爆破工程（第3版）課件：爆炸器材與爆破方法

爆炸器材與爆破方法本章主要內容：?炸藥及其分類?起爆器材?起爆方法Blasting

Engineering爆炸器材與爆破方法爆

破

工

程第一節(jié)

炸藥及其分類1

爆炸及其分類(1)

炸藥的概念a

炸藥：炸藥是能夠發(fā)生爆炸反應，并具有爆炸三要素的物質。b

工業(yè)炸藥

還應具有?足夠的爆炸能量合適的感度；?有良好的化學安定性；?生成的有毒氣體少；?原材料來源廣；?成本低廉；?便于生產加工；?利于環(huán)保。Blasting

Engineering爆炸器材與爆破方法爆

破

工

程除滿足炸藥的爆炸三要素外，工業(yè)炸藥還應當滿足以下要求。(1)具有足夠的爆炸能量；(2)具有合適的感度，保證使用、運輸、搬運

等環(huán)節(jié)的安全，并能被8號雷管或其他引爆體直接引爆；(3)具有一定的化學安定性，在儲存中不變

質、老化、失效甚至爆炸，且具有一定的儲存期；(4)爆炸生成的有毒氣體少；(5)原材料來源廣，成本低廉，便于生產加

工。(6)生產過程中，不產生或僅產生少量“三廢”，且可以處理，容易達標排放，不增加對環(huán)境的污染，不影響生態(tài)平衡。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)2

炸藥的分類分類方法：

用途、物理性態(tài)、使用條件、組成。(1)按用途分類a

起爆藥：

感度特高，能迅速轉化為穩(wěn)定的爆轟。用于制作起爆器材

(火雷管和電雷管等)，用來起爆其他猛炸

藥。b

猛炸藥：

感度相對較低，具有相當?shù)姆€(wěn)定性，需要

借助起爆藥才能使其發(fā)生爆轟，爆炸的主要形式是爆轟。c

發(fā)射藥：對火焰的感度高，它的反應形式為迅速燃

燒。一定的條件下也可轉化為爆燃以至于爆炸

。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)(2)按物理形態(tài)a

固體：分為粉狀、粒狀，鑄狀和凝膠體等。b

液態(tài)：有化合炸藥，如硝化甘油，硝基甲烷等，也有液相或固相溶液的混合炸藥。c

塑體與膠體：介于固體與液體之間。d

氣相炸藥：指可發(fā)生化學爆炸的混合型氣體。其中a

、b

、c

稱為凝聚體炸藥。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)(3)按炸藥使用條件分類a

煤礦使用炸藥：用于有瓦斯、煤塵炸危險的礦井工作面。分為五級：一、二級：用于低沼氣礦井；三級：用于高沼氣礦井；四級：用于煤與沼氣突出礦

井；五級：用于溜煤眼爆破和揭石門。煤礦許用炸藥

又分為抗水和非抗水兩種。b

巖石炸藥

：只對生成有毒氣體量有限制，用于

沒有沼氣和煤塵爆炸危險的礦井。按做功能力和抗水

性能，我國生產的巖石銨梯炸藥，有1號、2號、抗水2號、抗水3號等。c

露天炸藥：沒有限制，有1號、2號、3號、抗水1

號等。d

特殊用途和在特殊條件下使用的炸藥：光爆炸藥，地震勘探炸藥，耐熱炸藥，近身爆破炸藥等。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)礦用炸藥分類表Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)4

按炸藥組成分類(1)化合炸藥：又稱單質炸藥，具有不穩(wěn)定性。在外界一定的熱能和機械能的作用下即行分解，引起爆炸反應。包括單質起爆藥和單質猛炸藥

。a

單質起爆藥雷汞：化學式(CNO)2

，白色或灰白色微細晶

體，極為敏感，容易發(fā)生爆炸

。氮化鉛：

Pb(N3

)2，白色針狀晶體，熱感度較

低，起爆威力較大。二硝基重氮酚：

C6H2(NO2)2N2O

，黃色或黃褐色晶

體，安全性好

。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)b

單質猛炸藥梯恩梯：

TNT，是黃色晶體，吸濕性弱，

有毒，幾乎不溶于水。梯恩梯的熱安定性

好

，機械感度低。黑索金：

C3H6N(NO2)3

，

白色晶體，不吸濕，

幾乎不溶于水。安定性好，威力和爆速都

很高

。泰安：

C(CH2NO3)4

，白色晶體，幾乎不溶

干水，爆炸威力大。硝化甘油：C3H5(ONO2)3

，無色或微帶黃色的油狀液體，爆炸做功能力高，不溶于水，有毒。(2)第一節(jié)炸藥及其分類Blasting

Engineering爆

破

工

程(

2)

混合炸藥：由兩種或兩種以上化合成分混合制成，混合物中須含有氧化劑和可燃劑兩部分，敏感度較

起爆藥低，爆轟激發(fā)的過程較起爆藥長。①

銨梯炸藥a

銨梯炸藥是指以硝酸銨(氧化劑

)、梯恩梯(敏化劑，兼起還原反應

)、木粉(松散劑，還原劑

)、石蠟(抗水劑

)

、瀝青(抗水劑

)、食鹽(松散劑，還原劑

)為主要成分的炸藥。b

常用品種：

巖石硝銨炸藥：

由硝酸銨、梯恩梯和木粉三種成分組成，特點是威力較高；露天硝銨炸藥：梯恩梯含量低，成本更低些，中等威力；煤礦許用硝銨炸藥：加入15％~20％的消焰劑

。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)②

銨油炸藥a

主要由硝酸銨(氧化劑)、柴油

(可燃劑，還原劑)、木粉(疏松劑兼可燃劑)，有時也添加少量其他組分。b

還有銨松蠟炸藥和銨瀝蠟炸藥

。③

含水硝銨類炸藥a

包括漿狀炸藥、水膠炸藥和乳化炸藥等，共同特點是體

系中均含有水。b

水的作用使含水炸藥具有較好的流變性

；在水膠炸藥中，水是膠結劑的主要溶劑，它可以保持炸藥性能的相對

穩(wěn)定；在乳化炸藥中，水是氧化劑的重要溶劑，是使分散

相成為均勻溶液的唯一介質；水的存在改變了人們對炸藥中不能含有水的傳統(tǒng)觀念，徹底改善了工業(yè)炸藥抗水性的

難題。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)④

硝化甘油類炸藥a

以硝化甘油為基本成分，加入硝酸鉀、硝酸銨作氧化劑，硝化棉

作吸收劑，木粉為疏松劑，多種組分混合而成的混臺炸藥。優(yōu)點是

抗水性強；爆炸威力高，可在有水環(huán)境下進行爆破。缺點是安全性

較差，成本高等。各種常見炸藥見以下圖片。Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)Blasting

Engineering炸藥及其分類爆

破

工

程第一節(jié)第二節(jié)

起爆器材起爆器材主要有：雷管、導火索、導爆索、導爆管、繼爆

管和起爆藥柱等。1

雷管是管殼中裝有起爆藥通過點火裝置使其爆炸，再引爆加強藥，而后引爆炸藥的裝置。分類：按引爆方式和起爆能源的不同，分為：火雷管、電

雷管、導爆管毫秒雷管等；按管殼材料可將雷管分為銅

雷管、鋁雷管和紙雷管。(1)火雷管：火焰引爆a

是最簡單的起爆器材，又是其它各種雷管的基本部

分，由管殼、起爆藥、加強藥和加強帽組成，見圖2-1。Blasting

Engineering爆炸器材與爆破方法爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材圖2-1火雷管構造a—金屬殼火雷管；b—紙殼火雷管1—管殼；2—加強藥；3—起爆藥；4—加強帽爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程(2)

電雷管：以電能引爆

。常用電雷管：有瞬發(fā)電雷管、延期電雷管(分為秒延期電雷管和毫秒電雷管)、抗雜散及安全電雷管等。a

瞬發(fā)電雷管由火雷管和由腳線、橋絲和引火藥組成，分直插式(圖2-2a)和藥頭式(圖2-2b)兩種。b

秒延期電雷管在電橋絲與起爆藥之間加了延時材料。通電至爆炸延遲時間長短以秒為單位計量的叫秒延期電

雷管，分7個延遲時間組成系列,其結構(圖2-3

)。

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材圖2-3秒延期電雷管a—索式結構；b—裝配式結構1—腳線；2—密封塞；3—排氣孔；4—精制導火索；5—起爆藥；6—加強藥；7-—管殼；8—引火藥頭；9—延期藥圖2-2瞬發(fā)電雷管a—直插式；b—藥頭式1—腳線；2—密封塞；3—橋絲；4—起爆藥；5—引火頭；6—管殼；7—加強藥；8—加強帽爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程c

毫秒延期電雷管

毫秒量級的延遲爆炸。用氧化劑、可燃劑

和緩燃劑的混合物做延期藥，并通過調整其配比達到不同

的時間間隔。d

抗雜散電流電雷管①

無橋絲抗雜毫秒電雷管引火藥中加入適量的導電物質

(如乙炔、炭黑等)，做成具有導電性的引火頭。②

低阻橋絲式抗雜電雷管橋絲采用低電阻值的紫銅絲，具有良好的抗雜電性能

。③

電磁雷管抗雜電效果較好。e

安全電雷管用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的工作面爆破。有瞬發(fā)與延期雷管之分。

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程Blasting

Engineering爆

破

工

程f

電雷管主要性能參數(shù)①電阻：電雷管的橋絲電阻與腳線電阻之和。②最大安全電流：無限時供電，不會使任何一發(fā)雷管引爆的最大電流值叫做最大安全電流。③

最小發(fā)火電

流：給電雷管通以恒定的直流電，能準確地引爆雷管的最小電流值稱為最小發(fā)火電流，一般不大

于0.7

A。④6

ms發(fā)火電流：通電6

ms

能引爆電雷管的最小電流稱為6ms發(fā)火電流。⑤

100

ms發(fā)火電流：通電時間為100

ms

，能引爆電雷管的最小電流稱為100ms發(fā)火電流。該電流與電雷管的標稱

發(fā)火沖能值有關；⑥發(fā)火沖能：發(fā)火沖能定義為電雷管在發(fā)火時間內，每

歐姆橋絲所提供的熱能；⑦還有起爆能力和時間參數(shù)等。

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材測試雷管參數(shù)的儀表：爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程(3)導爆管雷管a

非電毫秒雷管用塑料導爆管引爆。

b

結構

：如圖2-5所示。

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Engineering

第二節(jié)起爆器材圖2-5非電毫秒雷管結構示意圖1—塑料導爆管；2—塑料聯(lián)接套；3—消爆空腔；4—空信帽5—延期藥；6—加強帽；7—正起爆藥DDNP；8—副起爆藥PDX9—金屬管殼爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程

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Engineering

第二節(jié)起爆器材電子雷管(數(shù)碼雷管)爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材電子雷管(數(shù)碼雷管)起爆裝置爆

破

工

程2

導火索及點火材料(1)導火索：具有一定密度的粉狀或粒狀黑火藥為索芯，外面用棉紗線、塑料或紙條、瀝青等材料包纏而成的圓形索狀起爆材料。作用傳遞燃燒火焰，可用來起爆雷管或直接引爆黑火

藥。a

質量檢查：

外觀、燃速、噴火、防水。b

結構：見圖2-6。c

分類：有防水、安全、緩燃、速燃

等品種。

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Engineering

第二節(jié)起爆器材圖2-6工業(yè)導火索結構示意圖1—芯線：2—索芯；3—內層線；4—中層線；5—

防潮層6—紙條層；7—外線層；8—涂料層爆

破

工

程(2)

點火材料包括自制導火索段(長約0.3~0.5m的普通工業(yè)導火索)、點火線(直徑約為6~8mm)、點火

棒(長約100~150mm)、點火筒(同時點燃若干根導火索的火材料，點火筒(外表必須涂蠟防潮)等

。

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Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程3

導爆素與繼爆管(1)

導爆索屬于索狀起爆器材，以黑索金或泰安作為索

芯，用棉、麻、纖維及防潮材料包纏而成。可直接

引爆炸藥和塑料導爆管，也可以作為獨立的爆破能源。a

分類：根據使用條件和用途的不同，目前國產導爆索主要有三類：普通導爆索(直接起爆炸藥)、安

全導爆索(在有瓦斯或礦塵爆炸危險的井下爆破作業(yè)使用)和油井導爆索(專門用以引爆油井射孔彈)。

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Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程Blasting

Engineering爆

破

工

程(2)

繼爆管：與導爆索配合使用，具有毫秒延期作用的起爆器材。a

分類：分外單向、雙向。b

結構：見圖2-9

、2-10。圖2-10雙向繼爆管1—導爆索；2—外套管；3—二硝基重氮酚DDNP；4—加強帽；

5—內管；6—延期藥；7—小帽；8—阻閘帽；9—縮孔

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Engineering

第二節(jié)起爆器材圖2-9單向繼爆管1—導爆索；2連接管；3—消爆管；4—外套管；5大內管；6—紙墊7—延期藥；8—加強帽；9—起爆藥；10—加強藥；11—雷管殼爆

破

工

程Blasting

Engineering雙向繼爆管爆

破

工

程4

塑料導爆管和導爆管的連通材料(1)塑料導爆管

具有安全可靠、不受雜散電流干擾和便于操作等優(yōu)點。a

結構：管壁材料為高壓聚乙烯。b

傳爆原理：當導爆管被擊發(fā)后，管內產生沖擊

波，并進行傳播，管壁內表面上薄層炸藥隨沖擊波的

傳播而產生爆炸，爆轟反應釋放出的熱量及時不斷地

補充了沿導爆管內傳播的爆轟波。c

性能起爆感度、傳爆速度、傳播性能等9個方面。

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第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二節(jié)起爆器材爆

破

工

程(2)

連通器具目的實現(xiàn)導爆管到導爆管之間的沖擊波傳播。a

構成：連接塊或多路分路器

，圖2-11

、2-12

。

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Engineering

第二節(jié)起爆器材圖2-11連接塊及導爆管連通示意圖

1-主發(fā)導爆管2-連接塊上的塑料卡子3-傳爆雷管4-接塊主體5-被發(fā)導圖2-12多路分路器構成的連通器具1-主發(fā)導爆管2-塑料管3-殼體4-金屬箍5-被發(fā)導爆爆

破

工

程第三節(jié)

起爆方法?

電起爆〈分類：

?非電器爆－導火索、導爆索、導爆器1

非電器爆法(1)導火索起爆法a步驟：

起爆雷管的組裝加工，藥包加工

，點火起

爆

。b

優(yōu)點：操作方便、機動動靈活、點火容易等。缺

點：勞動條件差，點火人員緊靠工作面，安全性較差，用的不多。Blasting

Engineering爆炸器材與爆破方法爆

破

工

程(2)

導爆索起爆法

直接起爆炸藥和導爆管等，爆破之前

才接上起爆雷管，安全性要好。a

起爆藥包加工導爆索直接綁扎在藥包上送入孔內；散裝炸藥時，將導爆索的一端系一塊石頭或藥包，然后將它下放到孔內，接著將散裝炸藥倒入。硐室爆破，常將導爆索的一端挽成一個結然后將這個起爆結裝入一袋或一箱散裝炸藥的起爆體中。見圖2-13

、2-14。

Blasting

Engineering

第三節(jié)起爆方法爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第三節(jié)起爆方法圖2-13導爆索起爆藥包a—導爆索直接綁扎在藥包上；b—導爆索系石頭或藥包上圖2-14導爆索結爆

破

工

程b導爆索連接形式搭結、水手結、T形結、三角形連接等，見圖2-15

，

2-16

。

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Engineering

第三節(jié)起爆方法圖2-15導爆索間的連接形式a—搭結；b一水手結；c—T形結圖2-16導爆索的三角形連接1—主導爆索；2一附加支索；3一支導爆索爆

破

工

程d

導爆索網絡和連接方法：起爆網路包括：主導爆索、支導爆索、引入每個深孔和藥室中的引爆索。要求不甚嚴格時，采用圖2-17所示的并聯(lián)

網路，用并聯(lián)或單向分段并聯(lián)?；虿捎脠D2-18所示的串聯(lián)網路。

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Engineering

第三節(jié)起爆方法圖2-17導爆索并聯(lián)網路a—并簇聯(lián)；b—分段并聯(lián)1—雷管；2—主導爆索；3—支導爆索；4—引爆索；5—藥包爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第三節(jié)起爆方法圖2－18導爆索串聯(lián)網路1—雷管；2—導爆索；3—藥包爆

破

工

程e

要求嚴格的導爆索起爆網路，可采用雙向分段并聯(lián)或環(huán)狀

起爆網路見圖2-19

。當采用繼爆管加導爆索網路形式時，可以實現(xiàn)毫秒爆破。采用單向繼爆管時，應避免接錯方向見圖2-20

。f

優(yōu)缺點

優(yōu)點：操作技術簡單；安全性較高；爆速較高可以使成組炮孔或藥室同時起爆；缺點是：成本較高；在起爆以前，不能用儀表檢查起爆網路的質量；在露天爆破時，噪聲較大，不適應于城市控制爆破。

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第三節(jié)起爆方法爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第三節(jié)起爆方法圖2-21導爆管起爆系統(tǒng)的組成1—導火索或腳線；2—雷管；3—連通管；4一導爆管；5一炮孔圖2－19雙向分段并聯(lián)網路1—雷管；2—主導爆索；3—支導爆索；4—被引爆索；5—藥包圖2-20單排空間微差爆

破

工

程4124(3)導爆管起爆法a

三部分組成：擊發(fā)

(起爆)元件、連接

(傳爆)元件和

末端工作元件。b

爆破網絡：

并聯(lián)、串聯(lián)、并串聯(lián)，見2-22

，2-23

，2-24

。圖2-22并聯(lián)網路a—連通管并聯(lián)；b—即發(fā)雷管并聯(lián)1—炮孔；2—導爆管；3—連通管；4—擊發(fā)筆；5—即發(fā)雷管

圖2-24并串聯(lián)網路a

－連通管并串聯(lián)；b－傳爆管并串聯(lián)

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第三節(jié)起爆方法圖2-23串聯(lián)網絡1－連通管；2－炮孔；3—導爆管爆

破

工

程c

起爆網絡延時孔內延時、孔外延時。2

電力起爆法a

概念、組成：電源＋導線＋電雷管b

導線分：

腳線、端線、連接線、區(qū)域線(支線)和主線(母線)。c

起爆電源：能夠引爆電雷管的電源稱起爆電源，如干電池、蓄電池、照明線、動力線以及專用的發(fā)爆器(包括電雷管、發(fā)電機)。等都可做起爆電源。(1)

網路比較復雜，電爆網路中的雷管數(shù)量多，常使用交流動力電源。(2)

發(fā)爆器發(fā)爆器按使用條件分為防爆型和非防爆型兩類；防爆型發(fā)爆器限時供電并有防爆外殼。

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第三節(jié)起爆方法爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第三節(jié)起爆方法爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第三節(jié)起爆方法帶有數(shù)字導通的發(fā)爆器爆

破

工

程3

電雷管的串聯(lián)準爆條件和準爆電流(1)條件：感度最高的電雷管爆炸之前，感度最低的電雷管必須被點燃

，即

τmin

＝timin

＋

θmin

≥timax(2)直流電源準爆條件：

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第三節(jié)起爆方法(4)

電容式發(fā)爆器a

發(fā)爆器的輸出沖能要求：c

最鈍感電雷管的點燃時間應小于放電電流降到最小發(fā)火電流的放電時間timax

≤t0

，即要求b

由timin＋

θmin

≥timax得：

B

max

?

K

B

min θmin

??

K