爆破工程總復習

會計學1爆破工程總復習爆破方法的分類：三大類按藥包形狀分類：1）集中藥包法

2）延長藥包法

3）平面藥包法

4）異形藥包法按裝藥方式與裝藥空間形式的不同分類：

1）藥室法（屬于集中或延長藥包）；

2）藥壺法（屬于集中藥包）；

3）炮孔法（屬于延長藥包）；

4）裸露藥包法；按爆破技術分類：1）定向爆破；

2）預裂、光面爆破；

3）微差爆破；

4）控制爆破；

5）特種爆破技術。第1頁/共36頁一、爆破器材與起爆技術工業(yè)炸藥——用于礦山、鐵路、水利、建材等部門的民用炸藥；炸藥按用途可分為：起爆藥、錳炸藥、發(fā)射藥和煙火劑四類。按成分可分為：單質(zhì)炸藥和混合炸藥

起爆器材起爆方法第2頁/共36頁1、混合炸藥

為工業(yè)炸藥系列（屬于猛炸藥），主要有：

——銨梯炸藥

——銨油炸藥

——銨松蠟炸藥

——含水炸藥

——煤礦許用炸藥上述統(tǒng)稱硝銨類炸藥，其性能很大一部分取決于硝酸銨的性質(zhì)。第3頁/共36頁2、銨梯炸藥主要成份：氧化劑——硝酸銨：80%~90%

還原劑——梯恩梯敏化劑——梯恩梯：11%

疏松劑——木粉：4%~6%品種：巖石硝銨炸藥、露天硝銨炸藥、煤礦硝銨炸藥、高威力硝銨炸藥（增加黑索金或鋁粉）。第4頁/共36頁3、銨油炸藥——成份、主要特點成份：硝酸銨：94%

柴油：6%

木粉：少量主要特點：（1）成分簡單，成本低，制造、使用安全，可現(xiàn)場拌制（實現(xiàn)機械裝藥）；（2）威力低于銨梯炸藥，感度低，起爆較困難（借助起爆藥包）；（3）易結塊，貯存期短（一般7~15天）。第5頁/共36頁4、重銨油炸藥重銨油炸藥：銨油炸藥的改進型——國內(nèi)重銨油炸藥大多以不同含量的乳化炸藥和銨油炸藥配制而成；——國外重銨油炸藥又稱HEF/AN，由HEF和多孔粒狀銨油炸藥混合而成，其中HEF為燃料油與鹽類氧化劑混合而成的乳化物。特點——威力大、良好的抗水性第6頁/共36頁5、含水炸藥漿狀炸藥——抗水性強，密度高，爆炸威力較大，成本低，在露天水孔爆破中有廣泛應用。水膠炸藥——水膠炸藥與漿狀炸藥的區(qū)別在于使用敏化劑的不同，它采用水溶性甲胺硝酸鹽作敏化劑，其爆轟感度比漿狀炸藥高（引進美國杜邦公司）。乳化炸藥——乳化炸藥是以無機含氧酸鹽水溶液為分散相，以不溶于水的可液化的碳質(zhì)燃料為連續(xù)相，借助乳化劑的乳化作用和敏化劑（包括敏化氣泡）的敏化作用而制成的一種油包水（W/O）型乳脂狀混合炸藥。密度1.05~1.35g/cm3有乳白色、淡黃色、銀灰色等各種顏色的產(chǎn)品。第7頁/共36頁6、起爆器材種類：

——雷管

——導火索

——導爆索

——導爆管

——繼爆管

——起爆藥柱內(nèi)容：它們的結構、性能、用途第8頁/共36頁7、起爆方法

——火雷管起爆法；

——導爆索起爆法；

——導爆管起爆法；

——電起爆法。內(nèi)容：系統(tǒng)構成、優(yōu)缺點、適用條件第9頁/共36頁二、爆炸與炸藥的基本概念1、爆炸定義：爆炸是物質(zhì)的一種急劇的物理、化學變化，同時瞬間釋放出大量內(nèi)能，對周圍介質(zhì)做功，產(chǎn)生巨大的機械破壞作用。2、爆炸分類：根據(jù)引起爆炸的原因和特性，可以將爆炸分為物理爆炸、核爆炸和化學爆炸三類。1）物理爆炸：爆炸前后物質(zhì)的分子組成不發(fā)生變化，只是物態(tài)發(fā)生變化的爆炸現(xiàn)象稱為物理爆炸。如鍋爐、氧氣瓶等高壓容器的爆炸均屬此類，爆炸前后只是氣體的高壓狀態(tài)發(fā)生變化。2）核爆炸：由核裂變或核聚變引起的爆炸稱為核爆炸。核爆炸在瞬間釋放出極大的能量，相當于數(shù)萬噸甚至千萬噸炸藥，造成巨大的破壞作用。第10頁/共36頁化學爆炸舉例3）化學爆炸：爆炸前后物質(zhì)的分子組成發(fā)生了變化，爆炸過程就是化學反應的過程。如TNT炸藥的爆炸：各類炸藥、瓦斯的爆炸均屬此類。爆破工程主要是利用炸藥化學爆炸過程中釋放出的大量能量（如爆熱）來破碎巖石第11頁/共36頁3、炸藥爆炸的基本特征(三要素)炸藥發(fā)生化學反應并非都能引起爆炸，必須具備一定的條件，即爆炸條件，才會發(fā)生爆炸，這些條件也稱作爆炸的要素(三要素)。1）放熱：炸藥爆炸化學反應放出大量熱量是維持爆炸反應繼續(xù)進行并加速反應速度的能源，也是對周圍介質(zhì)做功的物質(zhì)基礎。只有這樣，爆炸反應才能獨立地加速進行。這是炸藥爆炸的最基本特征之一。例如：硝酸銨的化學反應有兩種形式：第一種吸熱反應（低于150度時）——反應過程是分解反應，不是爆炸反應：第12頁/共36頁3、炸藥爆炸的基本特征（續(xù)）

第二種放熱反應（當溫度為200度左右時）——為爆炸反應：2）生成大量氣體：氣體具有壓縮和膨脹性質(zhì)，高壓氣體具有膨脹做功的能力。當炸藥反應過程中釋放出大量內(nèi)能，如果沒有生成大量氣體，這些能量就難以轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C械功；若有大量的氣體（遠大于炸藥原來的體積）生成，炸藥爆炸釋放出的熱能會轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓縮能，加上氣體本身具有的壓縮能，就會對周圍介質(zhì)產(chǎn)生巨大的膨脹力。例如：鋁熱劑反應：可以形成3000度高溫，使產(chǎn)物鐵熔化，但是不會發(fā)生爆炸。第13頁/共36頁3、炸藥爆炸的基本特征（續(xù)）3）反應高速度：由于反應速度快，反應產(chǎn)物尚未來得及膨脹就被反應生成的熱量加熱到2000~3000度，并且這種高溫氣體幾乎聚集在炸藥爆炸前所占據(jù)的體積內(nèi)，壓力可達幾萬MPa，這種高溫高壓氣體正是炸藥爆炸做功的威力所在。反應速度高意味著反應時間短，如果反應釋放出的能量一定，那么反應速度越高，功率就越大。例如：一公斤煤在空氣中燃燒能生產(chǎn)2140千卡熱量，換算成功約為9百萬焦爾，假設燃燒時間為1小時，功率為2500J/s；一公斤TNT炸藥的爆熱值為1010千卡，折合約4百萬焦爾，爆炸時間為萬分之一秒功率為4*1010，是煤燃燒功率的1.7萬倍，所以炸藥爆炸的做功能力比煤燃燒的做功能力要大得多。第14頁/共36頁4、機械能起爆炸藥機理——熱點學說熱點學說認為，在機械作用下產(chǎn)生的熱來不及均勻地分布到全部炸藥分子，而是集中在炸藥個別的小點上，例如個別結晶的兩面角，特別是多面角或微小氣泡周圍。這些小點上溫度達到爆發(fā)點時，就會首先在這里發(fā)生爆炸，然后再擴展開去。這種溫度很高的小點叫做熱點。熱點形成的原因。

1）炸藥中微小氣泡的絕熱壓縮；

2）炸藥顆粒間的強烈摩擦；

3）高粘性液體炸藥的流動生熱。第15頁/共36頁三、炸藥的爆轟理論簡介沖擊波基本概念、形成、基本方程爆轟現(xiàn)象爆轟波化學反應區(qū)；爆轟波基本方程；爆轟波穩(wěn)定傳播條件；影響爆轟波傳播的因素第16頁/共36頁四、炸藥的爆炸作用1、炸藥爆炸的動、靜作用炸藥爆炸作功就象一個特殊的“熱機”工作過程一樣，其化學潛能在爆炸反應中瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，在爆炸氣體產(chǎn)物的膨脹過程中，這個熱能轉(zhuǎn)化為機械功炸藥爆炸形成的爆轟波和高溫、高壓的爆轟產(chǎn)物，對周圍介質(zhì)產(chǎn)生強烈的沖擊和壓縮作用，使周圍介質(zhì)發(fā)生變形、破壞、運動和拋擲。2、定義：炸藥對周圍介質(zhì)的各種機械作用統(tǒng)稱為爆炸作用。3、爆炸作用可分為兩部分：

1）動作用：沖擊波或應力波形成的破壞作用；

2）靜作用：爆轟產(chǎn)物的流體靜壓或膨脹功形成的破壞或拋擲作用。第17頁/共36頁4、炸藥在巖土介質(zhì)中爆炸發(fā)展圖像巖石中爆炸應力波的演變

第18頁/共36頁沖擊載荷作用下巖石的變形及各種應力波沖擊載荷作用下巖石的變形規(guī)律不同應力幅值時巖石中傳播的各種應力波第19頁/共36頁5、裝藥內(nèi)部爆破作用分區(qū)圖o—藥包；

r1—粉碎區(qū)；

r2—破裂區(qū)；

d0—裝藥直徑。

徑向裂紋環(huán)向裂紋第20頁/共36頁6、自由面影響：層裂（片落）效應和爆破漏斗爆破漏斗示意圖W—炸藥埋深；R—爆破漏斗破裂半徑；r—爆破漏斗半徑

巖石條爆破試驗１－雷管；２－炸藥；３－巖石條試件；４－粉碎區(qū)；５－裂隙區(qū)；６－震動區(qū)；７－片落區(qū)巖石條第21頁/共36頁五、爆破漏斗爆破漏斗：形成過程——P125圖5-12

幾何參數(shù)——最小抵抗線w、P126圖5-13

爆破漏斗半徑r

爆破漏斗作用半徑基本形式——爆破作用指數(shù)n=r/wn=1標準拋擲爆破漏斗

n>1加強拋擲爆破漏斗

0.75<n<1減弱拋擲爆破漏斗

n=0.75松動爆破漏斗相鄰裝藥的間距——密集系數(shù)m=a/Wm=2時，兩裝藥形成的漏斗正好相連

2>m>1時，兩裝藥合成一個漏斗第22頁/共36頁六、裝藥量計算原理加強拋擲裝藥：式中f(n)為爆破作用指數(shù)的函數(shù)。f(n)討論：f(n)=1為標準拋擲爆破，即體積公式：

f(n)＞1為加強拋擲爆破；

鮑列斯夫經(jīng)驗公式：

f(n)＜1為減弱拋擲爆破。如：松動爆破漏斗的裝藥量約為標準爆破漏斗裝藥量的0.33~0.35倍，即第23頁/共36頁第一階段小結分三階段：爆破基本知識、爆破技術、爆破安全第一章爆破工程概論爆破工程的現(xiàn)狀與發(fā)展、爆破工程基本特點、爆破工程的方法第三章爆破器材與起爆技術工業(yè)炸藥、起爆器材、起爆方法第四章爆炸及炸藥的基本概況爆炸反應的有關參數(shù)、炸藥的起爆與感度、炸藥的爆轟理論、炸藥的爆炸作用第五章巖土中爆炸的基本理論巖石的動態(tài)特性和可爆性、巖石中爆炸應力波、巖石爆破破碎機理、爆破漏斗、裝藥量計算原理第24頁/共36頁第一階段小結——重點內(nèi)容爆破器材性能及使用起爆方法種類及應用炸藥的爆炸作用——動、靜作用巖石爆破破碎機理——應力波與爆生氣體共同作用機理爆破漏斗——形成、種類、與不同爆破方式的對應關系裝藥量計算原理——體積公式第25頁/共36頁七、地下工程爆破地下工程：隧道、地下礦山巷道、井筒、地下硐庫。隧道開挖方法隧道掘進炮眼布置及其作用掏槽爆破掘進爆破技術光面爆破微差爆破地下硐庫開挖方法第26頁/共36頁八、露天工程爆破——爆破工程地質(zhì)——露天臺階爆破——露天硐室爆破——邊坡控制爆破第27頁/共36頁露天臺階爆破1、概述（定義、分類）2、露天深孔臺階爆破

1)臺階要素、2)鉆孔形式、3)布孔方式、4)露天深孔爆破參數(shù)、5)爆破施工工藝3、工程實例

1泰安市東岳大街西段改擴建

2寧波大榭島環(huán)島公路4、作業(yè)——露天深孔臺階爆破設計說明書第28頁/共36頁九、預裂爆破

預裂爆破早在50年代初已在世界許多國家和地區(qū)的洞、塹開挖工程中得到了廣泛的應用。1定義：預裂爆破是在主爆區(qū)爆破之前，沿開挖邊界鉆一排密集炮孔，裝入小直徑