郭有德

摘 要：為了加強(qiáng)地震勘探爆破安全生產(chǎn)管理工作，文章結(jié)合實(shí)踐，在地震勘探爆破機(jī)理、地震勘探爆破事故風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估和消除地震爆破危險(xiǎn)、危害因素技術(shù)措施等方面，進(jìn)行了深入的研究和論證，推行了“震源藥柱+炮孔偏移+深孔+小藥量+填塞+沙袋”等六項(xiàng)安全技術(shù)措施為一體的地震勘探爆破安全安全生產(chǎn)技術(shù)條件，進(jìn)行了六年的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估和改進(jìn)，為單位連續(xù)六年實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，有效避免人身傷亡、設(shè)備器材損壞和保證炮點(diǎn)附近居民區(qū)、高壓線、地下水氣管道等安全，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：地震勘探 爆破安全 技術(shù)條件 論證

中圖分類(lèi)號(hào):P624.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-4914（2012）03-291-04

一、論證依據(jù)

1.《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》（中華人民共和國(guó)主席令【2002】第70號(hào)）。

2.中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（AQ2004-2005）《地質(zhì)勘探安全規(guī)程》（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局）。

3.爆破安全規(guī)程（2003年9月12日國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布自2004年5月1日起實(shí)施）。

4.中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T897-2000《煤炭煤層氣地震勘探規(guī)范》。

5.爆破基礎(chǔ)理論。

6.《化工礦物與加工》科技刊物（2010第8期）《炮孔爆破堵塞研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題》論文成果。

二、地震勘探爆破機(jī)理

地震勘探是地球物理勘探中的重要方法之一。它是以巖石的彈塑性為基礎(chǔ)，利用炸藥的爆炸能量對(duì)介質(zhì)作功，使淺層激發(fā)層位產(chǎn)生地震波，在沿測(cè)線的不同位置用地震勘探儀器檢測(cè)大地的振動(dòng),并把數(shù)據(jù)記錄在磁帶上,以探明礦產(chǎn)目的層位在地下的賦存形態(tài)，為礦山企業(yè)安全生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)技術(shù)資料。

地震勘探爆破的機(jī)理是：炸藥爆轟時(shí),對(duì)周?chē)鷰r土的作用稱(chēng)作爆破作用。在藥包爆破作用下,由于藥包周?chē)橘|(zhì)巖性的不均質(zhì)性和各向異性及藥包爆炸反應(yīng)的高溫、高壓、高速度等復(fù)雜因素的影響,人們目前只能通過(guò)爆破產(chǎn)生的宏觀現(xiàn)象,對(duì)爆破作用分為爆破內(nèi)部作用和外部作用。

（一）爆破內(nèi)部作用

當(dāng)埋置在距地表很深處的藥包爆炸時(shí),藥包的爆破作用只局限在地面以下,在地面沒(méi)有顯現(xiàn)出爆破作用,這種條件下的爆破作用叫做內(nèi)部作用。通常按巖石被破壞的特征,可將爆破作用范圍內(nèi)的巖石劃分為三個(gè)圈。

1.壓縮圈。在壓縮粉碎圈內(nèi),由于巖石直接受到藥包爆炸的巨大壓力和高溫作用,如果巖石是可塑性的,就會(huì)遭受到壓縮而形成空腔,如果巖石是彈脆性,就會(huì)遭受到粉碎。

在此圈內(nèi)內(nèi),由于巖石遭受到壓縮或粉碎性破壞,能量消耗很大,爆破作用力急劇減小，所以壓縮粉碎圈得范圍很小，其半徑不超過(guò)藥包半徑的2-3倍。

2.破碎圈。圍繞在壓縮粉碎圈以外的一圈巖石，雖然受到的爆炸作用力較壓縮圈中的巖石小得多，但受到巖石結(jié)構(gòu)性破壞，生成縱橫交錯(cuò)的裂隙，巖體被割裂成塊，此范圍叫破裂圈。破裂圈的范圍大約為藥包半徑的8—10倍。

3.震動(dòng)圈。在破裂圈以外的范圍內(nèi),爆破力的作用以衰減到不能使巖石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,而只能引起巖石顆粒產(chǎn)生彈性振動(dòng)。這一圈叫做震動(dòng)圈。震動(dòng)圈的范圍很大，直到爆破作用力完全被巖土所吸收為止。

（二）爆破外部作用

當(dāng)藥包埋置深度不大，接近地表時(shí)，藥包除了使巖石破裂和震動(dòng)外，被破裂的巖塊由于碎脹而在地表隆起,或被拋離地表并形成一個(gè)爆破坑——爆破漏斗。爆破作用已顯現(xiàn)在地表,這種情況叫做爆破的外部作用。也就是炸藥爆破后的能量分解為爆破內(nèi)部作用和爆破外部作用。

三、影響地震勘探安全爆破的技術(shù)參數(shù)

地震勘探爆破是以巖石的彈塑性為基礎(chǔ), 利用炸藥的爆炸能量對(duì)介質(zhì)作功,使淺層激發(fā)層位產(chǎn)生地震波，也就是說(shuō)將藥包的爆破作用只局限在地面以下,在地面上不產(chǎn)生飛石、沖擊波、面波等危害因素，與工程爆破有著本質(zhì)的區(qū)別。工程爆破是利用炸藥的爆炸能量粉碎周?chē)橘|(zhì)，使其按照一定方向搬運(yùn)或拋擲。

為了便于研究地震勘探爆破的安全技術(shù)條件，提高地震勘探爆破內(nèi)部作用，下面把影響爆破外部作用的因素?cái)⑹鋈缦?

（一）自由面

自由面又叫臨空面,通常是指被爆巖石與空氣的交界面,也是對(duì)爆破作用能發(fā)生影響并能使爆后巖石發(fā)生移動(dòng)的那個(gè)巖面。一般情況下，自由面越多,爆破破巖越容易,爆破效果越好。當(dāng)巖石性質(zhì)、炸藥品種相同時(shí),隨著自由面的增多,炸藥的單耗將明顯降低。對(duì)地震勘探而言，尤其是進(jìn)入山區(qū)地震勘探，炮孔面臨的自由面主要有兩個(gè)：

1.炮孔與地面垂直的臨界面。炮孔方向與自由面垂直,爆破效果最差，爆破破環(huán)量最小。考慮到地震勘探爆破的安全性和地震資料的采集問(wèn)題，地震勘探炮孔方向在規(guī)程規(guī)范設(shè)計(jì)上，都采取豎井成孔。這樣既利于安全爆破，又利于地震資料的采集。

2.自由面位于炮孔的一側(cè)。根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)自由面位于炮孔一側(cè)，并且距離小于5米時(shí)，炸藥起爆后能使陡坎或懸崖炸塌，產(chǎn)生飛石，爆破破壞量較大。

（二）最小抵抗線

最小抵抗線是指爆破時(shí)巖石產(chǎn)生抵抗力(阻力)最小的方向。在爆破中,通常將藥包中心或重心到最近自由面的最短距離,稱(chēng)為最小抵抗線,一般常用W表示。

最小抵抗線是工程爆破中的一個(gè)重要參數(shù)，對(duì)它選取的是否合理，將影響到爆破的各項(xiàng)重要指標(biāo)。由于它代表了爆破時(shí)巖石阻力最小的方向，所以在此方向上巖石運(yùn)動(dòng)速度最高，爆破作用最集中。因此，最小抵抗線是爆破作用的主導(dǎo)方向，也是拋擲作用的主導(dǎo)方向。

（三）起爆藥卷的位置

起爆藥卷的位置決定起爆方向和炸藥爆炸時(shí)氣體壓縮運(yùn)動(dòng)方向。起爆藥卷應(yīng)放在孔口第一藥卷中，炸藥能量往下傳播，屬于正向起爆。這個(gè)起爆方法有利于地震勘探能量往下傳播，能提高礦產(chǎn)目的層地震反射波的能量。放在裝藥的中部屬于中部正向起爆，炸藥能量被分解為向上和向下傳播。放在孔底藥卷中，屬于反向起爆，炸藥能量往上傳播。中向和反向起爆只適用于工程爆破，提高爆破的破巖量，不利于地震勘探資料的采集和安全施工，應(yīng)當(dāng)是禁止的作業(yè)行為。

（四）爆破漏斗

爆破漏斗是炸藥被埋置在一個(gè)合適深度的水平自由面下，巖石爆破的變形產(chǎn)物。它是由爆破漏斗半徑、最小抵抗線、漏斗破裂半徑、漏斗可見(jiàn)深度、漏斗張開(kāi)角組成。其分類(lèi)由爆破作用指數(shù)決定。

在巖石性質(zhì)和爆破條件一定,當(dāng)裝藥量不變而改變藥包的埋置深度或藥包埋置深度固定不變而改變裝藥量時(shí)，都可發(fā)現(xiàn)爆破漏斗尺寸發(fā)生變化。這種變化可用爆破漏斗底圓半徑r與最小抵抗線的比值來(lái)表征，此比值稱(chēng)為爆破作用指數(shù)，用n來(lái)表示。即n=r/W。當(dāng)n發(fā)生變化時(shí)，爆破的作用性質(zhì)、爆破漏斗的大小、巖塊的拋擲量和拋擲距離都將發(fā)生變化。所以根據(jù)n的不同，可將爆破作用性質(zhì)和爆破漏斗進(jìn)行如下分類(lèi)：

1.標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗。當(dāng)爆破作用指數(shù)n=1時(shí)，藥包爆破后即可形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗，此時(shí)爆破漏斗不僅全部破碎，而且有相當(dāng)數(shù)量的巖塊被拋擲到漏斗以外，出現(xiàn)了明顯的漏斗坑，且漏斗半徑r等于最小抵抗線W，漏斗張開(kāi)角等于90°，形成這種標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗的爆破作用，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)爆破。

2.加強(qiáng)拋擲爆破漏斗。當(dāng)1＜n＜3時(shí)，藥包爆破后，漏斗中的大部分巖塊將被拋擲到漏斗以外，所形成的漏斗半徑r大于最小抵抗線W，漏斗張開(kāi)角也大于90°，這種漏斗稱(chēng)為加強(qiáng)拋擲爆破漏斗。

3.減弱拋擲爆破漏斗。當(dāng)0.75＜n＜1時(shí),藥包形成的爆破漏斗的底圓半徑r小于最小抵抗線W,漏斗張開(kāi)角也小于90°,漏斗范圍內(nèi)的巖石遭到破壞,而且有少部分巖塊被拋擲到漏斗以外,出現(xiàn)深度不大的漏斗坑。這種漏斗坑稱(chēng)為減弱漏斗坑，或叫加強(qiáng)松動(dòng)爆破漏斗。

4.松動(dòng)爆破漏斗。當(dāng)爆破作用指數(shù)n在0.4-0.75的范圍內(nèi)時(shí),藥包爆破后只使漏斗范圍內(nèi)的巖石被破碎，基本上沒(méi)有拋擲作用，地表上只看到鼓包現(xiàn)象，而看不到爆破漏斗，這樣的漏斗稱(chēng)為松動(dòng)爆破漏斗，起爆破作用叫松動(dòng)爆破。松動(dòng)爆破由于裝藥量較小，爆堆比較集中，幾乎不產(chǎn)生飛石，炸藥爆破的能量向底下傳播的多。

由上述可見(jiàn)，爆破作用指數(shù)n表征著爆破作用的性質(zhì)，因此在爆破工程中，可通過(guò)選擇適宜的n值來(lái)控制爆破作用的性質(zhì)，從而達(dá)到預(yù)期爆破的目的。在一定范圍內(nèi)n值愈大，拋擲方量愈大，拋擲距離愈大，炸藥爆破能量向地表或臨空界面分解的愈多。在地震勘探中，如果要控制飛石、沖擊水柱和空氣沖擊波的危害，在藥量一定的情況下，必須最大限度地提高最小抵抗線值即井深，使n值趨于無(wú)窮小。

四、地震勘探爆破事故風(fēng)險(xiǎn)分析

隨著地震勘探技術(shù)的不斷發(fā)展和礦山企業(yè)對(duì)地震勘探技術(shù)成果高度的重視，地震勘探技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入全面發(fā)展的時(shí)代。由過(guò)去的只能在平原地區(qū)進(jìn)行勘探，現(xiàn)已進(jìn)入山區(qū)；由過(guò)去的單純二維地震勘探轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏鹊娜S地震勘探。由于地形條件復(fù)雜和施工難度進(jìn)一步加大，地震勘探安全爆破面臨著以下幾種事故風(fēng)險(xiǎn)。

（一）爆破飛石傷人

起因有三個(gè)方面：

1.孔淺，實(shí)際井深不足1.5米。山區(qū)坡積物或河溝地段，由于碎石、河卵石松散，鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中因松散層塌孔原因，不易成孔，炮井深度普遍小于3米，有的甚至在河床地段靠挖坑放坑炮來(lái)完成施工任務(wù)，致使地震勘探爆破形成強(qiáng)擲爆破漏斗現(xiàn)象，漏斗中的大部分巖塊將以拋物線運(yùn)動(dòng)方式被拋擲到漏斗以外，另外加上山區(qū)地形復(fù)雜高差大，炮孔中沖起的飛石在水平方向上將產(chǎn)生200-500米運(yùn)動(dòng)距離，有的甚至更長(zhǎng)，從而導(dǎo)致以炮井中心，在距離炮井200-500米范圍內(nèi)的人員和設(shè)備將會(huì)受到致命的傷害。

2.炮孔處于懸崖或陡崖邊界。炮孔處于懸崖或陡崖邊界導(dǎo)致藥包中心（重心）到懸崖壁的垂向距離成為炸藥起爆時(shí)的巖石產(chǎn)生抵抗力(阻力)最小的方向，是爆破作用和拋擲作用的主導(dǎo)方向，從而將懸崖壁炸塌，將產(chǎn)生的飛石以拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡拋擲在懸崖底下，對(duì)在懸崖底部200-500米范圍內(nèi)的人員和設(shè)備產(chǎn)生致命的危害。

3.起爆卷的位置處在炸藥底端。起爆藥卷的位置決定起爆方向和炸藥爆炸時(shí)氣體壓縮運(yùn)動(dòng)方向。過(guò)去在山區(qū)地震勘探中，施工單位為了節(jié)約成本，采用45mm鉆頭成孔，炸藥采用紙皮小節(jié)硝胺炸藥，藥節(jié)長(zhǎng)0.25米，每節(jié)炸藥僅有0.2公斤，每個(gè)孔需下5節(jié)炸藥，才能滿足地震勘探的需要，也就是說(shuō)3米深的炮井內(nèi)藥柱高度為1米。對(duì)于雷管位置究竟放在炸藥底端還是頂端，起初人們憑借經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為雷管應(yīng)放在炸藥底端，可以完全引爆炸藥，造成地震勘探爆破成為反向起爆，使炸藥能量沖向井口爆炸，產(chǎn)生飛石，對(duì)炮區(qū)內(nèi)的人和設(shè)備造成危害。

（二）爆破觸電事故

起因是在高壓線附近、黃土地區(qū)潛水位以下施工放炮，因爆生氣體把孔內(nèi)積水和爆炸線沖出孔外，在風(fēng)力的作用下把水柱和爆炸線搭在高壓線上，使高壓線短路產(chǎn)生觸電事故，造成燒毀儀器、人員觸電和用電戶因停電帶來(lái)生產(chǎn)損失。

在黃土區(qū)成孔，地震勘探一般用水鉆成孔，由于黃土層含有一層較厚的紅色膠泥層，一般不滲水，成孔下藥后積水仍然保留在孔內(nèi)。起爆后，孔內(nèi)積水在爆生氣體的沖力下，將孔內(nèi)積水沖出孔外形成水柱，水柱高度一般為10-20米。另外水柱在上沖瞬間，其周?chē)?米范圍內(nèi)將會(huì)形成真空帶，使空氣流動(dòng)產(chǎn)生紊亂，形成風(fēng)力，使水柱產(chǎn)生移動(dòng)，同時(shí)如果遇有刮風(fēng)天氣，水柱將會(huì)產(chǎn)生傾斜，倒向下風(fēng)方向，對(duì)周?chē)?0米范圍內(nèi)的高壓線產(chǎn)生危害，形成觸電事故，造成高壓線短路、地震儀器、設(shè)備燒毀、人員傷亡。

（三）對(duì)炮點(diǎn)附近的居民區(qū)建筑物、地下水氣管道等造成危害

地震勘探爆破同工程爆破一樣，炸藥起爆后會(huì)產(chǎn)生沖擊波、地震波，其中地震波的橫波對(duì)居民建筑物、地下水氣管道、水庫(kù)等破壞力較為強(qiáng)烈，造成居民住家玻璃震裂、地下水管道震斷等事故。其原因是主要有三個(gè)方面：一是炮點(diǎn)離居民區(qū)、地下水管太近，實(shí)際距離不足30米；二是藥量太大，沒(méi)有實(shí)行減藥措施；三是井口沒(méi)有采取埋壓措施，造成爆生氣體沖出井口形成空氣沖擊波。

五、地震勘探爆破安全生產(chǎn)技術(shù)條件效果評(píng)估與論證

鑒于對(duì)地震勘探爆破機(jī)理、爆破技術(shù)參數(shù)、爆破事故風(fēng)險(xiǎn)分析等多方面的研究和論證，筆者在地震勘探生產(chǎn)實(shí)踐中，分三個(gè)階段推行了“震源藥柱+炮孔偏移+深孔+小藥量+填塞+沙袋”等六項(xiàng)安全技術(shù)措施為一體的地震勘探爆破安全安全生產(chǎn)技術(shù)條件，做到了對(duì)地震勘探爆破安全技術(shù)措施最差效果的研究與改進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)地震勘探爆破安全提供了技術(shù)支撐。

（一）單純的扣壓沙袋階段

扣押沙袋安全技術(shù)措施不是筆者的發(fā)明，主要借鑒于兄弟單位的做法。2003年我們?cè)谀车V區(qū)進(jìn)行三維地震勘探時(shí)，發(fā)現(xiàn)相鄰測(cè)區(qū)兄弟單位在每個(gè)井口上，都?jí)河腥辽?，沙袋口用炮線封口，實(shí)行縱橫交錯(cuò)扣壓沙袋。炮點(diǎn)炸藥起爆后，僅見(jiàn)沙袋中部有裂縫，沙袋原地不動(dòng)。為了控制井口飛石，壓制空氣沖擊波，筆者借鑒了兄弟單位這一做法，并對(duì)這一做法進(jìn)行了改進(jìn)。我們采取的措施是，將沙袋口朝下，倒立在炮點(diǎn)井口上，一方面減少了壓砂袋數(shù)量，減少了沙袋封口工作環(huán)節(jié)，另一方面利用沙袋直立加大沙袋對(duì)井口的壓強(qiáng)，基本保證了井口飛石被壓制的安全效果。

（二）“震源藥柱+炮井偏移+深孔+小藥量+扣押沙袋”綜合措施階段

實(shí)施單純的扣押沙袋安全措施，基本控制了井口飛石。對(duì)不好采集資料的地段如坡積物松散層、河床地帶，技術(shù)人員往往通過(guò)施工組合炮或加大藥量來(lái)激發(fā)資料，當(dāng)時(shí)為了保證爆破安全，雖然在井口上壓制5-6袋沙袋，但是經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，有的炮井扣押的沙袋起不到控制飛石的效果，有時(shí)沙袋會(huì)被沖起5-10米高。

為了徹底解決這一問(wèn)題，筆者綜合分析了現(xiàn)場(chǎng)施工存在的井淺、藥量大、井口介質(zhì)疏松、雷管位置設(shè)置錯(cuò)誤等因素，采取了“雷管設(shè)置在炸藥頂端+炮井偏移+深孔+小藥量+扣押沙袋”等五個(gè)方面的安全技術(shù)措施。

1.雷管位置設(shè)置。針對(duì)采取紙皮硝銨炸藥作為起爆炸藥，雷管位置必須設(shè)置在炸藥頂端，使地震勘探爆破形成正向起爆，并且將這一措施列入地震勘探安全生產(chǎn)管理制度中，持續(xù)執(zhí)行。如雷管位置設(shè)置示意圖，給現(xiàn)場(chǎng)職工明確示意雷管設(shè)置的具體位置，從根本上解決了地震勘探采用正向起爆的安全技術(shù)問(wèn)題，有效地減少井口爆炸能量。

2009年之后，為了減少包藥工作環(huán)節(jié)，提高地震勘探現(xiàn)場(chǎng)采集質(zhì)量，確保地震勘探爆破安全，采用了震源藥柱和瞬發(fā)電雷管作為起爆器材，一方面可以提高炸藥搬運(yùn)的安全性，一方面解決了人為安裝雷管的操作失誤行為。震源藥柱的雷管位置就設(shè)在炸藥的頂端，包藥員在安裝雷管時(shí)，必然將雷管安裝在炸藥的頂端，克服了過(guò)去紙皮炸藥安裝雷管時(shí)，人為的操作失誤。

2.炮井偏移+深孔。炮孔偏移主要針對(duì)坡積物松散層和處在懸崖或陡崖邊界的設(shè)計(jì)炮點(diǎn)，其目的是在地震勘探規(guī)范允許的范圍內(nèi)，將不符合安全要求的設(shè)計(jì)炮點(diǎn)在測(cè)點(diǎn)中心10米的范圍內(nèi)進(jìn)行挪動(dòng)，解決松散層不易成孔和改變炮點(diǎn)最小抵抗線方向的問(wèn)題，有效壓制爆破飛濺物起飛高度。如炮點(diǎn)位置偏移圖，明確告訴現(xiàn)場(chǎng)職工遇到陡坎或懸崖邊界的炮孔，要么采取就低不就高，改變炮井的位置，要么將炮井位置向懸崖里挪動(dòng)10米，排除炸藥起爆時(shí)井壁坍塌的事故隱患。對(duì)松散層不易成孔的地段，采用偏移炮井設(shè)計(jì)位置，把炮井選在基巖上成孔，確保成孔井深達(dá)到3米以上。

3.小藥量+扣押沙袋。上述三項(xiàng)安全技術(shù)措施是提高地震勘探爆破內(nèi)部作用，合格采取地震勘探資料的基礎(chǔ)參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)炸藥在井中起爆時(shí)不起飛濺物，保證作業(yè)安全，實(shí)施一井一下公斤炸藥，一井扣押一袋沙土措施，起到了保證安全和提高地震勘探采集質(zhì)量的雙重效果。從井口埋壓沙袋效果示意圖中，可以看出，井口扣押沙袋不僅控制了炸藥起爆時(shí)飛濺的產(chǎn)生，而且保存了炸藥能量，使爆生沖擊波二次向下沖擊，增強(qiáng)了礦層目的波的反射能量。

（三）實(shí)施炮孔爆破堵塞，完善地震勘探爆破安全技術(shù)條件

對(duì)于黃土測(cè)區(qū)如何壓制孔內(nèi)積水沖擊水柱帶來(lái)的觸電事故危害，一直是困擾地震勘探爆破安全的問(wèn)題之一。起初，通過(guò)單純的扣押沙袋，改變了孔內(nèi)積水沖擊水柱的運(yùn)動(dòng)方向，使沖擊水柱由垂直向上，改變?yōu)橄蛏炒闹車(chē)娰v，緩解了水柱沖擊高度和沖擊速度。但是由于水是彈性介質(zhì)，尤其是在黃土潛水位以下放炮，由于地震勘探爆破礦層目的波的二次反射與首次激發(fā)彈性波疊加，使爆破沖擊水柱能量加大，單靠壓沙袋已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決爆破沖擊水柱帶來(lái)的危害。2011年，筆者查閱了大量的炮孔爆破堵塞研究資料，在潞安三維地震勘探測(cè)區(qū)施工中引用了《化工礦物與加工》科技刊物（2010第8期）《炮孔爆破堵塞研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題》論文成果，就黃土層積水孔堵塞作用及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了專(zhuān)題研究，認(rèn)為炮孔在爆破前進(jìn)行堵塞具有三個(gè)方面的作用。一是堵塞可以降低爆生氣體運(yùn)動(dòng)速度，延長(zhǎng)爆生氣體在孔內(nèi)作用時(shí)間；二是堵塞物可增強(qiáng)對(duì)沖擊波的衰減作用；三是堵塞物填實(shí)后，可增強(qiáng)堵塞物與孔壁的摩擦力，在沖擊波的作用下堵塞物的顆粒發(fā)生相互錯(cuò)移，產(chǎn)生新的粘結(jié)力，產(chǎn)生側(cè)向膨脹，與孔壁成為一體，不但有利于爆炸能量的聚集，而且延長(zhǎng)了它對(duì)巖石的作用時(shí)間，同時(shí)能改變藥包最小抵抗線方向，人為地將爆炸能量最大限度地引至目標(biāo)方向，而把非目標(biāo)方向的能量損失減少到最低程度。

基于科技成果的指導(dǎo)，對(duì)潞安黃土測(cè)區(qū)三維地震勘探孔內(nèi)積水沖擊水柱的問(wèn)題，采取了三個(gè)方面的技術(shù)措施：

1.抽水。為了最大限度地減少孔內(nèi)積水沖擊力，鉆機(jī)成孔后，用鉆機(jī)壓井式水泵抽取孔內(nèi)積水，使水位降低3-5米。

2.埋孔。在抽水、降低水位的基礎(chǔ)上，用細(xì)粒干黃土填塞孔，具體要求是，每當(dāng)向孔內(nèi)填塞3-5鐵鍬黃土后，用鍬把搗實(shí)一次被填黃土，如此反復(fù)直至填滿填實(shí)，以增強(qiáng)填塞物與孔壁間的摩擦力和粘結(jié)指數(shù)。如果孔內(nèi)積水沒(méi)有明顯下降，埋孔時(shí)用干土吸水、排水，用鍬把先把孔內(nèi)積水變成泥漿，再填土使孔內(nèi)堵塞物成為濕土，直至用鍬把把孔內(nèi)填土搗實(shí)。

3.壓沙袋。在填埋孔的基礎(chǔ)上，對(duì)高壓線附近炮孔還采取了壓沙袋措施，具體方法是將井口爆炸線捆在沙袋上，采取沙袋與爆炸線捆綁制，防止爆炸線飛起，搭在高壓線上。第二是在第一袋沙袋的基礎(chǔ)上，再壓一袋沙土，增強(qiáng)井口壓力，抑制爆破沖擊力。

通過(guò)采取以上三個(gè)方面的措施，測(cè)區(qū)10000多個(gè)炮井中僅有10個(gè)炮井有沖起物，沖起物高度不足3米，沖起物的運(yùn)動(dòng)速度和能量大為減少，對(duì)測(cè)區(qū)高壓線、人和設(shè)備器材沒(méi)有構(gòu)成危害，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

六、論證結(jié)論

通過(guò)對(duì)地震勘探爆破安全生技術(shù)產(chǎn)條件的研究與論證，筆者在保證地震勘探爆破安全方面得出三個(gè)方面的結(jié)論。

（一）地震勘探爆破屬于危險(xiǎn)性作業(yè)，加強(qiáng)安全生產(chǎn)技術(shù)條件論證是實(shí)現(xiàn)地震勘探爆破安全作業(yè)必不可少的工作

長(zhǎng)期以來(lái)人們?cè)诘卣鹂碧焦ぷ髦兄蛔⒅噩F(xiàn)場(chǎng)采集資料質(zhì)量，對(duì)地震勘探放炮產(chǎn)生的危害現(xiàn)象缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，總以為炸藥起爆后井口產(chǎn)生飛石或水柱是地震勘探工作中不可避免的現(xiàn)象，把爆炸線搭在高壓線上、飛石砸死、砸傷人員的事故歸結(jié)為操作員反應(yīng)遲鈍，警戒人員不負(fù)責(zé)任等，缺少?gòu)牡卣鹂碧奖瓢踩a(chǎn)技術(shù)條件上找原因、找差距，從而使地震勘探爆破安全同類(lèi)事故周期性重復(fù)發(fā)生。2005年初，筆者負(fù)責(zé)單位安全生產(chǎn)管理工作后，對(duì)地震勘探爆破應(yīng)滿足的安全生產(chǎn)技術(shù)條件進(jìn)行了論證，就炸藥起爆時(shí)控制井口飛濺物、沖擊水柱、炸塌巖壁、炸塌田坎等安全生產(chǎn)問(wèn)題，進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)六年的理論研究和生產(chǎn)驗(yàn)證，分三個(gè)階段推行了“震源藥柱+炮孔偏移+深孔+小藥量+填塞+沙袋”等六項(xiàng)安全技術(shù)措施為一體的地震勘探爆破安全安全生產(chǎn)技術(shù)條件。為單位實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)提供了可行的技術(shù)管理措施。

（二）明確地震勘探爆破作業(yè)目的，選擇合理的爆破參數(shù)，是論證地震勘探爆破安全生產(chǎn)技術(shù)條件的前提

地震勘探爆破作業(yè)是以巖石的彈塑性為基礎(chǔ), 利用炸藥的爆炸能量對(duì)介質(zhì)作功,使淺層激發(fā)層位產(chǎn)生地震波的作業(yè)方法，與工程爆破既有密切的聯(lián)系，又有著本質(zhì)的區(qū)別。工程爆破是利用炸藥的爆炸能量粉碎周?chē)橘|(zhì)，使其按照一定方向搬運(yùn)或拋擲，所以要想實(shí)現(xiàn)地震勘探爆破作業(yè)安全，必須選擇合理的爆破參數(shù)，人為地將爆炸能量最大限度地引至目標(biāo)方向，而把非目標(biāo)方向的能量損失減少到最低程度，使炸藥起爆時(shí)井口不產(chǎn)生飛濺物、沖擊水柱和沖擊波，為野外作業(yè)人員和設(shè)備提供一個(gè)安全可靠的作業(yè)環(huán)境。

（三）“震源藥柱+炮孔偏移+深孔+小藥量+填塞+沙袋”等六項(xiàng)安全技術(shù)措施為一體的地震勘探爆破安全生產(chǎn)技術(shù)條件簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，具有科學(xué)性、可行性

“震源藥柱+炮孔偏移+深孔+小藥量+填塞+沙袋”安全技術(shù)措施，是在學(xué)習(xí)研究爆破理論基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)地震勘探專(zhuān)業(yè)規(guī)范、地質(zhì)勘探安全規(guī)程和爆破安全規(guī)程規(guī)定要求研究實(shí)施的。它既符合規(guī)程要求，又能最大限度地滿足施工現(xiàn)場(chǎng)安全要求，并在在生產(chǎn)實(shí)踐中取得了明顯的效果，是切實(shí)可行的安全技術(shù)管理辦法，對(duì)地震勘探爆破安全生產(chǎn)有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

馮文青.逐孔起爆技術(shù)爆破參數(shù)的研究.中國(guó)礦山工程,2009(2)

（作者單位：山西省煤炭地質(zhì)物探測(cè)繪院 山西太原 030000）（責(zé)編:賈偉）