爆破有害效应及预防措施

张博

摘要：实爆作业组织难度大、危险系数高，爆破所产生的有害效应目前还难以避免。本文主要结合了民用爆炸中存在有害效应，提出了控制及预防措施，有利于降低实爆作业中的各种危险和还有因素，提高爆破训练和施工的安全性。

关键词：爆破；有害效应；预防措施

一、爆破振动

爆破振动是指爆破引起传播介质沿其平衡位置作直线或曲线反复运动的过程，是衡量爆破地震强度大小的物理量。

（一）爆破振动的产生及特征

爆破振动在产生和传播过程中，主要受爆源（包括炸药量大小、炸药种类、药包形状、自由面数量、爆破方法等）、离爆源的距离、爆破振动传播区域额地质地形条件的影响。

爆破振动具有以下特征：

1.爆破振动持续时间短：一般一次振动只有几十毫秒至几百毫秒。

2.爆破振动频率高：一般主振频率在5-500Hz，不易引起建筑物共振破坏，破坏性相对较弱，破坏性相对较弱。

3.爆破振动主振频率受爆破类型影响大：一般爆破规模越大，其主振频率越低。

4.爆破振动主振频率还与传播介质特性有关

5.在分段延时爆破中，爆破振动持续时间较单次齐发爆破长。

（二）爆破振动强度的衡量标准

在实施爆破作用时，如何确定爆区附近建筑物地基受到爆破振动的影响，当前我国采用振动速度作为衡量爆破振动强度的标准。

V=K（Q^1/3/R）^α

式中：

V—爆破振动速度，cm/s；

Q—炸药量，齐发爆破取总炸药量，延期爆破时取最大一次炸药量，kg；

R—从建（构）筑物到爆破中心的距离，m；

K—与地震波传播地段岩土特性的有关参数；

α—地震波衰减指数。

（三）爆破振动的预防与控制

随着军事目标爆破和民用地方工程的大规模开展，爆破作业地点日趋临近居民区及工农业设施，为了避免爆区附近建筑物及其里面的精密仪表、设备受到爆破振动损坏，对爆数振动有害效应的预防与控制是必不可少的。综合大量爆破实践，可以选用延迟爆破、预裂爆破、不耦合爆破、缓冲爆破、适当加大预拆除部位等措施和方法控制和减弱爆破振动有害效应。

二、爆破冲击波

爆破冲击波是指冲击波波阵面与介质之间的压差，在距离爆源的不同范围，其作用效果大不相同。冲击波超压随着距离增大而衰减，冲击波的杀伤作用主要是由冲击波超压和冲击波作用时间来决定的。在邻近爆源处，爆炸冲击波可引起爆炸材料的爆轰或燃烧；而在稍远的地方，爆炸冲击波对人员具有杀伤力，对建（构）筑物、设备也可造成破坏。由于传播介质不同，爆炸冲击波可分为空气冲击波和水中冲击波。

（一）爆炸冲击波的产生与破坏特征

炸药爆炸时，其高温、高压的爆轰产物压缩周围的空气，以高于空气中声速（340m/s）的速度向外传播，形成空气冲击波。当一次使用炸药量较大，爆破破碎后的大量大量爆破产物崩落时，挤压空气在爆区附近形成较强的空气冲击波。空气冲击波在一定范围内能够致人员伤亡、损坏建筑物及其它设备。

由于水的存在及水的近似不可压缩特性，水中冲击波强度随距离的衰减较缓慢，其传播范围较大。当炸药量相同时，水下爆破产生的冲击波强度及其传播范围要比水下爆破大得多。当炸药在水下炮孔中爆炸时，水中冲击波的峰值压力约为在水下爆炸时的10%-15%。

（二）控制和降低爆炸冲击波的主要措施

1.在露天爆破中，合理确定爆破设计参数、选择毫秒延迟起爆方式等，可以有效控制和降低爆炸冲击波；

2.对近距离目标爆破，不允许采用裸露爆破，应当做好爆破部位的覆盖防护；

3.在水下爆破中，采用气泡帷幕防护技术来降低水中冲击波强度。

三、爆破个别飞散物

爆破个别飞散物（也称爆破飞石）往往是造成人员伤亡、建筑物和仪器设备等损坏的主要原因。在爆破作业中，控制爆破飞石，防止爆破飞石造成的事故，是确保爆破安全的原因。爆破飞散物是指爆破时个别或少量脱离爆源、飞得较远的石头或碎块等加速抛射所造成的。

（一）爆破飞散物的产生与特征

爆破飞散物的飞散距离与最小抵抗线、爆破作用指数、地形、风向、风力、填塞质量等因素有关，爆破飞散物产生的原因与特征有两个方面：

1.技术设计存在错误

药量计算有误、装药过量；药包起爆顺序选取不当；药包布置在断层破碎带或软弱夹层中等。

2.实际操作不当

未清理爆破作业面周围的石块、碎石；采用含饱和水的黏土或易燃材料做填塞材料；擅自减少炮孔填塞长度；不按设计要求进行覆盖防护等。

（二）爆破飞散物的预防与控制

爆破飞散物的预防主要采用安全允许距离来确定警戒范围和进行隔离防护。对爆破飞散物的控制主要有以下措施：

1.避免使药包处于软弱夹层或基础的交界面；

2.保证填塞质量。不但要保证填塞长度，而且要保证填塞密实，填塞物中不得夹带碎石；

3.采用低爆速炸药、挤压爆破及毫秒延迟爆破等方法；

4.在爆破作业中，应对爆破体采取覆盖和对被保护对象采取防护措施。

三、爆破毒气

爆破毒气是指炸药发生非零氧平衡反应后产生的氮氧化物、一氧化碳、硫化氢等有毒有害气体。爆破毒气可致人中毒，甚至死亡，因此在封闭或通风不畅的爆区环境下，要采取措施排出、稀释有害气体，防止有害毒气中毒。

(一)爆破毒气的产生与特征

一氧化碳是无色无味气体，能均匀散布于空气中，微溶于水，一般化学性质不活泼，但浓度在13%-75%时能引起爆炸。人体吸入一氧化碳的空气后，一氧化碳很快与血红素结合大大降低血红素吸收氧的能力，使人体各部分组织和细胞缺氧，引起窒息和血液中毒，严重时造成死亡。由于一氧化碳是无色无味、能均匀地与空气混合、不易被人察觉，因此必须注意防范。

二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味和窒息性。二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼吸道黏膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中毒有潜伏期，中毒者指头会出现黄色斑点，当浓度达到0.01%时就会出现严重中毒现象。

（二）爆破毒气的预防措施

爆后严格遵守等待时间的规定。一次爆破完成后，露天爆破等待时间不少于15分钟，方准许作业人员进入爆破作业区。预防爆破毒气中毒的措施主要有以下几点：

1.使用合格炸药，禁止使用过期、变质的炸药；

2.做好爆破器材防水处理，确保装药和填塞质量，避免炸药部分爆炸和爆燃；

3.保证足够的起爆能量，使炸药迅速达到稳定爆轰状态；

4.地下爆破前后加强通风，应采取措施向死角盲区引人风流。

爆破作业是危险性极高的工作，借鉴民用爆破操作流程，在实施爆破作业时，也要不断完善相关制度，提升爆破手和其他作业人员的安全意识，强化落实安全措施，设计科学合理的爆破方案，全面确保爆破的安全性。