贵州六盘水红桥新区工业园区爆破盲炮原因分析及预防措施

贵州六盘水红桥新区工业园区爆破盲炮原因分析及预防措施

根据贵州省航运局的要求，选择距离市区5公里的赤桥新区进行平波测量，并确定园区内建设晓波区。通过招标,贵州新联爆破工程有限公司中标,并实施岩土爆破施工。在爆后清碴时,发现部分炮孔产生盲炮并留有残药,以致爆破质量差,而且给爆破安全带来隐患。国内准噶尔宝山露天矿大爆破多次发生孔内导爆管雷管拒爆的事故;2008年10月16日,宁夏大峰矿羊齿采区因采区内部有残药,在清挖的过程中不慎引爆导致重大安全事故。据南非矿业与能源部门(DME)统计,30%～40%的爆破伤亡事故是由于盲炮未能有效识别和处理不当造成的。盲炮若不及时处理,时间一长,地貌遭到破坏,则找不到盲炮位置,更难排查。随着渣石运往异地,影响面更大,将长期留下隐患,危及人们的安全。所以,在工程爆破中,应尽量采取措施,预防拒爆。1孔口爆破能力六盘水市红桥新区地处喀斯特地形地貌,爆破区域岩层复杂多样,岩层分布不规则。基岩为泥炭岩或灰白色中粒石灰岩,泥炭岩层之间往往有1层或多层松散堆积的泥炭砂岩,而石灰岩以孤石居多,孤石之间夹杂着黏土。岩性蓄水性能高,在清挖甚至钻孔过程中已渗水,表面有一层0.5～1.5m黏土层覆盖,黏土下泥炭岩硬度较低,而石灰岩硬度较高。此爆破区域地形起伏延绵,每次爆破孔数60～110个。钻凿孔径89mm,孔网参数3m×3m,最大孔深10m,最小孔深3m,炸药单耗为0.28kg/m3。孔内7m脚线14段位导爆管,孔外5m脚线5段位传爆管,起爆管为8号瞬发电雷管。采用孔内ϕ70mm岩石乳化炸药、散装膨化炸药或混装铵油炸药,孔口电雷管正向起爆,起爆药包为直径70mm岩石乳化炸药,实行排间微差分段爆破。由于该地中深孔爆破区域地质地形与其他露天矿有所区别,受地质地形影响因素多且复杂,爆破器材性能明显降低,发生爆破事故的可能性就随之加大,施工安全也显得尤为重要。2产生盲炮的主要成因从盲炮的现场调查分析来看,爆破器材质量、起爆网路连线特别是地质条件是产生盲炮的主要诱因。经数据统计,2011年7月15日—8月30日期间,该工程曾出现9起盲炮(见表1),给后续施工带来严重的安全隐患。2.1孔内导爆管拒爆爆破器材是否可靠是导致盲炮的原因之一,具体包括雷管、线路、炸药及起爆电源等因素。从上述盲炮产生的原因分析,发现有2发孔内导爆管脚线穿爆而孔内炸药未爆,收集该导爆管并进一步分析,发现导爆索断药或药量少,雷管起爆能力不足,起爆后炸药达不到稳定爆轰,致使爆轰中断,产生残爆和爆燃。该工程使用的导爆管主要由2家生产厂家提供,其中有一厂家导爆管质量欠佳,在其他地方使用偶尔也曾出现导爆管拒爆现象。这2发断药产生拒爆的导爆管就是来自于该厂家。2.2拒爆情况分析雷管脚线漏连、联接不规范是发生拒爆的主要原因。本工程平均每次爆破70个炮孔,爆区规模大、且工作台阶面凹凸不一,不便于检查,网路中的隐患不易发现,发生拒爆的几率随之增大。据现场观察,绑扎胶布黏力不足致使后一排拒爆、网路漏连1发、导爆管脚线折伤1发。从3次导爆管拒爆过程分析,第1次拒爆是由于绑扎胶布黏力不足,夏季气温较高,胶布变软,对接处传爆管与连接管脱离,致使1排15发导爆管均未引爆;第2次网路漏联拒爆,是由于线路连接作业不认真,联线错误或忘记联线产生漏炮,而联线以后,又未经详细检查;第3次导爆管脚线折伤拒爆,可能是由于装药或网路联接过程中不慎踩砸摆放在硬岩尖口上的导爆管引起。2.3储岩的出现该工程是典型的喀斯特多山溶岩地貌,地势崎岖,泥炭岩或石灰岩中夹着泥岩,存在很多裂缝,且富含水分。由于地质条件的特殊性,工程爆破中盲炮的产生常常受到地质因素的影响,并且已成为该工程盲炮产生的最主要因素。(1)岩缝中的溢水该矿山岩土主要为泥炭岩和石灰岩,中间夹杂着松软的页岩和泥岩,孔内多有水积蓄或孔壁潮湿。即使在干旱的时期,在清渣过程中常常遇到岩缝中溢水。混装铵油炸药或粉末状膨化硝铵炸药常常因孔内有水受潮降低爆速甚至失效,爆破出现大量浓黄烟就是因炸药受潮所致,在爆后清渣过程中会发现因受潮而未爆的炸药。(2)特殊爆破条件下的再装溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,溶洞是该矿山经常遇到的特殊爆破条件。往往爆破技术员在装药过程中才发现溶洞,此时,用塑料袋将溶洞堵塞后填渣一定长度后再装药。为此,落入溶洞内的炸药没有起爆药包而未爆,便形成了残药。(3)裂缝传播的速率及传播时间由于岩层断裂,形成了天然裂缝,特别是岩层地表下层裂缝较多。据现场观察发现,有2发盲炮分布在裂缝处,这意味着盲炮与裂缝的存在有一定的联系。处在同一裂缝内的若干炮孔中,最先起爆的炮孔会通过裂缝向后1排炮孔传播一种作用力,若裂缝里是空气,则作用力是高压气,若是水,作用力是高压水,若是其他充填物,则就是充填物流。长沙设计研究院曾测试炮孔裂缝中的传播速度,裂缝传播速度最快为475m/s,最慢为219m/s。假设按试验中最慢速度219m/s计算,则先爆炮孔产生的作用力通过裂缝传播到2、3、4排的时间分别为13.7、27.4、41.1ms,其传播时间都小于相应的延时时间50、10、150ms,则表明通过裂缝传播的作用力到达的时间较延时炮孔起爆的时间要早。如果作用力足够大的话,就完全可能使相邻炮孔在裂缝处的炸药压实而导致盲炮。从2011年8月15日产生盲炮的地质条件来看,该炮孔正处在第3排的一个1.5cm宽的裂缝带,经清渣后,发现导爆管引爆而炸药被压实未爆。3从岩渣认识到爆破由于本工程工期短工程量大,盲炮的处理既误时误工又增大成本。因此要提高工程爆破的经济效益,对盲炮的预防是关键性工作,应引起足够的重视。针对六盘水红桥新区多山积水溶岩地貌爆破条件的特殊性,根据以上对导致拒爆盲炮的原因分析,为降低类似拒爆盲炮事件发生的几率,施工中采取了相应的预防措施。(1)择优选择爆炸性能优良的爆破器材,杜绝使用不合格的爆破器材,避免同一爆破网路使用不同厂家生产、不同批次的电雷管。(2)装药前要认真把炮孔内的岩渣清干净,避免在装药过程中岩渣堵孔炸药拒爆。包扎药包时必须将起爆雷管插入起爆药包中心并系牢固,避免在送药包入孔时雷管脱离起爆药卷。向孔内装药和封泥时要小心谨慎,脚线要紧贴孔壁,防止把药卷压实或把电雷管脚线折断、绝缘皮破损而造成网路不通。将导爆管均匀包贴于激发管周围,再用绝缘胶布包扎牢固,包扎层数不少于2层电工绝缘胶布。每组被激发的导爆管根数不宜超过10根。在连接地表导爆管时,应使导爆管展直,避免抵近雷管部位30cm区域内出现急弯曲或折叠,绑扎端头必须与传爆端大于或等于90°,否则起爆雷管的高温飞片很可能会切断导爆管从而造成拒爆。由于非电起爆网路不能用仪器检测其准确性,连线后,在整个现场进行逐地逐孔检查,防止网路出现接触不良、漏连、错连、被人拉断或矿岩砸断线路等情况。检查完毕,相关人员应撤离炮区,以避免不小心碰断导爆管,造成炮孔全拒爆。(3)操作人员必须细心操作,发现异常情况立刻停止作业,并及时汇报。若遇到有水或潮湿的炮孔,应使用抗水炸药;若遇到溶洞,应立即停止装药,以便查找溶洞的位置,并将起爆药包插入之前投放的药卷中后,用塑料袋将有溶洞的一段炮孔堵塞,并用岩渣回填50cm长后分段装药;若是遇到裂缝,应尽量避开相邻炮孔在同一裂缝面,或在同一炮孔内以裂缝面为界上下部装药用同段雷管起爆。4提高操作人员的素质要