測(cè)量驗(yàn)收嚴(yán)格，是控制飛散物事故的基礎(chǔ)。裝藥前應(yīng)認(rèn)真校核各藥包的最小抵抗線，如有變化，必須修正裝藥量，不準(zhǔn)超裝藥量。 ②設(shè)計(jì)施工中，要注意避免藥包位于巖石軟弱夾層或基礎(chǔ)的接打面，以免從這些薄弱面沖出飛散物。慎重對(duì)待斷層、軟弱帶、張開裂隙、成組發(fā)育的節(jié)理、溶洞、采空區(qū)、覆蓋層等地質(zhì)構(gòu)造，采取間隔堵塞、調(diào)整藥量、避免過量裝藥等措施。 ③保證堵塞質(zhì)量，不但要保證堵塞長(zhǎng)度，而且保證堵塞密實(shí)，堵塞物中要避免夾雜碎石。 ④采用低爆速炸藥，不耦合裝藥、擠壓爆破和毫秒微差起爆等，可以起到控制飛散物的作用。多排爆破時(shí)要選擇合理的延遲時(shí)間，防止因前排帶炮（后沖），造成后排最小抵抗線大小與方向失控。 ⑤在爆破施工中，需嚴(yán)格控制飛散物時(shí)，應(yīng)對(duì)爆破體采取覆蓋或防護(hù)措施。 覆蓋爆破區(qū)域拆除物的材料應(yīng)便于固定、不易拋散和拆散，并能防止細(xì)小碎塊的穿透。在爆破體和拆除尺寸較小、附近有重要保護(hù)對(duì)象、周圍人員活動(dòng)頻繁條件下，應(yīng)作多層覆蓋。覆蓋范圍，應(yīng)大于炮孔的分布范圍。覆蓋時(shí)，要注意做到： ①保護(hù)起爆網(wǎng)路； ②用金屬覆蓋物時(shí)，應(yīng)將電爆網(wǎng)路中的接頭用絕緣膠布包裹好，嚴(yán)防短路；仔細(xì)檢查，嚴(yán)防漏蓋；捆扎牢固，防止覆蓋物滑落和拋散； ③分段起爆時(shí)，防止覆蓋物受先爆藥包影響，提前滑落、拋散。 按工程要求，還可在爆破區(qū)周圍設(shè)置近體防護(hù)，以防止從覆蓋防護(hù)的邊緣空隙沖出個(gè)別飛散物。通常采用排架屏障并在屏障上綁縛覆蓋材料。屏障的高度和長(zhǎng)度均應(yīng)大于覆蓋防護(hù)對(duì)象。 對(duì)保護(hù)對(duì)象的防護(hù)，可在重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象方向及飛散物拋出主要方向上，設(shè)立屏障。其材料可以用木板、荊芭或鐵絲網(wǎng)，屏障的高度和長(zhǎng)度，應(yīng)能完全擋住飛散碎塊。爆破有害氣體炸藥爆炸會(huì)生成一氧化碳和氮的氧化物。此外，在含硫礦床中進(jìn)行爆破作業(yè)，還可能產(chǎn)生硫化氫和二氧化硫。上述四種氣體都是有害氣體，凡炸藥爆炸后含有上述一種或一種以上的氣體總稱爆破有害氣體，人體吸入后輕則中毒、重則死亡。據(jù)我國部分冶金礦山爆破事故統(tǒng)計(jì)，因爆破有害氣體中毒的死亡事故占整個(gè)爆破事故的28.3％。 爆破有害氣體的組分與毒性（1）一氧化碳（CO）一氧化碳（CO）是在供氧不足情況下產(chǎn)生的無色無味氣體。其密度是空氣密度的0.967倍。故總是游離在巷道頂部，易用加強(qiáng)通風(fēng)驅(qū)散。在相同條件下它在水中的溶解度比氧小。 CO的毒性在于它與血液中的血紅蛋白能結(jié)合成碳氧血紅蛋白，達(dá)到一定濃度就會(huì)阻礙血液輸氧，造成人體組織缺氧而中毒。在含有CO成份的空氣中呼吸中毒致命的情況，因人而異。在低濃度下短暫接觸，會(huì)引起頭昏眼花、四肢無力、惡心嘔吐等，吸入新鮮空氣后癥狀即可消失，也不致產(chǎn)生慢性后遺癥。長(zhǎng)時(shí)間在CO含量達(dá)0.03%環(huán)境中生活就極不安全；大于0.15%是危險(xiǎn)的；達(dá)到0.4%就會(huì)很快死亡。必須注意的是，一氧化碳的毒性有累積作用，它與血球結(jié)合的親和力要比氧與紅血球的親和力大250倍。已中毒的人通常并未覺察，但在走進(jìn)新鮮空氣中忽然倒下。含有CO的血液呈淡紅色，飽和程度愈大，紅色愈深，且繼續(xù)至死后；這是判斷CO中毒的主要癥狀。 （2）氮的氧化物（NnOm） 爆破氣體中氮的氧化物主要包括NO、N2O3、NO2／N2O4等，一般以NO2／N2O4為代表。一氧化氮（NO）是無色無味氣體，其密度是空氣的1.04倍，略溶于水。它與空氣接觸即產(chǎn)生復(fù)雜的氧化反應(yīng)，生成N2O3。二氧化氮（NO2）是棕紅色有特殊味的氣體，性能不穩(wěn)定，低溫易變?yōu)闊o色的硝酸酐（N2O4）氣體。 常溫下，NO2／N2O4混合氣體中N2O4占多數(shù)，但受熱即分解為NO2。因此，一般認(rèn)為這類混合氣體在低濃度、低壓力下穩(wěn)定形式是NO2。 NO2／N2O4密度是空氣密度的1.59和3.18倍，故爆后可長(zhǎng)期滲于碴堆與巖石裂隙，不易被通風(fēng)驅(qū)散，出碴時(shí)往往揮發(fā)傷人，危害很大。 N2O3是一種帶有特殊化學(xué)性質(zhì)的氣體或混合氣體，其物理性質(zhì)類似NO與NO2的等分子混合物。它的密度是空氣的2.48倍。能為水或堿液吸收產(chǎn)生亞硝酸或亞硝酸鹽：NO2／N2O4與N2O3易溶于水，當(dāng)吸入人體肺部時(shí)，就在肺的表面粘膜上產(chǎn)生腐蝕，并有強(qiáng)烈刺激性。這些氣體會(huì)引起刺激鼻腔、辣眼睛、引發(fā)咳嗽及胸口痛。低濃度時(shí)導(dǎo)致頭痛與胸悶，濃度較高時(shí)可引起肺部浮腫而致命。這些氣體具有潛伏期與延遲特性，開始吸入時(shí)不會(huì)感到任何征候，但幾個(gè)小時(shí)（常達(dá)12h）后劇烈咳嗽并吐出大量帶血絲痰液，常因肺水腫死亡。NO難溶于水，故不是刺激性的，其毒性是與紅血球結(jié)合成一種血的自然分解物，損害血紅蛋白吸收氧的能力，導(dǎo)致產(chǎn)生缺氧的萎黃病。研究表明，NO毒性雖稍遜于NO2，但它常有可能氧化為NO2，故認(rèn)為兩者都是具有潛在劇毒性的氣體。 （3）硫化物 硫化氫（H2S）是一種無色有臭雞蛋味的氣體，密度是空氣密度的1.19倍，易溶于水，通常情況下1個(gè)體積水中能溶解2.5個(gè)體積H2S，故它常積存巷道積水中。H2S能燃燒，自燃點(diǎn)260℃，爆炸上限45.50%、爆炸下限4.30%。H2S具有很強(qiáng)的毒性，能使血液中毒，對(duì)眼睛粘膜及呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用。當(dāng)空氣中H2S濃度達(dá)到0.01%時(shí)即能聞到氣味、流鼻涕、唾液。濃度達(dá)到0.05%時(shí)，經(jīng)過0.5～1.0小時(shí)時(shí)即嚴(yán)重中毒。濃度達(dá)到0.1%時(shí)，短時(shí)間內(nèi)就有生命危險(xiǎn)。 二氧化硫（SO2）是一種無色、有強(qiáng)烈硫磺味的氣體，易溶于水，密度是空氣密度的2.2倍，故它常存在于巷道底部，對(duì)眼睛有強(qiáng)烈刺激作用。SO2與水汽接觸生成硫酸，對(duì)呼吸器官有腐蝕作用，刺激喉嚨、支氣管發(fā)炎，呼吸困難，嚴(yán)重時(shí)引起肺水腫。當(dāng)空氣中SO2濃度為0.0005%時(shí)，即能聞到氣味。濃度0.002%時(shí)有強(qiáng)烈刺激，可引起頭痛和喉痛。濃度0.05%時(shí)即引起急性支氣管炎和肺水腫，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)死亡。

爆破有害氣體的危害范圍和允許濃度 爆破有害氣體的危害范圍可按以下經(jīng)驗(yàn)公式確定。 （1）硐室爆破 硐室爆破因藥量較大，爆后會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體，其危害范圍按下式計(jì)算：

式中，Rg—爆破有害氣體危害范圍，m； C―爆破總裝藥量，t；Kg―系數(shù)，按統(tǒng)計(jì)資料平均為160，下風(fēng)方向?yàn)?20。（2）地下爆破 地下爆破產(chǎn)生的高溫有害氣體不斷向爆區(qū)周圍擴(kuò)散，或者滯積在通風(fēng)不良的獨(dú)頭工作面內(nèi)，對(duì)后續(xù)工序的作業(yè)人員威脅較大。《爆破安全規(guī)程》規(guī)定：地下爆破作業(yè)點(diǎn)的爆破有害氣體濃度不應(yīng)超過下表所列的標(biāo)準(zhǔn)。地下爆破作業(yè)點(diǎn)有害氣體允許濃度 在計(jì)算有害氣體總量時(shí)，應(yīng)將其他氣體折算成CO含量；其中NnOm的毒性系數(shù)比為6.5，SO2、H2S的毒性系數(shù)比為2.5。 地下爆破時(shí)，作業(yè)面有害氣體濃度應(yīng)每月測(cè)定一次；爆破藥量增加或更換炸藥品種時(shí)，應(yīng)在爆破前后分別測(cè)定有害氣體濃度。露天硐室爆破后重新開始作業(yè)前，應(yīng)檢查工作面空氣中有害氣體濃度，且不應(yīng)超過規(guī)定值。爆后24h內(nèi)應(yīng)多次檢查爆區(qū)臨近的井、巷、峒內(nèi)空氣的有害氣體濃度。 爆破有害氣體的預(yù)防措施 降低有害氣體的危害程度，可采用以下措施。 （1）選定炸藥合理配方 從理論上設(shè)計(jì)接近零氧平衡的炸藥，供地下爆破專用。根據(jù)我國煤炭部門研究提出，礦用炸藥的有害氣體含量不能超過80L/kg。研制新品種炸藥時(shí)，必須堅(jiān)持通過實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)性試驗(yàn)，得出結(jié)論才能推廣使用。用戶對(duì)所用炸藥的性能與規(guī)格必須完全掌握，有條件時(shí)應(yīng)按工業(yè)試驗(yàn)要求檢驗(yàn)炸藥各項(xiàng)指標(biāo)（包括有害氣體成份及數(shù)量）是否符合要求。 （2）增大起爆能 應(yīng)選用感度適中、威力較大的炸藥作為起爆藥包，這對(duì)感度較低的炸藥（如銨油類、不含梯恩梯或含梯恩梯較少的硝銨類炸藥等）尤為重要。 （3）選定合理裝藥形式 裝藥前必須將藥孔內(nèi)積水及巖粉吹干凈。根據(jù)情況采用散裝藥（不耦合系數(shù)為1），將會(huì)顯著降低有毒氣體濃度。此外，裝藥密度、起爆藥包的位置、藥包包裝材料、填塞物種類、堵塞質(zhì)量等，對(duì)有毒氣體的產(chǎn)生都有一定影響。 （4）加強(qiáng)通風(fēng)與灑水 爆破后要加強(qiáng)通風(fēng)，驅(qū)散較輕的CO，一切人員必需等到有害氣體稀釋至《爆破安全規(guī)程》中允許的濃度以下時(shí)，才準(zhǔn)返回工作面；地下爆破中爆后至少通風(fēng)20min才準(zhǔn)進(jìn)入工作面。按一般經(jīng)驗(yàn)，爆破粉塵可在幾分至十幾鐘內(nèi)擴(kuò)散干凈。灑水一方面可將溶解度較高的NO2／N2O4、N2O3轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛崤c硝酸；另一方面可將難溶于水的氮氧化合物（如NO）從碎石堆或裂隙中驅(qū)趕出來便于隨風(fēng)流出工作面。在水中加入一定濃度的堿液，如Ca（OH）2、Na2CO3等效果更好。 （5）加強(qiáng)炸藥的質(zhì)量管理，定期檢驗(yàn)炸藥的質(zhì)量，注意防水和防潮，禁用過期變質(zhì)的炸藥；避免炸藥產(chǎn)生不完全的爆炸反應(yīng)而產(chǎn)生過多的有害氣體。 （6）露天爆破選定起爆站和觀測(cè)站位置時(shí)，應(yīng)考慮爆破當(dāng)天的風(fēng)向和地形條件，盡量避免設(shè)在下風(fēng)方向。若須在有害氣體影響范圍內(nèi)工作時(shí)，應(yīng)采取有效的個(gè)人防護(hù)措施。爆破場(chǎng)地的環(huán)境保護(hù) 降低爆破噪聲的技術(shù)措施 爆破噪聲是爆破空氣沖擊波衰減后繼續(xù)傳播的聲波，是由各種不同頻率、不同強(qiáng)度的聲音無規(guī)律地組合在一起所形成的雜音。 空氣在無聲波傳播時(shí)所具有的壓強(qiáng)為靜壓強(qiáng)。當(dāng)有聲波傳播時(shí)，該處空氣在某瞬時(shí)就產(chǎn)生附加壓強(qiáng)ΔP，稱為瞬時(shí)聲壓。ΔP有正、負(fù)值之分，是隨時(shí)間而不斷變化的，常用其均方根值（即有效值）p來表示，稱為有效聲壓、簡(jiǎn)稱聲壓。

當(dāng)頻率為1000Hz時(shí)，正常人耳剛剛能聽到的聲音聲壓是2×10-5Pa，而剛剛使人耳產(chǎn)生疼痛感覺的聲壓是20Pa；兩者相差106倍。因其數(shù)字變化范圍太大，直接以聲壓絕對(duì)值來表示聲音強(qiáng)弱程度就不方便記憶使用。因此，從電工學(xué)引進(jìn)一個(gè)成倍比關(guān)系的對(duì)數(shù)量“聲壓級(jí)”的系數(shù)，用以表示聲音的大小，人耳適聽的聲壓級(jí)范圍是0～120dB，聲壓級(jí)Lp與聲壓P的關(guān)系為：式中，LP——聲壓級(jí)，dB；P——聲壓，0.1Pa；P0——基準(zhǔn)聲壓，等于2×10-5Pa。

聲壓級(jí)LP亦稱“聲壓水平”?；鶞?zhǔn)聲壓P0亦稱“參考聲壓”（或聽閾），這是正常青年人耳剛能聽到的1000Hz聲音的聲壓。并規(guī)定：某聲音的聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比的常用對(duì)數(shù)的20倍等于1，則這個(gè)聲音的聲壓級(jí)為1分貝，用dB表示，且規(guī)定基準(zhǔn)聲壓為零級(jí)，并等于2×10-11MPa。當(dāng)噪聲強(qiáng)度為120dB時(shí)，相應(yīng)超壓為2×10-5MPa。

聯(lián)合國世界保健組織（WHO）關(guān)于噪聲的資料指出：噪聲超過120dB，對(duì)人體健康是危險(xiǎn)區(qū)；90～120dB，是過渡區(qū)；小于90dB是安全區(qū)?！侗瓢踩?guī)程》規(guī)定：爆破噪聲為間歇性脈沖噪聲，在城鎮(zhèn)爆破作業(yè)中每一個(gè)脈沖噪聲應(yīng)控制在120dB以下。復(fù)雜環(huán)境條件下，噪聲控制由安全評(píng)估確定。 在城鎮(zhèn)拆除爆破及土巖爆破中，宜采用以下措施控制環(huán)境噪聲污染： ①盡量不用導(dǎo)爆索網(wǎng)路，在地表空間不得有裸露導(dǎo)爆索或雷管，不能避免時(shí)應(yīng)覆蓋土或水袋； ②盡量不用外部藥包裸露爆破； ③嚴(yán)格控制單位耗藥量、單孔藥量和一次起爆藥量； ④保證填塞質(zhì)量和填塞長(zhǎng)度，嚴(yán)防沖炮；⑤實(shí)施毫秒延時(shí)爆破，在設(shè)計(jì)起爆順序時(shí)，必須注意防止在保護(hù)對(duì)象所在地噪聲疊加的可能性；⑥必須用外部藥包爆破時(shí)，可綜合應(yīng)用控制藥量、覆蓋藥包、分散布藥、分段起爆等措施，將強(qiáng)噪聲分解為若干個(gè)弱噪聲，以此降低噪聲污染。某地用線性聚能藥包外部爆破成功拆除大型鋼結(jié)構(gòu)廠房就是典型實(shí)例。⑦安排合理的爆破時(shí)間，盡量避免在早晨或下午較晚時(shí)間起爆，避開大氣效應(yīng)導(dǎo)致噪聲增強(qiáng)；要同鄰近單位協(xié)商，實(shí)施定點(diǎn)、準(zhǔn)時(shí)爆破，增強(qiáng)人們對(duì)噪聲的承受能力。降低爆塵的技術(shù)措施 鑿巖、爆破和其它石方開挖生產(chǎn)工序中，都要產(chǎn)生粉塵。工序和防塵措施不同，粉塵的數(shù)量亦不相同。 國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工作面的粉塵濃度，不應(yīng)超過2mg/m3。由于粉塵中含有大量游離二氧化矽（一般可達(dá)30%～70%），有時(shí)還可能含有砷、鉛、汞及放射性元素等有害物質(zhì)，因此，降低工作面的粉塵濃度，成為石方施工勞動(dòng)衛(wèi)生安全保護(hù)的重要內(nèi)容之一。 爆破產(chǎn)生的粉塵，與鑿巖產(chǎn)生的情況相比，雖然與人接觸的時(shí)間較短，但數(shù)量大。爆破后的粉塵濃度，可高達(dá)數(shù)千mg/m3，其后逐漸下降。我國某些礦山所進(jìn)行的測(cè)定表明，如無有效的降塵措施，在爆破1h后，巷道內(nèi)的粉塵濃度仍高達(dá)20～30mg/m3。同時(shí)，爆破后所產(chǎn)生的粉塵擴(kuò)散范圍較大，它不但可能危害工作面的工人，還可能危害正在巷道中進(jìn)行其它工作的人員。 爆破后浮游粉塵的分散度，高于濕式鑿巖時(shí)浮游粉塵的分散度。國外一個(gè)測(cè)定結(jié)果表明：濕式鑿巖的浮游粉塵平均直徑為1.160μm，而爆破粉塵的平均直徑為0.73μm。 地下爆破時(shí)，爆塵來自以下諸方面： ①先前形成而附著、堆積在巷道或巖石裂縫中的粉塵； ②藥孔內(nèi)藥包附近過度破碎巖石生成的巖粉； ③連續(xù)火花爆破、多段延期爆破產(chǎn)生的巖粉； ④炮孔過淺、二次破碎產(chǎn)生的巖粉； ⑤用藥量過大、巖石堅(jiān)硬產(chǎn)生的巖粉。 為改善勞動(dòng)條件，可將工作面通風(fēng)與排除粉塵、有害氣體結(jié)合起來治理，具體措施是： ①均勻布孔，控制單耗藥量、單孔藥量與一次起爆藥量，提高炸藥能量有效利用率； ②采用毫秒延期爆破技術(shù)； ③根據(jù)巖石性質(zhì)選擇相應(yīng)炸藥品種，努力做到波阻抗匹配； ④爆破前采用水封爆破進(jìn)行填塞，即以裝水的塑料袋代替炮泥，爆破瞬間水袋破裂，化為微細(xì)水滴捕塵集塵，裝藥量與水袋重量之比常取2:1；

⑤爆前噴霧灑水，即在距工作面15～20m處按裝除塵噴霧器，在爆破前2～3min打開噴水裝置，爆破后30min左右關(guān)閉。國外資料指出，爆前在巷道周壁大量灑水，按粉塵重量計(jì)算，可比不灑水時(shí)減小1/2，按粉塵顆粒計(jì)算，可減少1/3。 在城鎮(zhèn)進(jìn)行建筑物拆除爆破時(shí)，減少爆塵污染已成為環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容。爆塵來自以下諸方面： ①拆除物表面附著灰塵； ②鉆孔產(chǎn)生粉塵 ③炮孔周圍被粉碎、拉斷部位產(chǎn)生的粉塵； ④拆除物倒塌時(shí)折斷處、相互碰撞處及觸地沖砸產(chǎn)生的粉塵； ⑤拆除物倒塌時(shí)擾動(dòng)空氣產(chǎn)生氣流，吹起附近地面灰塵產(chǎn)生的粉塵。 在一些工程實(shí)踐中，常采用以下措施控制爆塵污染，并取得顯著效果： ①改進(jìn)爆破設(shè)計(jì)，通過實(shí)踐得知，高層建筑拆除爆破時(shí)，“原地塌落”產(chǎn)生的塌落氣流強(qiáng)度與揚(yáng)塵量較大，而“折疊式定向傾倒”不僅可減緩爆樓塌落產(chǎn)生的氣流強(qiáng)度，還可控制塌落氣流的主流方向，減少有保護(hù)對(duì)象一側(cè)的揚(yáng)塵危害； ②清理爆前碴土，清理范圍包括樓層內(nèi)及建筑物周圍施工遺留碴土、垃圾； ③適當(dāng)預(yù)拆非承重墻，清除樓內(nèi)致塵構(gòu)件與積塵；

④噴灑水降塵，預(yù)濕爆樓磚砌墻體、披檔物，使水份充分滲入墻體，在樓板、地面、砌墻蓄水，在樓內(nèi)空間布設(shè)水袋； ⑤樓內(nèi)設(shè)置炸藥水袋，在塑料水袋內(nèi)按每m3水配置0.15kg炸藥計(jì)算，與炮孔同步起爆。 ⑥在爆破建筑物四周設(shè)置自動(dòng)搖擺高壓噴水裝置，由消防車供水，在起爆前10s開啟消防栓起噴。 《爆破安全規(guī)程》強(qiáng)調(diào)：在有爆塵、硫塵、硫化物粉塵的礦井中進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵守有關(guān)粉塵防爆的規(guī)定，在面粉廠、亞麻廠、塑料制品廠等有粉塵爆炸危險(xiǎn)的地點(diǎn)進(jìn)行爆破時(shí)，離爆區(qū)10m范圍內(nèi)的空間和表面應(yīng)作噴水降塵處理。爆破作用范圍內(nèi)水中生物的保護(hù) 我國交通部門提出的水中沖擊波超壓峰值對(duì)魚類的傷害程度見下表。水中沖擊波超壓峰值對(duì)魚類損害程度

國外文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了專題研究水中生物受水中沖擊波沖擊壓傷害程度的試驗(yàn)情況，指出充滿氣體的魚鰾（消化器膨脹形成）是決定傷害程度的主要因素。凡是魚鰾發(fā)達(dá)而大的魚類，受到水中沖擊波強(qiáng)度30J/m2～50J/m2即受傷害，且難以恢復(fù)；而魚鰾微小的魚類、無鰾的暇、蟹、貝類等，受到水下沖擊波強(qiáng)度2500J/m2還未見明顯傷害。因而，水中生物可按其耐水中沖擊波強(qiáng)度性能差異，區(qū)分為耐壓性弱和耐壓性強(qiáng)兩大類。實(shí)際工作中可根據(jù)當(dāng)?shù)厮蛩猩锲贩N情況，采用相應(yīng)的不同保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。 在上述研究成果的基礎(chǔ)上，前蘇聯(lián)爆破工作者提出了水中爆破對(duì)水中生物危險(xiǎn)區(qū)域半徑的計(jì)算公式： （1）水中裸露爆破危險(xiǎn)區(qū)域半徑 R=K（Q/E）1/2

式中：R——危險(xiǎn)區(qū)域半徑，m； K——炸藥品種系數(shù)，對(duì)TNT取260，對(duì)硝銨類炸藥取200； Q——集中藥包裝藥量/kg； E——水中生物對(duì)水中沖擊波的安全允許比能，J/m2，耐壓性弱的取30J/m2，耐壓性強(qiáng)的取 2500J/m2。使用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的圓柱形藥包時(shí)

式中：q——單位長(zhǎng)度裝藥量，kg/m； r0——圓柱形藥包半徑，m； α——受藥包軸線與計(jì)算水中沖擊波參數(shù)起點(diǎn)方向間夾角而定的系數(shù)。①從藥包端部開始順軸線方向（r0＜L），α=1；②從藥包端部垂直于藥包軸線方向（r0＜0.65L），α=1.6；從藥包中心垂直于藥包軸線方向（r0＜0.3L），α=3.2。 （2）深孔爆破 大范圍水下深孔爆破時(shí)，當(dāng)從爆源到保護(hù)對(duì)象間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過爆破體的線性尺寸時(shí)，可把藥包看作是集中藥量，按下式計(jì)算危險(xiǎn)區(qū)半徑：

式中H——水深，m；

Q——深孔爆破總藥量，kg。 采用導(dǎo)爆索起爆深孔藥包時(shí)，導(dǎo)爆索爆破時(shí)的危險(xiǎn)半徑是： R=30（N·n）0.46

式中n——深孔藥包數(shù)量，個(gè)；

N——深孔中導(dǎo)爆索根數(shù)。 對(duì)于孔徑小于42mm的炮孔藥包，危險(xiǎn)區(qū)半徑只取決于導(dǎo)爆索爆炸，而不是主藥包爆炸。 綜上所述，在靠近有養(yǎng)殖業(yè)或水產(chǎn)資源的水域?qū)嵤┩翈r爆破或水中爆破時(shí)，可根據(jù)具體情況，參照上述方法，事先評(píng)估爆破飛散物、水中沖擊波和涌浪對(duì)水中生物的影響，提出可行的安全保護(hù)措施： （1）盡量減少向水域拋落爆巖總量和一次拋落量，需向水域大量拋入巖土?xí)r，應(yīng)事先評(píng)估其對(duì)水中生態(tài)環(huán)境的影響，提出可行性報(bào)告，經(jīng)環(huán)保、生物保護(hù)管理部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施； （2）水下爆破應(yīng)控制一次起爆藥量和采用削弱水中沖擊波強(qiáng)度的措施； （3）起爆前應(yīng)先驅(qū)趕受影響水域內(nèi)的水中生物； （4）受影響水域內(nèi)有重點(diǎn)保護(hù)生物時(shí)，應(yīng)與生物保護(hù)管理部門協(xié)商保護(hù)措施； （5）盡量避開在水中生物繁殖季節(jié)實(shí)施爆破。爆破事故的預(yù)防與應(yīng)急措施 爆破事故的預(yù)防

大量工程實(shí)踐表明，預(yù)防爆破事故可以概括為三句話：“精心設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，嚴(yán)謹(jǐn)施工是關(guān)鍵，安全管理是保證”，分述如下：精心設(shè)計(jì)，消除安全隱患

調(diào)查掌握實(shí)施爆破的客觀條件。

在接受任務(wù)、明確工程要求以后，細(xì)致調(diào)查，掌握爆破對(duì)象、周圍環(huán)境的實(shí)際情況，是制訂 爆破事故預(yù)防措施的依據(jù)。可通過查閱原始地形、地質(zhì)資料、巖性資料、建筑物設(shè)計(jì)資料以及爆區(qū)氣象、雜散電流、射頻電、感應(yīng)電等外來電源、外來熱源和爆區(qū)附近作為保護(hù)對(duì)象的建筑物、設(shè)施和人畜等有關(guān)資料進(jìn)行調(diào)查；但更重要的是設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘查，掌握第一手資料。 調(diào)查工作不可能一次完成，而應(yīng)貫穿于整個(gè)爆破準(zhǔn)備工作的全過程。因?yàn)?，隨著爆破準(zhǔn)備工作的深入開展。巖體內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造以及建筑物材質(zhì)、結(jié)構(gòu)情況會(huì)逐步暴露，地形也可能因施工而發(fā)生改變，爆破設(shè)計(jì)就必須根據(jù)新情況進(jìn)行修改和調(diào)整。

周密設(shè)計(jì)、合理布藥，優(yōu)化爆破方案和爆破參數(shù)。

藥包的位置和藥量的大小，決定著爆破安全和效果；而藥包位置、各項(xiàng)爆破參數(shù)之間又有密切聯(lián)系。設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程要求和現(xiàn)場(chǎng)條件，全面分析對(duì)比、綜合考慮調(diào)整，優(yōu)化爆破方案和參數(shù)，以期得出最佳爆破方案。 在土巖爆破中，先是通過最小抵抗線（W）的方向和數(shù)值，選定爆破作用指數(shù)（n）及介質(zhì)單位炸藥消耗量K。W應(yīng)盡量避開正對(duì)保護(hù)對(duì)象，無法避開時(shí)可降低n值，某萬噸級(jí)峒室爆破中面對(duì)民房部分的藥包都用松動(dòng)爆破，對(duì)最近藥包曾實(shí)測(cè)過7個(gè)斷面，反復(fù)校核W值的方向和大小；然后根據(jù)藥包到民房的實(shí)測(cè)距離來核算設(shè)計(jì)藥量的實(shí)際n值。如該值偏大，再調(diào)整設(shè)計(jì)n值后，確定最終裝藥量。K值必須符合藥包所處部位的實(shí)際地質(zhì)情況。根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定，曾對(duì)141個(gè)導(dǎo)峒藥室在施工中爆露的地質(zhì)構(gòu)造，分別繪出地質(zhì)素描。裝藥前在現(xiàn)場(chǎng)逐個(gè)峒室選定K值（1.30～1.65kg/m3），并據(jù)此計(jì)算最終裝藥量，爆后實(shí)測(cè)飛石距離在300m以內(nèi)。 在拆除爆破中，布藥方案必須同時(shí)滿足工程要求（整體倒塌、局部倒塌或炸毀等）和控制危害效應(yīng)在允許程度內(nèi)，危害效應(yīng)以個(gè)別飛散物為主。就爆破單個(gè)構(gòu)件或基礎(chǔ)而言，藥包最小抵抗線不宜超過0.5m，對(duì)磚、石、混凝土、鋼筋混凝土材料的單耗藥量一般不宜超過1.0kg/m3。爆破拆除整個(gè)建（構(gòu)）筑物必須按照具體情況決定布藥方案。為減小用藥量和藥包個(gè)數(shù)，提高起爆網(wǎng)路的可靠度，可在掌握整體結(jié)構(gòu)受力特性的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)預(yù)處理（拆除或切割）部分承重（或非承重）結(jié)構(gòu)，削弱其強(qiáng)度以利倒塌；但必須細(xì)致校核預(yù)處理后建筑物的安全穩(wěn)定性，防止因預(yù)處理不當(dāng)導(dǎo)致“不爆就倒”的爆破事故。確定保護(hù)對(duì)象安全判據(jù)，限定一次齊爆藥量。從現(xiàn)有對(duì)工程爆破（尤是土巖爆破）各種危害效應(yīng)的認(rèn)識(shí)出發(fā)，通常先確定最近保護(hù)對(duì)象所在地面的質(zhì)點(diǎn)安全允許震動(dòng)速度，通過經(jīng)驗(yàn)公式估算出一次齊爆最大允許藥量，這是保護(hù)對(duì)象不受爆破震動(dòng)破壞的基本保證。控制藥量同時(shí)也有利于控制其他危害效應(yīng)。 確定保護(hù)對(duì)象所處地面的質(zhì)點(diǎn)安全允許震動(dòng)速度的方法是： ①經(jīng)驗(yàn)法。根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定的（本章表12-7）確定。該表中未列入的保護(hù)對(duì)象，則可根據(jù)其原有設(shè)計(jì)抗震標(biāo)準(zhǔn)來確定（參見表）。例如，目前我國多數(shù)地區(qū)建（構(gòu)）筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)為7度天然地震烈度，這大致相當(dāng)于爆破震動(dòng)速度6.0～12.0cm/s。某地曾以此限制電廠中心控制室的爆破震動(dòng)速度為3cm/s（該廠設(shè)計(jì)抗震烈度7度），在相距120m處安全實(shí)施藥量18t的硐室爆破，一次爆破巖石5×104m3。 ②對(duì)比法。根據(jù)保護(hù)對(duì)象已經(jīng)受過的震動(dòng)強(qiáng)度而未遭破壞的實(shí)際情況對(duì)比確定。例如，沿海地區(qū)常受熱帶風(fēng)暴襲擊，氣象臺(tái)記錄有建筑物（設(shè)施）相應(yīng)的震動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。如建筑物（設(shè)施）未出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，就可以此作為爆破震動(dòng)強(qiáng)度的控制值。 ③試驗(yàn)法，對(duì)某些特殊重要保護(hù)對(duì)象的爆破允許震動(dòng)速度，可通過模擬試驗(yàn)確定。某地在拆除電廠主廠房?jī)?nèi)發(fā)電機(jī)鋼筋混凝土基礎(chǔ)時(shí)，相距3.0m處即中心控制室，繼電器是30年代產(chǎn)品，無有說明書表明性能；卻要求爆破不能跳閘，決不能引發(fā)市中心斷電事故。后用模擬試驗(yàn)方法，得出這類繼電器在爆破震動(dòng)加速度1.5g情況下仍未跳閘，決定采用1.0g作為爆破震動(dòng)加速度的控制值，圓滿完成任務(wù)。 必須指出，限定一次齊爆藥量只是控制了爆源強(qiáng)度。爆破震動(dòng)傳播受地形、地質(zhì)條件影響很大；突出的山包、陡坎或臺(tái)階部位會(huì)增強(qiáng)震動(dòng)效應(yīng)，軟弱夾層、破裂帶、溝渠等會(huì)降低震動(dòng)效應(yīng)。相同條件下，藥包位置較高的場(chǎng)地爆破震動(dòng)效應(yīng)要大于藥包位置較低的場(chǎng)所。另外，保護(hù)對(duì)象所處地基情況、藥包齊爆個(gè)數(shù)、延期起爆或齊爆、間隔時(shí)間長(zhǎng)短，是否重復(fù)多次爆破等因素，對(duì)保護(hù)對(duì)象的抗震能力都有影響；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)調(diào)查結(jié)果，采取相應(yīng)措施予以解決。 （4）分散釋放全部能量，實(shí)施分段延期起爆，確保準(zhǔn)爆。為解決工程規(guī)模、工期同爆破安全間的矛盾，經(jīng)常采用“一次起爆、多段響炮”的分段延時(shí)起爆技術(shù)。

起爆段數(shù)取決于工程任務(wù)，按工程量及安全要求調(diào)整確定。如某萬噸級(jí)峒室爆破總方量1.09×107m3，要求一次爆破松碎。在控制爆破震動(dòng)前提下，設(shè)計(jì)爆破段數(shù)不超過40段，實(shí)爆用33段。設(shè)計(jì)起爆順序取決于：①減震要求，使每段起爆藥量不大于允許起爆藥量；②安全要求，使先爆藥包爆破后對(duì)后爆藥包無不利影響（如：不殉爆、不改變后爆藥包抵抗線的方向和大小、不破壞后爆藥包結(jié)構(gòu)等等）；③爆效要求，如土巖爆破中使先爆藥包開創(chuàng)新自由面控制后爆藥包定向拋擲，又如拆除爆破中先爆藥包炸毀部分支柱使結(jié)構(gòu)倒塌、拉曳后爆藥包所在部分結(jié)構(gòu)避開保護(hù)對(duì)象、推動(dòng)整體建筑定向倒塌等。延期間隔時(shí)間按工程情況選定，對(duì)石方爆破一般取25～200ms，塊體拆除爆破一般取25～100ms，建筑物拆除爆破一般取200～250ms。實(shí)現(xiàn)分段延時(shí)爆破要設(shè)計(jì)合理的起爆網(wǎng)路，確保每個(gè)藥包不誤爆（早爆或遲爆）、不半爆、不拒爆。先要根據(jù)工程特點(diǎn)，選定正確的起爆方法。電起爆系統(tǒng)稍復(fù)雜（設(shè)計(jì)、器材及施工），受環(huán)境外來電潛在威協(xié)大，起爆分段數(shù)受延期電雷管段數(shù)限制而不能太多；但電起爆器材質(zhì)量較有保證，可檢查網(wǎng)路的施工質(zhì)量，準(zhǔn)爆可靠度大。非電導(dǎo)爆管系統(tǒng)較簡(jiǎn)便，受環(huán)境外來電威協(xié)相對(duì)較小，采用少數(shù)延期雷管品種，孔內(nèi)、孔外相結(jié)合的延期起爆網(wǎng)路可實(shí)現(xiàn)任意延期起爆段。

可惜目前國產(chǎn)非電起爆器材質(zhì)量尚待提高，網(wǎng)路施工質(zhì)量還無法檢查，準(zhǔn)爆可靠度相對(duì)小些。鑒此，雷雨季節(jié)或在易遭雷擊、外來電影響場(chǎng)合實(shí)施爆破時(shí)，采用電力起爆必須有周密的安全措施。某地在峒室爆破施工準(zhǔn)備階段就曾發(fā)生過雷擊引爆炸藥的特大事故。非電導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)雖不能絕對(duì)防止雷電、高壓電作用下不引爆；但相對(duì)而言，它終究比電起爆要安全些。迄今還沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)雷電（或其他外來電）作用下使導(dǎo)爆管發(fā)生誤爆的事例；在以上地區(qū)的起爆方法仍宜首選非電導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)為好。 促使所有藥包釋放全部能量，就是要通過網(wǎng)路使之都能接受足夠的起爆能達(dá)到穩(wěn)定爆轟。設(shè)計(jì)起爆網(wǎng)路宜用復(fù)式回路形式，確保多向傳爆提高準(zhǔn)爆可靠度。要考慮硐室爆破采用較長(zhǎng)條形藥包時(shí)，受先爆藥包爆破影響而被分割、斷裂的可能性，不妨多設(shè)幾個(gè)起爆點(diǎn)。宜用少量?jī)?yōu)質(zhì)、爆速較高炸藥作成起爆藥包來起爆威力較低的大量炸藥，這有利其釋放能量，要注意潮濕、有水場(chǎng)合影響爆破器材變質(zhì)的可能性，切實(shí)落實(shí)防水措施。 （5）預(yù)估可能出現(xiàn)的爆破事故，提出處理預(yù)案。要預(yù)估爆后可能出現(xiàn)的意外事故，如爆塊飛散、爆破有害氣體、爆塵、爆破沖擊波、爆破引發(fā)火災(zāi)、水害、斷電、漏氣、阻塞交通、爆震危害、藥包拒爆，以及爆破拆除建筑物爆而不倒（半倒）、倒向失控、前沖、后坐等等，并在設(shè)計(jì)中提出事故預(yù)防和應(yīng)急處理措施，做到“有備無患”，以免措手不及，手忙腳亂而引發(fā)新的事故。某地在一次爆破拆除樓房中部分結(jié)構(gòu)“爆而不倒”，倉促間立即用裸露藥包“補(bǔ)炮”，導(dǎo)致爆破沖擊波摧碎周圍民房窗玻璃百余塊的不應(yīng)有事故。嚴(yán)謹(jǐn)施工、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)人員到現(xiàn)場(chǎng)。爆破工程具有特殊性，爆破設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，參加施工、指導(dǎo)施工，針對(duì)施工中出現(xiàn)的新情況、新問題，及時(shí)調(diào)整修改設(shè)計(jì)，確保最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，許多復(fù)雜環(huán)境條件下的爆破工程就是這樣成功的。而有些不顯眼的普通土法爆破采石，卻由于設(shè)計(jì)人員遙控指導(dǎo)，任由外行施工，結(jié)果抵抗線、裝藥量嚴(yán)重失控，由原