爆破安全技术和环境保护.ppt
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1、爆破安全技术和环境保爆破安全技术和环境保护护现在学习的是第1页,共74页14.1 14.1 爆破振动与塌落振动爆破振动与塌落振动14.1.114.1.1爆破振动的产生及危害爆破振动的产生及危害 14.1.1.114.1.1.1爆破振动的产生爆破振动的产生 炸药在岩土介质中爆炸时,大部分炸药在岩土介质中爆炸时,大部分能量将岩体破碎、移动或抛掷,另一能量将岩体破碎、移动或抛掷,另一部分能量对周围的介质引起拢动,并部分能量对周围的介质引起拢动,并以波动形式向外传播。通常认为:在以波动形式向外传播。通常认为:在炸药近区(药包半径的炸药近区(药包半径的10101515倍),倍),传播为冲击波,它包含在介
2、质内部传传播为冲击波,它包含在介质内部传播的体波和沿地面传播的面波。播的体波和沿地面传播的面波。现在学习的是第2页,共74页 各种波向外传播时,每一种波的能量各种波向外传播时,每一种波的能量密度都将随着离开振源距离的增加而减小。密度都将随着离开振源距离的增加而减小。14.1.1.2 14.1.1.2 爆破振动的危害爆破振动的危害 在工程爆破中,利用炸药可以达到在工程爆破中,利用炸药可以达到各种工程目的,如矿山开采、土石方爆各种工程目的,如矿山开采、土石方爆破开挖、定向爆破筑坝、修筑铁路路基破开挖、定向爆破筑坝、修筑铁路路基以及进行建筑物或构筑物爆破拆除等。以及进行建筑物或构筑物爆破拆除等。但在
3、爆破区一定范围内,当爆破引起的但在爆破区一定范围内,当爆破引起的振动达足够的强度时,就振动达足够的强度时,就现在学习的是第3页,共74页会造成各种破坏现象,如滑坡、建筑会造成各种破坏现象,如滑坡、建筑物或构筑物的破坏等,这种爆破振动波物或构筑物的破坏等,这种爆破振动波引起的现象及后果称为爆破地震效应。引起的现象及后果称为爆破地震效应。工程爆破引起建(构)筑物的振工程爆破引起建(构)筑物的振动影响,主要表现在以下方面:动影响,主要表现在以下方面:(1 1)硐室爆破或深孔爆破对地面和)硐室爆破或深孔爆破对地面和地下建(构)筑物、保留岩体、设备等地下建(构)筑物、保留岩体、设备等的影响;的影响;现在
4、学习的是第4页,共74页(1 1)城市、人口等稠密区进行的)城市、人口等稠密区进行的明挖、地下工程爆破以及拆除爆破明挖、地下工程爆破以及拆除爆破对工业及民用建筑物、重要精密设对工业及民用建筑物、重要精密设施等的危害;施等的危害;(2 2)坝肩、深基坑、船闸、渠道)坝肩、深基坑、船闸、渠道等高边坡开挖爆破对边坡稳定及喷等高边坡开挖爆破对边坡稳定及喷层、锚杆、锚索等的影响;层、锚杆、锚索等的影响;(3 3)地下硐室群爆破对相邻隧道、)地下硐室群爆破对相邻隧道、廓道、厂房等稳定的影响。廓道、厂房等稳定的影响。现在学习的是第5页,共74页14.1.2 14.1.2 爆破振动的传播规律爆破振动的传播规律
5、 爆破振动波幅值通常用于表达振爆破振动波幅值通常用于表达振动强度,振动幅值指标有质点振动位动强度,振动幅值指标有质点振动位移、振动速度、振动加速度。目前,移、振动速度、振动加速度。目前,许多国家采用质点振动速度作为地震许多国家采用质点振动速度作为地震强度的判据强度的判据。这是因为大量的现场试。这是因为大量的现场试验和观测表明,质点振速大小与爆破验和观测表明,质点振速大小与爆破振动破坏程度的相关性好,与传播地振动破坏程度的相关性好,与传播地震波的岩土性质也有较稳定的关系。震波的岩土性质也有较稳定的关系。现在学习的是第6页,共74页 14.1.2.1 14.1.2.1爆破振动波的衰减规律爆破振动波
6、的衰减规律 苏联科学家萨道夫斯基由实验归纳苏联科学家萨道夫斯基由实验归纳出爆破地面振动速度经验计算公式中与出爆破地面振动速度经验计算公式中与介质性质和爆源条件有关的系数介质性质和爆源条件有关的系数“K K”和和衰减指数衰减指数“”“”,使其代为工程爆破普,使其代为工程爆破普遍应用的爆破地面振动速度经验计算公遍应用的爆破地面振动速度经验计算公式,这也是我国爆破安全规程推荐式,这也是我国爆破安全规程推荐采用的计算公式:采用的计算公式:V=KV=K(3 )3 )现在学习的是第7页,共74页式中:式中:V V地面质点峰值振动速度,地面质点峰值振动速度,cm/scm/s Q Q炸药量(齐爆时为总装药量,
7、炸药量(齐爆时为总装药量,延迟爆破时为最大一段装药量),延迟爆破时为最大一段装药量),kgkg R R观测(计算)点到爆源的观测(计算)点到爆源的距离,距离,m m K K、与爆破点至计算点间的与爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的系数和衰减系地形、地质条件有关的系数和衰减系数数现在学习的是第8页,共74页 14.1.2.2 14.1.2.2国外关系爆破振动波衰国外关系爆破振动波衰减的经验公式:减的经验公式:美国、奥维尔等人对欧洲采石场、美国、奥维尔等人对欧洲采石场、日本等经验公式(略)日本等经验公式(略)14.1.2.3 14.1.2.314.1.4.314.1.4.3(略)(略)现在学习
8、的是第9页,共74页14.1.5 14.1.5 降低爆破振动的技术措施降低爆破振动的技术措施 (1 1)采用毫秒延期爆破,限制一次)采用毫秒延期爆破,限制一次爆破的最大用药量。爆破的最大用药量。(2 2)采用预裂爆破或开挖减振沟槽。)采用预裂爆破或开挖减振沟槽。(3 3)在爆破设计中可采取以下技术)在爆破设计中可采取以下技术措施措施现在学习的是第10页,共74页14.2 14.2 塌落振动塌落振动14.2.114.2.1建筑物爆破拆除时的爆破振动建筑物爆破拆除时的爆破振动 P689P689(略)(略)14.314.3爆破冲击波及噪声爆破冲击波及噪声 14.3.114.3.1爆破空气冲击波的产生
9、和传播爆破空气冲击波的产生和传播 14.3.1.1 14.3.1.1爆破空气冲击波产生的爆破空气冲击波产生的原因原因现在学习的是第11页,共74页 工程爆破产生空气冲击波的原因,大工程爆破产生空气冲击波的原因,大体有以下几种:体有以下几种:P695P695(1 1)裸露在地面上的炸药、导爆索等的)裸露在地面上的炸药、导爆索等的爆炸产生的空气冲击波。爆炸产生的空气冲击波。(2 2)炮孔填塞长度不够,填塞质量)炮孔填塞长度不够,填塞质量不好,炸药爆炸高温高压汽体从孔口冲不好,炸药爆炸高温高压汽体从孔口冲出产生空气冲击波。出产生空气冲击波。(3 3)因局部抵抗线太小,沿该方向)因局部抵抗线太小,沿该
10、方向冲击的高温高压气体产生空气冲击波。冲击的高温高压气体产生空气冲击波。现在学习的是第12页,共74页 (4 4)多孔起爆时,由于起爆顺序控制不)多孔起爆时,由于起爆顺序控制不合理,导致部分炮孔的抵抗线变小,造成合理,导致部分炮孔的抵抗线变小,造成空气冲击波。空气冲击波。(5 5)在断层、夹层、破碎带等弱面部)在断层、夹层、破碎带等弱面部位高温高压气体冲出产生空气冲击波。位高温高压气体冲出产生空气冲击波。(6 6)大型硐室抛掷爆破时,鼓包破裂后)大型硐室抛掷爆破时,鼓包破裂后冲出的气浪,以及在河谷地区大爆破气浪冲出的气浪,以及在河谷地区大爆破气浪形成形成“活塞式活塞式”压缩空气,形成空气冲击压
11、缩空气,形成空气冲击波。波。现在学习的是第13页,共74页 14.3.1.2 14.3.1.2空气冲击波的危害空气冲击波的危害空气冲击波的破坏作用主要与下列空气冲击波的破坏作用主要与下列因素有关因素有关(1 1)冲击波波阵面峰值压力)冲击波波阵面峰值压力 (PmPm););(2 2)冲击波正压区作用时间)冲击波正压区作用时间 (t+t+););(3 3)冲击波冲量()冲击波冲量(I I););(4 4)冲击波作用到的保护物的自振周)冲击波作用到的保护物的自振周期(期(T T)、形状和强度等。)、形状和强度等。现在学习的是第14页,共74页 14.3.1.314.3.1.3爆破噪声产生的原因爆破
12、噪声产生的原因 炸药在岩土中爆破,高温高压爆炸药在岩土中爆破,高温高压爆炸物向空气中扩散,除产生空气冲击炸物向空气中扩散,除产生空气冲击波外,还会发生声响形成噪声。在工波外,还会发生声响形成噪声。在工程爆破作业中,人们听到的爆炸声实程爆破作业中,人们听到的爆炸声实质上就是爆破噪声。质上就是爆破噪声。现在学习的是第15页,共74页 爆破噪声属于空气动力性噪声,其爆破噪声属于空气动力性噪声,其实质是炸药在介质中爆炸所产生的能量实质是炸药在介质中爆炸所产生的能量向四周传播时形成的爆破噪声。炸药爆向四周传播时形成的爆破噪声。炸药爆炸后在一定体积内瞬间产生大量高温高炸后在一定体积内瞬间产生大量高温高压的
13、气体产物并以超音速向周围膨胀,压的气体产物并以超音速向周围膨胀,在离爆源近的地方空气中产生的波动表在离爆源近的地方空气中产生的波动表现为冲击波,在高爆源较远的某一距离现为冲击波,在高爆源较远的某一距离的地方,就衰减以声波形成传播。国外的地方,就衰减以声波形成传播。国外学者认为空气冲击波压力降至学者认为空气冲击波压力降至180dB180dB以下,以下,才可以称为爆破噪声。才可以称为爆破噪声。现在学习的是第16页,共74页 14.3.1.414.3.1.4爆破噪声的危害爆破噪声的危害 爆破噪声会危害人体健康,使爆破噪声会危害人体健康,使人产生不愉快,并使听力减弱;频繁人产生不愉快,并使听力减弱;频
14、繁的噪声更使人的交感神经紧张,心脏的噪声更使人的交感神经紧张,心脏跳动加快,血压升高,并引起大脑皮跳动加快,血压升高,并引起大脑皮层负面变化,影响睡眠和激素分泌;层负面变化,影响睡眠和激素分泌;当爆破脉冲噪声峰压级较高时,会使当爆破脉冲噪声峰压级较高时,会使耳膜破裂,使常人造成爆振性耳聋。耳膜破裂,使常人造成爆振性耳聋。现在学习的是第17页,共74页14.3.214.3.2爆破空气冲击波及噪声的测量爆破空气冲击波及噪声的测量P697P697(略)(略)表表14-914-9空气冲击波和超压对人体危害空气冲击波和超压对人体危害情况情况P698P69814.3.314.3.3空气冲击波及噪声的评价标
15、准空气冲击波及噪声的评价标准 14.3.3.2 14.3.3.2噪声的爆破安全评价标准噪声的爆破安全评价标准 表表14-1014-10我国爆破噪声控制标准我国爆破噪声控制标准现在学习的是第18页,共74页14.3.414.3.4降低爆破空气冲击波及噪声的降低爆破空气冲击波及噪声的技术措施技术措施P699P699 14.3.4.1 14.3.4.1空气冲击波的防护措施空气冲击波的防护措施 空气冲击波的防护措施如下:空气冲击波的防护措施如下:(1 1)采用毫秒延期爆破技术来削弱空)采用毫秒延期爆破技术来削弱空气冲击波的强度。气冲击波的强度。(2 2)严格按设计抵抗线施工可防止强烈)严格按设计抵抗线
16、施工可防止强烈冲击波的产生。冲击波的产生。(3 3)裸露地面的导爆索用砂、土掩盖。)裸露地面的导爆索用砂、土掩盖。现在学习的是第19页,共74页(4 4)对岩体的地质弱面给以补强来扼)对岩体的地质弱面给以补强来扼制冲击波的产生渠道。制冲击波的产生渠道。(5 5)控制爆破方向及合理选择爆破)控制爆破方向及合理选择爆破时间。时间。(6 6)注意爆破作业时的气候、天)注意爆破作业时的气候、天气条件;气条件;(7 7)预设阻波墙。)预设阻波墙。现在学习的是第20页,共74页 14.3.4.2 14.3.4.2 爆破噪声的控制方法爆破噪声的控制方法针对爆破噪声特性的研究结果,针对爆破噪声特性的研究结果,
17、在爆破噪声控制中必须考虑声源、传在爆破噪声控制中必须考虑声源、传播途径和接受者三个基本环节。具体播途径和接受者三个基本环节。具体方法如下:方法如下:(1 1)从声源上加以控制。)从声源上加以控制。(2 2)从传播途径上加以控制。)从传播途径上加以控制。现在学习的是第21页,共74页14.4 14.4 爆破水中冲击波爆破水中冲击波P700P700(略)(略)表表14-1314-13、1414、151514.514.5爆破个别飞散物(即飞石)爆破个别飞散物(即飞石)14.5.114.5.1爆破个别飞散物产生的原因爆破个别飞散物产生的原因 爆破个别飞散物产生的原因有:(1)地下岩石结构复杂,既有整体
18、性较好的脆性岩石,也有风化程度各异的岩石,还有夹土岩层。现在学习的是第22页,共74页 (2 2)在装药过程中,装入过多炸)在装药过程中,装入过多炸药,势必使得该孔的最小抵抗线相药,势必使得该孔的最小抵抗线相对减小,必然在该方向出现飞石。对减小,必然在该方向出现飞石。(3 3)由于单位炸药消耗量偏大,)由于单位炸药消耗量偏大,当岩石破碎后剩余的爆炸能量就会使当岩石破碎后剩余的爆炸能量就会使破碎的介质获得动能产生抛掷,出现破碎的介质获得动能产生抛掷,出现飞石,剩余的能量越多,飞散就越严飞石,剩余的能量越多,飞散就越严重。重。现在学习的是第23页,共74页 (4 4)填塞长度偏小,填塞质量不好)填
19、塞长度偏小,填塞质量不好或填塞材料中夹有硬物,易沿炮孔方向或填塞材料中夹有硬物,易沿炮孔方向产生飞石。产生飞石。(5 5)设计的孔网参数与具体条件)设计的孔网参数与具体条件不吻合,不按要求施工,炮孔偏斜等不吻合,不按要求施工,炮孔偏斜等人为因素造成。人为因素造成。(6 6)防护措施不当,在拆除爆破、)防护措施不当,在拆除爆破、城镇石方爆破或重要建筑物附近爆破城镇石方爆破或重要建筑物附近爆破时,因防护力度不够或措施不当,就时,因防护力度不够或措施不当,就难以避免个别石块的飞出。难以避免个别石块的飞出。现在学习的是第24页,共74页 (7 7)炮孔起爆延期不合理,先爆)炮孔起爆延期不合理,先爆药包
20、改变后爆药所抵抗线大小而造成药包改变后爆药所抵抗线大小而造成飞石。飞石。14.5.214.5.2爆破个别飞散物飞散距离和安全爆破个别飞散物飞散距离和安全允许距离允许距离 P705 P705 14.5.2.114.5.2.1爆破安全堆积的规定爆破安全堆积的规定爆破安全规程爆破安全规程规定的对人员规定的对人员的安全距离见表的安全距离见表14-1614-16(P706P706)现在学习的是第25页,共74页 14.5.2.2 14.5.2.2露天石方爆破个别飞散露天石方爆破个别飞散物安全距离物安全距离 在露天爆破中,通常以爆破在露天爆破中,通常以爆破飞石对人员的安全距离来划定爆飞石对人员的安全距离来
21、划定爆破安全警戒范围。破安全警戒范围。硐室爆破个别飞石的安全距硐室爆破个别飞石的安全距离离R RF F ,一般按(,一般按(14-2314-23)经验公)经验公司计算。司计算。现在学习的是第26页,共74页14.5.314.5.3爆破个别飞散物的防护措施爆破个别飞散物的防护措施 其主要的飞石控制措施有:其主要的飞石控制措施有:(1 1)合理确定临空面,合理选定)合理确定临空面,合理选定抵抗线方向,使被保护对象避开飞石抵抗线方向,使被保护对象避开飞石主方向,从而最大限度地使被保护对主方向,从而最大限度地使被保护对象免受飞石危害。象免受飞石危害。(2 2)合理的装药结构、爆破参数和)合理的装药结构
22、、爆破参数和排间起爆时间。排间起爆时间。现在学习的是第27页,共74页 (3 3)做好特殊地形地质条件的处理。)做好特殊地形地质条件的处理。(4 4)确保填塞质量:)确保填塞质量:(5 5)覆盖防飞石。)覆盖防飞石。对于重要建筑物可采用保护性防护,对于重要建筑物可采用保护性防护,将被保护建筑直接用防护材料、木板、将被保护建筑直接用防护材料、木板、竹帘、草袋覆盖起来比直接覆盖在爆区竹帘、草袋覆盖起来比直接覆盖在爆区防护效果更好。防护效果更好。现在学习的是第28页,共74页14.6 14.6 爆破粉尘爆破粉尘 14.6.1 14.6.1 爆破粉尘的产生爆破粉尘的产生 14.6.1.2爆破粉尘的特点
23、 爆破粉尘的特点:(1)浓度高。(2)扩散速度快、分布范围广。(3)滞留时间长。(4)颗粒小、质量轻。(5)吸湿性一般较好。现在学习的是第29页,共74页14.6.2 14.6.2 爆破粉尘的测量爆破粉尘的测量 常用的粉尘测量仪有:常用的粉尘测量仪有:(1 1)FCC-25FCC-25型防爆粉尘采样器。型防爆粉尘采样器。(2 2)光散射法测尘仪器。)光散射法测尘仪器。(3 3)其他仪器。)其他仪器。现在学习的是第30页,共74页14.6.3 14.6.3 降低露天爆破粉尘的主要技术措降低露天爆破粉尘的主要技术措施施 (1 1)均匀布孔,控制单耗药量、单孔)均匀布孔,控制单耗药量、单孔药量与一次
24、起爆药量,提高炸药能量有效利药量与一次起爆药量,提高炸药能量有效利用率;用率;(2 2)用毫秒延期爆破技术;)用毫秒延期爆破技术;(3 3)根据岩石性质选择相应炸药品种,努)根据岩石性质选择相应炸药品种,努力做到波阻抗匹配;力做到波阻抗匹配;现在学习的是第31页,共74页 (4 4)爆破前采用水封爆破进行填塞,)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,间水袋破裂,化为微细水滴捕尘集尘,装药量与水袋重要之比常取装药量与水袋重要之比常取2 2:1 1;(5 5)爆前喷雾洒水。)爆前喷雾洒水。现在学习的是第32页,
25、共74页14.7 14.7 爆破有害气体爆破有害气体14.7.1 14.7.1 爆破有害气体的产生及危害爆破有害气体的产生及危害 14.7.1.114.7.1.1一氧化碳一氧化碳 14.7.1.2 14.7.1.2 氮的氧化物氮的氧化物 14.7.1.314.7.1.3硫化物硫化物14.7.2 14.7.2 爆破有害气体的测量方法爆破有害气体的测量方法 现在学习的是第33页,共74页 14.7.2.1 14.7.2.1仪器法仪器法 利用各种气体快速测定仪器利用各种气体快速测定仪器,对对易燃、易爆、有毒、有害气体进行易燃、易爆、有毒、有害气体进行快速测定。快速测定。(1 1)热学式气体测定仪;热
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