爆破工程施工中飞石防护

浅析爆破工程施工中飞石的防护摘要：本文简要介绍了爆破工程施工飞石产生的原因，并提出了爆破飞石防护的各项技术控制措施，对土石方爆破技术和爆破安全管理具有实践意义。

关键词：爆破飞石；安全距离；防护措施
爆破飞石是指在爆破作业过程中从爆破点抛掷到空中或沿地面抛掷的杂物、泥土、砂石等物质。

选择合适的临空面（作业区）、最小抵抗线、单耗、钻孔倾角、连接网络形式、堵塞长度、堵塞质量过程控制、联网检查、覆盖等措施，可有效降低或避免爆破意外事件的发生。

但由于现场地质条件变化和炮孔数量较多堵塞质量难以保证，以及实际操作与爆破设计有出入等原因，仍有个别飞石超过计算安全距离或飞石逸出砸破建筑物和设备情况出现。

1、地质条件与地质构造
沿线出露地层，按时代顺序有新到老依次为：第四系（q）、三叠系中统（t2）、三叠系下统（t1）。

现分述如下：
第四系（q）：残坡积粘土夹碎石，呈不整合覆盖于各时代地层之上。

多分布于山间沟谷，岩溶洼地等地势低洼地带及堆积于缓坡处。

三叠系中统关岭组（t2g）
上段：灰色中厚层状白云岩夹岩溶角砾岩；下部为浅灰色薄至中厚层状白云岩夹泥岩。

下段：测区未见出露。

永宁镇组（t1yn）（在安顺附近相变）：灰色中至厚层中粒白云岩，下部时夹兰灰色中厚层泥灰岩。

爆区大地构造属扬子地台中的上扬子地台褶皱带，发育最好的是规模宏大的侏罗山式褶皱，表现形式主要为隔槽式，由一系列紧密向斜和平缓背斜组合而成，在平面上和剖面上均呈雁行状排列，断裂构造以逆冲断层为主。

褶皱，路线主要经过一棵树地堑，主要呈北北东向展布。

一棵树地堑与新屯向斜与官定庄背斜毗邻，北起双坑，白岩，向西南至新屯以南，长约24千米，宽5千米，在此范围内，分布比较宽缓的长条形向斜构造一新屯向斜。

向斜东东西两翼被断层所切，其公共盘下陷成为地堑，向斜核部为关岭组上段，翼部为中、下段地层，南北段平缓，两翼较陡，南段平缓。

地堑大致沿向斜展布，北起双坑，经白岩，一棵树，魏旗，余官，南至桂家湖。

总体呈北北东向伸长约24千米，宽约3～4米，地貌上呈一开阔凹陷谷地。

断裂，测区断裂构造十分发育，主要以逆冲断层为主。

2、爆破飞石控制距离计算及爆破设计
爆破飞石的飞散距离受地形、风向和风力、堵塞质量、爆破参数等影响；爆破飞石的安全距离应根据硐室爆破、非抛掷爆破、抛掷爆破等情况分别考虑。

2.1个别飞散物安全允许距离
《爆破安全规程》要求的规定见下表。

2.2爆破飞石的安全距离
硐室爆破飞石飞散距离经验公式如下：
r=20kn w。

其中，r为爆破飞石安全距离；k为安全系数，与地形、风向等因素有关，一般取k=1.0～1.5；n为爆破作用指数；w为最小抵抗线。

场平工程爆破开挖施工中，应逐个药包进行计算，选取最大值为个别飞散物安全距离，并根据现场实际条件均选择合理的爆破参数，并采取有效的防护措施，较好的控制了爆破飞石对周边设施的影响。

2.3个别飞散物安全允许距离的控制
在场平施工进入临边区域时，与北侧设备区（标高62m）形成巨大的落差，其最大落差为76m，最小落差为26m（场平标高88m）。

根据《规程》要求沿山坡爆破时，下坡方向的个别飞散物安全允许距离应增大50%。

3、爆破飞石产生的原因
1）装药孔口堵塞质量较差、堵塞长度偏大或偏小时，使爆破后的破碎体和抛掷方向朝向孔口。

2）慎重对待断层、软弱带、张开裂隙、成组发育的节理、溶洞、采空区、覆盖层等地质构造，其岩体不均匀，爆破能量沿软弱夹层、断层、岩溶空洞等地质构造面溢出，在这些软弱部位产生飞石。

需采取间隔堵塞，调整药量，避免过量装药等措施。

3）严格测量验收（梯段高度），避免单耗失控，是控制飞石危害的基础工作。

4、爆破飞石的控制与防护
4.1加强技术控制
优化爆破参数、慎重选择孔位、提高堵塞质量、装药时注意雷管段别、采用适宜的炸药和装药结构等方面措施进行技术控制。

4.2加强防护措施
采取了部分措施后，虽可对爆破飞石起到一定的控制作用，但不可能完全杜绝飞石，因此，在某些情况下还必须采取防护措施。

防护措施可分为以下两种类型。

4.2.1主动防护
主要是用沙袋和柔韧性、弹性较好的材料（如：荆笆、竹笆、草袋、编织袋、草垫、旧胶带、旧车胎、金属网、钢骨架式的钢筋笼等）多层覆盖或满布炮孔区上方或侧面（需注意清除覆盖材料上及炮孔口石子等杂物），有效拦阻爆破飞石的产生和逸出。

故宜采用透气较好的轻型防护材料另加压重防护。

4.2.2被动防护
在爆破警戒范围内可移动的设备，如：汽车、吊车、天泵、商品混凝土运输车、挖掘机等，在警戒时间段内必须撤离警戒区外；但爆区周边飞石飞散距离以内存在重要设施或不可移动的设备，如：皮带机、电机、计量磅等必须采用钢管架敷设竹跳板等被动防护措施。

5、讨论
1）根据现场实际地形揭露状况，应采用“密集性布孔，增加炸药单耗，采用控制爆破技术，降低堵塞深度，选取合理的雷管段别”等措施。

该措施对爆破震动和飞石控制有明显的效果，但额外增加施工工序及设备、人工投入，效益低下，甚至可能影响其他作业区域的正常生产，因此，在实际操作中遇到了各方面的较大阻力。

2）在现场爆破覆盖施工过程中，时常发生覆盖材料移动或人员走动对爆破网络连接产生不利的影响，可能最终导致盲炮的出现。

因此，在覆盖过程中对炮孔周边、导爆索和导爆管进行适当的保护，避免对网络连接失效或人为的破坏造成的爆破安全隐患出现。

3）爆区周边的被动防护区域，若不涉及人员安全（爆破区域已完全隔离），可适当采取选择性的主动防护措施。

如：道路、雨棚、仓库等临时设施或防护面较大的建筑物区域，采取主动防护措施的投入较大，其防护效果并不一定很好。

可根据爆破区域周边环境条件，适当取舍部分被动防护措施。

引起的设施或建筑物的损坏部分，可在爆破结束后进行集中修复。

但其前提必须是爆区警戒范围合理设置和人员清场、道路的防护与交通管制后，方可有条件选择部分被动防护措施的实施。

4）对于孤石群的爆破作业很难实施主动防护措施；由于爆破孤石分散、孔位较多，实际覆盖难度大等原因很难实施具体防护措施。

特殊条件下的孤石爆破可采取防护棚形式进行飞石防护。

5）周边近距离有建筑物或交通设施的爆破区域，对既有设施或
需要控制山体滚石的爆破区域（爆破区域面积大，无法全部实施，可分阶段实施或选择性实施防护网），必要时在爆破区域用钢结构框架配合柔性防护网（铁丝网）加竹夹板等措施进行封闭式防护，达到飞散物的拦截和初始速度的降低的作用。

6、结语
本工程爆破作业期间，在进行了严格的爆破区域的主动防护以后，爆破时在附近随机安排几次全程进行观察，均未发现有大量飞石的逸出。

在爆后观察爆破区域的防护结构，铁丝网覆盖拦截效果明显，局部风化砂袋和竹跳板有翻动现象。

但对周围设施、设备没有遭到飞石破坏，爆破覆盖效果达到了预期的目的。

通过对爆破作业的技术控制和科学管理，降低不良地质条件对爆破施工的不利影响，确保场平土石方工程的爆破施工安全、质量、进度等各项目标的顺利实现，为后续类似大型土石方项目爆破设计和飞石控制技术措施提供有益的参考。

参考文献
[1]任翔，韦爱勇.爆破飞石的控制与防护[j].采矿技术，2005
[2]杨宝全，卢琦.控制爆破产生飞石的原因及其防治[j].采矿技术，2003
[3]张志呈.爆破原理与设计[m].重庆：重庆大学出版社，1992.。