爆破噪声及其控制.docx

Ξ爆破噪声及其控制林大泽ΞΞ(北京科技大学资源工程学院)【摘要】通过爆破工程的现场作业,对爆破噪声的调查研究,分析了爆破噪声的特性,提出爆破噪声控制的工程技术手段,指出了预防和防护爆破噪声的方法。【关键词】爆破噪声控制前言1爆破噪声是指爆破作业时引起的噪音。它大致分为两类:第一类是钻孔作业的凿岩机、处理破碎岩石的装载机及运输机等重型机的噪声;第二类是炸药爆炸的爆破声。第一类噪声是在大规模土石开挖和采石作业而产生的问题。该噪音与城镇建设工程所产生的噪音相似,特别是工程用的打桩机、破碎机等工程机械发出的噪声,以及推土机、挖掘机、运载自卸卡车等装运机械发出的噪声。国内外已有大量的研究成果和资料介绍。炸药在爆破自由面及其附近爆炸时,产生的一部分能量以弹性波或空中爆炸声的形式,不断向周围传播。它会产生一种枯噪、难听、刺耳的声音,这就是第二类爆破噪声。在离爆源极近的地方,空中产生的波动表现为冲击波,在离爆破源某一距离的地方,就以声波的形式传播。本文研究第二类爆破噪声的内容1、2。2爆破噪声的特性3、42.1声速和声压炸药在介质中爆炸后,在离开爆源一定的距离形成声波,声波之所以能够通过空气传播,是由于受到空气的质量和体积弹性而压缩的部分和未受压缩的伸长部分交错传播,因此,可由一般气体动力学推导并得到爆破噪声的声速和声压公式,即:K(1)C0=Θ0P(2)S=20lgP0其中,C0:声速;K:气体体积弹性率;Θ0:气体密度;S:声压级别;P:爆破噪声声压;P0:声压有效值。Ξ中国博士后基金支持项目ΞΞ副教授、博士后·27·第六期林大泽:爆破噪声及其控制2.2声压与药量及距离的关系根据国内外资料3、4,爆破噪声的声压与药量及距离的关系可表示为:?P=aLm(3)(4)bd-n?P=式中,?P:爆破噪声声压差值;L:爆破药量;d:离爆源距离;a、b为常数,m、n取值方法如表1。2.3气象与爆破噪声的关系表1m、n取值表气象条件对声压大小和声波的传播距离也有很大的影响,这是由于声速本身随气象条件而变。影响声速的因素有气温、风速、风向和湿度。其中影响最大的是风速和风向。声波传播方向和风向一致时,声速等于静止空气中的声速加风速;声速传播方向和风向相反时,声速等于静止空气中的声速减风速。对气温而言,一般垂直分布,正常时,越往上方气温越高,声音传播距离就越远。此外,温度对声速的影响,几乎可以忽略。资料认为声压及其持续时间,在高气压下比低气压低。3爆破噪声的控制3.1爆破噪声的预防1、2爆破噪声的预防可由其形成的基本原理着手。下面介绍一些预防爆破噪声的方法。1)应尽量避免在地面敷设雷管和导爆索,当不能避免时,应采取覆盖土或水袋的措施。实践证明,雷管或导爆索在地面爆炸时,引起的噪声强度很高,如2个雷管爆炸时在10m远处的噪声级为120dB。为了降低爆破噪声,此法是十分有效的。2)采用延期爆破。不仅能降低爆破的地震效应,还能降低爆破噪声。因为它将总药量分成几段小的药量,故减小了爆破噪声。但实际应用时,还应注意方向效应,以免产生噪声的叠加。实践证明,只要布局合理,采用秒或毫秒延期爆破,可降低噪声强度1/3～1/2。3)采用水封爆破。爆破时,在覆盖物上面再覆盖水袋,不仅可以降噪,还可以防尘,是一种比较理想的方法。实践证明,水封爆破比一般爆破可以降低噪声强度约2/3。4)5)6)避免炮孔间的延期时间过长,以防出现无负载炮孔。考虑前面讨论过的气候条件,尽量选择在有利的气候条件时爆破。安排合理的爆破时间:首先把爆破安排在爆区附近居民上班或他们同意的时间进行;然后避免在早晨或下午较晚时进行爆破,以减少因大气效应而引起的噪声增加。7)8)严密堵塞炮孔和加强覆盖,也可大大减弱爆破噪声。设置遮蔽物或充分利用地形地貌。在爆源与测点之间设置遮蔽物,如防护排架等,可阻碍和扰乱声波的正常传播,并改变传播的方向,从而可较大地降低声波直达点的噪声级。如测点与爆源之间有树林或山坡,也可起到类似降噪的作用。注意方向效应。当大量炮孔以很短的延发时间相继起爆时,各单孔爆破产生的噪声可9)能在某一特定的方向上叠加,从而形成强大的爆破噪声。一般来说,孔距与孔间延期时间之比条件mn爆源附近0.6～0.82.0～2.8距爆源稍远0.51～1.5中国安全科学学报第八卷1998年·28·ChinaSafetyScienceJournal即爆破沿工作面推进速度大于或等于空气中的声速时,爆破噪声就会在某一方向上叠加,而孔内装药长度大于最小抵抗线时,亦会产生这样的现象。此外,爆破噪声在顺山谷或街道方向上,其传播距离也会大大增加。因此,工程实际中应尽量避免出现这种现象,尽量使声源辐射噪声大的方向避开要求安静的场所。通过绿化降低噪声。采用绿化的方法降低噪声,要求绿化林带有一定的宽度,树木要10)有一定的密度,绿化对100