第18卷　第3期西安矿业学院学报Vo l.18N o.3　1998年9月　JO U RN A L OF XI’A N M IN IN G IN ST I T U T E Sept.1998拆除爆破飞石产生的原因与防护措施邵必林 惠鸿斌(西安建筑科技大学,西安710055;第一作者,男,32岁,讲师)摘　要　分析了城市拆除爆破中飞石的种类、表现形式以及产生原因,进而提出了较有效的防护措施,这对保证拆除爆破安全,减小爆破公害有着重要意义。

关键词　拆除爆破　爆破飞石　控制与防护中图分类号　T D235.33二次世界大战以后,许多城市、工厂和建筑物被战争破坏,随着战后各国经济的迅速恢复和发展,大量工业设施及民用建筑需要重建或改建,由此,扩大了爆破技术的应用范围,使危险性很大的爆破技术从荒郊旷野进入了闹市区,经过半个多世纪的应用,控制爆破技术得到了长足的发展。

在我国,早在抗日战争时期,就曾使用控制爆破技术实施拆除工程。

建国后,由于国民经济的恢复和发展,控制爆破技术得到了日益广泛的应用。

如50a代宝成铁路线上的观音山和青石崖火车站的修建;武汉长江大桥龟山和蛇山的路堑开挖等。

再如1973年旧北京饭店的2000m2钢筋混凝土地下室拆除;1976年工程兵学院拆除天安门广场两侧总面积为1.2万m2的3座大楼等。

都相继采用了控制爆破技术。

跨入80a代和90a代,随着我国经济的飞速发展,城市中大量的工业废弃建筑物、民用建筑急待改造,扩建或重建。

控制爆破技术因此得到了日益广泛的应用和空前的发展。

各地爆破公司如雨后春笋般地蓬勃发展起来,目前全国已有数百家专业爆破技术公司。

实践证明,由于控制爆破技术的应用,大大缩短了工期,节约了时间。

对于拆除建筑群内的建筑物是一种非常有效、快速的方法,具有极为明显的社会效益和经济效益。

控制爆破有其积极的一面,但也有其消极的一面,即伴随控制爆破而来的地震波、冲击波、噪音及爆破飞石的四大爆破公害。

直接威胁着人民生命财产的安全。

长期的实践证明,由于城市拆除爆破的爆破规模较小,爆破事故的主要原因是由爆破飞石所引起的。

据统计美国1982～1985年露天爆破事故中飞石事故占59.1%;日本在1979年发生的爆破事故中,飞石事故高达61%,而仅在1988年飞石事故就约占整个爆破事故的73%[4]。

因此,分析爆破飞石产生的原因,更好的控制爆破飞石,对保障人们的生命财产安全有着非常重要的意义。

1　爆破飞石的表现形式及产生的原因2.1　爆破飞石的表现形式收稿日期　1998-04-20爆破飞石系指被爆介质中那些脱离爆体而飞得较远的碎石。

爆破飞石虽属个别,但由于其飞行方向的不确定性和飞行距离难于准确地计算,会给爆区附近的人员、建筑物和设备造成严重的安全威胁。

尤其是在二次爆破时,造成飞石的可能性更大,因此,必须引起足够的重视并严格加以控制和防范。

一般说来,按爆破飞石的飞行速度和危害来说,爆破飞石主要以抛射和抛掷两种形式出现。

抛射飞石多与被爆破介质结构中存在着弱面及爆生裂隙有关,而抛掷飞石则主要与抵抗不足或装药过量而产生的爆炸剩余能量有关。

1.2　爆破飞石产生的原因爆破飞石的形成是一个十分复杂的过程,产生爆破飞石的原因很多,概括起来主要有以下几个方面[2]。

1)爆破剩余能量飞石。

这种飞石的产生主要是炸药单耗过大。

爆破时炸药爆炸的能量除将指定的介质破碎外,还有多余的能量作用于某些碎块上使其获得较大的动能而飞向远方。

据中科院工程力学所实测,在基本无覆盖的条件下,爆破飞石距离与炸药单耗之间的关系为:　L =70q 0.58(1)式中　L 为飞石抛掷距离,m ;q 为炸药单耗,kg/m 3。

从式中可以测知因单耗选择不同的飞石飞散落点距。

2)弱面飞石。

从整体上看,所用炸药在破碎一定量介质时其总能量并未有多余。

但因被爆介质结构不均匀,如存在有节理、层理、裂隙、破碎等软弱面或地质构造面时,会沿这些软弱的部位产生飞石。

3)人为造成的飞石。

在爆破设计或施工中,由于某些参数选取不当。

如爆破作用指数过大;最小抵抗线由于设计不合理或施工时的误差,会导致其方向的改变;炮孔位置、炮孔角度偏离设计线或孔深不够;爆破孔网参数选取不恰当,等等因素都会造成爆破飞石。

4)炮孔堵塞长度过小,形成冲炮,产生飞石。

或堵塞长度虽够,但堵塞质量不好,特别是当堵塞物中夹有小石块时,也容易产生飞石。

5)由于炸药猛度过大,爆速较高,且被爆介质性脆,则易产生数量少,但飞行速度较快、飞行距离较远的爆破飞石。

6)单孔药量偏大使得被爆体呈现“千里散花”。

必然会在多方向产生爆破飞石。

7)防护措施不当。

虽然目前对爆破防护的重要性认识比较统一,但由于很多不确定的因素,往往给防护带来一定的难度。

如措施不当,就难于避免个别飞石的飞出。

2　爆破飞石的控制与防护措施2.1　爆破飞石的控制与防护措施爆破飞石的控制主要是贯彻在爆破设计与施工的整个过程中。

1)摸清情况。

设计施工前应对被爆介质及周围环境进行详细的调查,摸清被爆介质的物理性质,如结构、风化程度、节理裂隙、破碎等弱面及其施爆环境,然后进行精心的设计与施工。

2)慎重选择炮位,优选爆破参数。

炮孔位置应尽量避免布置在有软弱夹层的地方。

选择爆破参数,在能够满足工程目的的前提下,应尽量采取炸药单耗较低的爆破方法,并设281　第3期 邵必林等　拆除爆破飞石产生的原因与防护措施法降低单孔装药量,控制一次爆破的炸药消耗总量[1]。

爆破作用指数不宜选择过大[2],合理布置孔网,并对所有爆破参数进行校核。

3)严格施工质量。

施工中必须严格按设计要求进行。

炮孔的孔间距、排距、孔深、角度都要与设计保持一致。

4)选择最佳的炸药类型,采用不耦合装药,微差起爆的方法。

一般地,炸药类型应选择低威力、低爆速、低猛度的炸药。

采用不耦合装药与微差起爆,能降低起爆能量,减少飞石的产生。

5)保证堵塞长度和堵塞质量。

堵塞时,应尽量选用摩擦系数大、密度高,质地柔弱而不夹杂碎石的粘土为填塞物,并保证堵塞长度以延长炮泥的阻滞时间。

2.2　爆破飞石的防护城市拆除爆破过程中,为了控制与防护爆破飞石造成的危害,除了设计中重视各种技术因素,施工中加强组织管理以外,还必须加强防护。

2.2.1　爆破防护爆破防护主要分为直接防护和间接防护两大类。

所谓直接防护主要是指对被爆介质直接进行覆盖的防护。

直接防护又包括柔性防护与刚性防护。

柔性防护主要为对被爆介质的第一层防护,防护的材料可用富有弹性和韧性的草袋、旧胶带、金属网、厚尼龙塑料胶布等[1]。

其作用主要是缓冲个别碎块的抛掷初速度;而刚性防护则主要用于缓冲整体或部分爆破大块的飞散,其方法是在柔性防护的垫层上加上重量大的砂袋或土袋,以达到良好的飞石防止效果。

对于一些环境较为复杂的地方,为了避免进行直接覆盖后仍可能会飞出的个别飞石,还需要对爆源周围的被保护物进行间接防护。

如设置阻波墙等。

2.2.2　设置安全区实施良好的爆破防护后,还必须设置爆破安全警戒区。

施爆前,所有人员必须撤离到安全警戒区以外。

安全警戒区距爆源的最小垂直距离必须大于个别飞石的最大飞散距离。

个别飞石的最大飞散距离可参照下面的经验公式计算并选取最大值。

R1=1gV20sin2 (2)式中　R1为爆破飞石的最大飞散距离,m; 为飞石抛射角,(度);g为重力加速度,9. 8m/s2;V0为飞石的初速度,m/s;其中 V0=20Q1/3W2(3)Q为装药总量,kg;W为最小抵抗线,m;则 R1=1g20Q1/3W22sin2 (4)抛掷爆破时,可参照如下的经验公式计算飞石的飞散距离。

R2=20K n2W(5)式中　K为安全系数,与地形、风向有关,一般为1.0～1.5;n为爆破作用指数;W为最小抵抗数,m。

则安全警戒区的最小距离 S min>R max=[R1,R2](6)(下转第286页)DISPLANC EMENT C HARACTERISTIC OF DIFFERENTPERMIBILITY FORMATION IN GUDAO OIL FIELDH e Qiux uan Gao Yongli B i Yanp eng L iu J ianmin(Xi’an Petroleum Ins titu te,Xi’an710065)Abstract　Gudao oil field is now in hig h w ater content period thr ough almost tw enty year's dev elo pment.T he main production formations Guan3-6belo ng s to the river faces deposit.U sing m icro-v isual technique,the authors research the water displacem ent char-acter istic o f different permibilitly formations and affect factor s.Finally,some reasons that caused the different displacem ent characteristics w ere gived.Keywords　displacement characteristic　different permibilitly(上接第282页)结束语爆破飞石是城市拆除爆破中最主要的危害,它直接威胁着人民生命财产的安全,也是困扰控制爆破技术在城镇建设中广泛推广应用和工程安全顺利进行的主要因素之一。

因此,在施爆前必须进行细致的调查、精心的设计与严格的施工管理,优化爆破参数,进行严格的防护后,才能正式爆破。

只有这样,才能有效地避免爆破飞石危害,产生可观的经济效益与社会效益。

这便是研究爆破飞石产生的原理及其防护、控制措施的意义所在。

参　考　文　献1　中国力学学会工程爆破专业委员会.爆破工程.北京:冶金工业出版社,1992.284～2852　秦明武.控制爆破.北京:冶金工业出版社,1993.208～210CAUSES OF BIASTING STONE-FLYING AND ITS CONTROL MEASURESShao Bilin X u H ongbin(Xi’an University of Arch itectur e And Techn ology,Xi’an,710055)Abstract　T his ar ticle analyses the categ ory of blasting stone-flying and causes brougt out and protect m easures of blasting stone-flying.It is more im portant to r educe the har m caused by blasting.Keywords　contr olled blasting　blasting sto ne-flying　contro l and pro tect。