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一、爆破地震安全距离
爆破地震,是指炸药爆炸的部分能量转化为弹性波,在岩土中传播引起的震动。
爆破地震波,对爆区附近的地层、建筑物、构筑物,以及井巷和露天边坡产生破坏 作用。
爆破地震波强度的大小主要取决于使用炸药的性能、炸药量、爆源距离、岩石的性 质、爆破方法以及地层地形条件。为了最大程度地减小地震波的危害,应采取如下有效措施:
(1)爆破前应调查了解爆破区域范围内建筑物、构筑物的结构,露天边坡稳定状况, 井巷围岩稳定及支护等情况。
(2片艮据爆区的周边环境,采用减震爆破方法和控制炸药量,如微差爆破、缓冲爆 破、预裂爆破等爆破方法。
(3)爆破地震安全距离计算公式如下:
式中R——爆破安全距离(m);
Q炸药量(kg);
U——地震安全速度(cm /s);
m药量指数,取1 / 3;
k、a-——与爆破地点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数,可按表8 — 1选取。
岩 性
k
a
坚便岩石
50 ^150
1 .
3^1. 5
中硬岩石
150
-<250
1・
5^ 1. 8
软岩石
250
^350
1.
2. 0
(一) 爆破空气冲击波特性
空气冲击波波阵面上的压力决定于离爆破地点的距离与药包半径的比值、炸药爆炸 的比能和周围空气的压力。
对于保护爆区及周围居民区人员的安全,一般以超压作为依据,以允许超压来确定 安全距离。不同超压对人体的危害情况如表8 — 2所示。
等级
危害程度
超压AP
危害情况
轻微
0 . gq. 3
轻微的挫伤
2
中等
0 . 3^0. 5
听觉器官损伤,中等挫伤骨折
3
严重
0 . 5^ 0
内脏严重挫伤,可能造成死亡
4
根严重
>1 . 0
大多数死亡
注:当△?为(0.^0. 4)X105/m2时,气流速度达60~80m/s,夹杂着碎石加重了 对人体的危害。
各国常用动物试验结合爆炸事故中伤亡情况的分析来确定对人的允许超压。一般人 员不致受伤的超压△ p<0.M105N /m2。安全规程采用的允许超压,对作业者为0. 05x105 N /m2,对居民为 0. 02 x 105N /m2。
对建筑物,其易损部分为玻璃窗和顶棚抹灰。一般建筑物窗玻璃发生轻微破坏的超 压为(0 01~ 0. 5)x 105N /m2;门窗破坏,屋面瓦大部分被掀掉,顶棚部分破坏的超压 为(1. 15 — 0. 3) x 105N /m2;砖木结构完全破坏的超压大于2. 0x105NN /m2。安全规程 规定建筑物的超压取0. 01x105N/m2。
空气冲击波沿地下井巷传播时,比沿地面半无穷空间的传播衰减要慢,故要求的安 全距离也更大,如表8 — 3所示。
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(二) 空气冲击波安全距离
当抛掷爆破作用指数n>2时,空气冲击波对邻近建筑物具有较大的破坏力,其安 全距离按下式确定:
式中RB ——安全距离佃);
Qy——同期爆破的总数(kg);
kR ——安全系数,决定于抛掷爆破指数和保护建筑物的安全等级,如表8 — 4所示。
安全等级
被坏程度
抛掷作用指数
n =3
n = 2
绝对安全
5—10
2—5
牛别门窗玻璃遭到破坏
2^4
1, — 2
门窗玻璃破坏,外部抹墙和内部隔墙受损•
1 cy 1. 5
0 . 5-^L
门、窗、隔t削员i\
0.5—1
露天裸露矿爆破时,一次爆破的炸药量不得大于20kg,并按下式确定空气冲击波对掩 体内避炮人员的安全距离:
M = 25-/Q
式中Rk——空气冲击波对掩体内人员的最小安全距离(m); Q次爆破的炸药量
(kg)。
对于药包爆破作用指数n<3的爆破作业,对人员和其他被保护对象的防护,应首 先核定个别飞石和地震安全距离,当需要考虑空气冲击波的防护时,由设计确定。
(三) 爆破冲击波的防护
在露天和地下矿山开采爆破时,可采取限制一次起爆的炸药量、分散装药、使炮泥 堵塞良好、采用毫秒微差爆破以及加强覆盖层等措施。对于爆源附近区域、重点保护对象, 采取如下防护措施:
(1)井下爆破时,修筑人工阻波墙。已广泛应用的有岩石矿石)、缓冲型垛式)、木 垛和混凝土阻波墙,防波排柱,活动柔性)阻波墙和专用防爆阻波墙等办法防护。
(2)露天爆破时,可采用构筑防爆堤、阻波墙和防冲屏等措施。
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