12特种爆破课件

1、12 特 种 爆 破第1页，共40页。12.1 爆炸加工12.2 聚能爆破12.3 油气井燃烧爆破技术12.4 地震勘探爆破12.5 高温凝结物解体爆破12.6 金属破碎切割爆破12.7 冰体爆破12.8 特种爆破新领域第2页，共40页。 特种爆破是相对普通爆破技术而言的，它与岩土爆破相比：一是爆破的介质和对象比较特殊；二是爆破方法或采用的药包结构比较特殊；三是爆破后的要求比较特殊；四是爆破条件和周围环境复杂，需要采用特殊的爆破方法。第3页，共40页。12.1 爆炸加工爆炸加工包括第4页，共40页。 利用炸药爆炸的能量可以将金属冲压成形，将两种金属焊接在一起，将金属表面硬化和切割金属或者人工合

2、成金刚石、高温超导材料、非晶和微晶材料等等，我国在爆炸焊接复合板消裂技术和复合板界面微缺陷控制技术方面，取得了突破。电力系统的科技人员，采用爆炸压接技术，解决了野外高压输电线的压接，已成为成熟的工艺，并得到应用 。第5页，共40页。爆破安全规程对从事爆炸加工的厂房有如下规定：爆炸加工的厂房应有防振基础、防塌墙及轻型屋顶，地基周围应有防震沟。建筑物的高度和结构，防震沟的深度等，均应根据最大允许炸药量来确定。爆炸加工的厂房应有良好的通风系统或真空系统，应设有安全连锁装置和必要的给排水系统；其中测试线路与起爆线路应严格分开铺设。爆炸加工的厂房应包括作业建筑物和辅助建筑物两部分。非操作人员不应在作业建

3、筑物中逗留。第6页，共40页。爆破安全规程对从事爆炸加工的场地规定如下：爆炸加工场应建于空旷且有优越屏障条件的丘陵或山区；应远离居民点、高压线、强射频台、桥梁、铁道、公路、水坝等设施；最大装药爆炸时，在最近的工业和民用建筑物上的空气冲击波超压应小于0.02105Pa，在最近村庄和居民区的爆炸噪声应小于120dB；应只有一条通道通往加工场。爆炸加工场的安全范围，应设有围墙、篱笆或铁丝网。爆炸加工场应设有避炮掩体。掩体观察口应可视爆炸点全景，掩体入口方向应与爆炸点相背。掩体到爆炸点的距离按空气冲击波安全允许距离计算，掩体大小以能容纳3人为宜。第7页，共40页。（题库53页中级第69、70、71、7

4、2、73、74题）（题库84页高级第78、80、81、82、83、84、85、86题）第8页，共40页。12.2 聚能爆破炸药爆炸的聚能效应 在炸药药包的一端，作成锥体形的空穴，当药包爆炸时，在端部的方向上的破坏作用会增强；如果在空穴上嵌装金属罩，则端部能产生一股具有高温高压的高速金属射流，使破坏作用大大加强，并具有极强的穿透能力。这种效应称为聚能效应。 影响炸药聚能效应的因素第9页，共40页。炸药爆炸的聚能效应 第10页，共40页。聚能效应在工程上的应用：制成聚能药包破碎大块矿石和岩石。利用聚能效应，处理钻探的卡钻和溜井卡堵事故。用于穿孔：如开挖电杆深坑、在冻土层中打孔、用于高炉出铁口和平炉

5、出钢口穿孔等。用于金属切割和岩石劈裂。（题库55页中级第78题）第11页，共40页。水下聚能爆破与切割器材系列化研究； 随着海洋和水运的开发，影响航道的障碍不仅只有礁石，许多水下废弃物和构筑物，如沉船、油井等都成为航道障碍，尤其影响潜艇的安全。作为深海埋设管道炸礁、废弃物和构筑物拆除，无疑均要采用聚能爆破和聚能切割方法。从理论和技术上研制系列的水下聚能射孔弹、水下聚能切割器将对水下炸礁、废弃物水下拆除，以及军事发展均有促进作用。第12页，共40页。12.3 油气井燃烧爆破技术 工程爆破在地震勘探、测井、射孔、完井、压裂增产改造、油气井整形修复等工程中具有不可替代、举足轻重的作用，特别是油气井射

6、孔技术是关系到油气井产油、气多少的关键技术。1959年发现大庆油田以后，油气井燃烧爆破技术也随着众多油田的开发获得了迅速发展，规划建设了8个射孔弹生产厂和8个震源药柱生产厂，可以生产、供应品种比较齐全的油气井燃烧爆破用起爆器材、爆破器材和燃烧器材，我国科技人员已能很好地根据油田开发的需要，独立设计、自主实施聚能射孔技术、高能气体压裂技术、爆炸切割技术、套管爆炸整形、焊接技术、井壁取芯技术和桥塞药包施放技术等，较好地满足了陆地和海洋油田开发的需要。 第13页，共40页。油气井爆破与一般工程爆破相比有以下特点：外部环境复杂，作业安全性要求高：陆上油井周围有高压电网，有各种施工设备、机械和车辆，常常

7、伴有感应电流和杂散电流等不安全因素；海上油井，还受到海洋气候的影响，安全性要求更高。对爆破器材的耐温耐压性能有很高要求：油井井深大都在10004000m 深处，井温很高，泥浆压力也很高，所以要求爆破器材有耐高温耐高压的性能。爆破装置要有良好的密封性能：由于油井有油和水等液体，因此必须采用密封良好的爆破装置。起爆技术必须安全可靠：除了常规的电起爆和导爆索起爆外，可应用安全雷管、撞击起爆、压差起爆、定时起爆等新技术。第14页，共40页。油气井爆破主要有两种方法：聚能射孔技术：它是利用聚能原理制成的射孔弹，放在油气井中一定位置，对侧壁爆破穿孔，沟通井眼与油气层，以开采油、气或注水。高能气体压裂技术：

8、这是利用内装发射药或火箭推进剂的特殊装药结构，在油气井中按一定规律燃烧爆炸压裂油气层，使油气井增产的方法。（题库55页中级第77题）（题库87页高级第89、90、91、92题）第15页，共40页。12.4 地震勘探爆破 地震勘探是地球物理勘探的一种方法，采用炸药爆炸作为震源，通过对传播介质中激发 弹性波的测量分析，得到待测对象的有关资料，从而达到查明地质构造或探矿的目的，这种勘探方法称为地震勘探爆破。第16页，共40页。地震勘探爆破中，采用炸药爆炸激震的主要方式有： 水中爆炸：这种方法是把炸药包放在海洋、湖泊或河流中进行爆破激震。 坑中爆炸：这是在沙漠、黄土沟或砾石覆盖等地区，采用挖坑或利用现

9、有坑，在其中埋炸药进行爆破激震的方法。 地表爆炸：这是用特制的导爆索埋在地表下0.30.6m，用雷管引爆激震的方法。 空中爆炸：这种方法是把多个间距310m的炸药包，用杆挂在离地面高约1025m的空中，进行爆破激震。 井中爆炸：这是在井中放置炸药包进行爆破激震的方法。 第17页，共40页。爆破安全规程对地震勘探爆破爆破作业站有以下特别要求：爆破作业站应设在上风方向的安全区内，并与炮孔口有良好的通视。因地形限制起爆人员看不到爆破区时，应派人站在双方都能看到的位置，用旗语联系，不准用口语代替旗语。爆破作业站周围20m范围内，无关人员不应进入，站内不准堆放与爆破作业无关的物品。爆破点与爆破作业站之间

10、，应尽量避开输电线路；若有输电线路通过，应采取防止早爆和输电线路断路和短路的安全措施。同一爆破作业站，只准使用一套起爆网路导线作业；同一爆炸点上应只有一个起爆药包（组合爆破除外）。 第18页，共40页。（题库55页中级第75、76题）（题库87页高级第87、88题）第19页，共40页。12.5 高温凝结物解体爆破爆破安全规程对高温热凝结构爆破有以下规定：热凝结构应采用钻孔爆破，并用导爆索与导火索起爆，用专门加工的炮泥填塞。炮孔底部温度超过200时，除专用定型隔热药包外，不应向孔内装药；温度低于200时，可向孔内装药，但药包要进行隔热处理，确保药包内温度不超过80。爆破前应先做隔热试验，将雷管用

11、石棉严密包裹放入炮孔内，如果雷管在5min内仍未自爆，则为合格；否则应加厚石棉包裹，再做试验。炮孔底部温度超过80时，药包及导爆索或导火索应用石棉全部包起来，导火索的长度不应小于0.6m，一次装药、堵塞、连线时间不应超过4min。第20页，共40页。爆破安全规程对高温热凝结构爆破有以下规定：炮孔底部温度低于80时，药包可用其他包装方式, 一次装药、堵塞、连线时间不应超过5min。多个药包同时进行爆破, 炮孔底部温度低于80时，允许每人装药孔数不超过二个。采用新型隔热材料经模拟试验确认安全可靠后,经单位领导人批准可适当延长爆破作业时间和同时装药的孔数。专用定型隔热药包的作业时间和装药的孔数应根据

12、产品说明书确定。邻近有炉子出铁(铜)渣时，炉内不准进行爆破。第21页，共40页。12.6 金属破碎切割爆破 利用爆炸切割技术完成了万吨轮推进器爆破拆除，沉船水下爆破解体及海洋钻井遗留井口聚能爆炸切割作业。利用高温爆破技术还可以消除高炉、平炉和炼焦炉中的炉瘤或爆破金属炽热物等。第22页，共40页。用裸露药包爆炸切割钢板 沿着钢板的切割部位，敷贴条形药包或导爆索，利用炸药爆炸产生的强大剪切作用，将钢板割开。 用裸露药包爆炸切割厚度小于15cm的钢板时，其药量使用以下公式计算： Q=C2B式中 QTNT药包药量，g； C系数，生铁 C =5.0，钢和熟铁 C =7.7； 钢板厚度，cm； B切割长度

13、，cm。第23页，共40页。 用裸露药包爆炸切断钢管或铸铁管用裸露药包爆炸切断钢管时的装药量为：当钢管壁厚小于2.5cm时 Q=25d当钢管壁厚为2.510cm时 Q=10d2用裸露药包爆炸切断铸铁管的药量计算：Q=KdT2式中 QTNT药包药量，g；钢管壁厚，cm；圆周率；d钢管外径，cm；dT铸铁管内径，cm；K系数。铸铁管内径dT/cm 1030 4050 6090 K 2430 1820 1518第24页，共40页。 第25页，共40页。用炮眼法爆破破碎一般钢（铁）块对于厚度大于15cm的钢（铁）块时，宜用炮眼法破碎，其爆破参数和药量计算如下：炮眼直径 d=3035mm；炮眼深度 L=

14、2/3（为金属块厚度）炮眼间距 a=（1.01.5）L单孔装药量 q=1.5L3第26页，共40页。 用炮眼法爆破切割钢（铁）块用炮眼法爆破切割钢（铁）块时，一般沿着切割面布置一排炮眼（图6-27），其爆破参数如下：炮眼直径 d=3540mm；炮眼深度 L=（1/22 /3）炮眼间距 a=（0.61.0）W最小抵抗线 W =（825）d装药量计算 Q=K（F-F1）式中 Q切割面TNT总装药量，kg； K装药系数，铸铁取K=2.1kg/m2，钢块取K=2.55.0kg/m2 ； F切割断面面积，m2； F1炮眼总截面面积，m2。第27页，共40页。金属破碎切割爆破作业时应注意以下问题：爆破必须

15、在专用的爆炸坑或爆炸场所内进行。用火焰法喷烧炮眼时，必须等到炮眼温度降低到40C以下，炮眼内金属粉末清除干净以后，方可装药爆破。用裸露爆破破碎金属时，药包应放在爆破体表面，不应放在其内部及下面。使用电雷管起爆时，必须使导线与金属体之间保持良好的绝缘状态。第28页，共40页。金属破碎切割爆破作业时应注意以下问题：采用多药包同时破碎金属结构物时，应采用电雷管起爆或导爆索起爆。每次爆破后，必须待爆炸坑内有害气体排完后，方可进入坑内作业。在爆炸坑内爆破时，安全距离不得小于150m；在空旷的爆炸场中爆破时，安全距离不得小于1500m。在距爆破点100m外应设避炮所；如必须在厂房内爆破时，应采取有效的覆盖

16、防护措施。第29页，共40页。爆破器材加工 制作药包应采用专用工具并在专用操作间进行，炸药中不应混有砂子及金属屑等杂物。采用多药包起爆时，应使用瞬发电雷管或导爆索起爆，不能用导火索或延时雷管起爆。采用电雷管进行金属爆破时，起爆线应与金属结构绝缘。热凝结构物破碎应作隔热试验，5分钟未自爆为合格。（题库52页中级第67、68；78题）（题库83页高级第76、77；93题）第30页，共40页。12.7 冰体爆破 用爆破法排除保护物附近的阻塞冰块、冰排时，应遵守的规定一次爆破炸药量应根据保护物的坚固性和安全距离确定。需要破碎大块流动的冰排（块）时，应在被阻塞的河段或保护物的上游进行爆破；由船上跨至冰层

17、上作业的爆破员，应穿好救生衣，携带杆子和木板，并系好安全带。第31页，共40页。12.7 冰体爆破 用裸露药包爆破冰层下的礁石时，应遵守以下规定：冰层厚度应大于0.5m。加工好的药包，可用木制爬犁运输,但不应混装其他物品。在开凿的冰孔或爆破形成的冰穴和冰块附近,应设标记。（题库78页高级第56题）第32页，共40页。12.8 特种爆破新领域低渗油田“层内爆炸”增产技术研究 将炸药挤进含油岩层裂缝内，通过燃烧井筒及近井裂缝内的火药起爆较远裂缝内的炸药，控制炸药爆燃速度，在大裂缝附近炸出大量小裂缝，形成自支撑破碎带，改变含油地层的岩石结构，提高它的渗透性。 必须解决以下几个问题：（1）有在毫米尺度

18、岩缝内爆炸的炸药；（2）这种炸药在工业生产中应足够安全；（3）有安全起爆含油岩缝内炸药的手段；（4）将炸药安全挤注到岩层内的条件；（5）含油岩缝内的炸药能够持续爆炸；（6）含油岩层内炸药爆炸能使含油岩层破碎。 第33页，共40页。 炸药爆炸膨化裂解木质纤维 作为替代能源之一，利用可再生性木质纤维原料制备酒精燃料,将成为一个重要的生物质能源科技与工程发展领域. 木质纤维原料的预处理方法:化学预处理-用稀酸、碱、过氧化氢、液氧、有 机溶剂预处理技术.化学预处理-研磨法、高能辐射法、微波处理法.蒸气爆破法-将木质纤维原料加温至2000C炸药爆炸法-基本技术,工业化应用途径.第34页，共40页。利用爆

19、破来扩展食物链的产业 利用爆炸脉冲高压,负压或电磁场进行育种、纤维脂化等已有报道.这些都预示未来的属于精细的产业.可能需要造成瞬态环境参数跨度很大的条件,需要从气体爆炸直至核爆炸的瞬态脉冲参数,相信爆炸科学能完成这一任务. 当然,其它物理、化学工艺在扩展食物链方面将是爆炸的有力竟争伙伴.第35页，共40页。防灾减灾抢险应急处理爆破技术研究 滑坡、泥石流、塌方、洪水等重大事故给人们财产生命造成很大威胁，采用爆破技术可以提前对事故隐患进行预处理，事故发生后可以抢险应急处理，尽量减少损失。 滑坡体控制爆破减载技术 滑坡体快速处理爆破疏通技术 抗洪抢险快速爆破分洪技术 冰冻体爆破疏通 水下淤泥过厚或有水中障碍物，可以采用爆夯技