和谐振速在减少采石场爆破振动“扰民与民扰”中的应用

2017-06-06 16:48:49.0 责任编辑:崔玮娜

侯臣三  张志翰

(山东鲁昊建设工程有限公司,山东济南,250031)

摘要:爆破振动产生的“扰民与民扰”,是爆破作业中经常遇到的一个比较棘手的难题,尤其是采石场的爆破作业属于一种累积爆破,“扰民与民扰”问题表现得尤为突出。、为减少“扰民与民扰”,我们在采石场爆破作业中坚持“以人为本”,采用“和谐振速”控制爆破振动,使投诉率较上年度下降了91.49%,“扰民与民扰”问题得到较好的斛决,确保了当地社会的和谐、稳定及采石场生产经营的正常进行,为构建和谐社会尽了一点微簿之力。

关键词:和谐振速;采石场;爆破振动;扰民与民扰

 

1引言

济南市长清区双泉镇有十七家家采石场,分布于五个山峪中,山峪内坐落着不少村庄,而且有不少村庄距离采石场较近,给爆破振动的控制增加了不少难度。2009年,因爆破振动引起的投诉达到120多次,对村民的正常生活、采石场的正常生产、政府有关部门的正常工作,都造成了很大干扰与影响,形成了一种“扰民与民扰”的不良局面,在一定程度上影响到了当地社会的和谐与稳定。 

为克服“扰民与民扰”问题,经过长期的探索、思考与论证,最终确立了“采用和谐振速降低爆破振动,减少扰民与民扰”的减振理念,使“和谐振速”与“建立和谐社会”、“和谐爆破”有机地结合起来,找到了一条解决爆破振动扰民的有效方法与途径,使“扰民与民扰”问题得到了较好地解决。

2和谐振速的由来与确立

自2005年起,山东鲁昊建设工程有限公司就在双泉镇为17家采石场实施统一爆破作业。为减少爆破振动对民房及村民带来的危害,公司严格按照《爆破安全规程》(GB 6722~2003)“爆破振动安全允许标准”进行操作,将安全允许振速控制在0.7~1.2cm/s范围之内。之前三四年,由于采石场不景气、爆破次数少,村民对爆破振动几乎没有什么反应。然而,随着济南市及周边地区建设项目的不断扩大、石子的畅销、用药量的增加,伴随而来的是村民对爆破振动的反应逐渐强烈起来,到采石场闹事、打投诉电话、到有关部门上访的越来越多,严重影响了有关政府部门的正常工作和采石场的正常生产,使扰民变成了民扰。为此,参照兄弟单位采用的0.6cm/s“不扰民振速”,采取了一些减振措施,虽然取得了良好的减振效果,但仍有一些不尽如人意的地方,有时装药起爆之后村民还是有不少意见。实践使我们认识到:虽然爆破振动速度已经降得很低,对村民的房屋也没有造成半点破坏,然而,由于村民维权意识的增强及对爆破振动要求标准的提高,只要爆破时门窗响动稍大,村民就会提意见甚至闹事。门窗响动稍大的根本原因就是质点振动速度还是有些偏大。

实践充分证明:我们通常使用的0.7~1.2cm/s“国家标准振速”,达不到村民满意,后来借鉴兄弟单位0.6cm/s的“不扰民振速”,村民还是不满意。

为最大限度达到村民满意,减少由此造成的扰民,我们把质点振动速度降低到0.4cm/s,并结合党和国家“构建和谐社会”的治国理念、中爆协提倡的“高效、安全、和谐爆破”精神,将其定名为“和谐振速”。

3和谐振速的含义与达到的基本指标

3.1和谐振速的含义

爆破时产生的地震波对村民的房屋不构成破坏,只是门窗轻微响动,室内静止中的个别人稍有感觉,不影响村民的正常生活。

3.2和谐振速应达到的基本指标

和谐振速应达到的基本指标有三条,即:与人和谐、与物和谐、与社会和谐。所谓与人和谐,就是爆破时只有室内少数静止中的人有感觉,多数人无感觉;所谓与物和谐,就是爆破时只是门窗轻微作响甚至不响,悬挂物不摆动;所谓与社会和谐,就是起爆后基本上无人投诉、无人上访。

4和谐振速提出的主要依据

(1)有关国家制定的允许质点振速与破坏标准,见表1。

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从表l可以看出,在五个国家制定的不同标准中,建议质点振动速度为O.6cm/s以内的占60%,相对而言,中国标准0.7~1.2cm/s的振速是最大的。因此,根据双泉镇的现实情况,参照多数国家的规定,确定0.4cm/s的标准,与多数国家的标准是相吻合的。

(2)欧洲爆破专家维斯提出的人的反应与质点振动速度之间的关系,见表2。

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从表2中可以看出,质点振动速度在0.2~0.5cm/s范围内,使人容易接受,若大于0.5cm/s以上,接受起来就有些困难。由此可以看出,采用0.4cm/s的标准既能使人容易接受,又符合“以人为本”的基本理念。

(3)中国地震烈度表见表3。

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    从表3可看出:烈度在2度时,地震波的峰值速度在0.2l~0.5cm/s之间,其现象是只有

室内个别静止中的人有感觉,其他人无感觉,房屋震害程度为“无”。因此,采用0.4cm/s的

标准,将爆破振动破坏程度控制在地震烈度2度范围内,是可取的。

    (4)有关专家提出的“累积爆破”质点振动速度应下降50%。依据国标0.7~1.2cm/s的规定,参照有关专家累积爆破振动速度应下降50%的提法,则为0.35~0.6cm/s。所以,取0.4cm/s的振速与有关专家的意见基本上也是相符的。

5实现和谐振速采取的几项主要措施

(1)积极引导采石场采用台阶开采,严格控制台阶高度。不规范的开采方式造成的炮孔过深、单孔装药量过大,是产生“扰民与民扰”的重要原因。双泉镇的采石场,虽然已建场四五年,但由于种种原因,几乎没有一家完全按照有关规程进行开采。再者我们在采石场钻好孔后只负责装药起爆,无法控制他们的开采方式及施工方法。一直持续到2009年,济南市安监局下决心对无台阶开采进行整治时,各个采石场才逐渐按照台阶开采方式进行施工。然而,由于过去的盲目开采,给台阶开采施工带来了不少难度,快者八九个月,慢者一年多,才能基本步入台阶施工的轨道。因此,台阶过高的困扰不是在短时期内就能解决的。此外,由于大多数采石场习惯了过去的掏采方式,现在突然改成台阶开采,短时期内还适应不过来,给爆破振动的控制带来很大困难。

为扭转这种被动局面,我们注重首先从思想上做好各厂家的工作。在组织他们学习有关法律法规的基础上,帮助他f『J分析掏采法施工容易造成的危害。在此基础上,反复讲明台阶开采的好处以及台阶高度确市的依据、原则和施行台阶开采的方法、步骤。并根据《金属非金属矿安全规程》(GB 14623—2006)的有关规定,结合双泉镇的现实情况,最终将台阶高度确定为14m以内,使炮孔深度由过上33m减少了19m。

(2)严格控制炮孔直径,减少单孔装药量。为达到0.4cm/s和谐振速的要求,在钻孔时严格控制炮孔直径,统一采用直径90mm的钻头进行钻孔,炮区内最深炮孔不得超过15m。这样,一个炮孔最多可装70kg炸药。使单孔最大装药量比过去的170.8kg减少了100.8kg,单孔用药量下降了59%。

(3)调整开采区位置,加大采石场与村庄之间的距离。如双泉十九采石场由于当时选址不当,造成与杜庄村距离太近的问题,经过多方沟通与协调,在征得地方有关部门同意的前提下,最终确定放弃开采区的东侧及东南侧,而向西及西南侧开采,调整后的开采区无形中向西移动了50多米,使爆区与杜庄之间的距离延长了23%,能降低振速0.1cm/s,为降振创造了良好的前提条件。

(4)严格控制一次总起爆药量,减少破坏威力。如前所述采石场的爆破作业是一种累积爆破,它对建筑物的破坏存在一种累积效应。当爆破次数达到几十次或上百次后,就可能对建筑物造成破坏。因此,在采石场这种特定的施工环境条件下,为确保村民房屋的安全,对一次总起爆药量进行控制是非常必要的。我们的做法是参照“里氏地震级别”来控制一次总起爆药量,见表4。

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众所周知,天然地震特点之一,就是一般小于2.5级的地震人无感觉。2.5级以上人有感觉。爆破地震类似于天然地震,两者之间虽有一些不同点,但也有不少相同之处。即:都是在释放能量;都能使地面产生振动;其能量达到一定规模都能造成危害。实践证明:在采用相同毫秒延时间隔的前提下,在某种条件下,一次总起爆药量的大小对保护对象的破坏是不一样的。总药量越大,其破坏威力就越大。其原因是由于大地的滤波作用,超过一定距离之后,地震波就会聚集在一起,对建(构)筑物形成一种破坏力。

因此,只有严格控制一次总起爆药量,才能减少爆破产生的破坏威力,确保被保护建(构)筑物的安全及避免振动对人造成的干扰。

根据地震震级小于2.5级“人无感觉”的特点,结合19场等有关厂家的特定情况,将爆破地震的破坏威力控制在相当于2级地震范围,恰好相当于ltTNT的当量,折合成硝铵类炸药,大约为1.5t,满足降振要求,使一次总起爆药量由过去的3t减少了一半,下降了50%。

控制总药量这种做法,并不是我们的首创,广东深圳某采石场一次总起爆药量是1.3t,河南郑州某采石场是1.5t,山东章丘各采石场是0.8t,山东平阴各采石场为1.5t,济南历城某采石场仅0.5t等。实践证明,这种做法收效明显,便于村民接受。

(5)采用逐孔起爆技术,并控制好最大一段齐爆药量。过去连接起爆网路时,通常采用的是“两孔一响”,为降低爆破振动,我们改为“一孔一响”,并按照和谐振速基本要求,将最大一段齐爆药量控制在70kg以内,而且严格按照规定的药量进行装填,使最大一段齐爆药量比过去的341.6kg下降了80%。

(6)采用不耦合装药结构,降低地震波传播的能量。爆破作业时,在直径90mm的炮孔内装直径70mm的乳化药柱,使炸药能量得到更充分发挥,以此降低地震波传播的能量,达到减振的目的。

(7)适当加大起爆时差,减少地震波的叠加。选择合理的毫秒起爆时差,将其控制在75~110ms范围内,使地震波尽量不形成或少形成叠加。

(8)调整起爆顺序,使地震波的传爆方法尽量避开被保护建(构)筑物。起爆网路连接时尽量调整好起爆顺序,使地震波的传播方向向村庄的相反方向传播,以此减少对村民房屋的振动。

(9)采用清渣爆破技术,以此削弱振动力。每次爆破作业前,首先将台阶前面堆积的石渣清理干净,形成良好的临空面,为爆破时石块向前移动创造良好的前提条件,使多余的炸药能量得到充分外泄,以削弱其振动力。

(10)尽量避开中午时间起爆装药,以此减少对村民的干扰。起爆装药时最好选择村民下地劳动或外出的时间,尽量避开村民吃午饭或睡午觉的时间,将扰民降到最低限度。

6结语

采用和谐振速之后,使长清区双泉镇采石场累积爆破中的“扰民与民扰”问题取得了显著效果,得到了长清区公安分局、长清区安监局及双泉镇政府的充分肯定与赞扬。该振速对类似工程及其他爆破工程都有一定的借鉴作用。

参考文献

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摘自《中国爆破新进展》


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