水利水电工程爆破危险源分析及对策

爆破作业在水利水电工程施工中应用广泛，在方便施工生产，加快施工进度，节约成本等方面起到了重要作用，但是，爆破安全也是一个不容忽视的问题。爆破作业是一项危险性很大的施工作业过程，具有技术含量高、不可预见因素多及作业环境复杂等特点。尽管随着爆破技术的进步及爆破经验的不断积累，水利水电工程施工爆破事故比以往大为减少，但仍时有发生，造成了一定的人员伤亡、财产损失及环境破坏，负面影响很大。要杜绝爆破事故，就必须认真全面分析造成爆破事故的根源，采取消除爆破事故根源的措施，才能做到从事后处理转变为事前控制，做到预防为主，防患于未然。为此，本文从水利水电工程爆破作业的危险源入手，分析可能引发爆破事故的危险源，并提出相应对策，通过有效控制爆破危险源，避免和减少爆破事故的发生。

施工爆破危险源分析

水利水电工程施工爆破常见的危险源有爆破飞石、爆破地震效应、空气冲击波、水中冲击波、雷电、高压电磁场、杂散电流、有毒气体、盲炮、过期火工材料处理等，但不同的爆破作业类型、爆破作业环境，其危险源有所不同，需要结合具体的爆破作业进行分析。特殊类型或特殊环境下的爆破作业，也会产生不常见的危险源，如水下或靠近水域实施爆破作业造成的水击波、涌浪等。人们对水利水电工程施工爆破危险源的分析认识，随着技术进步和爆破经验的积累，正在逐步走向深入、全面。



1.爆破飞石
水利水电工程施工爆破作业中，因爆破飞石引发的事故在爆破事故中所占比重最大。引发爆破飞石的因素很多，如爆破类型、爆破环境、爆破规模、爆破介质体等，但总的来说，爆破飞石引发事故主要有以下3方面的原因。
一是爆破药量、单耗等爆破参数超过设计值，导致爆破飞石超出安全范围。如某单位在某工地基坑爆破拆除一混凝土基座时，爆破飞出的大量混凝土块砸到距炮区200m左右的起重机，造成起重机的起重臂杆件、消音器、支腿油缸等受损,直接经济损失约10万元。经调查分析，主要原因是爆破作业的单耗过大，爆破设计单 耗为0.3～0.4kg/m3，而实际爆破的单耗为0.6kg/m3，比设计值翻了近1倍。
二是未按设计要求对炮区采取必要的覆盖防护措施。当爆破部位距离建筑物或设备、设施较近时，为阻挡爆破飞石，一般采取在炮孔部位覆盖沙袋、钢丝网等防护措施，以降低爆破能量，减少爆破飞石。如某单位在某工地大坝基坑23#坝段实施爆破作业时，爆破飞石将距离炮区约60m的两台钻机及排架砸坏，钻机被砸报废，排架被砸垮。经查看现场和调查分析，爆破设计时已考虑到控制爆破飞石的措施，除了从爆破参数上实施控制外，设计还要求在炮孔上覆盖两层沙袋，然后再覆盖一层钢丝网。但实施过程中没有严格按设计要求落实防护措施，只在爆破部位覆盖了一层沙袋，致使爆破飞石砸坏了钻机和排架。
三是爆破警戒工作不到位。爆破作业前，实施安全警戒是确保安全的重要环节，如果警戒工作不到位，在爆破过程中，人员、车辆误入炮区，或爆破警戒区内的人员、设备未及时撤离，后果将非常严重。如某单位在某工地进行23#～24#机组挡水墙拆除爆破作业时，由于警戒工作不到位，警戒区内设备、人员在爆破前未撤至安全地带，一辆载人大客车停在距炮区不足100m处，大客车内一人头部被爆破飞石砸中死亡。
2.爆破地震效应
爆破过程中，爆炸能量的很大一部分将以地震波的形式向四周传播，导致地面震动，并会造成炮区附近地面及地面上的物体颠簸和摇晃，产生爆破地震效应。如果爆破药量大，炮区距离建筑物较近，会在一定程度上对建筑物造成损坏。如某工程在开挖高峰时，爆破药量较大，一般每次爆破药量都在30多t，且在进行分段时，单段起爆药量多超过了单段设计药量。因此，爆破产生的地震效应相当明显，将距炮区300m左右的房屋屋顶、墙壁多处震裂。因此，在进行比较大的爆破作业前，要充分考虑爆破地震效应，减少和避免爆破地震效应对建筑物造成的损坏。
3.雷电引发早爆事故
由于雷电具有极高的能量，会在闪电的一瞬间产生极强的电磁场，如果电爆网路遭到直接雷击或雷电的高强磁场的强烈感应，就极有可能发生早爆事故。如某单位采用电力起爆的方式实施爆破，在完成装药和网络联接后，人员正向炮区外撤离，突然发生雷电，雷电击中炮区，4个炮孔发生爆炸，造成正在向炮区外撤离的人员中，2人死亡，1人重伤。又如某单位在某工地110kV高压线下的道路开挖施工时正值下雨，某单位在完成非电爆破装药和网络联接后，准备联接引爆电雷管，由于高压强磁场的作用，致使引爆电雷管发生爆炸，所幸的是尚未联接起爆网络，否则后果不堪设想。可见，在雷雨天气或在高压电磁场的环境下，采用电力起爆的方式进行爆破作业，危险极大。
4.过期火工材料的处理
过期火工材料仍具有很大的危险性。对过期火工材料进行销毁处理时，必须在完成相应审批程序，制定可靠的销毁处理方案，有安全保证措施的情况下，按规定程序和要求进行销毁，否则有可能造成人员伤亡。如某单位有6200发非电毫秒雷管过期，拟将过期雷管装入准备爆破的炮孔内，在爆破过程中将过期雷管销毁。在过期雷管装入炮孔过程中，由于冲击和挤压，造成已装入4个炮孔内的110发过期雷管起爆，2名炮工当场死亡，另有4人受伤。
5.爆破过程中产生涌浪
靠近水域实施岩土爆破时，爆破岩土倾入水体将产生涌浪，其危害很大。如果爆破前没有认真分析涌浪这一危险源，或没有采取可靠控制措施，将造成严重的后果。如某单位在进行大坝左坝肩爆破时，装药量3.5t，爆破方量约为8000m3，爆破后产生的5000余m3石碴瞬间倾入距大坝左坝肩下部70余m的河内，河内立即产生了近8m高的巨大涌浪，且涌浪以极快的速度顺河流向上游传递，将300m外的5名避炮人员卷入河中，致使3人死亡，2人重伤。经分析，造成该起事故的主要原因是，爆破设计时没有考虑到会产生涌浪，反映了爆破设计人员相关知识和经验不足。在水利水电工程施工爆破过程中，之所以产生如此巨大涌浪，是因为该河流较窄小，此前在该部位陆续几次小的爆破产生的石碴已将该河流截住，形成了水坝，水坝前形成了水深约5m，宽约10m的水塘，水流已通过导流洞过流。该次爆破量较大，5000余m3的土石方从高处倾泻下来，产生巨大的冲击力，且因河水已被截住，巨大的冲击力只能向上游传递，因此产生了巨大的涌浪。该起事故也说明，在特殊作业环境下实施爆破作业，可能产生不常见的危险源，对这种情况应引起足够重视。

控制爆破危险源
的主要对策措施

分析出水利水电工程施工爆破危险源后，还必须制定和落实相应的控制措施，使危险源得到有效控制，进而避免爆破事故的发生。
1.强化培训教育，提高爆破作业人员的技能和水平爆破事故的主要原因是什么？通过对275起爆破事故的分析，其中人的因素造成的爆破事故占91.7%，爆破器材、爆破技术和其他目前尚未认识的因素造成的爆破事故占8.3%。要控制水利水电工程施工爆破危险源，减少或避免爆破事故，必须加强爆破作业人员的培训教育，事先掌握和分析真正的爆破危险源发生在哪里，会产生哪些后果，怎样采取预防措施。爆破作业人员必须参加专业培训，取得相应资格，才能上岗作业，否则不得从事爆破作业。爆破单位应定期组织爆破安全培训教育，如组织观看安全录像，讲解爆破理论知识，进行爆破实际操作示范讲解，组织爆破事故案例分析等，增强爆破人员的爆破知识和安全知识。同时，对爆破作业人员应建立考核机制，对爆破知识技能达不到要求，安全意识差的爆破作业人员，经培训后，仍达不到考核要求的，应禁止其从事爆破作业。通过强化培训和考核，要求爆破技术人员做到专业性强，技术过硬，能够全面分析和发现危险源，制定有效措施，编制出科学、合理的爆破设计；爆破施工人员安全意识强，爆破技能精湛，能够严格按《爆破安全规程》及爆破设计要求实施爆破作业。
2.严格爆破设计，为爆破安全提供保障
科学、合理的爆破设计是爆破安全的基本保障，是规范和指导爆破作业的重要依据。爆破设计人员应具备相应资质，具有相应的爆破理论知识和实践经验，并对其爆破设计负责。爆破设计前，设计人员应对爆破区域进行查看，了解爆破对象和爆破区域周围环境、建筑物及设施等，全面分析爆破作业的危险因素。设计时，要充分考虑爆破地震效应、爆破飞石等危害因素，通过计算确定相应的孔深、孔距、单耗等爆破参数，确定爆破分段情况及最大单响药量，绘制爆破网络图。同时，在爆破设计中要确定爆破安全警戒距离，提出爆破的安全防护措施和相关的注意事项。爆破设计中对每项危险源，都要提出可靠的控制措施，对一些特殊的爆破作业或特殊作业环境下的爆破作业，可能产生危害后果严重或不常见的危险源，应组织爆破及安全方面的专家进行论证，共同分析和论证爆破危险因素及其可能产生的危害，在此基础上，制定爆破危险源的专项控制措施。另外，在爆破工程施工过程中，发现爆破作业环境发生变化时，应及时修改爆破设计或采取补救措施。为确认爆破设计是否科学、合理，是否满足爆破要求，还必须对爆破设计实施严格的审批制度。爆破设计一般要经技术、安全等相关部门的审批，有监理单位对爆破项目实施监理的，爆破设计还需经监理审批。审批人员应对爆破设计进行全面的校核及验证，检验爆破参数是否合理，安全是否满足要求等，对满足要求的爆破设计，审批人员应签字确认。为保证爆破作业人员了解和掌握爆破设计的内容，爆破前须向爆破作业人员交代清楚爆破参数，爆破网络联接要求，爆破作业的危险源及控制措施，其他注意事项等。
3.规范爆破作业程序，落实爆破危险源控制措施



爆破作业过程中，必须按爆破设计及《爆破安全规程》的要求进行装药、堵塞、联网、警戒及起爆作业，认真落实爆破设计中提出的爆破危险源控制措施。爆破前还应获取气象信息，如遇雷雨天气，应停止爆破作业或采用非电起爆系统。为防止爆破地震效应对建筑物的危害，必要情况下，应选取监测点，对爆破震动进行监测，并根据监测情况调整爆破参数，避免爆破震动造成周围建筑物损坏。严格执行爆破作业程序，爆破前应在爆破作业面的显著位置设置警示标志(如一面红旗)，提示该部位将实施爆破作业；在装药过程中，无关人员应提前撤出炮区，严禁在爆破作业现场携带及使用手机、对讲机等电子设备；炮孔周围的石块、杂物等应清理干净，防止堵塞炮孔；导爆索装入炮孔后，不得任意切割，严禁对导爆索撞击或投掷任何物体；导爆索的引爆雷管应绑扎在紧靠孔口漏出的导爆索上并绑扎牢固；堵塞时，用黏土或细沙堵塞密实，禁止用石子堵塞炮孔，以防爆破时产生飞石；炮孔堵塞应密实，不留空穴，堵塞时必须特别小心，谨慎保护导爆索、导爆管，避免撞击炸药，损坏起爆网络；网络联接人员必须由有经验的炮工担任，并熟悉网络联接的技术要求，保障爆破网络连通。对爆破部位有覆盖防护要求的，应严格按照爆破设计的要求落实覆盖防护措施，阻挡爆破飞石。
做好爆破安全警戒是确保爆破安全的重要保障。爆破设计时，应周密策划，确定爆破警戒区域。爆破单位应通过在爆破作业现场设置明显的爆破警戒标识和设施，划出爆破警戒区范围，播放广播、拉警报等方式，做好避炮的提示和告知。爆破作业前，必须认真实施爆破安全警戒。安全警戒人员负责指挥爆破区域内的人员、车辆、设备撤离炮区，到达指定的安全位置，同时，阻止警戒区外的人员、车辆、设备进入炮区。水电工程爆破施工中，一般爆破施工区域较大，爆破周期较长，同时可能存在两个及以上爆破单位在同一区域实施爆破作业，因此，应设置专门的爆破指挥机构(如爆破指挥所)，对爆破作业进行统一指挥和协调，负责爆破警报系统的播报、维护及爆破作业申报，指挥在规定时间内起爆等。如某爆破单位为加强爆破管理，设置了爆破指挥所，成立了专门的警戒队伍，警戒人员穿统一警戒服装，佩戴警戒袖标，在每次实施爆破警戒前，由爆破指挥所组织警戒人员召开班前会，检查警戒人员数量及其着装情况，划分警戒责任区，强调警戒注意事项，再由警戒人员到自己的责任区内实施爆破警戒，使警戒工作做到人员到位及责任到位。
起爆后，爆破员应等待规定时间(如露天浅孔爆破等待5min，露天深孔爆破等待15min)后，进入爆破区检查有无盲炮，检查人员发现盲炮及其他险情，应及时上报或处理，处理前应在现场设立危险标志，采取相应的安全措施。处理盲炮前应定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，无关人员不准许进入警戒区。应指派有经验的爆破员处理盲炮，技术难度高及危险性大的盲炮处理，应由爆破工程技术人员提出方案，并经单位主要负责人批准后执行。如电力起爆发生盲炮时，应立即切断电源，及时将盲炮电路短路；导爆索和导爆管起爆网络发生盲炮时，应首先检查导爆管是否有破损或断裂，发现有破损或断裂的，应修复后重新起爆。盲炮处理后，要认真总结，为今后的爆破作业及盲炮处理提供经验。
如果火工材料存储时间过长，可能造成火工材料过期失效，应严格按规定进行销毁处理。必须在通过相关部门的批准许可，编制了处理方案，有可靠安全保证措施的情况下，方可对过期火工材料实施销毁。过期雷管、导火索、导爆索等火工材料的销毁一般采用爆破法，并选择在白天进行。销毁时应有专人负责组织指挥，由有经验的人员实施销毁作业，单位领导、爆破技术、安全及公安保卫人员都应参与，做到分工明确，各负其责。销毁处理前应做好安全警戒，根据爆破技术人员确定的警戒范围，安排警戒人员实施警戒，禁止一切无关人员和车辆进入危险区。过期火工材料销毁后，要进一步检查确认过期火工材料是否彻底销毁，如未彻底销毁，应研究制定新的处理方案，在完成相应批准手续后，按新方案实施销毁作业。
4.加强监督管理，严格执行爆破规章制度
实施爆破作业的监督检查是发现和解决有关爆破问题，消除事故隐患，促进爆破规章制度落实的必要手段。爆破单位应建立监督检查机制，安排熟悉爆破及安全知识的专职安全员对爆破作业进行监督检查。一是监督检查爆破设计情况，是否编制爆破设计方案，爆破设计及审批人员是否具备相应资质，爆破设计与爆破现场实际情况是否相符等；二是监督检查作业前是否按要求进行设计交底，爆破作业人员是否持证上岗，爆破作业程序是否符合规范及设计要求，是否按设计要求进行布孔、钻孔及验孔，装药量、相关爆破参数、分段、联网情况、炮孔堵塞等是否符合设计要求等；三是监督检查爆破危险源的防护措施是否落实到位；四是监督检查爆破警戒工作是否到位，警戒区内的人员、设备是否撤离；五是监督检查起爆后是否按要求查炮，如发现盲炮，盲炮的处理程序是否符合要求。监督检查中发现问题，当场能够解决的，要当场及时解决；当场不能解决的，应立即向爆破负责人报告，由爆破负责人安排解决，以保证爆破作业严格按《爆破安全规程》及爆破设计要求实施。

编辑 林 静