爆破飛石公害己經成為爆破工程中最為嚴重的潛在事故因累之一。統計資料表明，由於爆破飛石而造成的人員傷亡、毀壞廠房和住宅、砸壞機器設備等爆破事故，在我國已上升到占整個爆破事故的15%；在國外，如日本，其事故率已高達30%左右。爆破飛石的表現形式，分析了爆破飛石產生的原因和運動規律，在此基礎上提出了爆破飛石的防護措施。
基本介紹
- 中文名：爆破飛石
- 外文名：Blasting slungshot
- 實質：爆破工程
- 地位：嚴重的潛在事故因累之一
內容介紹,產生原因,參數計算,控制方法,
內容介紹
（1）布孔參數：抵抗線小，則易於在抵抗線方向上產生飛石；
（2）起爆順序：先起爆炮眼會為後爆的炮眼創造臨空面，因此，起爆的先後與參數飛石也有直接關係。
以上兩種情況，一般會產生側向飛石，一般第一排先爆孔比較容易產生飛石。如果第一排炮眼的抵抗線比較小，這要進行藥量的驗算，但要做細緻的工作，測出第一排每個孔的孔口實際抵抗和孔底實際抵抗。如果在抵抗線方向還有個別薄弱處，則還需要測處其位置及實際抵抗線大小，必要時需要分段間隔裝藥。
一般如果是垂直孔，則飛石水平飛出；如果是傾斜炮眼，則飛石因有一個拋射角，會飛的較遠，需要注意。
（3）堵塞長度：堵塞長度過短或堵塞質量不好，易於在孔口產生飛石。一般控制堵塞長度近似等於一倍抵抗線。堵塞長度增加，則產生飛石的機會降低，但表面大塊一般會增加；為了不增加大塊，在炮眼堵塞長度不增加的前提下，孔口壓沙袋1~2個對於控制和減少飛石效果明顯。
產生原因
1、客觀因素——地質條件多變
大多數情況下爆破對象是岩體，由於岩體具有各向異性和不均勻性的特點，常常隱含著節理、裂隙、斷層、軟弱夾層等結構面，在爆破前很難完全掌握岩體的每個細節。這些結構面與岩石相比屬於薄弱部位，破碎時需要的炸藥能量較小，而炸藥在炮孔中布置很難顧及到每個弱面的存在。因此，炸藥在岩體中爆炸後，爆生氣體會從這些薄弱部位首先衝出，夾帶著個別碎塊形成飛石。
2、設計存在缺陷
設計方面的缺陷也是產生飛石的重要原因，歸納為以下幾點：
(1)爆破性質選擇有誤。如對於露天深孔鬆動爆破，爆破作用指數選擇過大，將大大增加產生飛石的機率。
(2)最小抵抗線選擇不當。最小抵抗線方向是岩石阻力最小的方向，也是最易產生飛石的方向。當最小抵抗線選擇過小時，炸藥爆炸後，只用一部分能量就足以破碎抵抗線方向的岩石，多餘的能量將破碎後的岩塊向前拋擲，產生更多更遠的飛石。當最小抵抗線選擇過大時，炸藥產生的能量不足以克服抵抗線方向岩石的阻力，但爆炸能量總要釋放出來，所以這時就容易從孔口衝出(露天台階爆破)，隨之而來的是飛石。
(3)填塞長度不足。設計的填塞長度不足時，填塞物不足以抵擋高溫高壓氣體的衝擊，瞬間從炮孔中衝出，這樣不但減少了爆生氣體作用於岩石的時間，而且會產生大量的飛石。
(4)起爆順序選擇不合理。起爆順序不當時，先起爆的炮孔會引起後起爆炮孔的抵抗線等參數變化。這種變化不利時，如抵抗線變得過大或過小，同樣會產生飛石。
(5)延期時間確定不合理。微差起爆是一種比較先進的爆破技術，合理的設計和施工，能減少飛石的產生，但是炮孔的間隔時間過長或過短的話，都容易產生飛石。
(6)炸藥量過多。如爆破介質為花崗岩、石英砂岩、石灰岩等容重較大的介質時，介質吸收炸藥能量的能力較弱，降低波動能量的作用也小，可以用於克服慣性運動的炸藥能量就相應較多，所以產生飛石較多，距離較遠。在其他條件相同的情況下，裝藥量越大，爆破飛石就越多，飛石飛行距離就越遠。
3、施工管理不到位
(1)鑽孔產生偏差。沒有嚴格按照爆破設計的孔位、孔深進行鑽孔，超過了誤差允許範圍。如抵抗線變大或變小，容易產生飛石；孔深過大，超量裝藥，也會產生更多的飛石。
(2)裝藥量過多。如設計時選擇使用銨油炸藥，但在裝藥前，發現炮孔中有水，改用乳化炸藥，但裝藥長度沒有改變，導致裝藥量過大，將會產生飛石。
(3)抵抗線發生變化。露天台階爆破時，如果鑽孔前是壓渣，按估計的位置進行鑽孔。而在實施爆破裝藥前已經清渣，並且抵抗線與預估的相差較大，如果不適當調整裝藥量，也將會產生飛石。
(4)填塞不合格。填塞長度不足，或是填塞質量不高，如填塞物中夾帶碎石、填塞物密實度不夠，都會產生飛石。
(5)覆蓋質量差。露天淺孔爆破時，炮孔覆蓋質量不合格和炮孔周圍的碎石也是引起飛石的原因之一。
參數計算
爆破飛石的產生機理非常複雜，還難以用數學分析方法準確地計算其參數。個別飛石的飛行參數與爆區地形、地質條件、爆破參數、填塞質量和氣候條件等因素有關，對於拋擲爆破個別飛石的飛行高度和距離可按下列公式計算：
式中，H為個別飛石飛行的最大高度，m；l為個別飛石飛行的水平距離，m；vo為初速度，m/s；α為飛石拋射角，(°)；g為重力加速度，m/s2。
當在斜坡地形進行爆破時，如山坡角度為β，則沿山坡下方的飛石最大距離為：
式中，l′為個別飛石最大距離，m；β為山坡坡角，(°)：
在工程實踐中，飛石的飛行高度和距離是很難確定的，因此，人們根據大量的實際工程資料，提出了如下的經驗公式：l=20kn2W (4)
式中，l為個別飛石的飛行最遠距離，m；n為爆破作用指數；k為係數，與地形、風向等因素有關，一般取1．0～1．5；W為最小抵抗線，m。
控制方法
在露天爆破中，產生爆破飛石是難免的。但是，必須將產生的爆破飛石控制在允許的範圍之內，否則將會給人民的生命財產造成威脅。因此，在爆破過程中，應該及時做好飛石的預防及防護措施。
1、減少飛石產生的措施
(1)在滿足工程要求條件下，要選取相對合理的最小抵抗線。最小抵抗線的選擇是控制飛石產生的關鍵因素之一，也是最有效的技術措施。
(2)必要時，可採用小孔徑分散裝藥、不耦合裝藥和反向起爆。大量實踐表明，小孔徑爆破比大孔徑爆破產生的飛石少。反向起爆能使爆生氣體作用時間更長，破碎岩體更充分，並能夠減少爆破飛石。
(3)調整局部裝藥結構。因鑽孔施工誤差使最小抵抗線過小時，或是鑽孔遇到斷層、軟弱夾層時，應調整裝藥結構，如採取間隔裝藥，減小單孔裝藥量，避免飛石的產生。
(4)保證炮孔填塞長度和質量。炮孔填塞要有一定的長度，一般取1倍的最小抵抗線長度。填塞要密實、連續，填塞材料中應避免夾雜碎石，填塞時要邊填邊搗，不能將炮孔填塞到孔口再搗固。如果炮孔中有水，為了避免衝天炮，填塞料最好用5～10mm的碎石子或石粉。
(5)根據地質條件和孔網參數確定合理的起爆順序和最佳的延期時間，將爆破飛石控制在允許範圍之內。
(6)精確計算和控制炸藥量。對於特定的地質條件，裝藥量最終決定了爆破效果和爆破有害效應的控制程度。因此，應根據現場實際情況，選取與岩石相對應的炸藥單耗，準確計算每個炮孔的裝藥量，裝藥量不得隨意增減，尤其不能增加裝藥量。
2、覆蓋措施
爆破點周圍環境比較複雜時，要使用潮濕的草墊、裝土的草袋、膠皮帶鏈、鐵絲網等對炮孔甚至整個被爆破對象進行必要的覆蓋。
3、合理設定警戒區
露天岩土爆破時，個別飛石對人員的安全距離見表1。設計時應參考表1中的值來確定爆破警戒範圍。在此範圍內不得有任何人員，且讓所有無關人員遠離警戒線，起爆時堅守在警戒線上的爆破警戒人員要在能抵禦飛石衝擊的避炮棚內。
