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【摘 要】 本文首先介绍了岩土工程爆破的基本特点与安全控制要求和岩土爆破按标准要求对爆破工程开展危险源辨识,然后分析了岩土爆破施工前的主要准备工作和岩土爆破技术的安全控制措施,最后阐述了岩土爆破器材的安全管理和岩土爆破安全监督管理。
【关键词】 岩土爆破;安全识别;控制措施;监督管理
我国己经进入“十二五”经济建设高速发展时期,各类大型的地下岩土工程项目取得了辉煌的成就。例如,三峡工程、南水北调工程、西气东运工程、青藏铁路等。在矿山开采、水利水电建设、隧道开挖各类岩体工程中,凿岩爆破技术得到了空前的应用,带来了可喜的经济效益。在未来的半个世纪内,工程爆破技术在地下工程建设项目中仍将处于主导地位。
岩土工程爆破时,利用炸药爆炸的一部分能量破坏介质达到工程开挖或开采等目的。然而炸药爆破产生的大部分能量则以地震波、空气冲击波等形式传递过周围保留岩体,对需保留的岩体或构筑物造成振动和损伤,甚至导致严重破坏。采用爆破开采方式,会产生爆破动载荷作用对预裂岩体造成损伤和破坏,威胁到整个工程的安全稳定性。因爆破引起的各类工程破坏和失稳主要表现在:①爆破引发边坡崩塌,滑移等工程灾害。②爆破作业造成地下巷道变形、支护破坏等。③爆破对围岩、矿柱、采空区等造成损伤和失稳破坏。④爆破累积效应导致岩体完整性、稳定性的削弱。因此,地下工程爆破时,探索如何减小爆破作用对预裂岩体的损伤和破坏,对保护地下建构筑物的安全稳定性和实施爆破安全控制具有现实意义。
1 岩土工程爆破的基本特点与安全控制要求
岩土工程爆破作为一种高风险的涉及爆炸物品的特种行业,外部环境特定且复杂,对爆破器材有特定的严格要求,施工环节多而复杂。对从业人员必须经严格培训考核,持证上岗。正因为工程爆破的特殊性对工程爆破的安全提出了更高的要求,因爆破作业人员违反爆破安全规程、组织不好、操作不当,没有采取适当的技术措施预防,引发的爆破工程事故是触目惊心的。总结经验教训,分析爆破事故案例,爆破事故發生主要有以下几种情况:爆破器材管理和爆破器材质量引发的事故;环境、气候等因素发生早爆、拒爆引发的事故;设计或施工操作不当引发的事故;爆破有害效应如个别飞散物、冲击波、边坡塌方、震动、有毒气体等引发的事故。工程爆破的安全控制就是对爆破工程过程中的人、机、料、法、环等各个环节进行控制,杜绝爆破事故的发生。
2 岩土爆破按标准要求对爆破工程开展危险源辨识
按照常规的危险源辨识方法,组织对爆破工程具有丰富经验的人,通过询问、交谈等方式,将爆破过程的各个工作环节进行梳理,首先确定爆破作业流程,然后对各环节过程中的危险源进行辨识。
图1 爆破作业流程
确定爆破作业流程后,按工序分别进行危险源辨识工作。每一道工序,由对该项工作熟悉的人员进行辨识,其他相关的人员进行审核和补充。危险源辨识的范围渡盖爆破工程的全过程。通过现场观察、查阅相关记录、分析以往事故等手段对危险源进行辨识。按危险源辨识的通用方法,在辨识的过程中,考虑三种状态、三种时态和七种能量类型因素的影晌。通过危险源辨识,识别出大量的危险源,保证岩土爆破工作在顺利进行。
表1 爆破工程危险源辨识表(部分较重大的危险源示例)
3 岩土爆破施工前的主要准备工作
3.1要全面了解施工现场的详细情况,依据详细数据编制合适的施工方案。在工程建设项目中,土石方开挖量较大的都比较适合使用爆破法来实现。在相应的路段,如有空中电缆线,需要详细的测算具体数据。我们还需要调查地面以下是否有管网,如果有,需查明管网的具体位置与地下深度。此外,还要查明施工现场外相关建筑的完好程度和距离等具体参数,制定详细的爆破施工方案。
3.2相关的爆破从业人员必须持证上岗。专业技术人员必须是经过专业培训,并通过考核获取得爆破证书的。这项要求是增强安全爆破的最基本的保证。严禁任何非专业人员进行相关爆破工作。
3.3确保施工项目的合法性。根据爆破方案,计算出炮位及炮孔深度与用药量。所有这些相关的图纸和相关数据需报送上级主管部门审批、备案,通过后方可进行后期的施工。
3.4培训和安全管理宣传工作要常抓不懈。要对从事作业人员和相关其他岗位人员进行定期与不定期的培训相结合。安全教育是常抓的基本培训,业务知识作为重点培训。通过这种培训,实现爆破施工人员操作规范、技术娴熟的目的。
4 岩土爆破技术的安全控制措施
4.1操作规程是进行安全施工的最基本保证。
经过专业培训且取得从业资格的人员,才能实施相关的爆破工作。要严格依据编制的施工方案进行相关的爆破任务,运用科学合理的运用爆破方法,采用科学的爆破顺序,控制好药量与连线方法,做好警戒安全措施等具体工作细节,才能组织实施最后的爆破工作。在整个操作过程当中,与爆破无关的人员必须撤离。
4.2必须做好前期的炮孔清理和验收工作。
装填炸药时,严禁使用金属工具操作,宜采用竹木工具填装。在全部操作过程中,严禁使用烟火、明火照明情况的发生。每次扩壶作业和装药的间隔时间须大于15分钟,另外,早爆通常是炮眼温度过高造成的,所以要采取相关措施确保炮眼的温度。除裸露爆破除外,其他爆破通常需要填充药室,这就需要我们在堵塞药室前要认真检查装药质量。并且缆线要用辅以木槽或竹筒等材料进行相应的保护。还要注意药室堵塞要不当或者破坏引起的早爆。交叉作业、施工机械多是隧道施工中常见的问题,需要适当调整,减少放炮次数。明确规定放炮的具体时间的同时,还需控制好放炮和再次装药间隔时间;检查炮室的湿度,减少因潮湿造成爆破药包产生“盲炮”的情况。
4.3设置合理的安全警戒线。
爆破施工前,要将声音与标识、旗帜等信号传达给该区内的所有人员;部分重要地段需在相关危险范围设置安全岗哨,及时疏导相关人畜;需在孔桩爆破的孔桩口用物品进行覆盖,并加压沙袋,防止发生飞石产生危险。 4.4连线和起爆环节
4.4.1采用雷管起爆时,必须做到逐个导通。同一爆破项目的电雷管宜采用同厂、同型号产品。连接爆破主与爆破电源前,须测算出全线路的总电阻值。实际计算值和总电阻值的误差不能大于±5%,如超过此范围,严禁连接。复式起爆线路一般在大型爆破项目上采用。
4.4.2必须依据现行的《爆破安全规程》进行电雷管的爆破。隧道内施工,要加强洞内相关电源的管理防止漏电引爆,宜采用投光灯和矿灯作为照明设备。起爆导线需要悬空架设,并且,各种导电物体间隔必须大于1m距离,雷雨天气禁止爆破操作。
4.5爆破施工结束后的检查。爆破结束15分钟后,检查人员方可进入爆破现场。确认爆破地点安全后,才能检查“盲炮”、残余炸药和雷管、周围石块松动等情况的存在。经确认安全且指挥班长同意后,方可发出信号,解除警戒。此时。其他工作人员才能进入爆破现场进行后续工作。
4.6盲炮的处理方法
4.6.1确认起爆线路完好或漏接以及漏點产生的拒爆,可以重新进行起爆。
4.6.2打平行眼进行重新装药再次起爆;浅眼爆破的需距原炮孔0.6m范围之外,再次打眼爆破;深孔爆破中产生的盲炮,其距离必须是大于原来的10倍炮孔。
4.6.3使用竹木等非金属的工具,掏出炮孔内的填塞物,并进行安全引爆。
4.6.4非抗水硝铵类炸药,可在取出部分填塞物后,向孔内灌注水,使炸药失去爆炸性。
4.6.5项目较大的爆破工程。首先是安全的重新起爆。或者掏取堵塞物,并用水浸湿相应部位,当炸药彻底失效后才可彻底清除。
5 岩土爆破器材的安全管理
因为爆破器材的危险属性,这就需要我们管理要规范,执行要严格。炸药库要完全符合相关国家规定;只有相关管理负责人签字后才能领取爆破器材,并做到集中收发;当日工作后,要做到爆破器材清点,剩余器材必须及时上交,妥善保管。这样,才能杜绝因管理疏漏造成爆破器材外流,造成社会危害。
6 岩土爆破安全监督管理
爆破监督人员要对施工现场的各个部位,尤其是重要部位进行认真检查,确保工作无死角。如发现事故隐患,要及时停工整改,不能因心慈手软而留下任何安全隐患。对爆破施工地点和仓库实施重点监控,彻底杜绝安全隐患。只有把好每一道关口,做好安全监督工作,才可以将事故发生频率降到最低限度。
7 结语
在爆破的过程之中,主要危险的地方就是可能会引起地面震动以及有着较大的冲击波并引起噪音。需要格外注意控制,避免出现危害,用合理的操作来实现,加强安全技术防范措施,这样就能够完善工程的实施。
参考文献:
[1]饶增.隧道钻爆施工对初期支护的影响及控制标准的研究[D].北京交通大学2010
[2]王剑晨.爆破对隧道围岩稳定性的影响[D].北京交通大学2010
[3]陈作彬.岩土爆破工程危险源辨识、风险评价和控制[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2010(3).
【关键词】 岩土爆破;安全识别;控制措施;监督管理
我国己经进入“十二五”经济建设高速发展时期,各类大型的地下岩土工程项目取得了辉煌的成就。例如,三峡工程、南水北调工程、西气东运工程、青藏铁路等。在矿山开采、水利水电建设、隧道开挖各类岩体工程中,凿岩爆破技术得到了空前的应用,带来了可喜的经济效益。在未来的半个世纪内,工程爆破技术在地下工程建设项目中仍将处于主导地位。
岩土工程爆破时,利用炸药爆炸的一部分能量破坏介质达到工程开挖或开采等目的。然而炸药爆破产生的大部分能量则以地震波、空气冲击波等形式传递过周围保留岩体,对需保留的岩体或构筑物造成振动和损伤,甚至导致严重破坏。采用爆破开采方式,会产生爆破动载荷作用对预裂岩体造成损伤和破坏,威胁到整个工程的安全稳定性。因爆破引起的各类工程破坏和失稳主要表现在:①爆破引发边坡崩塌,滑移等工程灾害。②爆破作业造成地下巷道变形、支护破坏等。③爆破对围岩、矿柱、采空区等造成损伤和失稳破坏。④爆破累积效应导致岩体完整性、稳定性的削弱。因此,地下工程爆破时,探索如何减小爆破作用对预裂岩体的损伤和破坏,对保护地下建构筑物的安全稳定性和实施爆破安全控制具有现实意义。
1 岩土工程爆破的基本特点与安全控制要求
岩土工程爆破作为一种高风险的涉及爆炸物品的特种行业,外部环境特定且复杂,对爆破器材有特定的严格要求,施工环节多而复杂。对从业人员必须经严格培训考核,持证上岗。正因为工程爆破的特殊性对工程爆破的安全提出了更高的要求,因爆破作业人员违反爆破安全规程、组织不好、操作不当,没有采取适当的技术措施预防,引发的爆破工程事故是触目惊心的。总结经验教训,分析爆破事故案例,爆破事故發生主要有以下几种情况:爆破器材管理和爆破器材质量引发的事故;环境、气候等因素发生早爆、拒爆引发的事故;设计或施工操作不当引发的事故;爆破有害效应如个别飞散物、冲击波、边坡塌方、震动、有毒气体等引发的事故。工程爆破的安全控制就是对爆破工程过程中的人、机、料、法、环等各个环节进行控制,杜绝爆破事故的发生。
2 岩土爆破按标准要求对爆破工程开展危险源辨识
按照常规的危险源辨识方法,组织对爆破工程具有丰富经验的人,通过询问、交谈等方式,将爆破过程的各个工作环节进行梳理,首先确定爆破作业流程,然后对各环节过程中的危险源进行辨识。
图1 爆破作业流程
确定爆破作业流程后,按工序分别进行危险源辨识工作。每一道工序,由对该项工作熟悉的人员进行辨识,其他相关的人员进行审核和补充。危险源辨识的范围渡盖爆破工程的全过程。通过现场观察、查阅相关记录、分析以往事故等手段对危险源进行辨识。按危险源辨识的通用方法,在辨识的过程中,考虑三种状态、三种时态和七种能量类型因素的影晌。通过危险源辨识,识别出大量的危险源,保证岩土爆破工作在顺利进行。
表1 爆破工程危险源辨识表(部分较重大的危险源示例)
3 岩土爆破施工前的主要准备工作
3.1要全面了解施工现场的详细情况,依据详细数据编制合适的施工方案。在工程建设项目中,土石方开挖量较大的都比较适合使用爆破法来实现。在相应的路段,如有空中电缆线,需要详细的测算具体数据。我们还需要调查地面以下是否有管网,如果有,需查明管网的具体位置与地下深度。此外,还要查明施工现场外相关建筑的完好程度和距离等具体参数,制定详细的爆破施工方案。
3.2相关的爆破从业人员必须持证上岗。专业技术人员必须是经过专业培训,并通过考核获取得爆破证书的。这项要求是增强安全爆破的最基本的保证。严禁任何非专业人员进行相关爆破工作。
3.3确保施工项目的合法性。根据爆破方案,计算出炮位及炮孔深度与用药量。所有这些相关的图纸和相关数据需报送上级主管部门审批、备案,通过后方可进行后期的施工。
3.4培训和安全管理宣传工作要常抓不懈。要对从事作业人员和相关其他岗位人员进行定期与不定期的培训相结合。安全教育是常抓的基本培训,业务知识作为重点培训。通过这种培训,实现爆破施工人员操作规范、技术娴熟的目的。
4 岩土爆破技术的安全控制措施
4.1操作规程是进行安全施工的最基本保证。
经过专业培训且取得从业资格的人员,才能实施相关的爆破工作。要严格依据编制的施工方案进行相关的爆破任务,运用科学合理的运用爆破方法,采用科学的爆破顺序,控制好药量与连线方法,做好警戒安全措施等具体工作细节,才能组织实施最后的爆破工作。在整个操作过程当中,与爆破无关的人员必须撤离。
4.2必须做好前期的炮孔清理和验收工作。
装填炸药时,严禁使用金属工具操作,宜采用竹木工具填装。在全部操作过程中,严禁使用烟火、明火照明情况的发生。每次扩壶作业和装药的间隔时间须大于15分钟,另外,早爆通常是炮眼温度过高造成的,所以要采取相关措施确保炮眼的温度。除裸露爆破除外,其他爆破通常需要填充药室,这就需要我们在堵塞药室前要认真检查装药质量。并且缆线要用辅以木槽或竹筒等材料进行相应的保护。还要注意药室堵塞要不当或者破坏引起的早爆。交叉作业、施工机械多是隧道施工中常见的问题,需要适当调整,减少放炮次数。明确规定放炮的具体时间的同时,还需控制好放炮和再次装药间隔时间;检查炮室的湿度,减少因潮湿造成爆破药包产生“盲炮”的情况。
4.3设置合理的安全警戒线。
爆破施工前,要将声音与标识、旗帜等信号传达给该区内的所有人员;部分重要地段需在相关危险范围设置安全岗哨,及时疏导相关人畜;需在孔桩爆破的孔桩口用物品进行覆盖,并加压沙袋,防止发生飞石产生危险。 4.4连线和起爆环节
4.4.1采用雷管起爆时,必须做到逐个导通。同一爆破项目的电雷管宜采用同厂、同型号产品。连接爆破主与爆破电源前,须测算出全线路的总电阻值。实际计算值和总电阻值的误差不能大于±5%,如超过此范围,严禁连接。复式起爆线路一般在大型爆破项目上采用。
4.4.2必须依据现行的《爆破安全规程》进行电雷管的爆破。隧道内施工,要加强洞内相关电源的管理防止漏电引爆,宜采用投光灯和矿灯作为照明设备。起爆导线需要悬空架设,并且,各种导电物体间隔必须大于1m距离,雷雨天气禁止爆破操作。
4.5爆破施工结束后的检查。爆破结束15分钟后,检查人员方可进入爆破现场。确认爆破地点安全后,才能检查“盲炮”、残余炸药和雷管、周围石块松动等情况的存在。经确认安全且指挥班长同意后,方可发出信号,解除警戒。此时。其他工作人员才能进入爆破现场进行后续工作。
4.6盲炮的处理方法
4.6.1确认起爆线路完好或漏接以及漏點产生的拒爆,可以重新进行起爆。
4.6.2打平行眼进行重新装药再次起爆;浅眼爆破的需距原炮孔0.6m范围之外,再次打眼爆破;深孔爆破中产生的盲炮,其距离必须是大于原来的10倍炮孔。
4.6.3使用竹木等非金属的工具,掏出炮孔内的填塞物,并进行安全引爆。
4.6.4非抗水硝铵类炸药,可在取出部分填塞物后,向孔内灌注水,使炸药失去爆炸性。
4.6.5项目较大的爆破工程。首先是安全的重新起爆。或者掏取堵塞物,并用水浸湿相应部位,当炸药彻底失效后才可彻底清除。
5 岩土爆破器材的安全管理
因为爆破器材的危险属性,这就需要我们管理要规范,执行要严格。炸药库要完全符合相关国家规定;只有相关管理负责人签字后才能领取爆破器材,并做到集中收发;当日工作后,要做到爆破器材清点,剩余器材必须及时上交,妥善保管。这样,才能杜绝因管理疏漏造成爆破器材外流,造成社会危害。
6 岩土爆破安全监督管理
爆破监督人员要对施工现场的各个部位,尤其是重要部位进行认真检查,确保工作无死角。如发现事故隐患,要及时停工整改,不能因心慈手软而留下任何安全隐患。对爆破施工地点和仓库实施重点监控,彻底杜绝安全隐患。只有把好每一道关口,做好安全监督工作,才可以将事故发生频率降到最低限度。
7 结语
在爆破的过程之中,主要危险的地方就是可能会引起地面震动以及有着较大的冲击波并引起噪音。需要格外注意控制,避免出现危害,用合理的操作来实现,加强安全技术防范措施,这样就能够完善工程的实施。
参考文献:
[1]饶增.隧道钻爆施工对初期支护的影响及控制标准的研究[D].北京交通大学2010
[2]王剑晨.爆破对隧道围岩稳定性的影响[D].北京交通大学2010
[3]陈作彬.岩土爆破工程危险源辨识、风险评价和控制[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2010(3).