矿用爆破避炮棚的设计标准与规范解读

在矿用爆破作业中，避炮棚作为保障人员安全的关键设施，其设计标准与规范至关重要。接下来，我将从位置选择、结构设计、材料选用、通风与观察设施以及移动与固定方式等多个方面，对矿用爆破避炮棚的设计标准与规范进行详细解读。 一、位置选择标准与规范 （一）安全距离要求
避炮棚应设置在距离爆破点足够远的安全距离之外。根据《爆破安全规程》（GB 6722）以及实际矿山爆破作业经验，一般中深孔爆破警戒范围为 200m，浅孔爆破警戒范围为 300m，避炮棚的设置应至少在该警戒范围之外。例如，在某露天矿山爆破作业中，由于避炮棚设置在距离爆破点 150 米处，未达到安全距离要求，在一次爆破中受到飞石冲击，导致棚体损坏，所幸未造成人员伤亡。因此，严格遵守安全距离要求是保障避炮棚安全的基础。 （二）方向选择要求
其位置和方向应精心规划，要能防止飞石、落石和炮烟的危害。开口或入口应朝向与预计飞石抛射方向相反的安全区域。同时，要充分考虑风向，避免炮烟顺着风向弥漫至避炮棚处，影响内部人员的呼吸安全。例如，在山谷地形的矿山中，若避炮棚开口朝向山谷底部且处于下风口，爆破产生的炮烟容易聚集在避炮棚周围，导致内部人员呼吸困难。所以，合理选择避炮棚的方向对于保障人员安全至关重要。 （三）周边环境要求
避炮棚周边环境应空旷，不应有障碍物，避免因障碍物在爆破冲击下倒塌或飞溅对避炮棚内人员造成二次伤害。同时，通达避炮棚的道路应保持畅通无阻，以便在紧急情况下人员能够迅速撤离到避炮棚内。道路宽度要满足人员快速通行和可能的救援设备进出需求。例如，某矿山因避炮棚周边堆积了大量废弃矿石，在一次爆破中，这些矿石被飞石带动砸向避炮棚，造成棚体损坏。因此，确保避炮棚周边环境安全和道路畅通是不容忽视的环节。 二、结构设计标准与规范 （一）主体结构形式
避炮棚主体结构形式多样，常见的有钢结构、砖混结构等。在实际应用中，钢结构因其轻便、可拆卸、安装方便等特点，常用于临时作业场所；而钢筋混凝土结构的避炮棚则适用于固定式、长期防护需求的场所，如地下矿避险硐室等。例如，在露天矿山的短期爆破作业中，多采用钢结构避炮棚，便于根据爆破区域的变化快速移动和重新布置；而在地下矿山的固定爆破作业点，则常采用钢筋混凝土结构的避炮棚，以提供更稳定、持久的防护。 （二）支撑结构设计
底部支撑结构对于避炮棚的稳定性至关重要。一般底部配有 4 个支撑腿，可设置移动轮便于移动，也可将支撑腿固定于使用场地，确保避炮棚在放置时的稳定性。对于大型避炮棚或在复杂地形条件下使用的避炮棚，还可能需要增加支撑腿数量或采用特殊的支撑结构设计。例如，在地形起伏较大的山区矿山，为保证避炮棚的稳定，可采用可调节高度的支撑腿，根据地形调整支撑腿高度，使避炮棚能够平稳放置。
顶部结构设计也不容忽视，顶部通常设有吊环，方便使用吊车吊运，满足不同规模和作业环境下的快速部署和撤离需求。同时，顶部结构应具备足够的强度，以承受可能的飞石冲击和自身重量。例如，在吊运过程中，若顶部吊环或结构强度不足，可能导致避炮棚在吊运过程中损坏或掉落，造成安全事故。 （三）门的设计
门的设计应考虑人员进出的便利性和安全性。一般采用内外开门设计，内外均配有锁具，方便施工人员在紧急情况下快速进出。门的材质和结构应与避炮棚主体结构相匹配，具备足够的抗冲击能力，防止飞石撞击导致门损坏，影响人员逃生。例如，门可采用与棚体相同的高强度钢板制作，厚度不低于棚体钢板厚度，且门锁应采用坚固耐用的类型，确保在受到冲击时不会失效。 三、材料选用标准与规范 （一）外部防护材料
外部防护材料主要用于抵御飞石和冲击波的冲击，通常采用高强度、抗冲击性能良好的材料。钢板是常用的外部防护材料之一，钢板厚度一般不低于 6mm，常见厚度为 8 - 10mm，在特殊要求下可更厚。例如，在一些大型矿山爆破作业中，由于爆破规模大、飞石冲击力强，会选用 10mm 厚以上的钢板作为避炮棚的外部防护材料。同时，为提高防护效果，可对钢板进行特殊处理，如淬火处理，增强其硬度和抗冲击性能。
除了钢板，也可采用其他高强度复合材料作为外部防护材料，但这些材料需经过严格的性能测试和认证，确保其在抵御飞石和冲击波方面的性能不低于钢板。例如，某些新型防弹复合材料，具有重量轻、强度高的特点，在经过相关部门检测合格后，也可应用于避炮棚的外部防护。 （二）内部防护与缓冲材料
内部通常设有绝缘木板和防静电毡，以增加稳定性和防护效果。绝缘木板厚度一般达到 10mm，不仅可以起到缓冲外部冲击的作用，减少震动对人员的影响，还能在一定程度上防止触电事故发生。防静电毡一般厚度为 2mm 左右，具有防火阻燃、防静电的特性，在万一发生火灾或静电积聚的情况下，能够延缓火势蔓延，为人员逃生争取时间，同时避免静电引发的意外爆炸等事故。例如，在一些存在易燃易爆气体的矿山环境中，防静电毡的使用尤为重要，可有效降低因静电引发爆炸的风险。 （三）防火材料要求
由于爆破作业可能引发火灾，避炮棚使用的材料应具备防火性能。除了内部的防静电毡具有防火阻燃特性外，外部防护材料和其他结构材料也应采用防火材料。例如，外墙和屋顶可使用防火板材，这些材料在高温下不易燃烧，能够有效阻止火焰蔓延，为避炮棚内的人员提供更安全的环境。在选择防火材料时，需确保其符合相关的防火标准和规范，并经过权威机构的检测认证。 四、通风与观察设施标准与规范 （一）通风设施设计
避炮棚两侧应设有通风孔，并加装铁丝网。通风孔的大小和数量应根据避炮棚的内部空间大小和容纳人员数量进行合理设计，以保证良好的通风效果，让工作人员在躲避期间能够呼吸到新鲜空气，避免因空气不流通导致身体不适。例如，对于一个容纳 5 人的避炮棚，通风孔的总面积应不小于 0.2 平方米，且分布均匀，确保空气能够在棚内充分流通。
铁丝网的作用是防止飞石进入通风孔，在保障通风的同时维持安全防护性能。铁丝网的网孔大小应根据可能出现的飞石大小进行选择，一般网孔直径不超过 20mm，既能有效阻挡飞石，又不影响通风效果。此外，有些避炮棚还会根据实际需求在顶部设置通风装置，进一步优化通风效果，如采用可调节式通风天窗，可根据外界环境和内部人员需求调整通风量。 （二）观察设施设计
门上应开设观察窗口，便于爆破结束后内部人员对外部状况进行观测。观察窗口应采用特殊材质，既保证良好的可视性，又具备一定的抗冲击能力，让爆破人员在安全的条件下能够清晰地观察爆破作业的进行情况。例如，观察窗口可采用高强度的防爆玻璃制作，厚度一般为 10 - 15mm，这种玻璃在受到一定程度的飞石冲击时不会破裂，同时能保持良好的透明度。观察窗口的大小应适中，一般面积在 0.1 - 0.2 平方米之间，既能满足人员观察需求，又不会影响门的结构强度。 五、移动与固定方式标准与规范 （一）移动式避炮棚
对于需要经常变换作业地点的矿山爆破作业，常采用移动式避炮棚。移动式避炮棚底部配有支撑腿和移动轮，支撑腿能在避炮棚放置时确保其稳定，移动轮则方便避炮棚快速移动至新的作业地点。移动轮的材质和规格应根据避炮棚的重量和移动需求进行选择，一般采用高强度橡胶轮胎，直径不小于 300mm，以保证在不同地形条件下都能顺利移动。
顶部的吊环也是移动式避炮棚的重要组成部分，便于使用吊车等设备进行吊运。吊环的承载能力应经过严格计算和测试，确保能够安全吊运避炮棚。例如，一个重量为 2 吨的避炮棚，其顶部吊环的安全承载能力应不低于 3 吨，以确保吊运过程中的安全。 （二）固定式避炮棚
固定式避炮棚通常建设在固定的爆破作业区域附近，结构更加稳固。在固定方式上，一般通过将底部支撑腿与地面基础进行牢固连接，如采用地脚螺栓将支撑腿固定在混凝土基础上。混凝土基础的尺寸和强度应根据避炮棚的重量和受力情况进行设计，确保避炮棚在长期使用过程中不会发生位移或倾斜。例如，对于一个面积为 10 平方米的固定式避炮棚，其混凝土基础的厚度应不小于 500mm，地脚螺栓的直径不小于 20mm，以保证固定的稳定性。 六、资质与检测标准
避炮棚需具备相关资质报告，以确保其符合国家及行业相关标准的要求。常见的资质报告包括《公安部检测报告》、《防静电检测报告》以及《防爆检测报告》等。这些报告由具有相应资质的权威检测机构出具，证明避炮棚在结构安全、防静电、防爆等方面满足规定的标准。例如，《公安部检测报告》会对避炮棚的整体结构强度、防护性能等进行检测评估；《防静电检测报告》会检测避炮棚内部材料的防静电性能是否达标；《防爆检测报告》则会对避炮棚抵御爆炸冲击波和飞石的能力进行测试。只有具备这些合格的资质报告，避炮棚才能投入使用。
在使用前，还需对避炮棚的结构、材料、设施等进行全面检查，确保其完好无损并符合安全要求。定期进行维护保养，包括清洁、检查、维修等工作，以延长其使用寿命并确保其安全性能。例如，每月应对避炮棚的钢板进行检查，查看是否有腐蚀、变形等情况；每季度应对通风孔、观察窗口等设施进行清洁和维护，确保其正常使用；每年应对避炮棚进行一次全面的安全检测，包括结构强度检测、材料性能检测等，及时发现并处理潜在的安全隐患。