[科普中国]-爆破安全距离

介绍

爆破时，必然产生爆破地震、空气冲击波、碎石飞散及有害气体，因此，爆破设计时必须确定爆破危害范围，并确定爆点到附近人员、设备、建筑物及井巷等的安全，这一段距离就称为爆破安全距离。我们如何控制好这段距离就显的尤为重要。

为保证爆破安全，爆破地点与人员或其他应保护对象之间必须保持最短的相隔长度。爆破有害效应随距离的增加有规律地衰减，用距离作为安全尺度可限定爆破有害效应在允许限度之内。中国《爆破安全规程》规定了爆破地震安全距离，个别飞散物安全距离，以及爆炸冲击波的安全距离。1

爆破地震安全距离根据各类建（构）筑物的安全振动速度和允许炸药量确定。安全振动速度是被保护对象受到该速度90%～95%的爆破地震作用不产生任何破坏的振动速度峰值。满足安全振动速度要求的炸药量是允许炸药量。中国建（构）筑物的安全振动速度是：民居土窑洞、土坯房、毛石房屋1cm/s，一般砖房、非抗震大型砌块建筑物2～3cm/s，钢筋混凝土框架房屋5cm/s，水工隧洞10cm/s，交通隧洞15cm/s，矿山围岩不稳定但有良好支护的巷道10cm/s，围岩中等稳定有良好支护的巷道20cm/s，围岩稳定无支护的巷道30cm/s。露天矿山边坡安全振动速度尚无统一规定，中国一些研究单位提供的数据可供参考；稳定边坡为35～42cm/s，较稳定边坡28～35cm/s，欠稳定边坡22～30cm/s。根据安全振动速度，按下式计算安全距离：

式中R为安全距离，m；Q为允许最大段药量，kg；v为安全振动速度，cm/s；K和α分别为系数和指数，由测震数据回归分析求得，预测时可参照表1选取。

在重要建（构）筑物附近进行爆破时，需要进行爆破地震效应的专门试验研究或接受专家指导，以确保安全。当房屋群落中各类房屋的安全振动速度不同时，按照抗震能力较差的来计算安全距离，或进行加固或部分搬迁。当爆源至保护对象的距离小于安全距离，采取降震技术措施，有可能使振动速度不超过安全限值。

个别飞散物安全距离主要根据高速摄影观测数据和统计资料确定。个别飞散物一般指飞石。中国《爆破安全规程》规定，除抛掷爆破外，露天矿土岩爆破时个别飞散物对人员的安全距离不小于表2中的规定。抛掷爆破时，个别飞散物对人员的安全距离由设计确定，并经总工程师批准。对设备和建筑物的飞散物安全距离，由设计确定。每个矿山有经验的爆破工程师对本矿山的飞石安全距离根据规程的要求， 作出了更加明细的规定。然而影响飞石飞落较远的偶然性因素很多，个别飞石距离超过安全距离甚远的可能性是存在的，因此，爆破时虽在安全范围之内，人员也有必要进入掩体避炮。

表1 中国11个矿山峒室和深孔爆破的K、α值

|| ||

表2 露天土岩爆破（抛掷爆破除外）时，个别飞散物对人员的安全距离

|| ||

爆破冲击波安全距离主要根据保护对象允许的超压和冲击波传播规律确定。空气冲击波安全距离的计算与爆破冲击波相同（见爆破冲击波）。水下爆破时水中冲击波的安全距离R的计算公式为：

式中Q为药量，kg； K为与装药方式、保护对象在水中的位置及其允许超压有关的系数。

在确定爆破安全距离时，应综合考虑爆破地震，飞石和冲击波对安全距离的要求。例如，某露天矿深孔爆破最大段药量为7000kg， 二次破碎采用浅眼破碎法、一次爆破药量为5kg，规定在下午4时同时起爆，距爆破地点1km处有一村落， 280m处山坡上有山上调度室。对人员和建筑物的爆破安全性作出评价。首先核定飞石和爆破地震安全距离，对于露天矿，能满足飞石和地震安全距离的要求， 空气冲击波安全距离也就有了保证。由表2查得，对于人员，飞石的安全距离为：浅眼爆破时不小于300m； 深孔爆破时不小于200m； 浅眼爆破的震动很小， 只须校核深孔爆破地震对建筑物的影响。由表1查得，民居房屋安全振动速度为1cm/s；调度室为一般砖瓦结构，其安全振动速度为3cm/s。该矿山实测数据回归所得的振动速度计算公式为：

按实际距离和药量算得民居房屋处的振动速度 v=0.25cm/s，调度室处v=2. 4cm/s。由于民房和调度室房屋的实际振动速度均小于各自的安全振动速度， 是安全的。村落在飞石的安全距离以外，居民人身是安全的。调度室处飞石安全距离不合要求，爆破时调度室内人员应进入掩体避炮。采场内可移动设备要撤离到爆区后方或侧方100m以远处避炮。2