爆破工程施工安全技术标准实用手册.pdf

目录目录 第一篇 爆破安全总论 第一章 爆破理论基础 第二章 爆破器材及性能 第三章 起爆方法 第四章 爆破破岩机理 第五章 爆破安全注意事项 第六章 爆破工程质量标准及检验方 法 第二篇 爆破安全技术常用数据 第一章 爆破器材库位安全距离 第二章 爆破器材库与器材管理 第三章 电力起爆的安全距离 第四章 爆破有害气体扩散安全距离 第五章 爆破冲击波安全距离 第六章 个别飞散物安全距离 第七章 爆破噪声 第八章 爆破地震效应 第三篇 爆破技术设计与安全防护设计 第一章 爆破设计概述 第二章 爆破技术设计 第三章 炸药配方设计 第四章 炸药位置设计 第五章 起爆设计 第六章 小尺寸装药的爆炸设计 第七章 聚能爆炸设计 第八章 硐室爆破设计 第九章 定向爆破筑坎设计 第十章 水压爆破设计 第十一章 拆除爆破设计 第十二章 安全防护设计 第四篇 控制爆破安全施工技术标准 第一章 拆除控制爆破安全施工技术标准 第二章 掘进控制爆破安全施工技术标准 第三章 露天深孔控制爆破安全施工技术 标准 第四章 硐室控制爆破安全施工技术标准 第五章 水下控制爆破安全施工技术标准 第六章 地下工程爆破安全施工技术标准 第七章 市政工程爆破安全施工技术标准 第八章 特殊控制爆破安全施工技术标准 第五篇 谨慎爆破施工技术标准 第一章 谨慎爆破的药量控制 第二章 谨慎爆破的设计与施工技术 第三章 谨慎爆破中防止飞石和空气冲击 波危害的对策 第四章 谨慎爆破实例 第六篇 爆破振动测试技术与标准 第一章 爆破振动测试内容与方法 第二章 爆破振动测试系统 第三章 测振仪简介 第四章 爆破振动测试中应注意的问题 第五章 爆破振动安全标准 第七篇 爆破事故预防与应急处理 第一章 早爆事故及其预防 第二章 拒爆事故及其预防 第三章 爆破振动控制 第四章 爆破堆积体与个别飞散物控制 第五章 爆破有毒气体控制 第六章 爆破对岩体破坏的控制 第七章 爆破对环境保护的影响 第八章 废弃火药的处理与再利用 第九章 爆破事故处理与责任认定 第八篇 爆破工程安全管理 第一章 爆破工程安全管理概述 第二章 爆破工程施工组织设计 第三章 爆破工程安全监理 第四章 爆破效应监测与安全工作调查 第九篇 爆破工程安全管理法规与技术标 准规范 第一章 爆破工程安全管理法规 第二章 爆破工程安全技术规范 “ “ “ “ 第一篇 爆破安全总论 第一章爆破理论基础 当前， 对工程爆破的研究工作按以下三种方式进行 第一是整理工程经验， 找出一般规律， 提出用于指导工程设计的经验、 半经验公式； 第二是通过模型试 验探索某些特定爆破现象或爆破工艺的内在规律， 用以解决工程设计中的疑难 或问题； 第三是利用电子计算机技术， 根据各自对爆破物理过程的认识建立爆炸 力学模型， 通过调整模型参数进行优化设计和理论探讨。这三种方式的共同基 础是以质量、 能量、 动量三个守恒定律为依据， 描述爆破现象用三组基本方程以 及与之配套的介质状态方程、 边界条件、 初始条件。在模型设计、 数据整理、 规律 归纳的过程中， 相似理论有着重要的作用。本章以实用观点， 首先规范术语， 然 后简述爆破物理过程、 相似理论和计算机模拟， 以期能帮助读者对研究爆破问题 的方向、 方法有一个基本的了解。 第一节术语 一、 爆破 爆破是指采用工业炸药破碎、 压实、 疏松和切割物体的作业。爆破对象包括 土岩、 混凝土、 冰、 石材、 建筑物、 废钢铁块体等。爆破类型可按以下方法归纳 按 装药形态可分为硐室爆破、 炮孔爆破、 裸露 （敷土） 爆破； 按爆破作用强度可分为 抛掷爆破、 松动爆破、 控制爆破； 按爆破用途可分为矿山爆破、 土木工程爆破、 军 事工程爆破、 掘进爆破、 港湾爆破、 清礁疏浚爆破、 排淤压实爆破、 建 （构） 筑物拆 第一篇爆破安全总论 除爆破、 石材切割爆破、 油井压裂爆破、 农田松土及扬肥爆破、 冻土爆破、 破冰爆 破等。我国爆破工程年用药量 “ 余万吨， 从业人员逾 万人。 二、 爆炸 一般地说， 压力急剧释放的现象都可称为爆炸。火药的快速燃烧、 炸药爆轰 都是爆炸， 从核爆到锅炉、 煤气罐爆裂、 岩爆也都是爆炸。 三、 爆轰 爆轰是炸药在瞬间发生分解反应的一种特定形式， 其实质是爆轰波在炸药 中的传播。爆轰的特点是（） 化学反应区很薄， 凝聚相炸药的化学反应区厚度 在 、 ） 中包含的基本量纲只有 “、 、 三个， 则 先选 ,,, 硼砂 4 05,,,, 玻璃/,,,,,, 岩盐1 4 1./,0,5 辉铜矿 4 .,,,,, 方解石60,,0 （二） 撞击感度的表示方法及影响因素 .撞击感度的表示方法 （） 爆炸百分数法这是目前国内广泛应用的表示法。它是在一定锤重和一 定落高下撞击炸药， 以发生爆炸的百分数表示。 （1） 上下限法 上限是指 ,,A爆炸时的最小落高， 下限是指 ,,A不爆炸时 的最大落高。测定上下限时， 采用固定的锤重， 改变落高。 （） ,A落高法 也称临界落高或特性落高。它是在固定锤重下用感度曲线 法或升降法测得。 （0） 最小落高法 固定锤重和药量， 取 , 次试验中一次爆炸的最小高度。 （） 撞击能法 以 ,A爆炸的落高与锤重的乘积表示。由于落锤撞击到击 柱等装置时， 有一部分能量损耗于落锤系统材料弹性引起的落锤反跳， 不可能全 61 第三篇爆破技术设计与安全防护设计 部能量都传给炸药， 故落锤落下时传给炸药的撞击能量为 “ （“ ）（ “ “0 5“, A45 ; （） 中 A7 和 3A ; 6。 A“ 爆破工程施工安全技术标准实用手册 图 “ “ 不同密度 3 作为判据。凡受主起爆后测得的钢凹深大于取值 判为爆， 小于取值判为不爆。 （二） 极限药量法 测定方法我国于 ,66 年颁布了部标准 7,99 起爆药极限药量测定 93 第三篇爆破技术设计与安全防护设计 图 “ “ 小隔板法试验装置 引火头； 4534536453 表 “ “ ; 起爆 454; 炸药的极限药量单位 炸 药 起 爆 药 ） （.） 31 （.） 3316,-./5 -. 03122 /AB1 04221 CDB4 032124 C.E1 K3I ;L 00G 02142 JMLK4I ;L 0G 02332 JMLK4I NO 00G 023321 空 气 球极25 针极2 （一） 并联等效电路 并联等效电路如图 “ “ 4 所示。 设所加的电场强度为 0， 两极间距离为“， 两介质的介质常数为;，H则 ;、 H 两种物质的场强为 “P 0 “ ， P 0 （ “ “ F4） 式中 ;与 H为 ;、 H 两种物质中分配的场强， 且相等。如果两种物质击穿 场强不同， 则其中击穿场强低的物质， 首先击穿。大电流在击穿的物质中通过， 313 爆破工程施工安全技术标准实用手册 图 “ “ 并联等效电路图 ， 7* 1， 0 655 爆破工程施工安全技术标准实用手册 中。钝圆锥形 （） 的感度较大， 因为它对炸药的飞散有更好的限制作用。 “3,--3-- 2 （） ； 的实验结果如表 及记录 （） 是 （） 是 型半导体。A 认为 “ （） 是 型半导体等。因此研究 者均采用半导体的能带理论来处理炸药的击穿问题。 共价键晶体的特点是一个原子上的电子不仅受到这个原子的作用， 还受到 相邻原子的作用。相邻原子上的电子轨道或量子态发生一定程度的相互交迭。 通过轨道的杂化， 电子的量子态发生了变化， 它不再是固定在一个原子轨道上运 动， 而是穿行整个晶体运动， 称为电子量子态的 “共有化” 。 金属送氮化物的结合键部分是离子键， 部分是共价键， 且随着各种金属迭氮 化物电离电位的下降， 逐渐由离子键过渡到共价键。如 6的结合是 B.C的 离子型键， .C的共价型键； 而 “ （） 。的结合就是 .C的离子键， B.C的共价 键。离子键是电子围绕一个原子或原子团运动， 彼此间的结合靠正负离子间的 引力。共价键的电子可以从一个原子或原子团穿行到另一个原子或原子团， 彼 此间的结合靠电子量子态的共有化。 晶体中量子态能级分成了由低到高的许多组， 分别和原子能级相对应， 每组 .2 爆破工程施工安全技术标准实用手册 中都有一系列能量很接近的能级组成能带。能带之间宽度叫禁带， 禁带表示从 一能带到另一能带的能量差。通常半导体的禁带宽度均小于 “， 如 “、 型半导体弯曲方向相反。对于 型半导体向上弯， 1 ， 构成 对电子的势垒； 对于 ; 到半导体， 1 ， 能带向下弯， 构成对空穴的势垒， 如 图 0 1 0 1 2, 半导体要击穿， 必须增加电压， 克服这个势垒。外加电压后， 空间电 荷区电场增强。在强电场作用下， 半导体可能产生两类击穿。一类是空间电荷 3, 第三篇爆破技术设计与安全防护设计 区电子获得很高的速度， 而和晶格中的原子碰撞电离。只要外加电压足够高， 碰 撞电离数增多， 周而复始就会达到雪崩击穿。另一类是空间电荷区能带剧烈地 变斜， 缩短了两带距离， 使价带电子有可能穿过禁带到导带， 电流迅速上升而击 穿， 称为隧道击穿。 美国学者 “ “ “/ 4 5261） 型半导体；（） 照射面下炸药层厚度； 炸药尺寸。 代入方程 （ 00; ;0;;/;;* ;-;*/ ;*;/*;* ;;*;0 ;-0*;-;0 //916 ““*“* “*“““*“* “““） 爆发点66 3/-引爆能量 564 ’ 3//A /“ 0495 .2） , ,12;049040, （.A） , 03134204,35 / （.2） , 21240422 A,2.0050451 ,4化学动力学因素关于 B， C 和 DE 的关系见图 2 2 92。 由图中可以看到， B 从 0,49FG 增加到 ,;FG 时， 延滞期大约增加一 倍。C 从 00增到 0,， 延滞期大约减小到原来的 01。 图 2 2 92化学动力学参数和延滞期的关系 24反应热实验证明， 反应热对延滞期影响很小， 这证明延滞期内不考虑化 学反应是可行的。 54初温初温的影响很显著。初温增加， 延滞期缩短， 发火所需能量下降， 感度增加。这说明用热起爆机理处理光起爆是可行的。图 2 2 95 是 / （.2） , 光起爆能量和初温关系的实验曲线。HEI*JDFGK 从实验结果外推出光能为 时的 起爆温度， / （.2） , 是 5， L,A,L.2是 ,,， .M 是 3， 这些均和 2 秒 延滞期的爆发点相近。 4炸药层厚度炸药层厚度对延滞期影响很小。因为一般光辐射加热层都 限于炸药表面极薄的一层。实验测定 L.2加热层厚度为 45 N 5， / （.2） ,。 3, 爆破工程施工安全技术标准实用手册 图 “ “ 8 用液态活化能值 5;） 炸药 05 “G6“3H64“6“3I643I6J */， 074IH4GKGIH4J2J34 1， 0/3223“2“3434H3J 表 2 2 2“ 起爆药的计算结果 （“ 3205 3 ， 63/， * 27） 炸药L （A2） “ M*AB雷汞CCANOA2 0.’’5’500 0 9 10;0’00.500. 0 爆破工程施工安全技术标准实用手册 炸药名称 ““爆炸 ““不爆炸 “爆炸 能量 ） * /01“0/230““04“*0“034 结晶 ’ 0FGC9 自由振荡钕玻璃激 光器 （脉宽 “01 H 0 1 66 “7 延期药 23 延期药 22 ML-N4 A9聚四氟乙烯 0*2 0/7 *07 40*1 40“7 0*3 自由振荡红宝石激 光器 （脉宽 0 H 0 30FGC9 自由振荡红宝石激 光器 （脉宽 0Q1 （““） “0/4 美国航空工艺周刊 自由振荡红宝石激 光器 （脉宽 98 自由振荡红宝石激 光器 （脉宽 */） 01 （2“） 3425 “8 9 8AB.C’DBEEC 和 38F8GH.I 自由振荡钕玻璃激 光器 （脉宽 -89 ; 8 -*/） 0 01 （2“） 糊精 01 （2“） 3425 “8 989 8“- （） 猛炸药在实验中只有激光束聚焦才能被引爆。激光束的能量密度较难 确切测量， 许多结果只测量激光能量。激光引爆猛炸药的效果也有燃烧 （或爆 燃） 、 燃烧发展为爆轰、 瞬时转变为爆轰等多种现象。 有人研究了太安炸药的激光引爆， 发现激光加给炸药后， 经过 - ; 9- / 的 延滞期发生点火， 炸药开始燃烧。燃速逐渐加快， 由层流燃烧发展为对流燃烧 （照片上显示出 “撕裂” 的阵面） 。随着燃烧产物压力的不断增加， 燃烧转变为速 ,