摘要：在进行爆破作业时，作业现场容易出现飞石散射的危险情况，给周围的居民带来生命安全的威胁，具备较大的作业风险。笔者结合多年的工作经验，深入分析爆破作业中飞石产生的具体原因，并提出具有针对性的解决措施，希望为有关人员的工作提供一定的参考意见。
关键词：爆破；飞石；控制；防护
前言
爆破飞石指在开展爆破作业时，爆破位置向周围环境抛洒的杂物以及砂石等物质。爆破飞石的主要危险体现在容易造成人员的伤亡，引发建筑物损坏，或者造成施工现场设备的破损，在这些不良后果中，人员伤亡是最为严重的爆破作业威胁[1]。
1爆破飞石的类型
爆破飞石情况是指在开展爆破作业时，一些碎块飞散距离较远，且飞行方向无法预料，往往容易威胁到爆区周围居民以及建筑物的安全，带来严重的安全威胁。一般而言，在爆破作业中可能出现的飞石主要包括这四种类型：
(1)在爆炸完成之后，介质表面由于鼓包的相对运动，出现大面积地抛掷，且方向随机，构成整体的飞石现象；
(2)爆破发生时，局部可能会出现介质破碎的情况，并进一步变化成为放射线的飞石，向四周发散；
(3)爆破发生时，炸药爆炸将会产生大量高速气体， 这些气体夹杂着介质碎块，容易从夹层各个部分涌出，出现抛射现象，向四周发散。
(4)在对一些高层建筑物进行爆破作业时，例如烟囱以及水塔等，在开展定向坍塌工作时，由于建筑物以较高的速度向地面冲击，介质碎块将会由地面进行反弹，或者由于建筑物内部的碎渣未及时清理，在坍塌瞬间，将会出现碎渣的飞弹，这些情况都将导致建筑物材料获得巨大冲击力，四散形成飞石[2]。
2爆破飞石产生的原因
爆破飞石的形成原因十分复杂，形成过程包含许多物理过程以及化学过程。具体而言，产生爆破飞石情况的主要原因包含以下几个方面。
2.1对爆破介质物理力学性能了解不够、药量不准
城市控制爆破的对象较多，可以通过多次试爆来获得准确的爆破设计依据。针对一些体积较小的介质或只允许进行一次爆破的介质，由于受到自身条件的制约，不能试验爆破。虽然建筑物具有设计方面以及施工方材料，也会由于风化以及腐蚀等环境因素，影响最终的设计药量，使得设计药量不够准确，最终导致飞石现象的出现。除此之外，即使是结构以及尺寸完全相同的材料，在相同的作业环境下，爆破效果也可能不同。因此，爆破介质内部结构的复杂性，介质性能的不明确，是导致飞石四散距离超过正常范围的主要原因。
2.2爆破技术设计不当
(1)炮眼位置安排不合理。由于爆破前期，作业人员缺乏对于爆破介质的了解，不能够充分掌握介质中夹层信息以及介质的基本结构信息，使得炮眼被安置在结构较为薄弱的地区，使得高温以及高压气体不断膨胀，最终导致飞石范围的大幅扩大。
(2)爆破参数选择并不合理，如果作业人员选择炸药数量过多，当岩石破碎后剩余的爆炸能量会使破碎的介质获得动能产生抛掷，就会出现爆炸介质的四散，爆破介质扩散范围也将进一步扩大。
(3)穿孔网路设计不合理，设计网络密度已经超过科学合理的密度系数，抵抗线的直径范围选取不合适等等；
(4)爆破顺序选择缺乏合理性。若作业人员选择的起爆方式不足以为炮孔爆破提供破碎条件，就会导致炮眼由于受到巨大的夹制作用，而向上冲击形成“冲天炮”，引发较为严重的飞石情况；
(5)爆破安全措施不到位，具体体现为防护材料以及防护方法没有达到作业规范[3]；
(6)延期时间不合理。实践证明，微差爆破延期间隔时间过长容易产生飞石。
2.3爆破施工质量未达到设计要求
(1)炮孔位置没有达到施工图纸的设计要求，使得爆破作业中的最小抵抗线以及装药量参数发生变化，最终影响实际用药量大小，使得设计药量不能达到实际施工要求，引起飞石现象的出现。
(2)堵塞质量不符合要求。施工过程中，若出现炮孔口长度不符合要求或质量不符合要求的情况，将会导致孔口容易出现爆破，爆破碎块会向孔口抛掷。尤其是在实际药量偏大情况下，孔口方向将会出现较大范围的飞石。
(3)施工操作不符合要求。作业人员施工过程中由于自身操作的不严谨，影响爆破线路的连接工作，使得少数炮孔无法爆破，部分炮孔由于夹制作用影响，将更改自身的抵抗线大小以及方向，导致飞石现象的出现。
(4)装药环节出现失误。在爆破作业时，工作人员操作失误，装错药物，或未按照起爆顺序爆破，都将导致飞石现象的出现。
(5)检查督促工作不到位。
如果作业人员未按照施工要求进行施工，同时管理人员缺乏必要的监督，就会使得飞石现象出现。
3爆破飞石的控制与防护
3.1主动控制
仔细分析爆破飞石出现的原因可以发现，监督人员可以采取以下解决措施进行控制，具体解决措施如下：
(1)选择合适的爆破参数。尽可能选取较为精准的炸药单耗，使得飞石分散方向能够避开主要保护人员。
(2)选用爆破速度较低的炸药，并选择小孔径爆破方式。实践显示，大孔径爆破方式产生飞石概率更大。
(3)合理放置药包位置。依据被爆介质自身的性质以及具体爆破要求，合理安排药包的放置位置，并选择合适范围的药量，在爆破作业中，药包严禁被安放在脆弱的夹层以及裂隙区域。
(4)确定科学的起爆顺序以及延迟时间。针对大范围爆破情况，如果选择采取同时爆破的方式，将会导致爆破振动幅度扩大，飞石情况更加严重。如果采取微差爆破的方式，能够一定程度上避免这种情况的出现[4]。
3.2被动防护
3.2.1防护材料
防护材料需要具备来源方便，具备较强的弹性、韧性等特点，同时需要保障材料易于搬动，能够快速裁剪以及连接，目前我国最常使用的防护材料主要包括草袋以及铁丝网等。
3.2.2防护措施
在开展城市爆破作业时，作业人员需要首先保障施工人员的安全性，避免飞石情况的出现。在较为复杂的作业环境下开展爆破工作，可以依照实际情况，选择以下合理的防护措施：
(1)覆盖防护：覆盖防护是指将保护材料直接覆盖在建筑物上进行防护，覆盖防护的主要防护范围包括炮眼口以及最小抵抗线等容易出现飞石情况的部位。这种防护方法也是爆破作业中最常使用的防护手段，能够有效阻碍飞石情况的出现。同时，防护材料的覆盖能够有效减缓飞块四散的速度，减小碎石四散的范围。主要防护重点为易产生飞石区域以及邻近居民区方向，防护材料需要尽可能选用草袋、麻袋等较为轻薄透气的材料。
(2)近体防护：这种防护方式是指在爆破体周围安放条笆或者竹笆等保护装置，尽可能阻碍碎块的飞散，对周围居民起到保护作用。
(3)保护性防护：这种防护方式主要针对重点保护对象。若爆破范围区域内，有重点设施需要保护，作业人员可以在保护对象上采取遮挡保护或者覆盖保护等方式进行有效防护。
3.3设置安全区
在做好爆破防护工作后，作业人员还需要预先设立安全警戒区。在正式爆破前，全部工作人员需要保证处于安全警戒线以外。为了保障施工人员的安全性，安全警戒区距离爆破源头的垂直距离务必保证大于飞石可能的最大飞散距离。
计算飞石的最大飞散距离时，可以参照以下公式进行合理推算并选择最大值。
（1）
式中：R1代表爆破飞石的最大飞散距离，m；α代表飞石抛射角，(°)；g代表重力加速度，9.8m/s2；V0代表飞石的初速度，m/s；
其中V0=20(Q1/2/W)2 （2）
式中：Q代表装药总量，kg；W代表最小抵抗线，m。
则： （3）
抛掷爆破时，可参照如下的经验公式计算飞石的飞散距离。
R2=20Kn2W (4)
式中：K代表安全系数，与地形、风向有关，一般为1.0～1.5；N代表最大一个装药的爆破作用指数；W代表最大一个装药的最小抵抗数，m。
则安全警戒区的最小距离：Smin>Rmax=[R1，R2]
结语
综上所述，爆破作业产生的飞石是城市爆破工作的主要威胁，它直接影响到居民日常生命财产安全，也是阻碍爆破技术向城镇区域进一步推广的重要因素。因此，在正式开展爆破作业前，爆破人员务必设计科学合理的爆破流程，预先做好对应的防护措施，尽可能避免飞石情况的出现，提高爆破作业的整体经济效益，防止发生安全生产事故。
参考文献
[1]肖伟.爆破开挖飞石抛掷距离研究[D].江西理工大学,2017.
[2]潘涛,席鹏,陶铁军,赵明生,张光权. 未确知测度理论在爆破飞石安全评价中的应用[J].爆破,2014,31(03):145-148.
[3]陈建宏,彭耀,邬书良.基于灰色Elman神经网络的爆破飞石距离预测研究[J]. 爆破,2015,32(01):151-156.
[4]黄胜松,张义平,赵明生,苟倩倩,赵珂劼.FTA-AHP法在爆破飞石事故原因分析中的综合应用[J].中国矿业,2019,28(03):134-138.