起爆事故与预防措施

（1）早爆事故及其预防。由于早爆事故的突发性，多发生在工作面上正在进行施工的操作过程，故其危害性极大，一旦发生将造成人员的伤亡。有多种原因可引发早爆。由于电力起爆具有操作简单、检测方便、成本较低等优点，在工程爆破中使用较多。且我国幅员辽阔，雷雨季节相对较长，工程施工中使用各类电力设备及仪器，因此，由于各种电干扰如雷电、杂散电流、感应电流、静电、射频电、化学电等引起的网路早爆，占了较大的比例。另外，还有起爆器故障、高硫矿中的药包自爆，以及导火索速燃等也引起早爆。现对主要因素引起的早爆及预防措施作一分析。

1）雷电早爆。雷电是常见的自然现象，雷电发生瞬间产生极强的电流和高温，同时产生其他众多的物理化学变化和影响。雷电的巨大能量主要表现为：①冲击电流大，其电流高达几万至几十万安培；②作用时间短，一般分三阶段，先导放电、主放电、余光放电，整个过程不超过60μs；③雷电流变化梯度大，电流变化梯度可达10kA/μs；④冲击电压高，强大的电流产生高变磁场，感应电压可高达上亿伏。

关于雷电引起早爆的物理过程，有多种理论，分别为直接雷击、静电感应、电磁场感应、电磁波辐射（电击电磁脉冲），以及地电位反击（发生在避雷针、避雷带附近）等。以上解释雷电引爆过程的各种学说都有一定的科学依据，但由于雷电早爆的瞬发性和各类环境的复杂性，其作用机理尚待进一步研究。

实践表明，雷电很少直接击中电爆网路，雷雨云与电爆网路之间一般不是直接放电引爆，而多属间接引爆，占雷击早爆事故的大部分。雷电直接引起炸药早爆的事故，可引发整个爆区，也可只引起局部炮孔早爆。雷电早爆事故多发生在露天爆区，但地下洞室施工中也有雷电引爆事故的报道。

预防雷电早爆的常规措施包括以下内容：①加强天气预报工作，尽量避免在雷雨天爆破；爆破作业如遇雷雨，应立即停止，并将爆破器材撤离爆区；②在雷雨季节可采用非电起爆系统，但雷雨云对地放电也可能引爆个别炮孔，因此，非电起爆系统也不是绝对可靠，仍需采取防雷措施；③做好绝缘，防止电雷管脚线或起爆电线裸露接地；④电爆网路应处于短路状态；⑤采用屏蔽线连接爆破网路；⑥敷设起爆网路前应撤除爆区内其他电线、电缆及金属导体等。

预防雷电早爆的专门措施如下：①在爆区外围设置避雷保护圈；它是一个封闭的避雷针群，避雷针间距应小于其高度的两倍，并用导线互相连接；在低压静电场中，它起到类似屏蔽作用，可使圈内介质保持等电位状态；为提高屏蔽效果，应使导线接地；②在与爆区临近的台阶，设置临时避雷针；避雷针可利用架空高压线柱，并可利用钻孔接地；③加设驱雷放电装置；它是由若干架空线组成，利用专用高压静电设备，加置静电压以消除雷电。

此外，预防雷电早爆的另一个方法是使用雷电预警仪，它可及时探测雷电，使人员提前撤离爆区。

2）外部电源引起的早爆。杂散电流。在施工场地常存在各类外部电流，对电爆网路产生影响而引起早爆事故，主要包括杂散电流、感应电流、静电、高压及射频电、仪表或起爆电流等。杂散电流是指导体因绝缘不良而泄漏出来的，在非指定回路上不规则流动的电流。

在爆区内产生杂散电流的原因有：①直流电器经金属物、岩基等返回大地的电流；②交流电器、照明设备等的线路漏电；③大地自然电流；④化学电。化学电主要是装药过程中撒落的炸药引起的。炸药中的硝酸铵溶解于水后，离解成带正电荷的铵离子NH+4和带负电荷的硝酸根离子NO-3，在大地自然电流作用下，分别趋向负、正级，在铁轨、风水管道等物之间形成电位差。

当杂散电流超过雷管的起爆电流时即引起早爆。特别是在地下隧室开挖中，由于场地狭小，电器线路集中，如动力输电的电缆、轨道、照明电缆、风、水管道等，均可引起杂散电流。研究表明，危及爆破安全的杂散电流，主要存在于导体之间。物体的导电率越高，杂散电流越大，铁轨对电器开关最大，对风、水管及电缆外皮次之，对大地及大地不同测点之间一般则较小。

杂散电流具有脉冲特性，随时间的变化可相差数倍乃至数十倍；电器的启动、关闭和正常运行时差别也十分显著。因此，往往在所测杂散电流较小的情况下，发生意外爆炸事故。可采用杂散电流测定仪，测金属物对金属物、金属物对基础及其他物体的杂散电流。

防止杂散电流的主要措施是：①避免或减少产生杂散电流；爆破时（尤其是地下爆破时）的爆破主线、区域线、连接线等必须悬挂，不得与金属管、物等导电体接触，不得靠近电缆、电线、信号线等；要及时清除撒落的炸药，撤除金属物件；在装药过程中，避免启动或关闭电器，实行局部或全部停电；②采用抗杂散电流雷管，或采用导爆索及塑料导爆管等非电起爆系统。

3）感应电和静电早爆。感应电流产生有两个条件：一是交变电磁场；另一是闭合电路。在动力线变压器、高压电开关和接地的回馈铁轨附近都存在交变电磁场，在感应电压作用下形成感应电流，当电爆网路或电雷管形成闭合电站处在交变电磁场作用范围内时，产生的感应电流大于安全电流时即产生早爆事故。

为防止感应电流对电爆网路的影响，可采取以下措施：①电爆网路附近有输电线时，不得使用普通电雷管；②尽量缩小电爆网路圈定的闭合面积，电爆网路两根主线之间距离不得大于15cm；③采用导爆管等非电起爆器材。

静电主要有三类，即非金属材料设备和物料静电、人体静电、炸药生产中的药剂粉尘静电。静电引发的爆炸事故也常有发生，因此，爆炸物品在生产、储存、运输及使用过程中，应防止静电产生和减小电荷积聚。

预防静电早爆的方法是采取有效措施消除静电的产生和积累，使静电生成量小，泄放得快。工程爆破现场的最好方法是采用导爆管等非电起爆网路，爆破器材加工或采用机械化装药时，作业人员应穿导电鞋，不穿戴化纤、羊毛等可能产生静电的衣物，以消除人体静电积累，使电位不超过规定的安全值；采用有效接地，如导体接地，在绝缘体设备上测涂敷导电层和导电性地面等静电接地措施，机械化装药时，所有设备必须可靠接地，以防静电积累。

4）高压及射频电早爆。高压输电线路，以及由电台、雷达、电视发射台、高频设备产生的各种电磁波引起的射频电，在它们的周围均存在电场，当电雷管或电爆网路处于强大的工频或射频电场内时，将起到接收天线作用，感生和吸收能量，产生感应电压和电流。电流超过电雷管最小发火电流时，就可能引爆电雷管而造成早爆事故。

根据《爆破安全规程》（GB6722—2014）的规定，电力起爆时，普通电雷管爆区与高压线间的安全允许距离应按表9-28的规定；与广播电台或电视台发射机的安全允许距离，应按表9-29～表9-31的规定。不得将手持式或其他移动式通信设备带入普通电雷管爆区。

表9-28　爆区与高压线的安全允许距离表

表9-29　爆区与中长波电台（AM）的安全允许距离表(www.xing528.com)

表9-30　爆区与调频（FM）发射机的安全允许距离表

表9-31　爆区与甚高频（VHF）、超高频（UHF）电视发射机的安全允许距离表

在工程爆破施工时，应对高压电、射频电等进行调查，发现冲量时应采取预防或排除措施；禁止流动射频电源进入作业现场，当有无法撤离的射频电源时，装药开始应停止工作，直至爆破结束；爆破网路必须铺平顺直，防止弯曲圈绕而增加回路匝数；雷管脚线和导线不接触任何天线；采用抗射频电雷管或非电导爆雷管等起爆网路。

（2）其他早爆事故。其他原因引起的早爆事故，有起爆器故障早爆、高硫矿药包自爆、导火索速爆燃等。

1）起爆器故障早爆。由于起爆器使用日久，按钮或开关的接触片失去弹性，指示按钮虽断开，接触片却仍处于接触状态。在起爆器或点火机充发电过程中，至一定电流后随即提前引爆。雷管较多时，可以部分或全部炮孔早爆，造成伤亡或需处理部分瞎炮。因起爆顺序被打乱，有可能增大对基岩的爆破影响和引起飞石事故。

这类早爆事故的预防措施，主要是应经常检查起爆器，尤其是对使用较久的起爆器进行检查，发现问题及时修复，当不易修复时应更换。另外要加强警戒，待人员全部撤离危险区后才能开始充电起爆。

2）高硫矿药包自爆。高硫矿中药包自爆的原因，是由于硝铵炸药与矿粉直接接触所造成的，其条件是：①矿石中硫酸铁和硫化亚铁的铁离子之和（Fe3++Fe2+）高于0.3%；②矿石中水分在3%～14%；③矿石中存在一定浓度的硫酸。在上述条件下，硝铵炸药与矿石接触发生一系列放出大量热量的化学反应，而起互相促进，最终导致药包自爆。

高硫矿中药包自爆的预防措施是：装药前应在药室周围铺上油毡或塑料布，并搞好炸药的包装，严格防止硝铵炸药与矿粉直接接触。

3）导火索速爆燃。这是由于各种原因改变了导火索的性能，使导火索燃速显著变快，在原计划时段内，作业人员尚在现场操作时引发早爆事故。由于我国已禁止使用导火索，也就消除了这一危险因素。

（3）迟爆及其预防。迟爆事故与早爆一样，也是突发性的，一旦发生也将造成严重后果。

迟爆的主要原因是使用变质的雷管。因雷管过期，起爆能量不够，未能及时引爆炸药，仅是炸药燃烧，过一段时间才转为爆炸。使用塑料导爆管时，由于先爆的石渣或飞石砸断导爆管，无法使待后爆的药室炸药起爆。但在先爆炸药室内高温高压的作用下，使未爆药室内的炸药自然而发生爆炸。此外，起爆体炸药变质也会发生迟爆。

避免迟爆事故的防护措施如下：①进行大爆破时，采用复式起爆网路，以增加起爆的可靠性，而不应使用单一起爆网路；起爆体炸药要求质量可靠，不能用变质炸药作起爆体；②严格遵守操作规程，精心施工，加强检查；③规模较大的爆破，爆后应适当推迟进入工作面，当发现爆区内有燃烧迹象时应格外注意。迟爆事故一般在爆后数十分钟内发生，如果不影响施工进度，推迟进入爆区可以防止人员伤亡。

（4）拒爆及其预防。爆破网路连接后，按程序进行起爆，有部分或全部雷管及炸药等爆破器材未发生爆炸的现象，称为拒爆，工程中常称为瞎炮。瞎炮给施工带来潜在威胁，处理瞎炮不当也会酿成事故。因此，瞎炮也是爆破工程安全之一忌。

拒爆事故中雷管及炸药均未发生爆炸时称为药包全拒爆，由爆破网路设计、施工操作失误或起爆器材质量造成；雷管引爆，炸药未爆炸时称为半爆，主要由炸药质量或装药施工因素造成；当炸药爆轰不完全或传爆中断引起药包残留部分炸药未爆的现象称为残爆，主要由炸药质量或装药施工以及炮孔的沟槽效应引发。

1）拒爆的原因。①雷管和炸药质量不好，在储藏中或装药后受潮变质；②网路连接质量差；接线点不牢固或虚接，接线之间有油污或炮泥，脚线接头被硝酸铵腐蚀，线路与大地短路，接线头泡在水中短路，绝缘不好，连接错误等；③导爆索网路中的导爆索受潮、变质，质量较差或连接错误；④同一网路中使用不同厂家或同厂不同批雷管，或雷管品种不同、电阻不一等，使雷管敏感度不够造成部分拒爆；或者使得并联支路电阻不平衡，其中一些支路电流小于极限最小准爆电流而拒爆；⑤在施工过程中（如装药、堵塞、人员来往等）损坏了起爆线路、造成断路、短路或导线接地等，引起拒爆；⑥药包结构不合理或起爆顺序设计不合理，先爆孔把邻近炮孔中的炸药压死，药包之间不殉爆，炸药被溶解，沟槽效应等引起的拒爆；⑦网路电源容量不够，电源不可靠；⑧起爆器容量不够或失灵；⑨使用非电导爆管网路时：传爆雷管与导爆管连接时，雷管位置不居中，偏向一侧或捆扎不牢，引起部分雷管不爆；网路的导爆管清理不顺，杂乱无章，致使某些导爆管靠近或与连接雷管接触时被炸断而拒爆。

2）防止拒爆的安全措施。防止拒爆的关键是按操作规程操作，其要点如下：①严格检查雷管、炸药、导爆索、电线等的质量，凡不合格者应预报废；②严格逐段检查线路质量，凡网路电阻与设计计算值不一致或有异常情况时，不准起爆，待查明原因及时排除后才能起爆；③在有水或潮湿部位装药时，应采取有效地防水防潮措施；④起爆网路的施工必须认真仔细，严格按操作规程进行；⑤检查起爆器及起爆电源，应使其符合设计要求；⑥使用非电导爆管网路，连接雷管引爆多根导爆管时，它的位置必须居中，且必须捆牢，可用黑胶布包三层以上。被连接的导爆管应当拉直、理顺，网路顺序清楚，以便检查。不允许绑扎好的连接雷管与其他导爆管接触，其间距应当大于50cm。当爆区孔眼很密时，连接雷管可采取架空放置在竹架上。

3）瞎炮的处理方法。一旦发生瞎炮，应立即警戒，及时处理。瞎炮的处理方法如下：①孔深不大于50cm的浅孔，可用表面爆破法炸毁；②稍深的炮孔可用竹、木工具挖开孔口堵塞物，通入有一定压力的水将引爆管冲出；③深孔可在近距离（60cm）钻孔爆破，将瞎炮炸毁；打孔时应严格控制孔斜，使其不与原孔相交；④有条件的钻孔或药室内的炸药，可以再次引爆；⑤硝铵炸药可通水使其溶解后再处理。