空气冲击波的破坏等级:
声效应的破坏情况:
爆炸空气冲击波的危害范围受地形因素的影响。遇有不同地形条件可适当增减。例如,在狭谷地形爆破,沿沟的纵深或沟的出口方向,应增大50%一100%;在山坡一例进行爆破对山后影响较小,在有利的地形下可减少30%一70%。 为了减少爆炸空气冲击波的破坏作用,可以从两方面采取有效措施:一是防止产生强烈的空气冲击波;二是利用各种条件来削弱已经产生了的空气冲击波。空气冲击波的强弱与药包在岩石中爆破时爆炸能量有多少转化为空气冲击波能量有关。如果能尽量提高爆破时爆炸能量的利用率,减少形成空气冲击波的能量,那么就能最大限度地降低空气冲击波的强度,若合理确定爆破参数,避免采用过大的最小抵抗线,防止产生冲天炮;选择合理的微差起爆
方案和微差间隔时间,保证岩石能充分松动,消除夹制爆破条件;保证堵塞质量和采用反向起爆,防止高压气体从炮孔口冲出。这些措施都能有效地防止产生强烈的空气冲击波。对露天爆破来说,除了采取上述措施以外,还应大力推广导爆管起爆或电雷管起爆,尽量不采用高能导爆索起爆。在破碎大块时尽量不要采用棵露药包爆破;合理规定放炮的时间,最好不要在早晨、傍晚或雾天放炮。 三、结束语
在工程爆破过程中,必然会产生公害影响,因此,要尽量将爆破的无用效应减少到最低,以保护人身的安全,减少环境的污染,实行文明、安全、绿色的施工爆破。 参考文献:
[1]黄正平著,爆炸与冲击电测技术,[M]国防工业出版社,2006
[2]齐景狱,隧道现代爆破技术[M].北京:中国铁道出版社,1995.
1引 言
水 电工 程开挖爆 破会 产生一 系列 的爆破有 害效应 ,包括地震波、冲击 波 、飞石 、粉尘 、噪声 、有害气体等 ,其中空 气 冲击 波 会对 建 筑 物 、人和 环 境 造 成 危害 。根据来源的不 同 ,空气 冲击波 可来 自空气 中、 岩土 内和水 中。炸药 在 空气 中爆 炸 , 爆轰 波 直 接 传播 到空气 中形成 空气 冲击波 ; 炸药在 岩土 内爆炸 , 爆炸 气体 冲 出形 成空气 冲 击波 ;炸药 在 水 中或 水 下 岩 土 内爆 炸 , 爆炸 气体溢 出水 面形成空 气 冲击波 。
爆破产 生空气 冲击波 的原 因 , 大体 有 以下几种 :
(1)裸露 在地面 上 的炸 药 、导爆 索 等的爆 炸产生的空 气冲击 波 。 (2) 炮孔 填塞 长度 不 够 、填塞质 量 不 好 ,炸药爆炸高 压气体从 孔 口冲出产生 空气 冲击 波 。
(3) 因局部抵 抗线 太小 ,沿该方 向冲 出的高压 气 体 产生空 气 冲击 波 。
(4) 大量炮 孔爆 破 时 , 由于起 爆 顺 序无 法 控 制 , 导致许 多炮孔 的抵抗 线 变 小 ,甚至裸 露 造成 的空 气冲击波 。
(5) 在断层 、夹层 、破碎 带 等 弱面 部 位 高压 气 体 冲出产生 空气 冲击波 。
(6) 大型硐 室抛掷爆 破 时 , 鼓包破 裂后 冲 出的气浪, 以及 在河谷 地 区大 爆 破 气 浪形 成 “活” 塞状 压 缩 空 气 ,形成空气 冲击 波 。
装 药量 、炸药性 质 、岩体性 质 及构 造 、炸药 与 介质匹配关 系 、填塞状 态 、爆破 方式 、起爆 方法 等 是 影响空气 冲击波强 度 的主要 因素 ,另外气 候 条件 ,如风向、 风速 等也会 影响空气 冲击 波的强度 。
对 于巷道 中传播 的空 气冲击波 特性 , 虽不 像大气
中有空 间耗 散效应及 受气流条 件 的影 响 ,但由于它们推动巷道里空 气一起运 动 , 当其克 服巷道 表面糙 率引起的摩擦 阻力 , 使巷道 中空气受 到绝热压 缩而 导致温度升高等 , 冲击波 将不 断 消耗 能 量 ,尤其 是巷 道 的断面变化 、转弯 变 向、不同类 型 的巷 道交 接更 替 等发 生 的局 部 阻 力 ,也将 使 冲击 波 的传 播 特性 相 应有 所 改变 。具体讲 ,巷道空气 中的冲击 波传 播特征如下 :
(1) 冲击 波 超 压 沿 直 线 巷道 传 播 时 的 衰减 。冲击 波超 压在 爆 区附近 巷道 衰减 最快 ; 当距 离稍 远 时 ,冲击波 的衰减要 比在 空 气 中 的 衰减 慢 些 ; 当巷 道 断 面一定 时 ,冲击 波 超压 衰 减 率 主 要 取决 于 巷 道 表 面的糙率 , 糙率 高 则衰减 快 ;反之 亦然 。
(2)冲击波 超压通 过 巷道 分 岔 与 转 弯变 向时 的衰减 率 ,高于沿 直线 巷道 传 播 的衰 减 率 。 冲击 波通过巷 道分 岔 口时 , 则其 超 压沿 岔 口各 自向前 分 流传播并 衰 减得 比未分岔 时更严重 。冲击 波 通过 转 弯变向巷道 时 ,其超压也 会减弱 。试验 表 明 , 通过单 向转弯变 向时 ,波阵面超压 略有 降低 ; 而通过 双 向转 弯变向时 ,则超压 大为降低 。
(3) 巷道断面的缩小和扩大均对 冲击波超压 带来明显影 响 。当巷道 断面 突然 由大变 小 时 冲击 波 在此情况下将 出现一个反射面并产生一个 压缩空气层 , 此层 向小断面 巷道流动时 ,会产生 比大断 面超压要 大的冲击波 ; 当冲击波 突然 由小 断面巷 道进入 大断面巷 道时, 由于波 阵面迅 速扩大 , 其超压很 快减小 。
(4) 冲击 波冲量 随巷道糙 率 、 断面 尺寸 的变化 规律 。巷道表 面糙 率越 大 ,则冲击 波 冲量 衰减越 快 , 反之亦然 ; 巷道 断面愈小 ,冲击波 冲量衰
减 愈快 ,反之亦然;巷道发生转弯 、交叉变化 ,冲击波 冲量衰减 变大 。
(5) 冲击 波沿 巷道 传 播 时 的正 压 区作 用 时 间大约是大 气 中的1.3倍。
5 空 气 冲击 波 的控 制 和 防 护措 施
工程 爆破 产 生 的空 气 冲击 波 ,对工程是毫无用处的。 当空 气 冲击波 与 爆破地 震 波 、飞石 、有害气体等 混 杂在一 起 时 ,它不 仅 消 耗 掉炸 药爆 炸 大 量 的有用 能 量 ,而且 还 对 建 筑 物 、人员 和 环 境 造 成 诸 多 危 害 。为 了将 空气 冲 击 波 的 危 害 降低 到 最 大 限度 ,必须采取 切实有 效 的 防护措 施 。以下是 长 江科学 院在 多 个工 程 中总结 的空气 冲击波控 制 和 防护 措施 :
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