爆破安全技术与环境保护

飞石距离扩大一倍!!!
个别飞石的防护
• a．直接覆盖防护：在欲爆体上覆盖上柔软、耐撞击、
廉价的防护材料，如草袋、编织袋、荆笆（竹笆）废 胶带、胶管联、铁丝网、尼龙网等，根据环境情况， 可采用草袋一层或多层覆盖，也可多层综合覆盖。
• 覆盖防护应注意：覆盖材料必须牢固可靠、防止滑落；
不能影响、破坏起爆网路；分段延时起爆时，防止先 爆部位的冲击波掀翻后爆部位的覆盖。
岩性 坚硬岩石 中硬岩石 软岩石
K 50~150 150~250 250~350
α 1.3~1.5 1.5~1.8 1.8~2.0
主要修编内容有：
1）增加了监测人员资质及监测仪器可靠性的规定。
2）在爆破振动安全允许标准中全部引入振动频率，用频 率和质点振动速度幅值这两个相共生的参数共同作 为对爆破振动的主体，主要增删及修订内容有：
14.3 爆破空气冲击波及噪声
• (1) 爆破冲击波的产生及传播 • (2) 爆破冲击波的破坏判据及安全距离 • (3) 降低爆破冲击波的主要措施
14.3 爆破空气冲击波及噪声
1）露天裸露药包爆破，一次爆破药量 <20kg
Rk=25√3 Q
2)地表爆炸加工 ∆P=14(Q/R3)+4.3(Q2/3/R2)+1.1(Q1/3/R)
爆破噪声对玻璃窗的破坏
爆破噪声 （dB）
169
相应的爆炸空气 击波压力（105pa）
0.06
破坏现象 玻璃窗开始破坏
171～174
0.08～0.1
大部分玻璃窗出现破坏
177～180
0.15～0.2
大部分玻璃窗木框产生 破坏
美国矿务局公布的噪声标准
等级
安全限 警戒限
最大允许 城市控爆标准 值
噪声标准
V

K

Q1/ R
3


3 100

2.0
1000 50

100 10 2 100 0.04 4cm / s 50
一般砖房2.3-2.8cm/s 超过安全标准
应采取哪些减震和安全措施？
（题库31页熟练掌握第45题） 减少爆破地震效应的措施
爆破地震 震源浅 影响范围小 持续时间短 频率较高 发生时间可控
天然地震 震源深 影响范围大 持续时间较长 频率较低 发生时间不可控
地震波主要参数的估计范围如下： 地面振动位移范围：0.001~2.5厘米 地面振动速度范围：0.01~80厘米/秒 地面振动加速度范围：0.001~5g 频率范围：5~500赫芝 地面振动持续时间：0.4~2.0秒（秒差和毫秒微差爆 破将依爆破总持续时间确定.） 爆破地震波的特征： 近距离振动波形简单，一个脉冲，但脉冲时程随药 量增加而增长 随距离增加，波形趋于复杂化，最大振幅逐渐向后 推移 存在近似相关性，比例药量（Q1/3/R）
对于深孔松动爆破，大量堆积范围L一 般为 L=（5～7）W （m） 式中：W为最小抵抗线（m）。
对于大量抛掷爆破，水平地面抛掷堆积
体
最远距离的经验公式是：
L=7.5nW
（m）
Rf=20n2WKf 式中：Rf——碎石飞散对人员的安全 距离，m；
n——爆破作用指数； W——最小抵抗线，m； Kf——安全系数，一般选用 Kf=1～1.5。风大顺风时，抛掷方向正 Kf=1.5，山坡下方向Kf=1.5～2。
20n2W 20 (1.5)2 8 20 2.25 8 360 m
某峒室爆破 设计W=10m, n=1.0 实测 W=8m 如药量不变 n增加？ 个别飞石距离 有何变化？
某峒室爆破 设计W=10m, n=1.0 实测 W=8m 如药量不变 n增加？ 个别飞石距离 有何变化？
爆破噪声通常用声压级强度（dB）表示。在声学中，
定义：
声压级 dB

201og10
P P0

式中，P0为相应于人的最低可闻的压力，定为2×104dyn/cm2。以180dB 声压级为例，可建立dB与工程单位
MPa之间的换算，
即：
P 201og 2 104 180dB
当声压等于180dB时P=2×105 dyn/cm2
• b．近体防护：在被爆建筑物附近，设置能遮挡个别
飞石的屏障，屏障可用铁或竹木脚手架，在上面挂上 草袋（编织袋）、荆笆（竹笆）、胶管联、铁丝网等， 高度要大于最上面炮孔至少三倍孔间距。防护排架必 须具有能够抵抗压缩空气冲击波的强度。
• c. 保护性防护：对邻近爆源的需要保护的建筑物门
窗或其他设施，用防护材料进行架空式遮挡覆盖防护。
KW13 (0.4 0.6n13 ) KW23 (0.4 0.6n23 )
n23


W13 W23

0.4
0.6 2.58
n2 1.37
R1 20 n12 W 20110 200m
R2 201.372 8 201.878 300m

可采取的降低地震波和冲击波的措施为： （1）分段起爆 在保证完成爆破任务的前提下，尽可
能分多段起爆以减小一次起爆的单响药 Nhomakorabea。 （2）采用微差挤压爆破技术 。 （3）采用水下预裂爆破 。 （4）控制最小抵抗线方向，充分利用地形条件和安
排好起爆顺序，使受保护物在使受保护物在抵抗线的背 面出现。
爆破地震波在产生和传播过程中，主要受到 下列因素的影响： ①爆源： 爆破能量—药量大小，炸药种类； 爆破的几何特征—爆破作用指数n值，药包与 装药孔的不偶合情况，单药包或群药包，集 中药包或延长药包，临空面数目等； 爆破方法—瞬时起爆或分段延时起爆，有无 予裂药包等。 ②离爆源的距离。 ③爆破地震波传播区的地质地形情况。
3) 地下爆破
△P 105Pa
破坏情况
0.05 0.1～0.2 0.2～0.3 0.4～0.5 0.6～0.7
＞0.7 1.0～2.0 2.0～3.0
门窗玻璃破碎 建筑物局部破坏 建筑物轻度破坏，墙裂缝 建筑物中度破坏，墙大裂缝 严重破坏，部分倒塌，钢筋混凝 土破坏 砖墙倒塌 防震钢筋混凝土建筑物破坏 钢架桥破坏
爆破安全技术与环 境保护
14.1 爆破振动与塌落振动 14.2 塌落振动 14.3 爆破空气冲击波及噪声 14.4 爆破水中冲击波 14.5 爆破个别飞散物 14.6 爆破粉尘 14.7 爆破有害气体 14.8 爆破对生态环境的保护 14.9 爆破事故的预防和处理
14.1爆破振动与塌落振动
• 爆破地震波的产生及其主要特征 • 爆破地震波的强度预报（衰减规律） • 爆破地震的破坏判据及安全允许距离 • 爆破震动效应的控制
④新给出了永久性岩石边坡允许振动标准（频率及幅值） 及控制点位置；
⑤新给出了新浇大体积混凝土（C20）不同龄期、不同频 率范围对应的允许振动标准；
⑥规定了拆除爆破振动允许标准应同时考虑建筑物坍落 触地振动；
⑦第一次提出了核电站及受地震惯性力控制的保护对象， 允许采用爆破振动加速度作安全判据。
某深孔爆破，Q=1T，距50M处砖房 一般砖房的安全？ （K=100,α=2.0）
①对各类建筑物的安全允许标准中质点振幅值均作了小 幅调低，适当提高了要求；
②规定了质点振动速度幅值为径向、切向、重直向三个 分量中的最大值，振动频率为幅值对应振波的主频 率；
③新给出了运行中的水电站及发电厂中心控制室设备、 水工隧道、交通隧道、矿山巷道、新浇大体积混凝 土允许振速对应的频率范围及地下构筑物控制点位 置；
飞石及其控制
• （题库17页基础第86题） • （题库18页基础第95题） • （题库32页熟练掌握第46题） • （题库40页中级第21、32题） • （题库81页高级第69 题）
硬物，易沿炮孔方向产生飞石。
• （5）防护措施不当;
• （6）炮孔起爆延时不合理，先爆药包改变后爆药包抵
抗线大小而造成飞石。
某深孔爆破
W=8米
求
n=1.0
n=1.5时
个别飞石安全距离？
某深孔爆破
W=8米
求
n=1.0
n=1.5时
个别飞石安全距离？
20n2W 2018 160m 取200m
（题库68页高级第33、34题）
14.2 塌落振动
• 建筑物爆破拆除塌落造成地面的振动的物理过程
是：建筑物所在高度具有的重力势能转变成构件 的下落运动或是转动，下落冲击地面造成构件和 地面破坏，转变成破坏能；剩余能量在地面传播 造成了周围地面的振动。地面的振动波形和能量 不是单一脉冲波动的结果。因此以冲量表述塌落 振动是不准确的。显然塌落造成的地面振动的大 小与其具有的重力势能相关，即与下落构件的质 量和所在的高度有关，随传播的距离增加而衰减。
在爆破体与被保护体之间，钻凿不装药的单排防震孔 或双排防震孔，可以起到降震效果，降震率可达30～ 50%。防震孔的孔径可选取35～65mm，孔间距不大于 25cm。
采用预裂爆破，比打防震孔要减少钻孔量，并取得更 好的降震效果，但应注意预裂爆破时产生的震动效应。 预裂孔和防震孔都应有一定的超深h，h一般应取20～ 50cm。 3. 限制一次爆破的最大用药量 4.采用低威力、低爆速炸药 5.爆破振动实时监测
冲击波超压对人体的伤害
△P 105Pa
伤害等 级
伤害情况
0.2～0.3 0.3～0.5
0.5～1.0
>1.0
轻微 中等
严重
极严重
轻微挫伤 听觉器官损伤, 中等挫伤,骨折 内脏严重挫伤, 可能死亡 大部死亡
爆破冲击波控制与防护
1.裸露药包要覆盖 2.控制一次起爆药量，空间和时间上分开 3.改进装药结构、保证堵塞质量 4.精心施工 5.不在清晨、傍晚、露天爆破 6.巷道内可挡 7.水下采用气泡帷幕 （题库32页熟练掌握第47题）
（5）水下爆破时在靠近被保护物的水下抛授一定数 量的土石，减少冲击波的破坏作用，对距离爆源近的设 施爆前要支撑加固保护，以防水压力的冲击破坏。
（6）在被保护物的附近设置防震孔。
（7）采用气泡帷幕技术.
14.5 爆破个别飞散物
• (1) 爆破大量堆积范围的预测 • (2) 爆破飞石安全距离的计算 • (3) 爆破个别飞石的控制与防护 • (4) 爆破堆积体产生的涌浪
14.2 塌落振动
• 修改后的塌落振动衰减经验公式：
Vt

Kt
(
(
R MgH
)
1 3
)

14.2 塌落振动
• 拆除爆破降低塌落振动的技术措施 • ⑴ 分段分层折叠爆破 • ⑵ 地面开挖沟槽或铺垫缓冲材料 • ⑶ 开挖隔震沟
减少爆破地震效应的措施： 1.采用微差爆破 2.采用预裂爆破或开挖减震沟槽
由专家论证会提出允许标准，并由专门检测单位 监测爆破振动。
V

K

Q1/ R
3

式中 R—爆破地震速度预报点到爆源的距 离，m;
Q—计算炸药量，kg；齐发爆破取总药 量；秒延时爆破取最大一段药量；毫秒微 差爆破取时差200毫秒范围内最大的爆破 合药量；
V—地面质点最大震动速度，cm/s； K、α—与爆破点至计算目标间的地 形、地质等条件有关的系数和衰减指数， 可按表选取，或通过现场试验确定 。
128 128～136
136
90
/dB
在城镇拆除爆破及石方控制爆破中， 宜采取以下措施减轻噪声污染
（题库69页高级第35题） （题库18页基础第91题）
14.4 爆破水中冲击波
• 炸药在深水中爆炸时，水中冲击波超压
（Pa）和正压作用时间（ms），可按库尔
公式计算：
1.13
ΔP

523
3
Q R
因 1 dyn/cm2≈1×10-7 Mpa
故 180dB≈0.02 Mpa
即, 强度为180dB的噪声，相应的超压或最大压力约为
0.02 Mpa。
联合国世界保健组织（WHO）资料：
对人体健康来讲，
>120分贝
危险区
90—120分贝 为过渡区
小于90分贝
安全区
日本有些资料： 爆破噪声不应大于125dB， 在城市中不应大于90 dB 。
• 爆破飞石产生的原因有： • （1） 由于岩石结构的不均匀性，在断层、裂缝、层
理面、软弱夹层等薄弱面，会产生飞石。
• （2）单位炸药消耗量偏大，装入过多炸药，势必使得
该孔的最小抵抗线相对减小;
• （3）设计的孔网参数与具体条件不吻合，不按要求施
工炮孔偏斜等人为因素造成;
• （4）填塞长度偏小、填塞质量不好或填塞材料中夹有
爆破地震的衡量标准——质点振动速度 理由：
质点振动速度与应力成正比，应力与能量和破坏 强度有关； 以质点振动速度衡量振动强度的规律性较强； 质点振动速度与地面运动密切相关； 质点振动速度受地面覆盖层类型和厚度的影响小。 爆破振动安全判据
地震三要素——幅值、频率、持续时间。 按照《爆破安全规程》，特别重要的保护物，