摘 要:露天爆破具有應用范圍廣、炸藥用量多、安全風險高和受環境影響大的特點。本文通過介紹露天爆破系列技術和管理標準的發展進程,探討了露天爆破安全管理與技術特點和標準制修訂情況,論述了標準化對規范露天爆破作業行為、提高爆破作業人員的技術水平和安全意識、確保爆破本質安全和社會公共安全的推動作用,以期為爆破行業開展標準化活動、參與國內和國際標準制定提供思路和借鑒。
關鍵詞:露天爆破,安全管理,標準化
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.21.015
Current Situation and Thinking of Standardization of Surface Blasting in China
LIU Jian-xiu
(China Society of Explosives and Blasting)
Abstract: Surface blasting has the characteristics of wide application range, large amount of explosive usage, high safety risk and great impact by environment. This paper introduces the development process of standards on surface blasting technology and management, discusses the safety management, technological characteristics, and the revision and development of surface blasting standards. The paper expounds the promoting role of standardization in normalizing the operation of surface blasting, and discusses improving the technical level and safety consciousness of operators, which can ensure the essential safety of blasting and the public. The paper is expected to provide ideas and reference for blasting industry to carry out standardization activities and participate in the development of domestic and international standards.
Keywords: surface blasting, safety management, standardization
0 引 言
近年來,隨著我國經濟的發展,爆破行業已成為國民經濟建設中不可或缺的重要行業,而露天爆破作業的領域和范圍越來越大,廣泛應用于礦山、交通與水利水電等工程中,尤其在礦山開采中不斷增加,爆炸物品年均使用量的70%以上應于露天爆破作業。露天爆破作業生產作業面廣、環節多、操作復雜、環保要求高,而且多數露天爆破地質地形條件復雜、不可控因素多,這就對爆破作業技術、爆破安全和社會公共安全提出了更高的要求[1]。但我國爆破行業標準化建設相對較弱,涉及露天爆破作業相關國家標準僅1項,行業標準僅3項,團體標準2項。近年來,我國爆破行業標準化建設工作快速發展,相關部委牽頭成立了國家標準化專業委員會,行業協會牽頭成立了團體標準化技術委員會。2018年成立了全國爆炸物品公共安全管理標準化技術委員會(SAC/TC 577),2016年成立了中國爆破行業協會標準化技術委員會,并發布實施了一系列國家標準、行業標準和團體標準,有效規范了露天爆破作業,促進了露天爆破技術進步,提升爆破安全水平,推動爆破行業健康可持續發展。
1 露天爆破作業概況
1.1 露天爆破特點
露天爆破主要應用于煤炭、金屬、非金屬等露天礦的開采,我國露天爆破技術、新型炸藥研制和挖裝運輸設備等方面取得較大突破。在爆破技術方面大力推廣延時爆破、減振爆破、光面爆破等新技術,掌握了各種復雜環境下松動爆破、拋擲爆破和定向爆破等爆破新技術。在炸藥方面,研制了多種銨油炸藥、多孔粒狀銨油炸藥、乳化炸藥及防水漿狀炸藥等。在挖裝運輸設備方面,大型露天爆破工程多采用6 m3和7.6 m3的挖掘機裝載,運輸多采用載重80 t、100 t和150 t電機車和60 t翻斗車,汽車運輸多采用載重20~40 t的自卸汽車。露天爆破在我國采礦業廣泛應用主要有以下優勢:受開采空間限制小,可采用大型機械設備,有利于實現自動化生產,提高開采強度和產量;資源回收率高;勞動生產率高;生產成本低;開采條件好,作業較安全。但露天爆破也存在占地面積大,破壞地表,污染環境,受氣候影響大等缺點[2]。
1.2 露天爆破技術發展
隨著科技的進步與社會經濟的發展,我國露天爆破技術從傳統粗放的爆破施工發展到礦山控制爆破技術,通過合理的爆破設計與施工,針對爆破振動、爆破個別飛散物、爆破空氣沖擊波、爆破噪聲、爆破有害氣體和爆破粉塵等有害效應采取有效的安全防護措施,確保了爆破效果,同時又將各種爆破有害效應控制在安全允許范圍內,隨著控制爆破技術的不斷發展,新型爆破器材和先進的爆破工藝應運而生。進入21世紀,數值模擬和信息化平臺等現代科學技術快速發展,其在露天爆破設計中發揮了重要作用,形成了露天爆破數字爆破技術,使爆破參數定量化、數字化,更加有效地指導露天爆破施工,實現降本增效。
隨著爆破基礎理論研究的突破、計算機科技、檢測監測技術的不斷提升以及新型爆破器材和先進鉆爆設備的快速發展,2008年,謝先啟[3]提出了精細爆破理念,進一步將爆破設計定量化、施工精心化、管理精細化,并且在爆破施工過程中實時監測與反饋,進一步改進了傳統的爆破施工,形成了精細爆破技術,使爆破效果和爆破危害效應控制更好,露天礦山控制爆破取得了長足的進步,為爆破行業高質量發展提供了新的思路。
2012年,汪旭光[4]將數字爆破技術和精細爆破技術等概念集成、升華,提出了智能爆破理念,將物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術及人工智能技術與爆破的設計、施工、管理、服務等生產活動的各個環節相融合,建立具有信息深度自感知、智慧優化自決策以及精準控制自執行等功能特性的計算機綜合集成爆破技術,解決人類專家才能處理的爆破問題,達到了安全、環保、優質、高效的工程目的,為爆破行業的中長期發展指明了發展方向。
2 露天爆破標準化的發展
2.1 國家標準
雖然我國露天爆破技術起步較早,發展較快,新型炸藥、器材、裝備等研制方面均取得較大進展,但是直到1986年,我國才發布了第一個有關露天爆破的標準GB 6722-1986《爆破安全規程》。隨著我國露天爆破技術步入新階段,即深孔爆破技術的廣泛應用和硐室爆破技術的引進和應用,國家又發布了規定大爆破設計、施工和爆破后的檢查等安全技術問題的標準GB 13349-1992《大爆破安全規程》。到2003年,由原國家安全生產監督管理總局提出,中國工程爆破協會(現改名為“中國爆破行業協會”)負責修訂完成GB 6722-2003《爆破安全規程》,代替了GB 6722-1986《爆破安全規程》、GB 13349-1992《大爆破安全規程》、GB 13533-1992《拆除爆破安全規程》。此后,新型爆破器材的涌現,鑿巖機具的改進,光面爆破、預裂爆破、延時爆破等露天爆破技術更精湛、安全、可靠,應用更加廣泛,2014年,再次修訂完成GB 6722-2014《爆破安全規程》[5],但至此關于露天爆破的國家標準也僅此一項。在此背景下,2018年12月,成立了全國爆炸物品公共安全管理標準化技術委員會(TC 577),提高了國家對爆破器材、爆破技術及安全管理的重視程度,特別是爆破技術要求和安全管理,據了解,此標委會正在醞釀立項多項相關國家標準和行業標準,以進一步促進爆破技術進步、規范爆破作業行為、確保爆破安全。
2.2 行業標準
目前,尚無涉及露天爆破技術的行業標準。為加強對民用爆炸物品的安全管理,防止爆破器材流失,預防爆炸事故發生,保障社會公共安全,公安部治安管理局根據國務院于2006年5月發布的《民用爆炸物品安全管理條例》,制定并發布實施了GA990-2012《爆破作業單位資質條件和管理要求》[6]、GA991-2012《爆破作業項目管理要求》[7]和GA53-2015《爆破作業人員資格條件和管理要求》[8]三項安全管理標準,此三項標準也僅僅是涉及露天爆破人員、企業和作業項目的管理規定。露天爆破技術與施工組織設計是安全、順利地實施爆破工程并取得理想的效果的關鍵,同時,露天爆破技術應用和涉及的領域均非常廣泛,而且爆破從業人員眾多,作業環節多,操作復雜,風險與安全隱患突出,為了規范露天爆破工程設計施工,滿足露天爆破工程對安全、環保、質量和進度的要求,確保爆破安全施工,保障社會公共安全,促進露天爆破工程設計施工工作向規范化方向發展,相關部門和企業已向全國爆炸物品公共安全管理標準化技術委員會申請立項露天爆破相關行業標準。
2.3 團體標準
2016年2月,原國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會聯合發布了《關于培育和發展團體標準的指導意見》(國質檢標聯〔2016〕109號),鼓勵協會、學會、商會、聯合會和產業技術聯盟等社會團體制定團體標準,2018年1月,我國實施新《標準化法》,確定了團體標準的合法地位,自此,我國團體標準化工作快速發展。國內爆破企業、高校和研究院所等把進一步提高露天爆破技術水平,規范露天爆破作業行為,確保爆破安全為己任,由中國爆破行業協會(CSEB)牽頭成立了中國爆破行業協會標準化技術委員會,發布了T/CSEB 0011-2020《露天爆破工程技術設計規范》和T/CSEB 0012-2020《露天爆破工程施工組織設計規范》兩項團體標準。這兩項團體標準的發布為爆破設計單位、施工企業、監管部門的設計、施工和監管提供了更科學合理的依據,提高了施工企業在設計中的規范性和施工過程中的安全性,促進了露天爆破工程技術設計及施工的技術進步和可持續性發展。
3 露天爆破標準化對作業安全和技術創新的影響
3.1 標準化提升露天爆破作業安全水平
露天爆破事故頻發的原因是多方面的,主要是生產工藝技術落后,設備簡陋,從業人員素質和技術水平較差。隨著國家標準GB 6722-2014和行業標準GA 990-2012、GA 991-2012、GA 53-2015的發布和及時修訂,露天爆破安全水平得到了明顯提升,該系列標準從技術和管理兩個方面對露天爆破作業項目和爆破作業人員的行為提出了強制性要求,從而提升了爆破作業安全水平。
GB 6722-2014為指導爆破作業的安全技術標準,從技術方面規范露天爆破作業人員的行為和露天爆破作業項目的安全技術內容與要求,包括:按一次爆破總藥量和爆破環境復雜程度對露天爆破作業項目實施分級管理,每一個具體項目應做爆破技術設計和施工組織設計,需經公安機關審批的爆破作業項目應進行安全評估和安全監理,爆炸物品現場發放、領取、檢驗、使用和退庫流程等。
GA 990-2012、GA991-2012和GA 53-2015屬于爆破安全管理標準,從管理方面對爆破作業項目、爆破作業單位與作業人員提出具體要求,使之增強安全意識、責任意識,明確安全管理的原則、目標和內容,并要求制定出嚴格周密的安全管理措施。
3.2 標準化規范露天爆破作業行為
在國家標準GB 6722-2014《爆破安全規程》的基礎上,2020年發布了T/CSEB 0011-2020《露天爆破工程技術設計規范》和T/CSEB 0012-2020《露天爆破工程施工組織設計規范》。兩項標準的發布填補了露天爆破在技術設計和施工組織設計的空缺,從技術上規范了露天爆破工程設計施工的內容、方法和要求,從而進一步規范了爆破作業行為,降低爆破作業風險,確保爆破安全施工,保障社會公共安全,促進爆破技術進步與科學發展。
本標準以露天爆破工程為對象,對技術與施工組織設計的內容加以規范,并對技術與施工組織設計的主要內容提出要求。《露天爆破工程技術設計規范》的內容和要求包括:設計依據與原則、方案論證與選擇、爆破參數設計、裝藥結構設計、起爆網路設計和爆破安全設計等;《露天爆破工程施工組織設計規范》的內容和要求包括:設計依據與原則、施工方案、施工準備、施工組織、施工管理、環境保護與文明施工和事故預防等。露天爆破工程應按照此兩項標準規定的內容和要求進行爆破設計,使露天爆破工程技術設計和施工組織設計標準化、規范化,實現與強制性國家標準GB 6722-2014《爆破安全規程》的緊密銜接,從技術上規范露天爆破作業行為,降低爆破作業風險。
4 結 語
我國露天爆破標準的研制已經初步形成,相關國家標準、行業標準和團體標準逐漸完善,與國家相關法律和法規實現統一。標準深入爆破作業的各個環節,在技術與管理上規范爆破作業項目和爆破作業人員行為,為提高爆破工程技術人員、爆破員、安全員和管理員等技術水平和安全意識,減少爆破安全事故發生、確保爆破安全施工,保障社會公共安全發揮了重要作用。為進一步推進我國露天爆破標準化建設及規范化發展,一方面,應積極加速開展國內標準化建設,促進科技成果轉化,以標準助推露天爆破技術快速發展,確保爆破作業安全;另一方面,要緊跟國際動態,積極引進先進技術、先進材料和先進設備,提升爆破安全水平,推動爆破行業高質量發展。實現標準化與安全生產的協調發展,開啟爆破行業標準化工作發展新篇章。
參考文獻
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[3]謝先啟,盧文波.精細爆破[J].工程爆破,2008,14(3):1-7.
[4]汪旭光,吳春平,陶劉群.智能爆破[M].北京:冶金工業出版社,2020:9-10.
[5]國家安全生產監督管理總局.爆破安全規程:GB 6722-2014[S].北京:中國標準出版社,2015.
[6]中華人民共和國公安部.爆破作業單位資質條件和管理要求:GA 990-2012[S].北京:中國標準出版社,2012.
[7]中華人民共和國公安部.爆破作業項目管理要求:GA 991-2012[S].北京:中國標準出版社,2012.
[8]中華人民共和國公安部.爆破作業人員資格條件和管理要求:GA 53-2015[S].北京:中國標準出版社,2015.
作者簡介
劉健修,碩士在讀,工程師,從事工程爆破與安全管理、標準化研究等工作。
(責任編輯:袁文靜)