《爆破安全技术与环境保护幻灯片课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《爆破安全技术与环境保护幻灯片课件（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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,爆破地震天然地震 震源浅震源深 影响范围小影响范围大 持续时间短持续时间较长 频率较高频率较低 发生时间可控发生时间不可控,地震波主要参数的估计范围如下： 地面振动位移范围：0.0012.
2、5厘米 地面振动速度范围：0.0180厘米/秒 地面振动加速度范围：0.0015g 频率范围：5500赫芝 地面振动持续时间：0.42.0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）,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： 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
3、裂药包等。 离爆源的距离。 爆破地震波传播区的地质地形情况。,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，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。,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
4、大震动速度，cm/s； K、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 。,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： 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； 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；,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
5、的频率范围及地下构筑物控制点位置； 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； 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； 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； 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,=2.0）,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 （题库68页高级第33、34题）,14.2 塌落振动,建筑物爆破拆除塌
6、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。,14.2 塌落振动,修改后的塌落振动衰减经验公式：,14.2 塌落振动,拆除爆破降低塌落振动的技术措施 分段分层折叠爆破 地面开挖沟槽或铺垫缓冲材料 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
7、槽 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3050%。防震孔的孔径可选取3565mm，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2050cm。 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,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
8、20kg Rk=25Q 2)地表爆炸加工 P=14(Q/R3)+4.3(Q2/3/R2)+1.1(Q1/3/R) 3) 地下爆破,3,冲击波超压对人体的伤害,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）,爆破噪声通常用声压级强度（dB）表示。在声学中，定义： 声压级 式中，P0为相应于人的最低可闻的压力，定为210-4dyn/cm2。以180dB 声压级为例，可建立dB与工程单位MPa之间的换算， 即： 当声压等于
9、180dB时P=2105 dyn/cm2 因 1 dyn/cm2110-7 Mpa 故 180dB0.02 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 90120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 。,爆破噪声对玻璃窗的破坏,美国矿务局公布的噪声标准,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
10、冲击波超压（Pa）和正压作用时间（ms），可按库尔公式计算：,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量。 （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。 （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
11、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,对于深孔松动爆破，大量堆积范围L一般为 L=（57）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=11.5。风大顺风时，抛掷方向正Kf=1.5，山坡下方向Kf=1.52。,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。
12、 （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？,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
13、测W=8m 如药量不变n增加？ 个别飞石距离有何变化？,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。 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
14、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。,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）,14.6 爆破粉尘,爆破粉尘的产生 露天爆破的尘烟主要来源于穿孔爆破(占35%)、装运(40%)和已沉降在矿区地面的粉尘。爆破后，产生的尘烟扩散到露天爆区的整个空间，然后进入大气流扩散到地表。目测的尘烟扩散时间超过30分钟。扩散的水平距离达1215km时，上升高度可达1.6km。 研究表明，爆破粉尘生成量随
15、矿岩硬度的增高而增加。例如，爆破lm3页岩的粉尘生成量为0.03kg，爆破lm3极坚硬磁铁矿角页岩的粉尘生成量达0.17kg。含水矿岩爆破时其粉尘量减少33%60%。,14.6 爆破粉尘,爆破粉尘的特点 浓度高。爆破瞬间，每立方厘米空气里含有数十万颗尘粒，以质量计，浓度可达到15002000 mg/ m3； 扩散速度快、分布范围广。 滞留时间长，可以长时间地悬浮于空气中，对环境的污染持续时间较长。 爆破粉尘具有颗粒小、质量轻的特点，粒度多处在0. 010. 10 mm 之间。 吸湿性一般较好，由于爆破粉尘的主要成分为SiO2、黏土和硅酸盐类物质等，亲水性较强，因此采用湿式除尘一般会获得较好的效
16、果。,国家卫生标准规定，工作面的粉尘浓度，不应超过2毫克/米3。由于粉尘中含有大量游离二氧化矽，一般可达3070%，而有时还可能含有砷、铅、汞及放射性元素等有毒粉尘，因此，降低工作面的粉尘浓度，成为石方施工劳动卫生安全保护的重要内容之一。,14.6 爆破粉尘,降低露天爆破粉尘的技术措施 均匀布孔，控制单耗药量、单孔药量与一次起爆药量，提高炸药能量有效利用率； 用毫秒延期爆破技术； 根据岩石性质选择相应炸药品种，努力做到波阻抗匹配； 爆破前采用水封爆破进行填塞，即以装水的塑料袋代替炮泥，爆破瞬间水袋破裂，化为微细水滴捕尘集尘，装药量与水袋重量之比常取21； 爆前喷雾洒水，即在距工作面1520m处安装除尘喷雾器，在爆破前23min打开喷水装置，爆破后30min左右关闭。国外资料指出，爆前在巷道周壁大量洒水，按粉尘重量计算，可比不洒水时减小1/2，按粉尘颗粒计算，可减少1/3。 （题库46页中级第45题） （题库81页高级第70 题）,14.7 爆破有害气体,(1)
