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#爆破工程 #爆破危害 #爆破设计 #爆破施工 #安全 爆破空气冲击波和噪声产生的原因与控制措施 一、产生原因 1. 空气冲击波 - 裸露药包、地表导爆索直接爆炸,高温高压气体瞬间压缩周围空气形成冲击波。 - 炮孔堵塞长度过短或堵塞质量差,爆轰气体从孔口高速喷出,强烈挤压空气。 - 局部抵抗线过小、断层等弱面存在,高压气体沿薄弱方向集中外泄。 - 多排孔齐爆或起爆顺序失控,使后排孔“裸露”程度增加,气体集中释放。 2. 噪声 - 冲击波向外传播时,高频成分迅速衰减,剩余低频能量形成可听噪声;孔口喷射、地表鼓包破裂及飞石撞击也产生瞬时高声压噪声。 二、主要危害 - 超压可震裂门窗、外墙,甚至导致结构失稳;低频能量可激发建筑物振动,造成玻璃破碎、抹灰脱落。 - 噪声超过 120 dB 即可引起人耳疼痛,更高声压可造成听力损伤和心理恐慌。 三、控制措施 1. 设计优化 - 采用毫秒延时起爆,减少单段最大药量,使能量分时释放。 - 优选不耦合装药、空气间隔装药,降低孔壁峰值压力;保证堵塞长度 ≥ (20–30)×孔径,并使用粗砂-黏土混合堵料。 - 合理布置最小抵抗线,避免指向保护区的弱面、裂隙和过小抵抗线。 2. 网路选择与覆盖 - 尽量不用裸露导爆索,若必须使用,应覆土或砂袋掩埋。 - 孔口加盖胶皮帘、废轮胎帘、砂袋等可削减冲击波 30–50 %。 - 对高大建(构)筑物或危险方向搭设竹(木)排架+草帘/荆笆,形成反射-缓冲屏障,可再降 30 % 以上。 3. 地形与气象利用 - 利用山丘、沟谷、土堤等天然屏障削弱传播;避开清晨、傍晚温度逆增时段作业,减少大气波导效应。 4. 安全距离与监测 - 按 ΔP = K(Q^1/3/R)^α 计算超压,确保保护点低于 0.02×10^5 Pa(≈ 120 dB)。 - 对邻近学校、医院等敏感点布设空气超压和噪声实时监测,必要时暂停爆破或调整药量。 通过“少药量-严堵塞-延时起爆-覆盖屏障-实时监测”的综合技术,可把爆破空气冲击波和噪声控制在规范允许范围内,有效保护周边建(构)筑物和人员安全。
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第六章爆破理论6.2爆炸应力波理论 爆炸应力波理论以炸药爆轰产生的高温高压气体为起点,其压力远胜介质静强度,使孔壁岩石在微秒内被急剧压缩,形成强间断冲击波,波阵面后压力、密度、速度发生突跃,传播速度高于当地声速,具有非线性、色散与能量耗散特征。波在均匀岩体中按球面扩展,峰值压力随距离增大呈幂函数衰减,衰减指数与岩性、含水量、裂隙发育程度相关;当遇自由面或不同阻抗界面时,发生反射拉伸波、折射纵波与横波,反射拉伸波常在岩体内部造成层裂。若采用双孔交错起爆,两波在孔间相遇,可按正碰撞、斜碰撞或马赫反射三种模式叠加,碰撞瞬间压力最高可达稳定传播值的4倍,由此产生定向增强破碎区,改善块度分布。理论把岩体视为连续或层状介质,用波阻抗ρC表征其对应力瞬态的抵抗能力,导出垂直入射时的反射系数(1-α)/(1+α)、透射系数2/(1+α),其中α为上下介质波阻抗比;对于节理、断层等弱面,再引入面刚度和阻尼,修正为频率相关的透、反射系数。波通过弱面后能量衰减、频散显著,节理尖端出现应力集中,导致翼裂纹先张后剪,最终形成爆破裂隙网。基于上述原理,工程上以控制起爆时差、孔网参数和装药结构为手段,利用波的叠加、反射与能量耗散规律,优化破碎块度、降低振动与飞石危害,实现安全高效爆破。#爆破 #爆破技术 #爆破技术员培训 #爆破考试题库 #上热门
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