各類爆破，必然會產(chǎn)生爆破地震、空氣沖擊波、碎石飛散及有毒氣體，這些因素危及爆區(qū)及周圍人員、設(shè)備、建筑物及井巷等的安全。因此，進行爆破時，必須考慮爆破危害范圍，確定安全距離，設(shè)置警戒和采取安全措施。

爆破危害主要有地震效應(yīng)危害、空氣沖擊波危害和個別飛石的危害，爆破安全距離按各種爆破效應(yīng)分別計算，最后取最大值。

一、爆破地震安全距離

爆破地震，是指炸藥爆炸的部分能量轉(zhuǎn)化為彈性波，在巖土中傳播引起的震動。

爆破地震波，對爆區(qū)附近的地層、建筑物、構(gòu)筑物，以及井巷和露天邊坡產(chǎn)生破壞作用。

爆破地震波強度的大小主要取決于使用炸藥的性能、炸藥量、爆源距離、巖石的性質(zhì)、爆破方法以及地層地形條件。為了最大程度地減小地震波的危害，應(yīng)采取如下有效措施：

(1)爆破前應(yīng)調(diào)查了解爆破區(qū)域范圍內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)，露天邊坡穩(wěn)定狀況，井巷圍巖穩(wěn)定及支護等情況。

(2)根據(jù)爆區(qū)的周邊環(huán)境，采用減震爆破方法和控制炸藥量，如微差爆破、緩沖爆破、預(yù)裂爆破等爆破方法。

(3)爆破地震安全距離計算公式如下：

式中 R——爆破安全距離(m);

Q——炸藥量(kg);

U——地震安全速度(cm/s);

m—— 藥量指數(shù)，取1/3;

k、a-——與爆破地點地形、地質(zhì)等條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，可按表8—1選取。

巖 性ka

堅硬巖石50 ～1501 .3～1.5

中硬巖石150 ～2501 .5～1.8

軟巖石250 ～3501 .8～2.0

二、空氣沖擊波安全距離

(一)爆破空氣沖擊波特性

空氣沖擊波波陣面上的壓力決定于離爆破地點的距離與藥包半徑的比值、炸藥爆炸的比能和周圍空氣的壓力。

對于保護爆區(qū)及周圍居民區(qū)人員的安全，一般以超壓作為依據(jù)，以允許超壓來確定安全距離。不同超壓對人體的危害情況如表8—2所示。

等級危害程度超壓 ΔΡ (X105 /m2)危害情況

1輕微0 .2～0.3輕微的挫傷

2中等0 .3～0.5聽覺器官損傷，中等挫傷骨折

3嚴重0 .5～1.0內(nèi)臟嚴重挫傷，可能造成死亡

4極嚴重>1 .0大多數(shù)死亡

注：當ΔΡ為(0.3～0.4)X105/m2時，氣流速度達60~80m/s，夾雜著碎石加重了對人體的危害。

各國常用動物試驗結(jié)合爆炸事故中傷亡情況的分析來確定對人的允許超壓。一般人員不致受傷的超壓△p<0.1×105N/m2。安全規(guī)程采用的允許超壓，對作業(yè)者為0.05×105 N/m2，對居民為0.02×105N/m2。

對建筑物，其易損部分為玻璃窗和頂棚抹灰。一般建筑物窗玻璃發(fā)生輕微破壞的超壓為(0.01～0.005)×105N/m2;門窗破壞，屋面瓦大部分被掀掉，頂棚部分破壞的超壓為(1.15—0.3)×105N/m2;磚木結(jié)構(gòu)完全破壞的超壓大于2.0×105NN/m2。安全規(guī)程規(guī)定建筑物的超壓取0.01×105N/m2。

空氣沖擊波沿地下井巷傳播時，比沿地面半無窮空間的傳播衰減要慢，故要求的安全距離也更大，如表8—3所示。

(二)空氣沖擊波安全距離

當拋擲爆破作用指數(shù)n≥2時，空氣沖擊波對鄰近建筑物具有較大的破壞力，其安全距離按下式確定：

式中 RB——安全距離(m);

Qy——同期爆破的總數(shù)(kg);

kB——安全系數(shù)，決定于拋擲爆破指數(shù)和保護建筑物的安全等級，如表8—4所示。

安全等級

破壞程度拋擲作用指數(shù)

n =3n =2

1絕對安全5 — 102 — 5

2個別門窗玻璃遭到破壞2 ～41 — 2

3門窗玻璃破壞，外部抹墻和內(nèi)部隔墻受損1 ～1.50 .5～1

4門、窗、隔墻損壞;0 .5～1

露天裸露礦爆破時，一次爆破的炸藥量不得大于20kg，并按下式確定空氣沖擊波對掩體內(nèi)避炮人員的安全距離：

式中 RK——空氣沖擊波對掩體內(nèi)人員的最小安全距離(m);Q—一一次爆破的炸藥量(kg)。

對于藥包爆破作用指數(shù)n<3的爆破作業(yè)，對人員和其他被保護對象的防護，應(yīng)首先核定個別飛石和地震安全距離，當需要考慮空氣沖擊波的防護時，由設(shè)計確定。

(三)爆破沖擊波的防護

在露天和地下礦山開采爆破時，可采取限制一次起爆的炸藥量、分散裝藥、使炮泥堵塞良好、采用毫秒微差爆破以及加強覆蓋層等措施。對于爆源附近區(qū)域、重點保護對象，采取如下防護措施：

(1)井下爆破時，修筑人工阻波墻。已廣泛應(yīng)用的有巖石(礦石)、緩沖型(垛式)、木垛和混凝土阻波墻，防波排柱，活動(柔性)阻波墻和專用防爆阻波墻等辦法防護。

(2)露天爆破時，可采用構(gòu)筑防爆堤、阻波墻和防沖屏等措施。

三、爆破飛石及防護

爆破飛石產(chǎn)生的原因是：炸藥爆炸能量消耗于介質(zhì)的破碎后，還有多余的能量作用在碎石塊上，使碎石塊獲得足夠的動能，以一定速度拋出。露天礦爆破，尤其是二次破碎大塊的爆破，難免有石塊飛散得很遠，對爆區(qū)附近人員、牲畜造成傷害，并打壞設(shè)備、設(shè)施和建筑物等。飛石的安全距離與爆破參數(shù)、巖石性質(zhì)、炸藥性能與數(shù)量、填塞質(zhì)量、地形條件和地質(zhì)構(gòu)造等有關(guān)。根據(jù)上述因素，在爆破作業(yè)中必須充分考慮安全的前提下，確定飛石的安全距離。按照《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定，露天礦進行各種爆破時，人員與爆破地點的安全距離不得小于表8—5所示。對設(shè)備或建筑物的飛石安全距離，由爆破設(shè)計而定。

井下爆破安全距離要考慮設(shè)備距工作面的距離，如風(fēng)筒、鉆裝設(shè)備和各種管道設(shè)施等以及起爆操作人員掩護地點情況，由礦山企業(yè)根據(jù)實際情況而定。

露天礦爆破使用表8—5安全距離的規(guī)定時，還必須注意以下事項：

(1)沿山坡爆破時，下坡方向的飛石距離應(yīng)加大50%。

(2)同時起爆或毫秒延期起爆的裸露爆破藥量(包括同時使用的導(dǎo)爆索藥量)不應(yīng)超過20 kg;

(3)為防止船舶駛進危險區(qū)，應(yīng)在上、下游最小安全距離以外設(shè)置警戒和信號。