爆破飞石是指在工程爆破中，被爆介质中那些脱离主爆堆而飞得较远的碎石。由于这些碎石没有具体的飞行方向和距离，并且抛掷的比较远，对爆区周围的人员、设备的安全造成严重的威胁。根据美国在1982～1985年的统计，飞石事故占露天爆破事故的59．1％；日本在1979年发生的爆破事故中，飞石事故高达61％，在1988年，更是高达73％。我国爆破飞石造成人员伤亡、建筑物损坏的事故占整个爆破事故的15％～20％，露天矿山爆破飞石伤人事故占整个爆破事故的27％。如2008年10月16日18时13分，神华宁夏煤业集团有限责任公司大峰矿露天剥离工程现场，发生一起重大爆破飞石事故，造成死亡16人、53人受伤。由此可见，在工程爆破中，控制爆破飞石的重要性。

       1爆破飞石产生的原因

       爆破飞石产生的原因可以归纳为以下三个方面。

       1．1客观因素——地质条件多变

       大多数情况下爆破对象是岩体，由于岩体具有各向异性和不均匀性的特点，常常隐含着节理、裂隙、断层、软弱夹层等结构面，在爆破前很难完全掌握岩体的每个细节。这些结构面与岩石相比属于薄弱部位，破碎时需要的炸药能量较小，而炸药在炮孔中布置很难顾及到每个弱面的存在。因此，炸药在岩体中爆炸后，爆生气体会从这些薄弱部位首先冲出，夹带着个别碎块形成飞石。

       1．2设计存在缺陷

       设计方面的缺陷也是产生飞石的重要原因，归纳为以下几点：

       (1)爆破性质选择有误。如对于露天深孔松动爆破，爆破作用指数选择过大，将大大增加产生飞石的概率。

       (2)最小抵抗线选择不当。最小抵抗线方向是岩石阻力最小的方向，也是最易产生飞石的方向。当最小抵抗线选择过小时，炸药爆炸后，只用一部分能量就足以破碎抵抗线方向的岩石，多余的能量将破碎后的岩块向前抛掷，产生更多更远的飞石。当最小抵抗线选择过大时，炸药产生的能量不足以克服抵抗线方向岩石的阻力，但爆炸能量总要释放出来，所以这时就容易从孔口冲出(露天台阶爆破)，随之而来的是飞石。

       (3)填塞长度不足。设计的填塞长度不足时，填塞物不足以抵挡高温高压气体的冲击，瞬间从炮孔中冲出，这样不但减少了爆生气体作用于岩石的时间，而且会产生大量的飞石。

       (4)起爆顺序选择不合理。起爆顺序不当时，先起爆的炮孔会引起后起爆炮孔的抵抗线等参数变化。这种变化不利时，如抵抗线变得过大或过小，同样会产生飞石。

       (5)延期时间确定不合理。微差起爆是一种比较先进的爆破技术，合理的设计和施工，能减少飞石的产生，但是炮孔的间隔时间过长或过短的话，都容易产生飞石。

       (6)炸药量过多。如爆破介质为花岗岩、石英砂岩、石灰岩等容重较大的介质时，介质吸收炸药能量的能力较弱，降低波动能量的作用也小，可以用于克服惯性运动的炸药能量就相应较多，所以产生飞石较多，距离较远^[7]。在其他条件相同的情况下，装药量越大，爆破飞石就越多，飞石飞行距离就越远。

       1．3施工管理不到位

       (1)钻孔产生偏差。没有严格按照爆破设计的孔位、孔深进行钻孔，超过了误差允许范围。如抵抗线变大或变小，容易产生飞石；孔深过大，超量装药，也会产生更多的飞石。

       (2)装药量过多。如设计时选择使用铵油炸药，但在装药前，发现炮孔中有水，改用乳化炸药，但装药长度没有改变，导致装药量过大，将会产生飞石。

       (3)抵抗线发生变化。露天台阶爆破时，如果钻孔前是压渣，按估计的位置进行钻孔。而在实施爆破装药前已经清渣，并且抵抗线与预估的相差较大，如果不适当调整装药量，也将会产生飞石。

       (4)填塞不合格。填塞长度不足，或是填塞质量不高，如填塞物中夹带碎石、填塞物密实度不够，都会产生飞石。

       (5)覆盖质量差。露天浅孔爆破时，炮孔覆盖质量不合格和炮孔周围的碎石也是引起飞石的原因之一。

       2爆破飞石产生的部位

       3爆破飞石的参数计算

       爆破飞石的产生机理非常复杂，目前还难以用数学分析方法准确地计算其参数。个别飞石的飞行参数与爆区地形、地质条件、爆破参数、填塞质量和气候条件等因素有关，对于抛掷爆破个别飞石的飞行高度和距离可按下列公式计算^[1]：

       式中，H为个别飞石飞行的最大高度，m；l为个别飞石飞行的水平距离，m；v_o为初速度，m／s；α为飞石抛射角，(°)；g为重力加速度，m／s²。

       当在斜坡地形进行爆破时，如山坡角度为β，则沿山坡下方的飞石最大距离为：

       式中，l′为个别飞石最大距离，m；β为山坡坡角，(°)：

       在工程实践中，飞石的飞行高度和距离是很难确定的，因此，人们根据大量的实际工程资料，提出了如下的经验公式：

l=20kn²W (4)

       式中，l为个别飞石的飞行最远距离，m；n为爆破作用指数；k为系数，与地形、风向等因素有关，一般取1．0～1．5；W为最小抵抗线，m。

       4爆破飞石的控制方法

       在露天爆破中，产生爆破飞石是难免的。但是，必须将产生的爆破飞石控制在允许的范围之内，否则将会给人民的生命财产造成威胁。因此，在爆破过程中，应该及时做好飞石的预防及防护措施。

       4．1减少飞石产生的措施

       (1)在满足工程要求条件下，要选取相对合理的最小抵抗线。最小抵抗线的选择是控制飞石产生的关键因素之一，也是最有效的技术措施。

       (2)必要时，可采用小孔径分散装药、不耦合装药和反向起爆。大量实践表明，小孔径爆破比大孔径爆破产生的飞石少。反向起爆能使爆生气体作用时间更长，破碎岩体更充分，并能够减少爆破飞石。

       (3)调整局部装药结构。因钻孔施工误差使最小抵抗线过小时，或是钻孔遇到断层、软弱夹层时，应调整装药结构，如采取间隔装药，减小单孔装药量，避免飞石的产生。

       (4)保证炮孔填塞长度和质量。炮孔填塞要有一定的长度，一般取1倍的最小抵抗线长度。填塞要密实、连续，填塞材料中应避免夹杂碎石，填塞时要边填边捣，不能将炮孔填塞到孔口再捣固。如果炮孔中有水，为了避免冲天炮，填塞料最好用5～10mm的碎石子或石粉。

       (5)根据地质条件和孔网参数确定合理的起爆顺序和最佳的延期时间，将爆破飞石控制在允许范围之内。

       (6)精确计算和控制炸药量。对于特定的地质条件，装药量最终决定了爆破效果和爆破有害效应的控制程度。因此，应根据现场实际情况，选取与岩石相对应的炸药单耗，准确计算每个炮孔的装药量，装药量不得随意增减，尤其不能增加装药量。

       4．2覆盖措施

       爆破点周围环境比较复杂时，要使用潮湿的草垫、装土的草袋、胶皮带链、铁丝网等对炮孔甚至整个被爆破对象进行必要的覆盖。

       4．3合理设定警戒区

       5、结语

       在露天爆破中，爆破飞石产生的原因有很多，如设计问题、地质条件、人员管理因素和施工问题等，爆破飞石的规律也有待进一步研究。但是，通过对爆破飞石产生的原因及部位的分析，能在一定程度上减少爆破飞石事故。分析历年爆破飞石事故，很大一部分都是人为原因。因此，必须加强现场管理，建立健全的安全责任制度，严格执行各项规章制度和爆破施工要领，进一步提高爆破操作人员和管理人员的安全意识，克服麻痹思想，这是防止爆破飞石事故发生极为重要的一个环节。

       推荐监测设备

爆破测振仪L20-N

爆破测振仪L20-S