[科普中國]-爆破安全距離

介紹

爆破時，必然產(chǎn)生爆破地震、空氣沖擊波、碎石飛散及有害氣體，因此，爆破設(shè)計時必須確定爆破危害范圍，并確定爆點到附近人員、設(shè)備、建筑物及井巷等的安全，這一段距離就稱為爆破安全距離。我們?nèi)绾慰刂坪眠@段距離就顯的尤為重要。

為保證爆破安全，爆破地點與人員或其他應(yīng)保護(hù)對象之間必須保持最短的相隔長度。爆破有害效應(yīng)隨距離的增加有規(guī)律地衰減，用距離作為安全尺度可限定爆破有害效應(yīng)在允許限度之內(nèi)。中國《爆破安全規(guī)程》規(guī)定了爆破地震安全距離，個別飛散物安全距離，以及爆炸沖擊波的安全距離。1

爆破地震安全距離根據(jù)各類建（構(gòu)）筑物的安全振動速度和允許炸藥量確定。安全振動速度是被保護(hù)對象受到該速度90%～95%的爆破地震作用不產(chǎn)生任何破壞的振動速度峰值。滿足安全振動速度要求的炸藥量是允許炸藥量。中國建（構(gòu)）筑物的安全振動速度是：民居土窯洞、土坯房、毛石房屋1cm/s，一般磚房、非抗震大型砌塊建筑物2～3cm/s，鋼筋混凝土框架房屋5cm/s，水工隧洞10cm/s，交通隧洞15cm/s，礦山圍巖不穩(wěn)定但有良好支護(hù)的巷道10cm/s，圍巖中等穩(wěn)定有良好支護(hù)的巷道20cm/s，圍巖穩(wěn)定無支護(hù)的巷道30cm/s。露天礦山邊坡安全振動速度尚無統(tǒng)一規(guī)定，中國一些研究單位提供的數(shù)據(jù)可供參考；穩(wěn)定邊坡為35～42cm/s，較穩(wěn)定邊坡28～35cm/s，欠穩(wěn)定邊坡22～30cm/s。根據(jù)安全振動速度，按下式計算安全距離：

式中R為安全距離，m；Q為允許最大段藥量，kg；v為安全振動速度，cm/s；K和α分別為系數(shù)和指數(shù)，由測震數(shù)據(jù)回歸分析求得，預(yù)測時可參照表1選取。

在重要建（構(gòu)）筑物附近進(jìn)行爆破時，需要進(jìn)行爆破地震效應(yīng)的專門試驗研究或接受專家指導(dǎo)，以確保安全。當(dāng)房屋群落中各類房屋的安全振動速度不同時，按照抗震能力較差的來計算安全距離，或進(jìn)行加固或部分搬遷。當(dāng)爆源至保護(hù)對象的距離小于安全距離，采取降震技術(shù)措施，有可能使振動速度不超過安全限值。

個別飛散物安全距離主要根據(jù)高速攝影觀測數(shù)據(jù)和統(tǒng)計資料確定。個別飛散物一般指飛石。中國《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，除拋擲爆破外，露天礦土巖爆破時個別飛散物對人員的安全距離不小于表2中的規(guī)定。拋擲爆破時，個別飛散物對人員的安全距離由設(shè)計確定，并經(jīng)總工程師批準(zhǔn)。對設(shè)備和建筑物的飛散物安全距離，由設(shè)計確定。每個礦山有經(jīng)驗的爆破工程師對本礦山的飛石安全距離根據(jù)規(guī)程的要求， 作出了更加明細(xì)的規(guī)定。然而影響飛石飛落較遠(yuǎn)的偶然性因素很多，個別飛石距離超過安全距離甚遠(yuǎn)的可能性是存在的，因此，爆破時雖在安全范圍之內(nèi)，人員也有必要進(jìn)入掩體避炮。

表1 中國11個礦山峒室和深孔爆破的K、α值

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表2 露天土巖爆破（拋擲爆破除外）時，個別飛散物對人員的安全距離

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爆破沖擊波安全距離主要根據(jù)保護(hù)對象允許的超壓和沖擊波傳播規(guī)律確定。空氣沖擊波安全距離的計算與爆破沖擊波相同（見爆破沖擊波）。水下爆破時水中沖擊波的安全距離R的計算公式為：

式中Q為藥量，kg； K為與裝藥方式、保護(hù)對象在水中的位置及其允許超壓有關(guān)的系數(shù)。

在確定爆破安全距離時，應(yīng)綜合考慮爆破地震，飛石和沖擊波對安全距離的要求。例如，某露天礦深孔爆破最大段藥量為7000kg， 二次破碎采用淺眼破碎法、一次爆破藥量為5kg，規(guī)定在下午4時同時起爆，距爆破地點1km處有一村落， 280m處山坡上有山上調(diào)度室。對人員和建筑物的爆破安全性作出評價。首先核定飛石和爆破地震安全距離，對于露天礦，能滿足飛石和地震安全距離的要求， 空氣沖擊波安全距離也就有了保證。由表2查得，對于人員，飛石的安全距離為：淺眼爆破時不小于300m； 深孔爆破時不小于200m； 淺眼爆破的震動很小， 只須校核深孔爆破地震對建筑物的影響。由表1查得，民居房屋安全振動速度為1cm/s；調(diào)度室為一般磚瓦結(jié)構(gòu)，其安全振動速度為3cm/s。該礦山實測數(shù)據(jù)回歸所得的振動速度計算公式為：

按實際距離和藥量算得民居房屋處的振動速度 v=0.25cm/s，調(diào)度室處v=2. 4cm/s。由于民房和調(diào)度室房屋的實際振動速度均小于各自的安全振動速度， 是安全的。村落在飛石的安全距離以外，居民人身是安全的。調(diào)度室處飛石安全距離不合要求，爆破時調(diào)度室內(nèi)人員應(yīng)進(jìn)入掩體避炮。采場內(nèi)可移動設(shè)備要撤離到爆區(qū)后方或側(cè)方100m以遠(yuǎn)處避炮。2