拆除爆破安全设计1

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1、1拆除爆破的安全设计安全，是爆破工程永恒的主题。一个成功的拆除爆破工程，保障安全是必要条件。因 此，在拆除爆破工程的可行性研究、技术设计和施工图设计重，都必须要论证安全上的可 靠性并进行安全设计。本章除介绍早爆及其预防外，重点介绍拆除爆破产生的地震动、个 别飞散物、空气冲击波、噪声、粉尘等效应对周围环境的安全影响，讨论和分析与此相关 的技术问题和青年全措施。 1.1 早爆及其预防 爆破作业中的早爆，往往造成重大恶性事故。引起早爆的原因很多，例如雷电、电磁 波、高压电、射频电、静电、杂散电流作用于雷管或炸药，都有可能发生早爆事故。特别 是由于外界电干扰而流入电雷管或电爆网路中的外来电流强度达到某

2、一值时，就可能引起 电雷管的早爆。拆除爆破工程往往位于城镇、厂矿复杂环境中，对外界电干扰带来的不安 全因素不可掉以轻心。必须按照爆破安全规程的要求，进行必要的检测以及采取相应的安 全预防措施。 1.1.1 雷电引起的早爆及其预防 雷电气象环境对爆破器材的安全威胁是显而易见的。雷电的特点是放电时间非常短促， 能量集中，放电时的电流是一个幅值大（平均为几十 KA） ，陡度大的脉冲波，直接雷击所 产生的热效应（雷电通道的温度可高达 600010000，甚至更高） ，电效应有巨大的破坏 作用。我们知道，单发电雷管的最低准爆电流为 0.7A，最高安全电流为 0.3A（康铜桥丝） ， 可见电雷管的耐雷水平

3、是相当脆弱的。 对爆破器材和现场爆破作业施工，除了要重视遭受直接雷击的危害外，还要重视雷电 引起的电磁感应和静电感应的危害。有测试数据表明，当雷电流峰值为 100KA 时，距雷击 点 200m 处，可感应到 1KV 左右的电压。电雷管导线的绝缘能力，易被高压击穿。在被击 穿的瞬间，网络与大地之间有电流通过，从而将雷管引爆。由于雷雨云在爆区附近的上空 运动，以及云间放电或云地间放电，都有可能使爆区内的电场强度急速变化，从而引起电 爆网络中的电荷位移而形成电流，致使早爆事故的发生。在雷电频繁的雷雨天，偶然也会 发现直径约几十厘米，存在时间几秒到几十秒，沿地表移动的“火球” ，人们习惯将这些 “火球

4、”称为球形雷，这种球形雷对爆破器材与作业的危害是不言而喻的。 由于雷电造成爆破作业的早爆事故时有发生，例如深圳地区，19922000 年间，几乎 每年都有雷击早爆案例发生，且造成人员伤亡，最严重的一次是 1992 年 8 月深圳盐田港发 生雷击意外引爆峒室药包，致使 15 人死亡。国外也曾发生过雷电造成导爆索起爆系统早爆 的案例。 通过对多次雷击引爆事故的分析表明雷电引爆往往发生在整个爆区，而不是发生在个 别炮孔。在探讨雷电引爆的物理过程时，必须注意到这一点。同时还应注意到，雷电往往 不是直接击中电爆网路，而多是简介引爆。 雷电引起的早爆事故均有雷击出现。在雷击之前，都会有雷雨将要来临的征兆。

5、统计 和掌握工程所在地区雷电活动的规律，避开有雷电活动的日子或时段进行爆破作业是至关 重要的。应及时了解和掌握当地的天气预报。为了纺织雷电引起的早爆还可以采取以下一 些措施： 在雷雨季节，宜采取非电起爆系统； 在露天爆区不得不再用电力起爆系统时，应在区内设立避雷针系统； 为预防雷电引起电磁感应和静电感应的影响，在雷雨天气，应暂时切断一切通往爆区 的导电体（电线或金属管道） ，电爆网络主线宜埋入地下 25cm，并在地面布设与主线走向 一致的裸线，其两端插入地下 50cm。有资料介绍，采用这一措施，可使信号线的感应电压 下降 80%以上。2在雷雨季节，应尽量缩短爆破网路联接的时间，并在网路联接完成

6、候尽快起爆，这是 由于感应电压与导线长短有关。雷管的导线未连接成网络时，其安全度相对要大些； 遇雷雨来临时，应立即拆开电爆网络的主线与支线，裸露芯线用胶布捆扎，对地绝缘； 爆破区内一切人员迅速撤离危险区，并在危险区边缘设警戒。 1.1.2 电磁波、高压电及射频电引起的早爆及其预防 爆破作业在日益现代化的环境中，还应注意由于电磁波、高压电及射频电等工业设施 可能引起的早爆事故。 没有屏蔽的电雷管和电爆网路，如果它处在无线电广播电台、雷达和电视台发射的强 大射频场中会感生和吸收电能，许多实验证明，在其一定范围内，在电爆网路中可能产生 电流，其能量足以使电雷管发火，这种事故在国内、外均发生过。 无线

7、电波的功率随离发射天线的距离而衰减。广播电台的 AM 发射（调幅波） ，其频 率为 0.5351.605MHz，因为发射台功率一般比较大、频率低，其感应电流在爆破网路中 衰减少，应特别予以注意。广播、电视台的 FM 发射（调频波） ，危险程度要低一些，因为 虽然发射台功率也比较大，但频率高，因而其感应电流在爆破网路中迅速衰减。 还应当注意的是，如果在发射机和爆破作业现场附近有高层建筑或高山、深谷等地形 影响，由于它们对射频电波具有反射、散射和叠加等作用，因此，在局部范围内射频电的 危险性加大。 在确定采用拆除爆破施工方案时，都应对爆区附近具有潜在危险的射频电源进行调查， 当爆区与射频源的安全距

8、离不符合爆破安全规程时，应采取相应的安全措施。 我们知道，在高压动力线、变压器、高压电开关和接地的回馈铁轨附近，存在着交变 电磁场，可以在附近一个闭合线圈中产生感应电流。如果这一闭合线圈是由若干个电雷管 所组成的电爆网路所构成，而且在网路内产生的感生电流值超出了电雷管的最大安全电流， 就可能引起早爆。在网路中的感生电流，随着动力线电压的增长，它还和切割磁力线的多 少成正比，因此，为了减少干生电流，应当把电爆网路所构成的环形回路所包围的面积减 少到最小，同时还应注意线圈与磁场间的相关位置。因此，在高压动力线附近，进行爆破 作业，也必须重视因感生电流而可能引起的早爆。 为了防止感应电流对起爆网路中

9、的药包产生早爆，其主要措施有： 爆区与射频源的安全距离，应符合安全规程。否则，应进行电雷管引火头的模拟试验， 或采取非电起爆； 电爆网路应顺直，贴地铺平，尽量缩小导线圈定的闭合面积，电爆网路两根主线间距 不得大于 15cm。最好采用双股导线，网路导线与电雷管脚线不准与任何天线接触，且不准 一端接地； 禁止流动射频源进入作业现场。已进入且不能撤离的射频源，装药开始前应暂停工作。 现场使用的无线电话机，宜选用超高频段的发射频率； 禁止在 20kV 以上动力线 100m 范围内进行电爆破作业。 表 10-1、10-2、10-3、10-4 分别列出了电雷管距高压线、中长波电台（AM） 、移动式 调频（

10、FM）发射机、甚高频(VHF)、超高频（UHF）电视发射机的安全允许距离。表 10-1电雷管距高压线的安全允许距离 电压（kV）3610205050110220400普 通 电雷管2050100100 安全允许 距 离 （m）抗 杂 电雷管1010163表 10-2爆区与中长波电台（AM）的安全允许距离 发射功率 (W)5252550501001002502505005001000安全允许距 离(m)304567100136198发射功率 (W)100025 002500500 05000100 001000025 0002500050 0005000010 0000安全允许距 离(m)305

11、455670106015202130表 10-3爆区与移动式调频（FM）发射机的安全允许距离 发射功率（W）1101030306060250250600安全允许距离 (m)1.53.04.59.013.01.1.3 静电引起的早爆及其预防 炸药一般都是电介质，在炸药的生产、加工和输送过程中，当炸药颗粒间、炸药与空 气或其它电介质摩擦时便会产生静电，若不及时导除，便会通过积聚使静电压升至几千伏 甚至上万伏，遇适当条件就会迅速放电产生电火花。静电火花的能量达到足够大时，即能 够将爆炸物品及其它可燃气体或粉尘引燃引爆。因此，在爆炸物品的生产、储存、运输和 使用过程中，防止静电产生和减少电荷积聚，是安

12、全管理工作的重要内容。 在国外火工行业或其它化工行业，在危险物品的储存使用过程中，由静电火花引起的 事故时有发生。一般，造成静电燃烧或爆炸事故要同时具有以下五个条件：(1)有产生静电 荷的条件；(2)静电得以积累，并达到足以引起火花放电的静电电压；(3)有能引起火花放电 的合适间隙；(4)静电火花作用范围有一定量的爆炸性物质存在；(5)静电放电的火花能量达 到和超过易燃易爆物质的最小引燃能量。静电引起的早爆事故，在气候干燥的冬季较多， 气候较潮湿的秋夏两季较少。 由于操作工人穿的化纤或其它绝缘的工作服的相互摩擦，以及压气装药系统所产生的 静电，对爆破作业安全有着潜在危险，可能引起早爆事故。 对

13、于静电来说，人体相当于导体，电荷能够经人体泄入大地。但当人体与地面绝缘 （如穿胶底鞋）时，人体就成为孤立导体，一般与大地之间保持有数百微微法的电容。人 体静电与衣着及动作等有关。据测定，外穿丙烯酸系纤维线衫，内穿涤纶衬衫，人体前胳 膊泊位的带电量高达 60000 伏，为了防止人体静电的危害，爆破安全规程规定：进行爆破 器材加工和爆破作业的人员，不应穿产生静电的衣服。 在拆除爆破施工中，一般采用人工向炮孔内装药和填塞，如采用装药器或装药车进行 装药作业，对装药过程中产生的静电，是应予注意的。告诉通过输药管的炸药与管壁摩擦 和炸药颗粒之间的撞击可能产生静电，如不能及时泄漏而聚集，其电压可达数万伏，

14、静电 集聚到一定程度所产生的强烈火花放电，不仅可能对操作人员产生高压电火花的冲击，而 且可能引起电雷管早爆。为了防止由静电引起的早爆，爆破安全规程规定：装药车的输药 软管应采用专用半导体材料软管；装药器的车厢（罐体）应使用耐腐蚀的金属材料制造， 并有良好的接地；装药车系统的接地电阻值不得大于 105；采用装药车（器）装药时， 输药风压不应超过额定风压的上限值，不应用不良导体垫在装药车下面，拔管速度应均匀， 宜控制在 0.5m/s 以内。 1.1.4 杂散电流及其预防4所谓杂散电流，是存在于电源电路以外的杂乱无章的电流，其大小、方向随时在变化。 例如，牵引网路流经金属物或大地的返回电流、大地自然

15、电流、化学电以及交流杂散电流 等。 杂散电流形成的原因主要是因为电源（如电池、发电机或变压器等）输出的电流，经 动力线路输入到各种用电设备以后，总得要利用一切可能的通道返回电源。这些通道包括： (1)与大地绝缘的专用导体，如电线和电缆；(2)与大地绝缘的导体，如运输用的铁轨；(3)大 地本身。如果用电设备和电源之间的回路被破坏或切断，那么电流就得利用大地作为回路， 从而产生强度很大的大地电流，即杂散电流。在厂矿改造中进行拆除爆破作业，要警惕由 于电气设备和导线绝缘不良引起漏电所产生的杂散电流。 一般来说，在均质的同类岩层中，无论是交流电还是直流电产生的杂散电流，很少具 有引爆电雷管的能力，这是

16、因为通常岩层中的电阻很高，彼此靠近的两点间的电位差很小。 但是当电雷管的脚线或电爆网路的导线与钢筋混凝土中的钢筋、个别导电的地层或任何其 它导体接触时，就有可能出现危险性很大的杂散电流。国内外曾发生过多次这种早爆事故。 因此，在进行电气爆破之前，要对爆区附近的杂散电流进行检测。检测杂散必须使用专用 的测量仪表（如湖南湘西矿山电子仪器厂生产的 ZS-1 型杂散电流测定仪） ，若测出的杂散 电流值超过爆破安全规程所允许的最大安全电流值时，应当查明原因，采取相应措施，使 杂散电流值降低到安全允许值以下。在爆破作业中也要注意防止化学电的产生，当不同的金属浸入电解质（如潮湿的地层 或导电的炸药）内时，可以产生化学电。其产生的杂散电流也可能超出雷管的最大安全电 流而导致早爆。显然，金属炮棍。金属套管和任何导电的物体都不应当进入装有电雷管的 炮孔内。 预防杂散电流引起早爆的措施是： 采用电雷管起爆时，装药前应检测爆区内的杂散电流。杂散电流超过 30mA 时，应采 取降低杂散电流强度的有效措施，或改用非电起爆系统； 减少杂散电流的来源。如采取