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大规模岩土爆破的特点与安全管理

添加时间:2019-01-02 11:03

  摘    要: 为预防及控制大规模土石方爆破施工中的各类安全生产事故, 采用了安全系统工程理论及方法, 并结合广西地区大规模岩土爆破施工安全管理经验, 对大规模土石方爆破中涉及的安全问题进行了分析研究, 并提出了相应的应对措施。

  关键词: 大规模岩土爆破; 爆破安全; 应对措施;
 


 

  Abstract: In order to prevent and control all kinds of safety accidents in large-scale earthwork blasting, the safety system engineering theory and method are adopted in this paper. Based on combining with the safety management experience of large-scale earthwork blasting construction in Guangxi area, the safety problems involved in large-scale earthwork blasting are analyzed and studied, and the corresponding control measures are proposed.

  Keyword: large scale blasting in soil and rocks; blasting safety; countermeasures;

  0、 引言

  安全, 是工程建设不可回避的主要话题。改革开放以来, 我国经济实力不断增强, 我国工程技术人员在水利水电行业、采矿业、建筑业、交通设施建设行业等领域取得了骄人的成就, 爆破作业作为基础设施建设的一把利刃, 在加快了我国工程建设步伐的同时, 凸显出许多问题[1]。我国高度重视工程爆破作业的安全管理工作, 许多年以来, 民用爆炸物品主管部门及工程技术人员通过不懈的努力提出了多种爆破施工安全管理模式, 早在1984年就颁布了《民用爆炸物品管理条例》, 对民用爆炸物品的使用及爆破作业人员的培训考核做了明确规定, 为了提高爆破安全技术水平2011年修订了全国工程爆破技术人员统一培训教材及考核题库, 推动了我国工程爆破行业的发展[2]。但是, 由于大规模岩土爆破涉及爆破、力学等相关的学科众多, 面临的施工难度较大, 我国大规模岩土爆破施工过程中经常发生各类安全生产事故。为了控制及减少安全生产事故的发生, 采用安全系统工程的相关理论对大规模岩土爆破作业中的危险有害因素进行分析研究, 并根据近几年来相应的监管经验, 提出具体的应对措施。

  1、 爆破安全现状

  爆破作为特种行业的一类, 具有较大危险性, 一旦发生意外, 常常造成群死群伤的安全生产事故, 例如2008年10月16日宁夏爆破事故造成16人死亡、48人受伤, 2010年山西7·31事件造成17人死亡、7人重伤、68人轻伤, 2018年6月5日辽宁本溪发生炸药爆炸事故共造成12人死亡、2人失踪、10人受伤[3]。随着科技的不断进步, 民爆物品在安全性上得到了较大提升, 各省市加强了对民用爆炸物品、爆破作业单位及爆破作业人员的监管力度。近年来, 爆破安全生产事故总量虽有下降, 但重大安全生产事故时有发生, 安全形势依然十分严峻。因此, 加强对爆破施工作业的安全管理, 规范管理民用爆炸物品储存库及爆破施工现场, 积极创新、推进爆破新技术的应用、实施、推广, 保障爆破施工安全势在必行。

  2、 大规模岩土爆破特点及要求

  2.1、 大规模岩土爆破特点

  岩土爆破是利用炸药爆炸的能量对岩土介质做功, 以达到土石方快速开挖的工程目的, 大规模岩土爆破即为爆破土方量大、爆破用药量大、一次起爆炮孔数目多等特点的岩土爆破。在大规模岩土爆破作业区, 爆破环境要求较高, 且爆破作业的时间限制较大, 爆破作业的组织工作协调难度较大[2];且在城镇大规模岩土爆破作业时, 爆破新技术的应用十分重要, 根据爆破区域距离被保护建构筑物的距离远近, 严格控制爆破产生的有害效应, 应采用相应的技术手段减弱爆破有害效应对周边建 (构) 筑物、施工人员及设施设备的影响;且由于大规模岩土爆破区域施工周期紧张, 周围挖运及清渣车辆较多, 爆破前警戒工作开展难度较大。

  2.2、 大规模岩土爆破要求

  岩土爆破作为一种涉爆的高风险特种行业, 外部环境特定且内部环境复杂, 大规模岩土爆破安全管理涉及的环节众多, 如何准确地分析及掌握大规模岩土爆破中的危险有害因素, 是爆破安全风险管理的重点, 为了确保大规模岩土爆破施工的安全, 在爆破作业的各个环节应严格遵守《爆破安全规程》 (GB6722-2014) [4]、《民用爆炸物品安全管理条例》、公安部从严管控民用爆炸物品十条规定、广西公安机关民用爆炸物品安全监管工作规范等国家及行业相关规定, 且应合理采用安全管理学及安全系统工程相关理论, 系统地从人员、物料、环境、管理及工法五个方面分析大规模爆破作业中的危险有害因素, 进而采取有效的技术措施消除相应隐患, 保障爆破作业的安全实施。

  3、 大规模岩土爆破安全管理

  为了分析及控制大规模岩土爆破施工中的危险及有害因素, 应在严格遵守国家及行业相关标准规范的同时, 积极主动地从人员、物料、环境、管理及工法五个方面入手, 即从爆破从业人员管理、民爆物品管理、环境因素、爆破作业安全管理及爆破施工工艺工法等方面消除潜在隐患, 保障施工安全[5]。

  3.1、 爆破从业人员管理

  为了规范管理工程爆破作业活动, 保证工程爆破作业的安全与质量, 爆破作业人员应严格按照《爆破安全规程》 (GB6722-2014) 及民用爆炸物品安全管理条例等相关法律法规的要求, 并且须按照公安机关监管部门批准的作业级别、作业范围、资质等级等相关要求进行爆破作业活动。

  现场爆破作业应合理配备爆破作业人员, 至少应配备与工程爆破等级相对应的爆破工程技术人员、合理数量的爆破员、保管员、安全员及第三方爆破监理人员, 爆破监理人员及安全员应在爆破作业现场进行全程跟踪监督, 及时制止违法、违章及冒险作业。爆破作业人员应熟悉各自的岗位职责, 熟练掌握各岗位操作规程, 首次取得爆破员从业资格的人员应在经验丰富的爆破员指导实习3个月后方可准许其独立进行爆破作业活动, 爆破作业人员须持证上岗, 严禁无证人员从事爆破作业[6]。

  爆破作业前应做好安全技术交底工作, 企业应适时对其涉爆人员进行安全培训教育、及时进行技术总结交流以进一步优化改进爆破参数, 进而保证爆破安全及爆破效果, 爆破从业人员也应该定期进行爆破新技术交流学习以更好地掌握工程爆破技术的发展方向。

  3.2、 民爆物品管理

  大规模岩土爆破安全管理的重点为民用爆炸物品的安全管理, 认真做好民爆物品的采购、运输、储存、使用及清退回库的各环节安全管理工作, 未经许可任何单位及个人不得进行民爆物品的生产、销售、购买及运输等活动, 不得进行爆破作业。民爆物品的生产、销售和购买、运输、储存及爆破作业必须严格遵守《民用爆炸物品安全管理条例》、《爆破安全规程》 (GB6722-2014) 等相关法律法规及行业标准的规定。对于大规模岩土爆破应合理安排所需民爆物品的种类及数量, 领用当班民用爆炸物品时应核对其品种及数量是否正确, 做好交接台账, 当班未使用完的民爆物品应及时清退回库, 现场需临时存放民爆物品时, 要在具备安全条件的地点设置存放点, 且应设专人管理、看护, 爆破器材及炸药搬运时严禁雷管炸药混放, 严禁采用大型机械暴力搬运, 爆破作业现场严禁烟火及使用通讯设备[7]。

  雷管作为工程爆破的主要起爆器材, 严格控制雷管的使用及流向在民爆物品管理中具有重要意义, 为全面实现民爆物品管理现代化, 应大力发展、推广数码电子雷管, 广西壮族自治区近年来在全国试点推广数码电子雷管起爆技术, 大大保障了爆破作业的安全, 也清晰地掌握了每一发雷管的使用情况, 这对全面实现民爆物品治理现代化具有较为重大的意义。

  3.3、 环境因素

  大规模岩土爆破作业前应提前对爆区周边环境现状进行走踏、勘察, 明确危及爆破作业安全的风险种类及消除隐患的技术措施。大规模爆破作业可能危及周边施工人员、建 (构) 筑物、公共设施安全的, 必须采取切实有效的技术措施对爆破所产生的振动效应、爆破飞石及噪音等有害因素进行控制, 大规模岩土爆破作业前应提前取得当地的水文气象资料, 如遇恶劣天气时应立即将所有爆破作业人员撤离爆破作业面, 所有人员应停止爆破施工作业。在爆破施工作业区临边作业时, 应合理设置安全警示标志及采取防止高处坠落的相应防范措施, 钻孔前应及时清理作业面及周边的危石、浮渣, 遇到溶洞、断层或软弱夹层时应做好标记或废弃此类炮孔, 严禁爆破区域内立体交叉作业, 爆破区域应设置警戒带严禁无关人员进入爆破施工区域。大规模岩土爆破需按照爆破设计在各路口或交通枢纽处设置警戒, 各警戒点确认安全的条件下方可发出起爆信号。

  3.4、 管理因素

  爆破作业单位应建立规范的管理制度、岗位职责及各工种的操作规程, 针对大规模岩土爆破工程, 须制定具体的爆破施工方案、明确各爆破作业人员的工作与责任, 定期对员工进行安全技术交底、法制教育及岗位技术培训, 确保各从业人员具备从事大规模爆破的技术及安全防范能力, 定期对所进行的爆破施工项目进行交流总结, 以进一步提高爆破作业的安全水平及爆破效果。爆破作业单位应建立一人一档制度, 加强对从业人员的安全管理, 且须认真仔细做好民爆物品使用台账, 预防民爆物品丢失, 有民用爆炸物品储存库的, 应在人防、物防、技术防范、犬防等方面满足规范要求。

  3.5、 施工工艺

  大规模岩土爆破具有爆破土方量大、爆破用药量大、一次起爆炮孔数多等特点, 进行爆破施工时, 应制定合理的爆破施工工艺, 图1为典型的大规模岩土爆破施工工艺流程图。

  (1) 红线区域内的待爆破岩土层上部有表土、植被、碎石等覆盖时, 钻孔施工前应提前进行清理。
  (2) 测量放线, 由工程技术人员画定开挖边界, 再根据现场岩体出露情况, 测量并标定炮孔位置, 根据开挖高度标记每个炮孔钻孔深度。
  (3) 钻孔过程中, 技术员应对所钻凿的炮孔进行核验, 发现炮孔偏斜、堵孔等现象, 需立即进行补孔、清孔, 爆破前应进行清孔, 确保孔深达到设计要求。
  (4) 装药施工作业时必须持有爆破员证的人员方可进行, 除爆破员和指导作业的爆破工程技术人员外, 其他人员禁止进行装药作业, 装药应使用木质或竹制炮棍。现场起爆体应有爆破员制作、搬运及填装, 装药卡孔时, 若未放置起爆体时可采用pvc管或竹竿等非金属材料进行处理, 一旦炮孔装入起爆体后, 严禁以任何方式暴力冲击、挤压起爆体, 同时不得拔出或硬拉起爆药包中的雷管脚线。
  (5) 装药结束后, 由有经验的爆破员或爆破工程技术人员进行网路连接, 连接完成后进行检查, 确保每一发雷管都可靠的接入了起爆网路中。网路连接完成后, 必要时再在炮孔口压上沙袋进行防护。

  图1 爆破施工工艺流程图
图1 爆破施工工艺流程图

  (6) 所有人员撤离爆破区域, 并开始进行警戒工作, 确认安全后, 由现场负责人倒计时, 发出起爆信号, 由爆破员负责起爆。爆破完成后, 规定时间后, 方可进入检查, 确认安全后方可解除警戒, 如发现盲炮等现象, 应立即处理后方可解除警戒。

  4、 结论

  由于大规模岩土爆破作业的危险性及特殊性, 通过上述分析可知, 为了预防及控制大规模岩土爆破施工作业中安全生产事故, 应从人、物、环、管、法几个方面采取相应的管理及技术措施。

  (1) 人员:应加强对爆破作业人员的安全培训教育、法制教育及岗位技术培训、交流, 确保其具有从事大规模岩土爆破的基本技能及安全防范技术, 现场安全员及第三方爆破监理应全程跟踪、监督, 及时制止违法、违章及冒险作业行为。
  (2) 民爆物品:加强对民爆物品的监督管理, 认真做好民爆物品台账登记工作, 现场严禁暴力搬运雷管及炸药, 严禁雷管炸药混放, 为了推进民爆物品治理现代化, 应努力发展数码电子雷管起爆技术且可以在全国推广实施。
  (3) 环境因素:爆破施工现场应管理规范, 及时排除作业面的危岩及浮渣, 临边等危险区域应设置醒目的警示标志, 爆破施工前应探明被爆区域的地质、水文情况, 对于存在溶洞、断层、破碎带的炮孔应减弱装药, 严禁恶劣气候条件下冒险作业。
  (4) 管理因素:爆破作业单位应为爆破作业人员配备合理的劳动保护用品, 须建立民爆物品台账, 严控民爆物品流向, 且应定期对从业人员进行继续教育培训。
  (5) 技术因素:制定合理的爆破施工工艺、工法及安全操作规程, 按照爆破设计进行钻孔、装药、堵塞、连线等工作, 且应严格遵守《民用爆炸物品安全管理条例》及《爆破安全规程》 (GB6722-2014) 等相关法律法规及行业标准的规定。

  5、 工程应用

  南宁伶俐机场项目位于青秀区伶俐镇, 该工程建设占地规模约为2000亩, 建设目标为水陆两用国内通用机场。南宁伶俐机场良和溪改道工程岩土爆破施工属于大规模岩土爆破, 具有每次爆破用药量大、土方开挖量大、一次起爆炮孔数量多 (每次采用500发左右高精度数码电子雷管) 等特点。根据现场勘查, 爆破区域周边环境良好, 300m范围内无村庄民房及其他重要保护建筑物, 批准该项目设计采用深孔结合浅孔的松动控制爆破施工方案, 采用“密打孔、少装药”的布孔及装药原则, 使用“孔间微差”的起爆网路, 严格控制单段起爆药量, 确保爆破安全。

  该工程严格从人、物、环、管、法五个方面做好相应工作, 施工期间未发生安全生产事故、爆破效果良好。该项目涉爆人员均通过爆破作业培训并考核合格后上岗作业, 每次爆破作业前进行安全技术交底及岗前安全教育, 现场配备了足够数量的爆破员、保管员、安全员、一名中级爆破工程技术人员、第三方爆破工程监理技术人员、当地公安监管执法人员2名, 执法民警、安全员及监理人员全程跟踪监督爆破作业活动, 未发现有违法、违章作业;爆破作业期间台账登记完善, 民用爆炸物品使用及流向清晰, 该工程数码雷管的应用, 既使公安监管工作更为便捷、可靠, 也保证了爆破施工的安全;爆破现场环境简单, 场地平整较为规范, 根据现场踏勘, 场地沿线未发现对场地稳定性有明显影响的崩塌、滑坡、溶洞等不良地质, 爆破作业均选择在天气状况良好的状态下进行;现场管理十分规范, 从业人员业务技能及安全意识较强, 均规范佩戴分色马甲及安全帽等劳保用品;技术方面, 从业人员技术水平较高, 现场爆破作业各个环节均严格按照设计要求进行施工作业, 现场作业均满足爆破安全规程及监管部门的相关要求。

  该工程在监管部门的严格要求及爆破施工单位密切配合下, 采取了较为系统的安全技术保障措施, 施工期间未发生任何安全生产事故, 爆破效果良好。

  参考文献:

  [1]张勤彬, 程贵海, 徐中慧, 等.爆破飞石事故定性定量分析及对策研究[J].化工矿物与加工, 2018 (4) .
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  [3]钱守一.HHT在爆破振动信号处理中的应用研究[D].中南大学, 2012.
  [4]GB6722-2014, 爆破安全规程[S].北京:中国标准出版社, 2014.
  [5]谭钦文, 徐中慧, 等.安全系统工程[M].重庆大学出版社, 2014.
  [6]爆炸物品安全监管执法手册[M].群众出版社, 2014.
  [7]爆炸物品安全监管常用执法规范选编[M].群众出版社, 2014.