露天爆破事故分析與安全管理研究

劉知言，陳銀友 ，許艷生

(1.保定市公安局危險爆炸物品管理支隊，河北 保定 071000；2.保定市永安爆破服務(wù)有限公司，河北 保定 071000)

我國爆破從業(yè)人員隊伍龐大(約70萬人)，爆炸物品用量多，據(jù)不完全統(tǒng)計，2013～2018年各類爆破作業(yè)的年均炸藥使用量分別約439、432、368、354、380、400萬t，從業(yè)人員數(shù)量和爆炸物品使用量均為世界第一。近年來，隨著國家能源與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展和“一帶一路”戰(zhàn)略實施，露天爆破作業(yè)的領(lǐng)域和范圍不斷擴(kuò)大，并廣泛應(yīng)用于礦山、交通與水利水電等工程中，特別是在礦山開采中呈現(xiàn)不斷增加的趨勢，例如，鐵礦開采約占90%，有色金屬礦開采約占52%，化工原料開采約占70%，建筑材料開采近100%，爆炸物品年均使用量的70%以上應(yīng)于露天爆破作業(yè)。

爆破作業(yè)是一項安全風(fēng)險高、作業(yè)環(huán)節(jié)多、操作程序復(fù)雜的系統(tǒng)工程，露天礦山在生產(chǎn)過程中，直接與外界相連，周邊環(huán)境存在的不確定因素較多，但由于爆破作業(yè)人員的技術(shù)水平不一、安全意識不等，加之地質(zhì)地形條件復(fù)雜和不可控因素眾多等，時而會造成爆破事故或引發(fā)民事糾紛。為此，通過分析造成爆破事故和引發(fā)民事糾紛的主要原因，并有針對性地采取安全技術(shù)措施，強(qiáng)化爆破安全管理，規(guī)范爆破作業(yè)行為，確保爆破作業(yè)安全、優(yōu)質(zhì)、高效和經(jīng)濟(jì)，則是爆破安全管理研究的本質(zhì)所在[1]。

1 露天爆破安全事故統(tǒng)計與分析

據(jù)不完全統(tǒng)計，2001～2013年，全國共有露天礦山59 268座，占金屬非金屬礦山的87.1%，其中小型露天礦山56 245座，占露天礦山總數(shù)的94.9%。每年由爆破作業(yè)導(dǎo)致的安全事故上百起、死亡過百人，對人民生命和國家財產(chǎn)造成了重大損失。

露天爆破安全事故按其原因可分為爆破作業(yè)違規(guī)操作導(dǎo)致和爆破有害效應(yīng)引發(fā)及不可控地質(zhì)因素誘發(fā)。爆破作業(yè)違規(guī)操作事故是由于爆炸物品在流通、使用和銷毀等環(huán)節(jié)，作業(yè)人員未按技術(shù)規(guī)范或安全管理規(guī)定操作而導(dǎo)致的早爆、拒爆、遲爆等爆破安全事故；爆破有害效應(yīng)引發(fā)事故是因為爆破技術(shù)不過關(guān)、施工經(jīng)驗欠缺，使得炸藥在巖土介質(zhì)中爆炸的大部分能量除用于將巖體破碎、移動或拋擲外，還有小部分多余能量釋放于巖體或空氣中引發(fā)爆破振動、空氣沖擊波和個別飛散物等由于力學(xué)效應(yīng)造成的爆破事故，以及炸藥爆炸產(chǎn)生的大量有毒有害氣體、電磁效應(yīng)等引起的安全事故[2]。

1.1 露天爆破主要安全事故統(tǒng)計

根據(jù)國家應(yīng)急管理部按類別劃分的20種安全生產(chǎn)事故中，與爆破作業(yè)有關(guān)的主要包括爆炸事故、坍塌事故、爆破事故、透水事故、火災(zāi)事故、瓦斯爆炸和中毒窒息事故等，其中露天爆破作業(yè)主要事故多為爆破事故和坍塌事故。

據(jù)不完全統(tǒng)計，2001～2013年我國露天礦山發(fā)生爆破與坍塌事故8 912起、死亡10 495人，露天礦山爆破與坍塌事故統(tǒng)計如表1所示。

表1 露天礦山爆破與坍塌事故

1.2 露天事故典型案例分析

爆破作業(yè)安全事故無論是由人為因素造成還是外部不可控因素導(dǎo)致，都往往會造成人員傷亡慘重、經(jīng)濟(jì)損失等嚴(yán)重后果，甚至?xí)ι鐣舶踩斐蓢?yán)重影響。為吸取事故教訓(xùn)、總結(jié)成功經(jīng)驗，通過分析爆破事故典型案例，了解造成爆破安全事故的原因，提高爆破技術(shù)水平、規(guī)范爆破作業(yè)行為，才是確保爆破本質(zhì)安全和社會公共安全的唯一途徑。露天爆破安全事故典型案例如表2所示。

續(xù)表2

由表2分析可知，露天爆破安全事故主要是由于爆破作業(yè)人員技術(shù)水平低、安全意識差和違規(guī)作業(yè)而導(dǎo)致。

2 露天爆破安全管理

露天爆破安全管理的內(nèi)容主要包括：安全技術(shù)管理和安全組織管理，分別對生產(chǎn)中的人、物、環(huán)境的行為與狀態(tài)，進(jìn)行具體的管理與控制。

爆破作業(yè)安全管理的任務(wù)是促進(jìn)爆破技術(shù)進(jìn)步、規(guī)范爆破作業(yè)行為、防止爆破器材流失、確保爆破本質(zhì)安全和社會公共安全。為此，國務(wù)院于2006年發(fā)布實施了《民用爆炸物品安全管理條例》，針對民用爆炸物品的生產(chǎn)、銷售、購買、運輸、儲存、銷毀和爆破作業(yè)等環(huán)節(jié)制定了管理辦法、提出了具體要求。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)部門又發(fā)布實施了一系列爆破技術(shù)和安全管理標(biāo)準(zhǔn)，如《爆破安全規(guī)程》GB 6722-2014[3]和《爆破作業(yè)單位資質(zhì)條件和管理要求》GA 990-2012[4]、《爆破作業(yè)項目管理要求》GA 991-2012[5]和《爆破作業(yè)人員資格條件和管理要求》GA 53-2015[6]等，進(jìn)一步明確了露天爆破安全管理的內(nèi)容、原則和要求。

2.1 露天爆破安全技術(shù)措施

2.1.1 露天爆破安全技術(shù)計算

露天爆破作業(yè)產(chǎn)生的爆破振動、空氣沖擊波和個別飛散物是造成爆破安全事故的主要因素。為此，爆破技術(shù)設(shè)計必須精細(xì)化，對爆破有害效應(yīng)進(jìn)行全面分析、精心計算和嚴(yán)格校核。

1)爆破振動。露天爆破振動判據(jù)采用保護(hù)對象所在地基礎(chǔ)質(zhì)點峰值振動速度和主振頻率。質(zhì)點峰值振動速度按式(1)計算：

(1)

式中：v為地面質(zhì)點峰值振動速度，cm/s；Q為炸藥量(齊爆時為總裝藥量，延時爆破時為最大一段裝藥量)，kg；R為觀測(計算)點到爆源的距離，m；k、α為與爆破點至計算點間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減系數(shù)。

2)空氣沖擊波。露天爆破空氣沖擊波采用保護(hù)對象所能承受的超壓作為破壞判據(jù)，可按式(2)計算：

(2)

式中：Δp為空氣沖擊波超壓值，105Pa；Q為一次爆破TNT炸藥當(dāng)量，秒延時爆破為最大一段藥量，毫秒延時爆破為總藥量，kg;R為爆源至保護(hù)對象的距離，m。

3)爆破個別飛散物。爆破飛散物是指爆破時個別或少量脫離爆堆、飛得較遠(yuǎn)的碎塊。露天爆破作業(yè)以個別飛散物的飛散距離作為安全控制標(biāo)準(zhǔn)，目前，露天深孔爆破作業(yè)個別飛散物安全距離的計算依然采用硐室爆破安全距離公式計算[7]：

Rf=20Kfn2W

(3)

式中：Rf為爆破飛石安全距離，m；Kf為安全系數(shù)，一般取Kf=1.0～1.5；n為爆破作用指數(shù)；W為最小抵抗線，m。

進(jìn)行露天爆破作業(yè)時，應(yīng)逐個藥包進(jìn)行計算，選取最大值為個別飛散物安全距離。

2.1.2 露天爆破安全技術(shù)措施

《爆破安全規(guī)程》GB 6722-2014[3]為指導(dǎo)爆破作業(yè)的安全技術(shù)規(guī)范，爆破作業(yè)人員的行為首先應(yīng)符合該規(guī)范。為此，露天爆破作業(yè)項目的安全技術(shù)內(nèi)容與要求應(yīng)包括：

1)對項目實施分級管理，即按工程類別、一次爆破總藥量、爆破環(huán)境復(fù)雜程度和爆破物特征，分A、B、C、D級別；

2)針對每一個具體項目，應(yīng)做出科學(xué)合理、切實可行的爆破設(shè)計，其中含爆破技術(shù)設(shè)計和施工組織設(shè)計；

3)需經(jīng)公安機(jī)關(guān)審批的爆破作業(yè)項目，均應(yīng)進(jìn)行安全評估和安全監(jiān)理；

4)爆破作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照爆破設(shè)計的技術(shù)內(nèi)容與安全要求進(jìn)行操作；

5)爆炸物品現(xiàn)場發(fā)放、領(lǐng)取、檢驗、使用和退庫等均按技術(shù)規(guī)范操作。

2.2 露天爆破安全管理措施

《爆破作業(yè)單位資質(zhì)條件和管理要求》[4]、《爆破作業(yè)項目管理要求》[5]和《爆破作業(yè)人員資格條件和管理要求》[6]屬于爆破作業(yè)安全管理規(guī)程，爆破作業(yè)行為要滿足該系列標(biāo)準(zhǔn)要求?；耍槍γ恳粋€爆破作業(yè)項目，爆破作業(yè)單位與作業(yè)人員均應(yīng)認(rèn)真落實第一責(zé)任人職責(zé)，提高安全責(zé)任意識、明確安全管理的原則、目標(biāo)、內(nèi)容和對象，并制定出嚴(yán)格周密細(xì)致的安全管理措施。

2.2.1 安全管理目標(biāo)與要求

露天爆破安全管理目標(biāo)是爆破作業(yè)無事故、爆炸物品無流失。露天爆破安全管理目標(biāo)如圖1所示。

圖1 露天爆破安全管理目標(biāo)

2.2.2 安全管理原則與對象

露天爆破安全管理的原則是：堅持安全管理的目的性，認(rèn)真落實安全生產(chǎn)方針，堅持全員、全過程、全方位、全天候的動態(tài)管理，安全管理重在控制、并應(yīng)在管理中發(fā)展提高。

露天爆破安全管理的對象：對爆破作業(yè)的人、物和環(huán)境的行為與狀態(tài)進(jìn)行安全管理，從全局到局部、從全流程到各環(huán)節(jié)，做出周密的規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)和控制，建立健全組織機(jī)構(gòu)與各項規(guī)章制度，并通過危險源辨識分析和風(fēng)險評價，制定出切實可行的安全措施及應(yīng)急預(yù)案，從技術(shù)、組織和管理上采取有力的措施，解決和消除各種不安全因素，防止安全事故發(fā)生。露天爆破安全管理對象與內(nèi)容如圖2所示[8]。

圖2 露天爆破安全管理對象與內(nèi)容

2.2.3 爆破安全管理措施

對每一項露天爆破作業(yè)項目，除應(yīng)做到精心設(shè)計和精細(xì)施工外，還應(yīng)做到精心組織和精心管理：

1)依法依規(guī)對爆破作業(yè)單位實施審批制度，并根據(jù)其單位性質(zhì)和作業(yè)范圍劃分為營業(yè)性爆破作業(yè)單位和非營業(yè)性爆破作業(yè)單位；

2)對營業(yè)性爆破作業(yè)單位實施分級管理，即將營業(yè)性爆破作業(yè)單位按照其擁有的凈資產(chǎn)、專業(yè)技術(shù)人員、技術(shù)裝備和業(yè)績等條件，分為一級、二級、三級和四級資質(zhì)，規(guī)定了其從業(yè)范圍，并設(shè)定了爆破作業(yè)單位崗位職責(zé)和設(shè)置要求；

3)對爆破作業(yè)項目實施審批或備案制，即在城市、風(fēng)景名勝區(qū)和重要工程設(shè)施附近爆破作業(yè)項目應(yīng)實施審批制，除此之外的爆破作業(yè)項目實施備案制；

4)對爆破作業(yè)人員實施分類、分級管理，并嚴(yán)格規(guī)定了爆破作業(yè)人員的資格條件、崗位設(shè)置和職責(zé)要求及管理要求，提高施工人員的責(zé)任意識，使其在實際操作中落實自身職能，強(qiáng)化責(zé)任感降低人為失誤問題[9]；

5)爆破作業(yè)項目均應(yīng)有健全的組織機(jī)構(gòu)、完善的安全管理制度、周密的安全措施與應(yīng)急預(yù)案；

6)對爆炸物品的流通實施閉環(huán)管理，對爆破作業(yè)人員行為進(jìn)行規(guī)范化管理；

7)經(jīng)公安機(jī)關(guān)審批的爆破作業(yè)項目應(yīng)進(jìn)行安全評估和安全監(jiān)理等。

3 結(jié)語

1)露天爆破安全事故多由人為因素造成，提高爆破作業(yè)人員技術(shù)水平和安全責(zé)任意識，切實規(guī)范爆破作業(yè)行為，是降低爆破安全事故、確保爆破本質(zhì)安全的前提與基礎(chǔ)。

2)建立健全規(guī)范化的安全管理制度，并嚴(yán)格按規(guī)程和管理規(guī)定操作，是防范爆炸物品流失、避免爆破安全事故的重要保障。

3)加強(qiáng)爆破作業(yè)全流程各工序安全管理是實現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟(jì)不可或缺的主要途徑。

4)爆破安全是主要管控目標(biāo)，爆炸物品是主要管控對象，爆破作業(yè)單位、爆破作業(yè)人員是管控第一責(zé)任人，明確安全管理的目標(biāo)、對象和內(nèi)容是落實安全生產(chǎn)方針的關(guān)鍵措施[10]。