爆破工程總復(fù)習(xí)

會(huì)計(jì)學(xué)1爆破工程總復(fù)習(xí)爆破方法的分類(lèi)：三大類(lèi)按藥包形狀分類(lèi)：1）集中藥包法

2）延長(zhǎng)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(lèi)：

1）藥室法（屬于集中或延長(zhǎng)藥包）；

2）藥壺法（屬于集中藥包）；

3）炮孔法（屬于延長(zhǎng)藥包）；

4）裸露藥包法；按爆破技術(shù)分類(lèi)：1）定向爆破；

2）預(yù)裂、光面爆破；

3）微差爆破；

4）控制爆破；

5）特種爆破技術(shù)。第1頁(yè)/共36頁(yè)一、爆破器材與起爆技術(shù)工業(yè)炸藥——用于礦山、鐵路、水利、建材等部門(mén)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(lèi)。按成分可分為：?jiǎn)钨|(zhì)炸藥和混合炸藥

起爆器材起爆方法第2頁(yè)/共36頁(yè)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(lèi)炸藥，其性能很大一部分取決于硝酸銨的性質(zhì)。第3頁(yè)/共36頁(yè)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(yè)/共36頁(yè)3、銨油炸藥——成份、主要特點(diǎn)成份：硝酸銨：94%

柴油：6%

木粉：少量主要特點(diǎn)：（1）成分簡(jiǎn)單，成本低，制造、使用安全，可現(xiàn)場(chǎng)拌制（實(shí)現(xiàn)機(jī)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(jié)塊，貯存期短（一般7~15天）。第5頁(yè)/共36頁(yè)4、重銨油炸藥重銨油炸藥：銨油炸藥的改進(jìn)型——國(guó)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(guó)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(lèi)氧化劑混合而成的乳化物。特點(diǎn)——威力大、良好的抗水性第6頁(yè)/共36頁(yè)5、含水炸藥漿狀炸藥——抗水性強(qiáng)，密度高，爆炸威力較大，成本低，在露天水孔爆破中有廣泛應(yīng)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(jìn)美國(guó)杜邦公司）。乳化炸藥——乳化炸藥是以無(wú)機(jī)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(yè)/共36頁(yè)6、起爆器材種類(lèi)：

——雷管

——導(dǎo)火索

——導(dǎo)爆索

——導(dǎo)爆管

——繼爆管

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

——火雷管起爆法；

——導(dǎo)爆索起爆法；

——導(dǎo)爆管起爆法；

——電起爆法。內(nèi)容：系統(tǒng)構(gòu)成、優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件第9頁(yè)/共36頁(yè)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(xué)變化，同時(shí)瞬間釋放出大量?jī)?nèi)能，對(duì)周?chē)橘|(zhì)做功，產(chǎn)生巨大的機(jī)械破壞作用。2、爆炸分類(lèi)：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(xué)爆炸三類(lèi)。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(lèi)，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(dāng)于數(shù)萬(wàn)噸甚至千萬(wàn)噸炸藥，造成巨大的破壞作用。第10頁(yè)/共36頁(yè)化學(xué)爆炸舉例3）化學(xué)爆炸：爆炸前后物質(zhì)的分子組成發(fā)生了變化，爆炸過(guò)程就是化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。如TNT炸藥的爆炸：各類(lèi)炸藥、瓦斯的爆炸均屬此類(lèi)。爆破工程主要是利用炸藥化學(xué)爆炸過(guò)程中釋放出的大量能量（如爆熱）來(lái)破碎巖石第11頁(yè)/共36頁(yè)3、炸藥爆炸的基本特征(三要素)炸藥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并非都能引起爆炸，必須具備一定的條件，即爆炸條件，才會(huì)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(xué)反應(yīng)放出大量熱量是維持爆炸反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行并加速反應(yīng)速度的能源，也是對(duì)周?chē)橘|(zhì)做功的物質(zhì)基礎(chǔ)。只有這樣，爆炸反應(yīng)才能獨(dú)立地加速進(jìn)行。這是炸藥爆炸的最基本特征之一。例如：硝酸銨的化學(xué)反應(yīng)有兩種形式：第一種吸熱反應(yīng)（低于150度時(shí)）——反應(yīng)過(guò)程是分解反應(yīng)，不是爆炸反應(yīng)：第12頁(yè)/共36頁(yè)3、炸藥爆炸的基本特征（續(xù)）

第二種放熱反應(yīng)（當(dāng)溫度為200度左右時(shí)）——為爆炸反應(yīng)：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(dāng)炸藥反應(yīng)過(guò)程中釋放出大量?jī)?nèi)能，如果沒(méi)有生成大量氣體，這些能量就難以轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C(jī)械功；若有大量的氣體（遠(yuǎn)大于炸藥原來(lái)的體積）生成，炸藥爆炸釋放出的熱能會(huì)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(huì)對(duì)周?chē)橘|(zhì)產(chǎn)生巨大的膨脹力。例如：鋁熱劑反應(yīng)：可以形成3000度高溫，使產(chǎn)物鐵熔化，但是不會(huì)發(fā)生爆炸。第13頁(yè)/共36頁(yè)3、炸藥爆炸的基本特征（續(xù)）3）反應(yīng)高速度：由于反應(yīng)速度快，反應(yīng)產(chǎn)物尚未來(lái)得及膨脹就被反應(yīng)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(dá)幾萬(wàn)MPa，這種高溫高壓氣體正是炸藥爆炸做功的威力所在。反應(yīng)速度高意味著反應(yīng)時(shí)間短，如果反應(yīng)釋放出的能量一定，那么反應(yīng)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(wàn)焦?fàn)?，假設(shè)燃燒時(shí)間為1小時(shí)，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(wàn)焦?fàn)?，爆炸時(shí)間為萬(wàn)分之一秒功率為4*1010，是煤燃燒功率的1.7萬(wàn)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(yè)/共36頁(yè)4、機(jī)械能起爆炸藥機(jī)理——熱點(diǎn)學(xué)說(shuō)熱點(diǎn)學(xué)說(shuō)認(rèn)為，在機(jī)械作用下產(chǎn)生的熱來(lái)不及均勻地分布到全部炸藥分子，而是集中在炸藥個(gè)別的小點(diǎn)上，例如個(gè)別結(jié)晶的兩面角，特別是多面角或微小氣泡周?chē)?。這些小點(diǎn)上溫度達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)時(shí)，就會(huì)首先在這里發(fā)生爆炸，然后再擴(kuò)展開(kāi)去。這種溫度很高的小點(diǎn)叫做熱點(diǎn)。熱點(diǎn)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(qiáng)烈摩擦；

3）高粘性液體炸藥的流動(dòng)生熱。第15頁(yè)/共36頁(yè)三、炸藥的爆轟理論簡(jiǎn)介沖擊波基本概念、形成、基本方程爆轟現(xiàn)象爆轟波化學(xué)反應(yīng)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(yè)/共36頁(yè)四、炸藥的爆炸作用1、炸藥爆炸的動(dòng)、靜作用炸藥爆炸作功就象一個(gè)特殊的“熱機(jī)”工作過(guò)程一樣，其化學(xué)潛能在爆炸反應(yīng)中瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，在爆炸氣體產(chǎn)物的膨脹過(guò)程中，這個(gè)熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功炸藥爆炸形成的爆轟波和高溫、高壓的爆轟產(chǎn)物，對(duì)周?chē)橘|(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和壓縮作用，使周?chē)橘|(zhì)發(fā)生變形、破壞、運(yùn)動(dòng)和拋擲。2、定義：炸藥對(duì)周?chē)橘|(zhì)的各種機(jī)械作用統(tǒng)稱為爆炸作用。3、爆炸作用可分為兩部分：

1）動(dòng)作用：沖擊波或應(yīng)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(yè)/共36頁(yè)4、炸藥在巖土介質(zhì)中爆炸發(fā)展圖像巖石中爆炸應(yīng)力波的演變

第18頁(yè)/共36頁(yè)沖擊載荷作用下巖石的變形及各種應(yīng)力波沖擊載荷作用下巖石的變形規(guī)律不同應(yīng)力幅值時(shí)巖石中傳播的各種應(yīng)力波第19頁(yè)/共36頁(yè)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(yè)/共36頁(yè)6、自由面影響：層裂（片落）效應(yīng)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(yàn)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(dòng)區(qū)；７－片落區(qū)巖石條第21頁(yè)/共36頁(yè)五、爆破漏斗爆破漏斗：形成過(guò)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(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗

n>1加強(qiáng)拋擲爆破漏斗

0.75<n<1減弱拋擲爆破漏斗

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

2>m>1時(shí)，兩裝藥合成一個(gè)漏斗第22頁(yè)/共36頁(yè)六、裝藥量計(jì)算原理加強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破，即體積公式：

f(n)＞1為加強(qiáng)拋擲爆破；

鮑列斯夫經(jīng)驗(yàn)公式：

f(n)＜1為減弱拋擲爆破。如：松動(dòng)爆破漏斗的裝藥量約為標(biāo)準(zhǔn)爆破漏斗裝藥量的0.33~0.35倍，即第23頁(yè)/共36頁(yè)第一階段小結(jié)分三階段：爆破基本知識(shí)、爆破技術(shù)、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(diǎn)、爆破工程的方法第三章爆破器材與起爆技術(shù)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(yīng)的有關(guān)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(dòng)態(tài)特性和可爆性、巖石中爆炸應(yīng)力波、巖石爆破破碎機(jī)理、爆破漏斗、裝藥量計(jì)算原理第24頁(yè)/共36頁(yè)第一階段小結(jié)——重點(diǎn)內(nèi)容爆破器材性能及使用起爆方法種類(lèi)及應(yīng)用炸藥的爆炸作用——?jiǎng)?、靜作用巖石爆破破碎機(jī)理——應(yīng)力波與爆生氣體共同作用機(jī)理爆破漏斗——形成、種類(lèi)、與不同爆破方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系裝藥量計(jì)算原理——體積公式第25頁(yè)/共36頁(yè)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(kù)。隧道開(kāi)挖方法隧道掘進(jìn)炮眼布置及其作用掏槽爆破掘進(jìn)爆破技術(shù)光面爆破微差爆破地下硐庫(kù)開(kāi)挖方法第26頁(yè)/共36頁(yè)八、露天工程爆破——爆破工程地質(zhì)——露天臺(tái)階爆破——露天硐室爆破——邊坡控制爆破第27頁(yè)/共36頁(yè)露天臺(tái)階爆破1、概述（定義、分類(lèi)）2、露天深孔臺(tái)階爆破

1)臺(tái)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(shí)例

1泰安市東岳大街西段改擴(kuò)建

2寧波大榭島環(huán)島公路4、作業(yè)——露天深孔臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第28頁(yè)/共36頁(yè)九、預(yù)裂爆破

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