關(guān)于液態(tài)CO2爆破施工的安全監(jiān)管的探討

石京嶺 婁沅剛 吳殿勇

1.濟(jì)南市公安局治安警察支隊(duì)二大隊(duì)，山東 濟(jì)南 250000；2.泰安市公安局治安警察支隊(duì)槍爆大隊(duì)，山東 泰安 271000

高壓氣體爆破方法是20世紀(jì)60年代初期在美國(guó)等一些采礦業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家開始研究應(yīng)用的一種物理爆破方法，最初主要是用來在高瓦斯礦井下，用來代替炸藥，避免引起瓦斯爆炸，在提高塊煤率和提高采煤效率等方面起到重要的作用[1]。20世紀(jì)80年代，該技術(shù)迅速發(fā)展，逐步應(yīng)用到爆破震源、金屬成型、地下礦山、露天礦山開采以及珍貴石材開采等領(lǐng)域，成為一種有潛力的新型爆破器材。煤炭科學(xué)研究總院的郭志興通過在地面模擬煤體爆破，對(duì)二氧化碳爆破器材進(jìn)行了研究，認(rèn)為液態(tài)CO2爆破是一種緩慢的、膨脹的、擴(kuò)散及有剪切效果的過程，可以使釋放的二氧化碳?xì)怏w沿煤或被爆物的天然裂縫剪切開來，對(duì)多孔脆性材料爆破最適用。

20世紀(jì)90年代，我國(guó)開始引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)，主要用于煤礦開采。進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)二氧化碳爆破器材生產(chǎn)商逐漸涌現(xiàn)(主要部件仍然依靠進(jìn)口)，應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬，從地下礦山開采擴(kuò)展到露天礦山開采，從煤礦領(lǐng)域跨越到非煤礦山。2014年以來，將液態(tài)CO2相變膨脹設(shè)備應(yīng)用于露天巖石開采的網(wǎng)絡(luò)報(bào)道日漸增多，同時(shí)二氧化碳爆破器材在爆破能力方面得到了很多民爆企業(yè)的認(rèn)可，并且很快的推廣。

一、液態(tài)CO2相變膨脹破巖技術(shù)簡(jiǎn)介

(一)二氧化碳爆破器材組成

二氧化碳爆破系統(tǒng)由充裝間設(shè)備、爆破設(shè)備等構(gòu)成。充裝間設(shè)備包括：二氧化碳儲(chǔ)液罐、充裝機(jī)、充裝臺(tái)、拆裝機(jī)等，主要完成充裝液態(tài)CO2、存儲(chǔ)爆破管、發(fā)放爆破管等。

爆破設(shè)備中爆破管是二氧化碳爆破的核心設(shè)備之一，由儲(chǔ)液管、充裝頭、釋放頭等組成，采用超強(qiáng)度的特殊鋼材并經(jīng)過特殊處理制作而成，具有極高的強(qiáng)度和韌性。爆破管直徑有50-95mm等多種規(guī)格，頂部螺栓外部接通電極，并連接起爆器，內(nèi)部聯(lián)通激活器；底部帶有出氣孔的螺栓可對(duì)防爆片壓緊密封。通過二氧化碳灌注機(jī)對(duì)灌注過程的充氣壓力、充氣質(zhì)量進(jìn)行全程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，同時(shí)可對(duì)充氣溫度進(jìn)行設(shè)定[2]。

(二)二氧化碳爆破原理

通過壓縮灌裝機(jī)將液態(tài)CO2壓縮灌入特制的膨脹管內(nèi)后，運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，將已經(jīng)充裝完畢的二氧化碳爆破器材吊裝入事先用鉆機(jī)打好的炮孔中，并用特質(zhì)的細(xì)砂填充炮孔，充分振搗。連接電極后，通過激活器將液態(tài)CO2高溫激發(fā)，使液態(tài)CO2在極短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)600-800倍的體積驟增(相當(dāng)于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積)，當(dāng)氣團(tuán)壓力超過位于膨脹管底部的定壓剪切片的設(shè)計(jì)壓力值時(shí)，剪切片破碎，高壓CO2氣體從泄能頭側(cè)面的泄能口排出，產(chǎn)生瞬間的強(qiáng)大氣體沖擊力，高壓氣體將引起周圍的巖石壓縮變形，實(shí)現(xiàn)巖石的松動(dòng)、破裂和破碎[3]。

二、目前液態(tài)CO2爆破應(yīng)用中的問題

(一)技術(shù)尚不成熟，生產(chǎn)混亂無標(biāo)準(zhǔn)

目前，該項(xiàng)技術(shù)使用在露天巖石爆破中的時(shí)間較短，對(duì)爆破機(jī)理和爆破設(shè)計(jì)參數(shù)研究較少，設(shè)備成套性較差，自動(dòng)化程度差，作業(yè)過程人員較多；生產(chǎn)廠家魚龍混雜，產(chǎn)品質(zhì)量并無標(biāo)準(zhǔn)，廠家水平參差不齊，大部分生產(chǎn)廠家使用普通鐵管焊接成爆破管充裝液態(tài)二氧化碳，甚至有的生產(chǎn)廠家打著生產(chǎn)二氧化碳爆破設(shè)備的名義，使用易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品直接生產(chǎn)“爆破筒”，存在很大安全隱患。

(二)管理法規(guī)不明確

目前國(guó)家對(duì)該行業(yè)并沒有明確相關(guān)的管理部門，也沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和要求，相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)、購(gòu)買、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用等環(huán)節(jié)均無管理部門和相關(guān)資質(zhì)要求，使用者只需購(gòu)買一套設(shè)備即可從事該行業(yè)，事故發(fā)生后沒有可以依據(jù)的明確的法律規(guī)定，事故責(zé)任主體不明確，該產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)前危爆物品管理工作的短板和薄弱環(huán)節(jié)[4]。

(三)易被不合法工程使用

《爆破作業(yè)項(xiàng)目管理要求(GA991-2012)》，規(guī)范了爆破作業(yè)項(xiàng)目的管理。主管部門對(duì)爆破作業(yè)項(xiàng)目的審查審批手續(xù)日趨嚴(yán)格，統(tǒng)一對(duì)爆破施工、安全監(jiān)理、安全評(píng)估的規(guī)范化和對(duì)工程合法性的審查。因無工程合法性文件導(dǎo)致無法審批的項(xiàng)目，選擇了使用二氧化碳爆破。因此，目前二氧化碳爆破項(xiàng)目多用在非法礦山、石料開采和手續(xù)不全不具備施工條件的建設(shè)工程項(xiàng)目上，造成對(duì)礦產(chǎn)資源、自然環(huán)境的嚴(yán)重破壞，同時(shí)對(duì)城市建設(shè)和整體規(guī)劃造成嚴(yán)重的影響。

(四)對(duì)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅

雖然液態(tài)二氧化碳爆破相對(duì)炸藥來說，能量較低，

但是依然存在著一定的危害效應(yīng)。主要包括爆破個(gè)別飛散物、爆破振動(dòng)、飛管以及炸管等。液態(tài)CO2爆破的盲目發(fā)展和無控制措施，必然會(huì)對(duì)人民群眾的生活產(chǎn)生影響，對(duì)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。

三、對(duì)液態(tài)CO2爆破施工安全監(jiān)管的設(shè)想

為了促進(jìn)使用液態(tài)CO2爆破施工的安全，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。政府必需將之納入安全管理。充分發(fā)揮質(zhì)量監(jiān)督部門、安全生產(chǎn)部門、公安機(jī)關(guān)、城市執(zhí)法管理、國(guó)土等各職能部門的作用，從各個(gè)方面進(jìn)行安全監(jiān)管。

(一)盡快制定出臺(tái)液態(tài)CO2爆破設(shè)備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量監(jiān)督部門負(fù)責(zé)液態(tài)CO2爆破設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督。因液態(tài)CO2爆破設(shè)備屬于高壓容器，對(duì)成套生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管，制定相應(yīng)設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)備質(zhì)量和安全。

(二)盡快制定出臺(tái)安全監(jiān)管法規(guī)。將液態(tài)CO2爆破設(shè)備納入危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管范圍。由安全生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)液態(tài)CO2爆破設(shè)備的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和爆破施工的監(jiān)管，與落實(shí)《安全生產(chǎn)法》相結(jié)合。對(duì)生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用液態(tài)CO2爆破設(shè)備的單位和人員，必須取得《安全生產(chǎn)許可證》。

(三)城市執(zhí)法管理部門加強(qiáng)對(duì)非法建設(shè)工程的監(jiān)督力度，對(duì)于未經(jīng)審批、手續(xù)不完善的非法城市建設(shè)項(xiàng)目中利用液態(tài)CO2爆破的行為嚴(yán)格依法進(jìn)行查處。

(四)國(guó)土部門加強(qiáng)對(duì)非法開采礦山資源行為的查處力度，對(duì)于未經(jīng)許可、越界等利用液態(tài)CO2爆破非法開采礦產(chǎn)資源，破壞環(huán)境的行為進(jìn)行查處。

(五)公安機(jī)關(guān)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品的管理。依法嚴(yán)厲打擊利用易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品直接生產(chǎn)“爆破筒”的行為。公安機(jī)關(guān)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品的管理，對(duì)使用易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品直接生產(chǎn)“爆破筒”的廠家，堅(jiān)決予以依法打擊。

四、結(jié)語

液態(tài)CO2的飛速發(fā)展和使用對(duì)整個(gè)民爆行業(yè)來說是把“雙刃劍”，一方面，質(zhì)量過關(guān)、合理有效的使用二氧化碳爆破器材為解決傳統(tǒng)炸藥爆破巖石技術(shù)進(jìn)行石方開挖受到的約束的問題提供了新方法，是對(duì)傳統(tǒng)炸藥爆破有效的補(bǔ)充。另一方面，由于生產(chǎn)混亂，無管理措施，導(dǎo)致二氧化碳爆破存在巨大的施工安全隱患和社會(huì)治安隱患。劣質(zhì)的二氧化碳爆破器材和混亂的使用已經(jīng)對(duì)正常的社會(huì)治安和人民財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生了威脅，對(duì)二氧化碳爆破的安全管理已經(jīng)迫在眉睫，不允許二氧化碳爆破稱為社會(huì)治安的“法外之地”。

[1]陳喜恩，趙龍，王兆豐，等.液態(tài)CO2相變致裂機(jī)理及應(yīng)用技術(shù)研究[J].煤炭工程，2016，48(9)：95-97，101.

[2]黃園月，尹嵐嵐，等.二氧化碳致裂器研制與應(yīng)用[J].煤炭工程，2015，34(8)：123-124.

[3]夏軍，李必紅，陳丁丁.CO2液-氣相變膨脹破巖技術(shù)[J].采礦技術(shù)，2016，16(6)：119-121.

[4]秦清風(fēng)，馬紅茂.城市控制爆破的安全管理[J].機(jī)械管理開發(fā)，2007，6：106-107.