爆破工程试验指导书2012-

1、爆破工程试验指导书刘殿书杜玉兰孙强李胜林编中国矿业大学(北京力建学院目录实验注意事项与安全规则 (1一、遵守实验室的各项规章制度 (1二、做好实验前准备 (1三、认真做好实验 (1四、做好实验总结报告 (2五、炸药制备实验安全规则 (2六、实验事故急救处理 (2试验一电离探针示波器爆速测量 (3一、实验目的 (3二、设备材料 (3三、原理和方法 (3四、实验步骤 (4五、实验记录 (4六、安全注意 (4七、思考题 (5试验二炸药猛度的测定 (6一、实验目的 (6二、设备材料 (6三、测量准备 (6四、操作步骤 (6五、安全注意事项 (7六、记录 (7七、思考题 (7实验三爆破网络实验 (8一、

2、实验目的 (8二、设备材料 (8三、实验方案 (8四、实验步骤 (9五、注意事项 (9六、思考题 (9试验四SHPB试验 (10一、实验目的 (10二、设备材料 (10三、原理和方法 (10四、实验步骤 (11五、注意事项 (12六、记录 (12七、思考题 (12实验注意事项与安全规则为确保实验安全和正常进行,达到预定实验目的,参加实验人员必须做到以下几点:一、遵守实验室的各项规章制度1. 参加实验人员必须熟悉有关炸药爆炸的基本性质和安全操作规程。一般应具备爆破员所应掌握的基本教程内容和技能,不具备的由实验指导教师引导并负责安全。2. 进入实验室、爆破室,要严肃认真,保持安静。3. 使用精密仪

3、器要严格执行操作规程,发生故障应及时报告。4. 非本实验所用仪器设备,不得任意开动。5. 保持实验室整洁,实验后应当清扫干净,恢复到正常状态。6. 使用炸药要按照规定领取、使用和销毁。二、做好实验前准备1. 预习实验指导书,明确实验目的、方法和步骤。2. 参加实验前对主要仪器、设备有一定了解,能独立操作使用。3. 了解本次实验需要记录的数据、处理方法、事先做好记录表格。三、认真做好实验1. 注意听好对本实验的讲解和要求。2. 检查仪器、设备和材料是否满足要求。3. 领取火工品,并要妥善保管。4. 实验时,应有严格的科学作风,认真按实验指导书中所要求的方法、步骤进行。5. 对贵重设备仪器,在接线

4、布置通电后,经实验室教师检查后,再行起爆。一次起爆药量要严格按事先规定,不准任意超量爆破。6. 实验过程,应密切观察实验现象,随时进行分析,遇有异常,及时总结。7. 通过实验提高学生动手能力以及分析问题解决问题的能力,因此,要求自己动手,如发现新的现象需要加以验证时,可以提出方案,由实验室教师予以安排。8. 实验记录应交教师审阅。四、做好实验总结报告1. 对每次实验,除表演性外,一般应独立写出书面实验报告。2. 实验数据应保持原始材料,根据数据处理和误差分析的要求给出实验误差。如实验只进行一次性表演,则应作定性误差分析。3. 根据实验所得结果,观察现象,对思考问题进行讨论和回答。五、炸药制备实

5、验安全规则1. 炸药制备时,要弄清楚化学反应原理,严格按说明书规定的技术条件进行,不得自己任意改变。2. 实验前要熟悉实验室的水、电和煤气总闸门位置,并掌握灭火措施。3. 对硝化、配酸及可能发生有毒物质作业要在通风橱内进行,实验时要戴防护工具如防护镜、胶皮手套、口罩等。4. 严禁用电炉直接加热物质和可燃性溶剂。5. 进行实验反应时,人员不得擅自离开。6. 废水、废药及含有炸药的废液,应收集在专门容器中,按规定分别处理,不准任意乱扔。7. 每次实验完,要将仪器、工具擦净,如有炸药洒落时应及时报告处理。8. 要熟悉各种事故应采取的急救方法。六、实验事故急救处理1. 急救箱中应备有绷带、药棉、3%碘

6、的酒精溶液、1%的醋酸溶液、3%的碳酸氢钠溶液、硼酸的饱和溶液、高锰酸钾的饱和溶液、涂烫伤用的药膏、甘油、凡士林、酒精、蓖麻子油和洗眼杯等。2. 常见事故急救法(1如被玻璃割伤,可清除碎片,在伤口处涂擦碘酊,并用绷带裹好。(2如被烫伤,可在伤处涂抹甘油,或用蘸有酒精的棉花包裹好。当伤较重时,在伤口处抹烫伤药膏或浓的高锰酸钾溶液。(3如被酸灼伤时,应该迅速用大量清水冲洗,然后用3%的碳酸氢钠溶液洗涤。如果将酸溅到眼内时,应该首先用大量水冲洗,然后用稀的碳酸氢钠水洗涤,最后用净水洗涤。(4如不慎将碱液溅在皮肤上时,要尽快用水冲洗,然后用1%的醋酸溶液洗涤,最后涂上烫伤药膏或凡士林。若不慎溅入眼内,

7、首先用大量净水洗眼,然后用饱和的硼酸溶液洗涤,最后滴入二滴蓖麻油。(5如将溴溅在皮肤上时,应尽快用乙醇、汽油、苯等溶剂洗涤伤处,然后涂抹甘油或烫伤药膏。试验一电离探针示波器爆速测量一、实验目的本实验利用探针(电离型导通传感器短路导通而产生电脉冲信号,并用示波器或计数器加以记录,测量炸药和导爆索的爆速。二、设备材料导爆索、硝铵炸药、电雷管、爆破电桥、起爆器、称量天平、0.20.3mm 漆包线、示波器、瞬态记录仪等。三、原理和方法 图A 探针触发线路图利用探针垂直药包或导爆索轴线药包被测距离两端。当爆轰波到达时。使原来处于断开状态的探针短路导通而产生电脉冲信号(探针触发线路和波形示意如图A所示它的

8、作用原理是:爆轰波未到达前探针A处于开路状态。电源E c通过电阻R1,R0向电容C冲电。当爆轰波到达探针A处时,使探针A瞬时短路,电容C1两端的电荷经电阻R2、R0迅速放电。此时,在电阻R0上获得一个衰减的脉冲信号。由同轴电缆输入示波器,使用两组(或多组转换电路,用它输入给示波器波形,另取两个脉冲的间距,根据示波器的扫描速度即可算出爆轰波到达探针I 和II处的时间间隔,求得爆速。图B为电离探针爆速测量法方框图。 1炸药 2探针 3脉冲发生器 4导线 5示波器图B 电离探针示波器爆速测定法方框图四、实验步骤1. 将被测试导爆索截取一定长度(1米或将炸药分次装入塑料筒中,均匀捣实并按下式计算装药密

9、度。Hd G 24=式中:G 炸药重量 d 药柱内径 H 装药高度 2. 用卡尺精确测量I 到II 点的距离。3. 将测试所需的探针插入,探针的前端必须在炸药的中心线上,并使两探针间距离为1至1.5mm ,用胶布将其固定牢靠,再用万用表检查,两对探针之间不能接通,同一对探针两端不能短路。4. 将被测导爆索被测药卷放在爆炸室。5. 把照相机装好胶片并固定到示波器上。6. 起爆并将示波器图像拍下并读数。五、实验记录 六、安全注意1、雷管、炸药、导爆索使用规则同前,在截取导爆索时要在防护罩内。2、注意控制好电源,勿和示波器电源相接触。3、放入爆炸室和起爆要按爆炸室起爆有关规定执行。七、思考题1、和其

10、它测定爆速相比,这种方法有何特点?试验二炸药猛度的测定一、实验目的掌握利用铅柱压缩试验测量固体炸药猛度的方法。二、设备材料乳化炸药、电雷管、铅柱、起爆器、天平、卡尺、钢板等。三、测量准备1、铅柱应在400°C+10°C一次铸成,加工精度为4。2、铅柱尺寸:高:60+0.5毫米。直径:40+0.2毫米。3、试验时放置铅柱表面的钢片尺寸:高:10+0.2毫米。直径:41+0.2毫米。表面加工精度600钢片的硬度为150200布氏硬度。4、试验时放置铅柱的钢座应符合下列尺寸:厚度不少于20毫米;直径和边长不少于200毫米。5、装炸药纸筒厚0.150.2毫米,尺寸为65×

11、150毫米的结实的纸筒,覆盖纸筒上为外径3839毫米的厚纸板,在圆纸板中央穿一小孔,以供放置雷管用。四、操作步骤1. 称取50克炸药式样,精确到0.1克,装入纸筒,使装药密度为0.851.05克/厘米3,炸药上部放一圆环纸片,装药上部中心留有直径7.5毫米的孔穴,供放置雷管用(只能在现场起爆前插入雷管。2.将铅柱底面上划二条垂线,作为测量记号,测量其平均高度。 (a实验装置(b实验前的铅柱(c试验后的铅柱1-雷管;2-药柱;3-圆钢片;4-铅柱;5- 钢底座图A 炸药猛度试验3.将炸药、铅柱、钢板、钢片和雷管等按上图所示捆好放入爆炸室。待爆炸后铅柱呈蘑菇状,再用卡尺分别在原测量点测量被压缩的铅

12、柱高度,用四个测量点测量,结果取平均值,精确到0.1毫米。猛度(X以毫米计按下式计算:X=H-H1式中:H爆炸前测得的铅柱高度(mm;H1爆炸后测得的铅柱高度(mm。五、安全注意事项1、装药时要小心,轻拿轻放,按规定的装药密度装填,使用铜棒或木棒分次压入。2、按图所示捆绑,放入爆炸室,注意雷管需在爆炸前插入药柱。3、专人联线放炮。4、如果发生不爆事故,需待五分钟后再进入爆炸室检查。如发生爆炸,需等排风后再进入。六、记录 七、思考题1. 猛度的作用、意义。2. 影响猛度的有关因素。实验三爆破网络实验一、实验目的起爆网络在爆破工程中占用非常重要的地位,特别是拆除爆破,因此,要求我们掌握工程爆破网络

13、连接的方法:串联网络、并联网络、串并联网络、并串联网络。二、设备材料电雷管、非电雷管、导爆管、电桥、起爆器、四通、卡口钳、剪刀、工业胶布等。三、实验方案 1非电雷管;2导爆管;3四通;4电雷管。图A 非电网络图为了安全、准爆,避免雷电、感应电流、射频电流和杂散电流对起爆网络的影响,采用导爆管非电起爆系统,实现孔内延时起爆。孔内延时非电起爆网络具有抗干扰性强,安全性好,起爆可靠,使用简单方便等特点。在重大爆破工程中得到广泛应用。四、实验步骤1. 先用电桥检查电雷管是否完好。2. 根据要求将雷管按串(或并联连接好,电雷管结点用工业胶布缠牢;非电管结点用四通连接、并用卡口钳将管箍卡紧。3. 将接好的

14、网络拿入爆炸室,由专人负责连接导线,其余人员撤离现场,导线接好后,将爆炸室的门关好。4. 将起爆导线与起爆器相连,冲电待电压达到要求时,警示其他人员,再放炮。5. 爆后,将爆炸室的门打开,开动风机,通风待5分钟后,进入爆炸室,检查是否完全起爆;若有拒爆,说明网络连结有问题;若完全起爆,接着准备联接下一组实验。五、注意事项1. 对爆破器材要轻拿轻放,切不可大意。2. 细心检查网络连结的是否正确。3. 测量电雷管电阻,一定要用爆破电桥,切不可用万用表代替。六、思考题1、测量雷管和电爆网络的电阻,为什么只许采用爆破专用电桥。10试验四 SHPB 试验一、实验目的本实验采用分离式霍普金森压杆(SHPB

15、 ,来测试材料的动态力学性能,进而得出材料在高应变率下的应力应变关系。二、设备材料SHPB 装置由动力系统、撞击杆、输入杆、输出杆、吸收杆和测量记录系统组成。图A SHPB 实验系统简图三、 原理和方法图B SHPB 实验原理实验中撞击杆(子弹以一定的速度沿轴向撞击输入杆(如图B ,在输入杆中产生一压缩应力波。输入杆和输出杆发生弹性变形,由于压杆的应力波是一维传播。 当应力波到达试件与输入杆的1-1界面时,试件的波阻抗小于压杆的波阻抗,将反射一个卸载波到输入杆中,并透射一个压缩波进入试件中。冲击波在试件中传播一个试件长度后,在试件与输出杆的2-2界面反射与透射,分别进入试件与输出杆。随后反射回

16、试件的应力波将会继续在1-1界面与2-2界面之间反射与透射。当应力波在1-1界面与2-2界面之间反射3个来回后,一般地,试件将达到应力平衡。当试件的长度与应力波的矩形脉冲长度相比足够小时,从宏观上看,可当作应力波反射一个卸载波返回输入杆中,经过试件透射一个加载波进入输出。利用粘贴在弹性杆上的应变片记录下应变脉冲,从而能计算出材料的动态应力-应变关系。 被测试件中的平均应力(t 为:1200(22i r t t t A E t t t t A +=+横截面面积为A0,弹性波波速为C0,弹性模量为E0,被测试件的横截面积为A 。1-1界面、2-2界面和试件的应力分别为1(t 、2(t 、(t ,输入杆的入射波应变为i 、反射波应变为r ,输出杆的透射波应变为t 。四、实验步骤1.规格加工砼试件75mm ,严格将不平整度控制在0.02mm 以内。2.打开TST3000动态测试分析仪、应变仪和测速仪。3.75mm SHPB 中,装入长度为400mm 的子弹,在输入杆与输出杆距试件端面处500mm 处贴好应变片,如图A 所示。调整压杆系统装置,进行试验前试冲击,得出其标定K 值。 K U= 3.对试件进行第一次冲击,速度从3m/s 开始(以气压的大小来换算,以0.2m/s 为增量,一直增加到三次冲击后试件马上破坏为止,以0.2为减量,一直到重复两次冲击试件的损伤几乎为0。4.应用DPH