0 引言
硐室爆破(又稱大爆破)是將大量炸藥裝入硐室或巷道中進(jìn)行爆破的方法。它具有一次爆破力量大、施工工期短、成本低、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著等優(yōu)點(diǎn),在礦山、鐵路、交通、水電、建工等部門土石方集中在開控工程中應(yīng)用廣泛。我國是進(jìn)行硐室爆破最多的國家之一,萬噸級炸藥的爆破已有2次,千噸級的10余次,百噸級的達(dá)100余次。百噸炸藥量以下的爆破次數(shù)就更多了。由于硐室爆破一次裝填起爆的炸藥量很大,所以施工中的危險性也很大,特別是裝填作業(yè)這一環(huán)節(jié),要完成大批量炸藥的搬運(yùn)與裝填,實(shí)現(xiàn)起爆裝置與炸藥的結(jié)合,一旦出現(xiàn)差錯,將會形成意外爆炸及爆破失控等事故,對爆破作業(yè)人員及爆區(qū)周圍居民、建筑等將會造成極大危害。
裝填作業(yè)中,往往工區(qū)臨時道路條件差,前后排、上下層之間交叉作業(yè)情況多,還不可避免地要在坑道內(nèi)進(jìn)行大量施工,在此條件下搬運(yùn)裝填炸藥對作業(yè)人員的行為及照明、用電等都有極嚴(yán)格的要求。此外,裝填期間為了避免不利天氣的影響,減輕保安工作壓力和防止炸藥過期失效(大部分工程使用銨油炸藥,其保質(zhì)期僅15天),要求裝填工期盡可能短,這就使這一作業(yè)過程存在時間緊、任務(wù)重、勞動強(qiáng)度大、作業(yè)人員多、管理難度大等諸多不利因素。因此在硐室爆破裝填作業(yè)中必須有完善的安全對策。
1 嚴(yán)密組織
硐室爆破裝填作業(yè)前,應(yīng)成立工程指揮部,統(tǒng)一指揮大爆破的各項工作。為方便管理,杜絕事故,作業(yè)人員應(yīng)按工作特點(diǎn)分組并建立明確的崗位責(zé)任制。據(jù)筆者多次參加硐室爆破設(shè)計與施工的經(jīng)驗,指揮部下一般設(shè)立技術(shù)、施工、安全保衛(wèi)、醫(yī)療救護(hù)、科研觀測、器材供應(yīng)、后勤接待等職能部門,其主要職責(zé)如下:
指揮部:由爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人和當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)負(fù)責(zé)人分別任正副指揮長,再配以若干成員組成。其職責(zé)是:制定大爆破的各項工作計劃,發(fā)布各種安全制度;審批設(shè)計修改文件;領(lǐng)導(dǎo)與協(xié)調(diào)各職能部門的工作;查詢裝填期間當(dāng)?shù)貧庀筚Y料;對施工人員進(jìn)行安全教育,監(jiān)督和檢查施工安全;發(fā)布起爆和警戒解除命令;協(xié)調(diào)社會關(guān)系。
技術(shù)組:參加硐室驗收,并根據(jù)驗收結(jié)果調(diào)整設(shè)計;繪制裝藥、堵塞結(jié)構(gòu)圖及起爆網(wǎng)路連接圖;提交爆破器材及堵塞材料用量表;試驗與驗收爆破器材;對裝填質(zhì)量進(jìn)行檢查與驗收,檢查爆破效果并提交技術(shù)報告。
施工組:負(fù)責(zé)清理修整導(dǎo)硐、藥室與工區(qū)臨時道路;加工起爆體與網(wǎng)路材料;檢查標(biāo)定電源及儀表;提交施工所需機(jī)具與材料清單;運(yùn)送爆破器材及堵塞料;進(jìn)行裝藥、堵塞、網(wǎng)路連接、網(wǎng)路監(jiān)測并做好記錄;修建起爆站并按指揮長命令起爆。
安全保衛(wèi)組:按安全規(guī)程的要求負(fù)責(zé)監(jiān)督施工安全,嚴(yán)格制止違章作業(yè);發(fā)放通行證,負(fù)責(zé)裝填期間現(xiàn)場保衛(wèi)工作;發(fā)布安民告示,負(fù)責(zé)警戒區(qū)內(nèi)人員撤離及爆破前后危險區(qū)內(nèi)建筑物的安全狀態(tài)調(diào)查。
器材供應(yīng)組:負(fù)責(zé)各種爆破材料、施工機(jī)具及用品的購買、運(yùn)輸、保管、發(fā)放、回收工作;現(xiàn)場臨時設(shè)施的修建和拆除。
醫(yī)療救護(hù)組:準(zhǔn)備救護(hù)車輛、器材和藥品;組織搶救人員,一旦發(fā)生事故立即投入搶救。
科研觀測組:準(zhǔn)備觀測儀器,觀測起爆情況、爆破效果及爆破危害效應(yīng),編寫觀測報告。
后勤接待組:負(fù)責(zé)工程宣傳報導(dǎo),接待和安排來賓參觀、食宿和交通。
各部門人員應(yīng)合理配備,明確崗位和責(zé)任,非搶險情況下不得隨意抽調(diào),各項工作必須在指揮部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,有條不紊地進(jìn)行。
2 充分準(zhǔn)備
充分準(zhǔn)備,清除隱患,是保證大爆破裝填工作安全順利進(jìn)行的基礎(chǔ),應(yīng)特別做好如下幾方面關(guān)鍵性的準(zhǔn)備工作。
2.1 硐室驗收與標(biāo)定
硐室驗收應(yīng)由設(shè)計、施工和測量人員共同進(jìn)行。包括危石處理、對不穩(wěn)定的頂板與邊幫進(jìn)行加固;清除硐室開挖過程中遺留的殘眼、金屬物及障礙物;挖好水溝,排除積水;用電爆網(wǎng)路時,還必須進(jìn)行硐內(nèi)雜電檢測。硐室驗收另一主要內(nèi)容是核實(shí)藥室容積與坐標(biāo),核實(shí)最小抵抗線的大小與方向。據(jù)此設(shè)計人員對原設(shè)計進(jìn)行修改,確定各藥室的實(shí)際裝藥量與堵塞尺寸,并繪制出裝藥、堵塞、起爆網(wǎng)路分解施工圖,經(jīng)指揮部審批后分發(fā)于有關(guān)施工和檢查負(fù)責(zé)人。
各硐室的裝填作業(yè)負(fù)責(zé)人,應(yīng)根據(jù)分解施工圖在硐內(nèi)巖壁上用記號筆或紅油漆作出醒目的標(biāo)記,標(biāo)明裝藥段、堵塞段的起始位置,標(biāo)明正起爆體、負(fù)起爆體的安放位置。
2.2 爆破器材檢驗
對大爆破所用的爆破器材必須進(jìn)行認(rèn)真的檢查與檢驗,核實(shí)其規(guī)格、型號與有效期限,檢驗其性能與質(zhì)量,決不能把質(zhì)量低劣、過期、失效等不符合規(guī)定要求的產(chǎn)品用于硐室爆破,否則后果難以想象。如1957年1月22日,廣東某鐵礦進(jìn)行小型硐室爆破,起爆體內(nèi)裝已過期5個月的毫秒電雷管,并外綁火雷管,起爆后兩個藥室中的一個延遲25分鐘爆炸,當(dāng)場炸死10人,重傷1人,輕傷2人。因此裝填前對爆破器材的嚴(yán)格檢驗切不可忽視。
通常起爆器材檢驗的主要內(nèi)容包括:雷管起爆導(dǎo)爆索和炸藥性能的現(xiàn)場檢驗,導(dǎo)爆索起爆炸藥能力的檢驗以及優(yōu)質(zhì)炸藥起爆鈍感炸藥的檢驗,炸藥殉爆試驗和爆破漏斗試驗,起爆系統(tǒng)使用工具與儀表的檢驗,1:1的起爆網(wǎng)路試驗。
2.3 起爆體加工
起爆體是起爆系統(tǒng)的核心裝置,裝填時隨炸藥一起裝于藥室中,必須于裝填前按起爆網(wǎng)路施工圖的要求加工好,并與其相配的電線、導(dǎo)爆索一同分硐編號,按發(fā)放順序存放,統(tǒng)一保管。
起爆體一般用1cm厚的木板,做成可裝20kg左右炸藥的長方形木箱,其作用是防止炸藥受壓鈍化及拖拽導(dǎo)線或塌管意外爆炸。正起爆體加工時,應(yīng)將雷管緊綁在導(dǎo)爆索結(jié)上,導(dǎo)爆索結(jié)固定在起爆箱中間,不使其活動,當(dāng)藥室中主體炸藥為銨油炸藥時,應(yīng)采用防油導(dǎo)爆索。加工時要特別注意防止將藥粉撒落在電線接頭處,避免線頭氧化銹蝕而造成拒爆事故。整個起爆體作防水處理。在無須分段的小型硐室爆破中,可只加工副起爆體(無雷管),用導(dǎo)爆索引至硐口或堵塞段外再接雷管起爆。據(jù)筆者實(shí)踐體會,該方法不僅加工起爆體簡便快捷,而且在裝填時也更為安全。
2.4 氣象預(yù)報資料查詢
雷雨天氣是對裝填作業(yè)最不利的因素。雷電引起的早爆事故很多,如1992年8月27日下午5時35分,在深圳市鹽田港工地就曾發(fā)生一起雷電將10個條形藥室中的一個藥室引爆,造成15人死亡的特大事故。下雨則會使包裝不良的藥包浸濕或受潮,造成半爆或拒爆事故,同時也增加了山道上背運(yùn)炸藥人員的勞動強(qiáng)度和危險。因此裝填作業(yè)前應(yīng)同當(dāng)?shù)貧庀蟛块T取得聯(lián)系,查詢天氣預(yù)報情況,將裝填時間選在天氣晴好的一段時間內(nèi)。如在雷雨季節(jié)施工, 應(yīng)采用非電起爆系統(tǒng)。
裝填期間也應(yīng)密切關(guān)注氣象變化情況,有雷電時,應(yīng)停止裝填,將導(dǎo)線做妥善處理后,人員迅速撤離到安全區(qū)域。
2.5 施工人員組織培訓(xùn)
硐室爆裝填作業(yè)時間短,所需勞動力多,大多數(shù)工程請民工隊或部隊?wèi)?zhàn)士參加,而這些人員缺乏對爆破器材性能的了解,缺乏大爆破的基本知識,安全意識不強(qiáng)。因此裝填前必須對其進(jìn)行安全教育,進(jìn)行必要的裝填作業(yè)知識與技能培訓(xùn)后方可上崗。參加施工的爆破員和炸藥倉庫保管員則必須持有公安機(jī)關(guān)頒發(fā)的爆破作業(yè)資格證。
3 精心施工
裝填作業(yè)必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計的要求進(jìn)行,決不允許出現(xiàn)漏裝錯裝、漏接錯接、漏堵假堵的現(xiàn)象。
3.1 裝藥
裝藥時必須明確各藥室的總裝藥量,條形藥室的每米裝藥量,不同品種的炸藥量及其碼放位置。裝藥硐口應(yīng)設(shè)一名專職人員記錄入硐炸藥的品種和數(shù)量,做到裝藥量準(zhǔn)確無誤,對入硐的各種炸藥及其它材料的先后順序要妥善安排,避免藥室內(nèi)堆放混亂,影響操作而出現(xiàn)錯裝。藥袋(箱)之間相互緊巾,起爆體周圍安放威力較高的炸藥。藥室有涌水時應(yīng)做防水處理,底板可用木板墊起,上鋪油毛氈上。硐內(nèi)照明可用36V電或絕緣手電筒,禁止使用明火,采用電爆網(wǎng)路時,在正起爆體裝入前應(yīng)撤出照明線路,改用絕緣手電筒照明。裝藥期間,現(xiàn)場負(fù)責(zé)人應(yīng)進(jìn)行檢查并在裝藥完畢后簽字驗收。
3.2 堵塞
堵塞的作用是防止能量損失,減少飛石破壞,保障炸藥爆炸后爆堆能達(dá)到預(yù)期的堆積形態(tài)。堵塞時應(yīng)保證堵塞長度和質(zhì)量,特別注意防止破壞起爆網(wǎng)路。
堵塞料一般用砂、土、巖碴等比重較大的材料,事先按設(shè)計用量用編織袋裝好碼放于硐口附近。堵塞作業(yè)體力勞動強(qiáng)度很大,運(yùn)輸與碼放人員應(yīng)勤換班,注意防止人員疲勞時偷工減料,堵成花墻、空頂、空段特別是堵塞任務(wù)實(shí)行承包的情況下,圖快圖省力往往會影響堵塞質(zhì)量,裝填作業(yè)負(fù)責(zé)人必須加強(qiáng)檢查,同時結(jié)合硐外準(zhǔn)備堵料的剩余量加以核實(shí),如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,必須搬開重新堵塞,切實(shí)做到把標(biāo)定的堵塞段堵嚴(yán)堵實(shí)。有涌水的藥室堵塞時,應(yīng)留好排水孔。
3.3 網(wǎng)路敷設(shè)
硐室爆破的起爆網(wǎng)路有電爆網(wǎng)路和非電起爆網(wǎng)路兩大類,工程中都必須敷設(shè)成復(fù)式。電爆網(wǎng)路包括純電爆網(wǎng)路和電爆與導(dǎo)爆索混合網(wǎng)路,它便于隨時監(jiān)測,做到心中有數(shù),因而應(yīng)用廣泛。非電起爆網(wǎng)路包括導(dǎo)爆索網(wǎng)路、導(dǎo)爆管網(wǎng)路和導(dǎo)爆管與導(dǎo)爆索混合網(wǎng)路,它無法檢測導(dǎo)通情況,但其設(shè)計計算簡單,抗電干擾能力強(qiáng),近幾年來在工程環(huán)境越來越復(fù)雜的情況下應(yīng)用逐漸增多,特別是在雷雨季節(jié)使用具有無比的優(yōu)越性。如1994年6月廣西防城港螞蝗嶺50萬m立方米山體大爆破,裝填期間遇到3次臺風(fēng)暴雨襲擊,使用導(dǎo)爆管與導(dǎo)爆索混合網(wǎng)路,有效地保證了13個藥室近500t炸藥的安全裝填與可靠起爆。
網(wǎng)路施工最重要的是保證起爆體安放與連接使用不出差錯,接頭連接牢固可靠。因此各硐室施工人員必須明確本硐室的起爆體個數(shù)、編號、所裝雷管段別、安放位置及連接材料的根數(shù)、長度、連接對象、接頭位置與保護(hù)方式,對電爆網(wǎng)路還必須熟知施工各個階段的線路電阻值。為了防止錯接漏接,應(yīng)實(shí)行一人操作一人監(jiān)督登記的工作制度。操作時應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)網(wǎng)路連接必須按從里到外的順序進(jìn)行。
(2)電爆網(wǎng)路硐內(nèi)線路必須選用優(yōu)質(zhì)銅芯線,禁止使用鋁芯線和裸露線,接頭經(jīng)打磨除銹用電工接頭法連接,并用絕緣膠布纏好。在潮濕有水地段,接頭不得觸地或浸在水中。每個堵塞段開始、結(jié)束都必須檢查電陰值,確認(rèn)無誤方可進(jìn)行下一工序。
(3)雷管與導(dǎo)爆索連接及導(dǎo)爆索間的連接,應(yīng)按傳爆方向正向連接,搭接長度不少于15cm,切口用防水膠布包扎;導(dǎo)爆索拐彎應(yīng)成鈍角;交叉?zhèn)鞅膶?dǎo)爆索用20cm厚的砂土包隔開;導(dǎo)爆索引爆導(dǎo)爆管,最好十字搭接,并把導(dǎo)爆索附近的導(dǎo)爆管用膠管或膠布保護(hù)起來。
施工各環(huán)節(jié),都必須認(rèn)真檢查,做到與施工分解圖完全一致后,裝填作業(yè)現(xiàn)場負(fù)責(zé)人方可向指揮長匯報,等待發(fā)布主線連接電源或起爆器的命令。