工程爆破概述

1工程爆破概述1.1工程爆破的現(xiàn)狀與發(fā)展1.2工程爆破的基本特點(diǎn)1.3工程爆破方法（教材目錄）1.1爆破器材的產(chǎn)生與發(fā)展

1.2

工程爆破的方法與技術(shù)

1.3工程爆破技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

學(xué)習(xí)要點(diǎn)：1、了解爆破工程的作用和發(fā)展?fàn)顩r；2、熟悉爆破工程的基本特點(diǎn)和應(yīng)用；3、掌握爆破工程的分類及方法。1.1工程爆破的現(xiàn)狀與發(fā)展1.1.1工程爆破的概況

工程爆破在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，炸藥作為一種特殊能源被廣泛應(yīng)用于各種爆破工程，取得了不同規(guī)模的成就。重要性

爆破是巖土開(kāi)挖、礦山開(kāi)采、堅(jiān)固體破碎、高大建筑物拆除等工程的主要手段。工程爆破的發(fā)展應(yīng)用，為人類的文明和進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)。

如：全國(guó)年產(chǎn)煤炭12億噸——除機(jī)采、水采外，80％以上是炮采；鋼鐵1.05億噸——要消耗礦石8億噸以上；水泥1.8億噸——要消耗石灰石2億噸以上。應(yīng)用范圍廣泛應(yīng)用于：礦山、鐵路、公路、石油、水利水電、建材、農(nóng)林、勘探、港建、醫(yī)學(xué)、金屬加工與合成以及國(guó)防建設(shè)等方面。爆破器材的消耗量

全國(guó)爆破器材生產(chǎn)企業(yè)146家，其中雷管生產(chǎn)企業(yè)55家。

2010年產(chǎn)量：工業(yè)炸藥351.1萬(wàn)噸、工業(yè)雷管23.66億發(fā)、導(dǎo)爆索1.3億米?；緷M足了國(guó)內(nèi)各類爆破工程需要，并已出口國(guó)外。

規(guī)模

大

萬(wàn)噸級(jí)以上爆破——三次千噸級(jí)爆破——十余次百噸級(jí)爆破——百余次

1956年甘肅白銀露天礦，一次起爆炸藥量1.564萬(wàn)噸，爆破方量907.7萬(wàn)m3——我國(guó)首次萬(wàn)噸級(jí)硐室爆破；1971年獅子山鐵礦成功進(jìn)行了萬(wàn)噸級(jí)炸藥一次爆破；

1992年珠海炮臺(tái)山大爆破，一次起爆炸藥量1.2萬(wàn)噸，一次爆破巖石量1085萬(wàn)m3，拋擲率51.83%，號(hào)稱世界第一炮。

小

近人爆破——羅馬尼亞在離人體只有40cm處炸開(kāi)水泥塊救人。人體結(jié)石爆破——在醫(yī)學(xué)史上，日本采用“爆破法”治療膀胱結(jié)石。1.1.2爆破器材的發(fā)展爆破器材——主要指炸藥、雷管、導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管等。炸藥:

黑火藥——發(fā)明于7世紀(jì)唐代，13世紀(jì)傳入歐洲、1627年首先在匈牙利用于采礦，延續(xù)使用了200多年；硝化甘油——1846年被意大利教授發(fā)現(xiàn)，1867年瑞典人

諾貝爾發(fā)明了鈍化硝化甘油類炸藥（代那買特Dynamite即硝化甘油+硅藻土），取而代之黑火藥；

硝銨炸藥—1867年由瑞典人C.J.奧爾森和J.H.諾賓發(fā)明。提出了硝酸銨和各種燃料制成的混合炸藥專利；1925年以后得到發(fā)展應(yīng)用。銨油炸藥—1955年發(fā)明，由加拿大研究生產(chǎn)了多孔粒狀硝酸銨以后，得到了極大發(fā)展；含水炸藥—1956年庫(kù)克發(fā)明，包括漿狀炸藥、水膠炸藥、乳化炸藥。

雷管：

1867年諾貝爾發(fā)明，它是安全起爆炸藥的鑰匙。

火雷管（1867年）—→瞬發(fā)電雷管（1876年）

—→秒延期電雷管（1927年）

—→毫秒延期電雷管（1946年）

—→導(dǎo)爆管雷管（80年代）

—→數(shù)碼電子雷管導(dǎo)火索：1831年畢克佛爾特發(fā)明以黑火藥為藥芯的導(dǎo)火索(畢氏導(dǎo)火索)。導(dǎo)爆索：1919年以泰安為藥芯的導(dǎo)爆索出現(xiàn)。導(dǎo)爆管：20世紀(jì)80年代研制和推廣應(yīng)用導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。

我國(guó)是爆破器材消耗和生產(chǎn)大國(guó)，已經(jīng)建立了比較完整的生產(chǎn)、流通和使用體系。2010年炸藥產(chǎn)量351萬(wàn)噸，工業(yè)雷管24億發(fā)。

2008年停止生產(chǎn)使用導(dǎo)火索、火雷管和銨梯炸藥。1.1.3工程爆破技術(shù)的發(fā)展

無(wú)序爆破

—→瞬發(fā)爆破

—→普通控制爆破

—→現(xiàn)代爆破技術(shù)

—→精細(xì)爆破

為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的要求，爆破技術(shù)正向著精確化、科學(xué)化和數(shù)字化的方向發(fā)展。

主要表現(xiàn)在以下方面：硐室爆破在我國(guó)礦山、鐵道、水利水電、公路等建設(shè)工程中廣泛應(yīng)用。如：定向爆破筑壩、大中型水庫(kù)建設(shè)、礦山剝離等工程建設(shè)中已經(jīng)成功應(yīng)用。條形藥包硐室爆破技術(shù)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始推廣應(yīng)用；中深孔爆破技術(shù)已成為現(xiàn)代工程爆破技術(shù)的主要發(fā)展方向，得到了廣泛應(yīng)用，先后產(chǎn)生了毫秒延期爆破、擠壓爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破等。地下礦山除應(yīng)用常規(guī)的淺孔、中深孔爆破外，大直徑深孔爆破得到了推廣應(yīng)用，并已形成“VCR”、“臺(tái)階深孔”、“束狀深孔”、“高臺(tái)階深孔”、“階段深孔等效球形藥包”等技術(shù)。城鎮(zhèn)拆除爆破和復(fù)雜環(huán)境深孔爆破技術(shù)發(fā)展迅速，創(chuàng)造了許多新技術(shù)、新工藝和新經(jīng)驗(yàn)。巖巷全斷面一次爆破、毫秒延期爆破、光面爆破是標(biāo)志我國(guó)煤礦巖巷爆破技術(shù)提高發(fā)展的三個(gè)重要階段，20世紀(jì)80年代產(chǎn)生了巖巷定向斷裂控制爆破技術(shù)。近幾年，特小凈距平行隧道、淺埋暗挖雙層隧道、淺埋過(guò)江隧道、繁華地區(qū)地下鐵道及隧道減震控制等爆破技術(shù)都獲得了新的突破。水下工程爆破技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。像擋水圍堰或巖坎拆除爆破、港灣航道疏浚炸礁、淤泥與飽和砂土地基爆炸加固處理以及水下巖塞爆破等。如三峽水利樞紐工程的混凝土圍堰爆破拆除。爆炸成形、焊接以及合成新材料等新技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，形成了新興產(chǎn)業(yè)。爆破理論、技術(shù)的發(fā)展與爆破器材的發(fā)展相輔相成，相互促進(jìn)。

一方面，爆破器材的發(fā)展推動(dòng)了爆破技術(shù)的進(jìn)步；另一方面，爆破實(shí)踐又對(duì)爆破器材的發(fā)展提出新要求。爆破技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了經(jīng)驗(yàn)到理論再到實(shí)踐的過(guò)程。1.1.4爆破理論

如：炸藥爆轟理論、爆炸力學(xué)、巖石破碎機(jī)理、成縫機(jī)理、爆破效應(yīng)和危害控制等總體說(shuō)來(lái)，爆破理論與爆破實(shí)踐相脫節(jié)，爆破技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)人們?nèi)ド钊胙芯科錂C(jī)理問(wèn)題從而進(jìn)一步指導(dǎo)爆破實(shí)踐。1.1.5爆破測(cè)試技術(shù)爆破測(cè)試手段很多，難度大，成本高。

如：動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試、高速攝影、動(dòng)光彈法、云紋儀、全息、激光等?，F(xiàn)在還可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。1.1.6發(fā)展前景

20世紀(jì)：爆破十爆炸工藝爆破漏斗原理的擴(kuò)展和異化爆破器材和爆破技術(shù)相互促進(jìn)，協(xié)同發(fā)展采掘機(jī)械和爆破是在競(jìng)爭(zhēng)中相互促進(jìn)的伙伴

21世紀(jì)：爆破十爆炸工藝十爆炸產(chǎn)業(yè)發(fā)展內(nèi)部藥包和大抵抗線藥包爆破技術(shù)爆破器材將有劃時(shí)代的進(jìn)展機(jī)械和爆炸在競(jìng)爭(zhēng)中相互滲透和協(xié)同發(fā)展可能形成興旺的爆炸產(chǎn)業(yè)工程爆破行業(yè)科技發(fā)展的指導(dǎo)思想：企業(yè)主導(dǎo)、強(qiáng)化創(chuàng)新、重點(diǎn)突破、跨越發(fā)展。長(zhǎng)時(shí)間的研究與應(yīng)用實(shí)踐表明，工程爆破正向科學(xué)化、精細(xì)化和數(shù)字化方向發(fā)展。體現(xiàn)在以下六個(gè)方面：研究發(fā)展工程爆破施工裝備技術(shù)，提高施工的機(jī)械化和自動(dòng)化水平；爆破器材向高質(zhì)量、多品種、低成本、高安全和生產(chǎn)工藝連續(xù)化發(fā)展；加強(qiáng)爆破理論和數(shù)值模擬技術(shù)的研究以指導(dǎo)工程實(shí)踐；努力實(shí)踐工程爆破精細(xì)化——“從效果著眼，從工程著手”；密切關(guān)注國(guó)外工程爆破技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，發(fā)展完善我國(guó)特種爆破技術(shù)；工程爆破安全技術(shù)應(yīng)進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)展。爆破安全技術(shù)包括爆破施工作業(yè)中的安全問(wèn)題和對(duì)周圍環(huán)境安全影響。

1.2工程爆破的基本特點(diǎn)1.2.1爆破工程的基本特點(diǎn)工程爆破是一種高風(fēng)險(xiǎn)的涉及爆炸物品的特種行業(yè)；外部環(huán)境特定而復(fù)雜；對(duì)爆破器材有特定的嚴(yán)格要求；

對(duì)炸藥的使用、運(yùn)輸、保管及施工每一個(gè)步驟都有嚴(yán)格的規(guī)定。這些規(guī)定都是從成千上萬(wàn)例事故中總結(jié)出來(lái)的，是血的教訓(xùn)，每個(gè)爆破工作者都應(yīng)嚴(yán)格遵守。施工環(huán)節(jié)多而復(fù)雜；從業(yè)人員必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)考核。

我國(guó)現(xiàn)從事爆破人員數(shù)百萬(wàn)人，其中僅有數(shù)萬(wàn)人為爆破技術(shù)人員，整體素質(zhì)較差，人為事故因素較多，需要加強(qiáng)培訓(xùn)和提高。因此，所有爆破人員都應(yīng)參加安全技術(shù)培訓(xùn)和考核，每個(gè)爆破人員都應(yīng)明確自己的職責(zé)和權(quán)限。1.2.2爆破安全的重要性

各種爆炸事故總數(shù)占傷亡事故總數(shù)的40％。為此國(guó)家制定了相應(yīng)的安全規(guī)程。

如：1986年修訂的GB6722—86《爆破安全規(guī)程》、《民用爆炸物品管理?xiàng)l例》、《爆破作業(yè)人員安全技術(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)》、《大爆破安全規(guī)程》、《拆除爆破安全規(guī)程》、《鄉(xiāng)鎮(zhèn)露天礦爆破安全規(guī)程》等。2003年公安部和行業(yè)相關(guān)部門，委托中國(guó)規(guī)程爆破協(xié)會(huì)重新修訂了《爆破安全規(guī)程》，并正式頒發(fā)執(zhí)行，即GB6722－2003《爆破安全規(guī)程》，同時(shí)取消了大爆破、拆除爆破、鄉(xiāng)鎮(zhèn)爆破相應(yīng)的規(guī)程。2011年公安部頒發(fā)GB6722-2011《爆破安全規(guī)程》，本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局提出并歸口，由中國(guó)工程爆破協(xié)會(huì)起草，本標(biāo)準(zhǔn)代替歷次版本。1.2.3爆破作業(yè)人員的素質(zhì)要求

我國(guó)現(xiàn)從事爆破人員已超過(guò)120萬(wàn)人，其中僅有6萬(wàn)多人為爆破技術(shù)人員，整體素質(zhì)較差，人為因素事故較多，需要加強(qiáng)培訓(xùn)和提高。1.3工程爆破的方法

工程爆破方法的分類：藥包的形狀裝藥方式與裝藥空間形狀爆破技術(shù)控制方式可按1.3.1按藥包的形狀分類

集中藥包法——最大邊長(zhǎng)<最短邊長(zhǎng)的4倍，產(chǎn)生的是球面波形，適用于藥室法、藥壺法爆破；延長(zhǎng)藥包法——L>4φ，產(chǎn)生的是柱面波形，適用于深孔、炮眼爆破及藥室的條形藥包；平面藥包法——φ>3～4倍的厚度，產(chǎn)生的是平面波形，適用于機(jī)械零件的爆炸加工等；異形藥包法——為某種特定的爆破作用而做成的特定形狀，產(chǎn)生的是高能射流。如聚能藥包。1.3.2按裝藥方式與裝藥空間形狀分類

硐室爆破法（又稱打爆破，分為集中藥室、條形藥室）炮孔爆破法