爆破工程技术人员培训教材

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业爆破员培训教材第一章专用术语1、民用爆破器材（简称民爆器材）各种工业炸药及其制品和工业火工品（如：雷管）的总称。2、雷管雷管就是在管壳内装有炸药的一种火工品，在外界微小能量的作用下，能输出较大的爆炸能量，用来引爆炸药。雷管的危害，举例说明。（谭家山保管员）因此，禁止进行爆破器材加工和爆破作业的人员穿化纤衣服，以防操作时产生静电造成意外伤害。3、炸药炸药有军用，民用。根据不同的需要有不同的炸药。如：煤矿炸药，抗水炸药。在适当外界能量作用下，能发生快速化学反应，生成大量的热和气体产物，因而在周围介质中形成高压的化学物质。炸药的发展史：最早的炸药是我们伟大文明古国的四大发明之一黑火药，远在公元前220年，我国劳动人民就初具黑火药的知识，大约在11-12世纪，黑火药才开始传入阿拉伯国家，后传入欧洲。黑火药在矿业上的应用约为1627年，与原来的火烧法破裂矿岩相比较，黑火药爆破矿岩的效果大为提高。因此，黑火药在采矿工业中的应用被认为是工业革命的开始。黑火药作为独一无二的炸药，一直使用到19世纪70年代中期，延续了数百年之久。1867年发明了用硝酸铵为主要原料的混合炸药，为现代混合炸奠定了基础。通常我们都可以认识到炸药、雷管是一种爆炸品，危险品，更广义的理解它应该是一种含能材料，已成国民经济发展中不可缺少的生产资料，而且还在农业、林业、石油、加工工业、航空航天等诸多领域得到应用。4、保质期（又称有效期）炸药和火工品（雷管）在规定的贮存条件下，从制造完成之日起，至仍能保质其规定性能要求的期限。规定的贮存条件是：应保持干燥、自然通风良好；库内温度一般不超过40℃，最好保持32℃以下，湿度不超过70％；保持清洁，不为阳光直射。延期雷管的保质期为：一年半，瞬发雷管为：二年，火雷管为：二年岩石型炸药保质期为：六个月，煤矿型炸药为：四个月因此在使用过程中，我们首先要注意产品应在有效期内，否则无法保证能正常使用。当然也不是所有的产品过了有效期绝对都不能用，但使用前一定要经过试验和鉴定。同时也应该注意对同品种、同规格的民爆器材要遵循发零存整，发旧存新，先进先出的原则，以防过期变质，给单位造成不必要的经济损失。5、药卷密度炸药质量与药卷容积之比，即药卷单位容积中所含的炸药质量。通常一卷炸药有为150g。铵梯炸药的药卷密度为0.95－1.05g/cm3乳化炸药的药卷密度为1.09－1.15g/cm36、装药密度炸药质量与炮孔体积之比，即炮孔单位体积中所含的炸药质量。那么，药卷密度和装药密度之间关系是什么？炸药都有一个最佳密度，在此密度下，其爆轰性能最好。出厂的药卷均是按最佳密度装成的，如果在操作过程中捣实炸药会增大药卷密度同时也增大了装药密度，炸药起爆感度就会降低，引起爆炸反应不完全，爆轰容易中断或产生爆燃，甚至出现拒爆。从上可以看出，在实际操作时应尽量保持药卷密度不变，并使药卷密度与装药密度相等。两个密度含义不同，但具有实际意义。首先药卷密度是由生产厂家来保证，这个属于产品质量的问题。第二是，装药密度是由我们的用户在使用过程中来保证的。7、殉爆当炸药（主爆药）爆炸时，能引起相隔一定距离的另一炸药（受爆药）爆炸的现象。8、殉爆距离主爆药与受爆药之间发生殉爆的最大距离。9、“压死”炸药由于高度受压引起钝化，出现难以起爆的现象。10、管道效应当药卷与孔壁间存有月牙形空间时，（在正向起爆时）炸药药柱所出现的自抑制—能量逐渐衰减直到拒爆的现象。匹配问题：炸药Φ32→炮眼Φ35，炸药Φ35→炮眼Φ40经验：1发雷管通常能引爆1.3米左右的铵梯炸药；3米左右的乳化炸药。11、拒爆雷管或炸药在预定的外界能量作用下，未能发生燃烧或爆炸的现象。第二章常用爆破器材2.1工业雷管工业雷管按激发能种类分为电雷管和非电雷管。非电雷管又按输入能量不同分为火雷管、导爆管雷管；按作用时间，工业雷管又分为瞬发雷管和延期雷管，延期雷管又按延期时间不同分为毫秒延期雷管和秒延期雷管；按作用场合分为普通雷管和煤矿许用雷管；按雷管管外壳分为纸壳、铜壳、复铜钢壳、铝壳、塑料等。工程雷管按装药量由小到大分为1～10＃雷管，常用的工程爆破作业中为8＃和6＃工业雷管。2.1.1工业火雷管工业火雷管简称火雷管。它是由导火索的火焰冲能激发而引起爆炸的工业雷管。（1）火雷管的组成及结构图它的组成部分有管壳、加强帽、装药（装药又分为主发装药和副装药两种）部分。其结构图为1）管壳管壳的作用是用来装填药剂，以减少其受外界的影响，同时可以增大起爆能力和提高震动安全性。主要材料有铜、铝、铝合金、钢、覆铜钢和纸等。管壳内径名义尺寸为6.20mm。图2.1火雷管结构示意图2）加强帽加强帽用以“密封”雷管药剂，以减少其受外界的影响，同时可以阻止燃烧气体从上部逸出，缩短燃烧转爆轰的时间，增大起爆能力和提高震动安全性。加强帽中间有一穿火孔，它用来接受导火索传递的火焰。加强帽传火孔直径不小于1.9mm。3）装药①主装药（又叫第一装药或正起爆药）为黑索今或太安，它装在雷管管的底部，是由副发装药引爆，由它产生的爆轰来引爆炸药。②副装药（又叫第二装药或副起爆药），它装在雷管管壳的上半部，直接接受导火索火焰的作用是首先爆轰的部分。（2）技术指标1）外观：雷管表面不许有裂缝、严重的砂眼、重皮、变形、活动污垢、内外壁无浮药。2）尺寸：雷管长度45（或50）mm，内径6.20mm—6.50mm，从加强帽到管口的空管高度不小于15或18mm。3）铅板试验：8号雷管应炸穿5mm厚铅板，铅板穿孔直径不小于雷管外径。4）震动试验是鉴定火工品在模拟的恶劣运输条件下受冲击加速度反复作用时的安全性试验。试验通常在单活动臂式震动试验机（WJ231）上进行。试样装入辅助工具固定在震动机上，转速60r/min,落高15cm，持续震动5min,试样不得发火，各项性能指标不变。震动后雷管结构完整，无洒药或加强帽松动的现象。5）每100发装一纸盒，雷管在盒内不得有松动。纸盒蜡封防潮或用防静电的塑料袋抽真空密封防潮，并在纸盒上粘贴盒条码。装入木箱时，包装盒在木箱内不得有松动现象，包装箱用厚度不小于14mm的木板，木板不得有腐朽、潮湿的现象。箱内外不准突出铁钉，包装箱应牢固，箱外有规定标志和粘贴箱条码。（3）贮存及有效期：1）在原包装条件下，贮存在干燥、自然通风良好、防火、防盗的库房内。2）有效期为二年。（4）用途火雷管适用于小型爆破作业，用在无沼气、无矿尘爆炸危险的井下及露天爆破工程，用于起爆炸药、导爆索、导爆管等。（5）缺点1）火雷管由于构造的关系，没有抗水性，防潮能力很差，故不能用于有水的炮孔。贮存和使用时要注意防潮。2）不能同时起爆多个装药，无法采用爆破新技术。3）近距离点火，增加了起爆过程的危险程度。4）无法用仪表检测起爆网路，爆破过程中容易产生“丢炮”和“瞎火”5）容易因操作失误而带来一系列的安全问题。火雷管是一种较为落后的产品，最终将被电雷管、导爆管雷管所代替。工业电雷管电雷管是由电能作用而发生爆炸变化的一种雷管，主要用于各类爆破作业中起爆炸药，与火雷管相比，其最大优点是能够达到作用的瞬时性或精确的延时性，在爆破作业中可远距离点火和一次起爆大量药包，起爆网络可检测，使用安全效率高，便于采用爆破新技术。（1）瞬发电雷管它是在电能的直接作用下，立即起爆的雷管，又称即发电雷管。1）瞬发电雷管的结构瞬发电雷管是在原火雷管的基础上加上一个电引火元件。①电引火元件的组成电引火元件由两根绝缘脚线、塑料或塑胶封口塞、桥丝、引火药或点火药组成，电雷管的起爆是由脚线通以恒定的直流或交流电能，使桥丝灼热引燃引图2.2瞬发电雷管结构示意图火药头，引炎药头燃烧后在其火焰热能刺激下，使雷管起爆。②脚线它用来给桥丝输送电流，有铜和铁两种导线，外皮用塑料绝缘，要求具有一定的绝缘性和抗拉伸、抗曲扰和抗折断能力。脚线长度可根据用户需要而定制，一般多生产2m长的脚线为主。每一发雷管都是由两根颜色不同的脚线组成，颜色的区分主要为方便使用和炮孔连线。③桥丝用此替代火雷管中的导火索，它通电后，桥丝发热的热点燃引火药。常用的桥丝有康铜丝和镍铬合金丝。④引火药引火药一般都是由可燃剂和氧化剂组成的混合物，它涂抹在桥丝的周围呈球状。通电后桥丝发生的热量引燃引火药，由引火药燃烧的火焰直接引爆雷管。⑤塑料封口塞塑料封口塞的作用是为了固定脚线和封住管口，封口后还能对雷管起到防潮作用，因此，电雷管的抗水性能和防潮性能比火雷管优越。2）使用范围它适用于露天及井下采矿、筑路、兴修水利等爆破工程中，用来起爆炸药、导爆索、导爆管等；在有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所，必须采用煤矿许用瞬发电雷管。3）技术指标①外观：雷管表面不许有裂缝、严重的砂眼、管体锈蚀、纸层开裂、排气孔露孔、浮药、底部残缺、卡箍开裂、封口塞松动或过高、过低等缺陷。②电阻：2.0m铁脚线全电阻不大于6.3欧姆，上下限差值不大于2.0欧姆，铜脚线电雷管全电阻不大于4.0欧姆，上下限差值不大于1.0欧姆。③安全电流：对电雷管能以0.18A恒定直流电5min不爆炸。④单发发火电流：对电雷管能以恒定直流电，其发火电流的上限不大于0.45A。⑤串联准爆电流：对串联连接的20发电雷管能以1.2A恒定直流电，应全部爆炸。⑥发火冲能：不大于8.7A2.ms。⑦铅板试验：8号雷管应炸穿5mm厚铅板，6号雷管应炸穿4mm厚铅板，铅板穿孔直径不小于雷管外径。⑧震动试验是鉴定火工品在模拟的恶劣运输条件下受冲击加速度反复时的安全性试验。试验通常在单活动臂式震动试验机（WJ231）上进行。试样装入辅助工具固定的震动机上，转速60r/min,落高15cm,持续震动5min，试样不得发火，各项性能指标不变。⑨封口牢固性试验：荷重2.0kg，持续1min，封口塞和脚线不发生肉眼可见的移动和损伤。4)包装每100发装一纸盒，雷管在盒内不得有松动。纸盒蜡封防潮或用防静电的塑料袋抽真空密封防潮，并在纸盒上粘贴盒条码。每10盒装入一个木箱，包装盒在木箱内不得有松动现象，包装箱用厚度不小于14mm的木板制成，木板不得有腐朽、潮湿的现象。箱内外不准突出铁钉，包装箱应牢固，箱外有规定标志和粘贴箱条码。5)贮存及有效期①在原包装条件下，贮存在干燥、自然通风良好、防火、防盗的库房内。②有效期为二年。(2)毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管是在原瞬发电雷管的基础上加一个延期体作为延期时间装置（各段别雷管的延期结构，生产厂家在雷管出厂时已经装配好），在电能直接作用下，引燃引火药头，再引燃延期体，由延期体的火焰冲能而引发电雷管爆炸。它就可以根据延期时间来控制一组起爆雷管的起爆先后顺序，它为各种爆破作业、各种爆破技术的应用提供了前提条件。1）毫秒延期电雷管的结构延期体装配在电引火元件和主发装药之间，用来传导引火药头的火焰，用它燃烧产生的火焰来引发主发装药爆炸，继而引爆雷管，它传导火焰的同 图2.3毫秒延期电雷管结构示意图时还起到延期时间的作用。各段别有相应的秒量范围，用户可根据需要来选择自己所需的段别。它的结构是用铅芯的长度来控制延期秒量，达到设计所要求的目的。2）使用范围适用于微差分段爆破作业。使用毫秒爆破可以减轻地震波，减少二次爆破，提高爆破效率。产品广泛应用于矿、岩爆破工程；在有瓦斯和煤尘爆炸危险的地方，必须使用煤矿许用电雷管。3）技术指标①外观：脚线的颜色毫秒延期电雷管的脚线颜色，也是由两根不同颜色的导线组成，但毫秒延期电雷管1段-10段的脚线颜色分别代表着不同的段别，11段-20段则在每发雷管上贴上相应的段别标签（实际生产中1段-5段由颜色区分段别，其它段别贴上相应的段别标签）。毫秒延期电雷管的段别标志见下表：段别12345脚线颜色灰红灰黄灰蓝灰白红绿延期时间（ms）02550751004）其它技术指标与瞬发电雷管相同。①

包装（与瞬发电雷管相同）。②

贮存及有效期：贮存同瞬发电雷管；有效期为一年半。5）煤矿许用电雷管煤矿许用电雷管又叫安全电雷管，它适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的井下使用。它的特点是在主发装药部分加有一定的消焰剂，可避免使用时而造成瓦斯爆炸。煤矿许用电雷管也分为煤矿许用瞬发电雷管和煤矿许用毫秒延期电雷管。其它性质与瞬发电雷管和毫秒延期期电雷管相同，只是煤矿许用毫秒延期电雷管的延期时间不能超过130ms。6）秒延期电雷管秒延期电雷管是一类以时间间隔为1～2s的延期电雷管，结构如图所示，与瞬发电雷管基本相同，不同的是在引火药头与起爆药之间安装了延期体，通常延期体采用精制导火索，由导火索控制延期时间，另外为了防止延期药燃烧时生成的气体影响导图2.4秒延期电雷管示意图火索燃烧速度，在管壳上钻有一或两个排气孔。为防止延期管和引火头受潮，在排气孔上糊有蜡纸或胶带，段别以脚线颜色鉴别。7）电雷管的电学性质电雷管的电学性质同电雷管的爆炸过程是密切相关的，正确了解电雷管的电学特征，搞清楚表示这些特征的各种专用参数的意义，掌握它们的测量方法，是安全生产和正确使用电雷管的前提，同时也是设计发爆器和爆破网路的主要依据。这里主要讲述电阻、安全电流、发火电流等指标。①电阻雷管的全电阻是它的桥丝电阻和脚线电阻的总和，在同一批雷管中，由于材料和工艺上的原因，技术标准规定全电阻的电阻值允许有一定的误差范围，因此电雷管只能规定它的名义电阻和上、下限。生产过程中各厂家的参数设定与工艺条件有差别，所以，不同生产厂家的电雷管不能一起同时使用，铜脚线雷管和铁芯镀锌脚线雷管也不能一起同时使用，电雷管的全电阻值在产品的出厂说明书上都有说明。每次爆破前，都应逐发进行检测，尽量把电阻值接近的雷管编在一组使用，电雷管的全电阻值是网路计算不可缺少的参数。电雷管电阻检测仪表有欧姆表和线路电桥两种。②最大安全电流电雷管是不是只要通电就能起爆雷管呢？答案是否定的。就是说，并非随便大小的电流和任意长短的通电时间都能引爆一发电雷管，事实上雷管爆炸是通电后电流在桥丝上产生热能引燃引火药头从而引起雷管爆炸。如果通入的电流非常小，产生的热量就达不到引火药的发火点，这样即使再长的时间通入这个电流，雷管也不会爆炸。对某批或某个品种的电雷管，即使是无限长时间通入这个电流，不会引爆任何一发雷管的电流的最大值，称为该批或该品种电雷管的最大安全电流，它是电雷管对于电流的一个最重要的安全指标。我们国家规定最大安全电流为0.18A，就是说在5分钟内通0.18A以下的恒定直流电流，都不会引爆电雷管。③最小发火电流对电雷管通入某一数值的电流，当电雷管99.99%的发火时，这个电流值称为电雷管的最小发火电流。因此，最小发火电流表示了电雷管对电流的敏感程度。我们国家规定最小发火电流为0.45A，就是说对某一发雷管通以0.45A的恒定直流电流，就一定会引爆雷管，通常最小发火电流又叫单发发火电流。既然知道了最小发火电流为0.45A，我们就可按电压等于电流和电阻的乘积（U=I×R）的公式来计算引爆这一发雷管的恒定电压是多少。假设此发雷管的电阻为5欧姆，线路电阻为1欧姆，则保证此发雷管爆炸的最小恒定电压必须为：U=0.45×（5+1）=2.7（伏）④20发串联准爆电流上面已经说过，在某批雷管中，单独对每个雷管通入最小发火电流，它将逐个全部爆炸，现在我们将同一批地管若干个串联起来，按其总电阻调整起爆电源电压，使流过网路的电流恰等于最小发火电流。我们将发现，并不是所有串联着的雷管都能爆炸，每次都会有一些雷管不起爆的。串联的数目越多，这种不爆的雷管也留下越多。如果我们将这些留下的雷管再逐个通入最小发火电流，它们又单独地都爆发了。产生这种原因一般有如下几种情况：（1）同一批雷管之中存在着电阻的差别。（2）同一批雷管之中存在的引火药头的差别。（3）贮存期间是否受潮而引起引火药头水分的增加。（4）是否由于受潮而造成桥丝脚线生锈。用最小发火电流通入雷管串联网路时，总会有“丢炮”现象。但随着电流逐渐提高，重复试验同批、同个数串联的雷管，我们会发现，“丢炮”的数目也逐渐减少，电流加得越大，“丢炮”就越少，当电流增加至某一数值时，就不再有“丢炮”。这个在串联接线中能使20个雷管完全起爆的电流，称为串联准爆电流。20个雷管串联的准爆电流比单发发火电流一般要大一倍。我们国家规定，20发雷管串联准爆的恒定电流为1.2A。这样我们可以初略计算20发雷管串联的准爆电压究竟是多少，我们还是认定雷管电阻为5欧姆，线路电阻为1欧姆，那么20发雷管串联的准爆电压是：U20=1.2×(20×5+1.0)=121.2(伏)我们在实际使用中，雷管的联接方法多种多样，使用雷管的数目也多少不一，因此，实际爆破时，若使用交流电，则通过电流不应小于2.5A，若使用直流电，遇通过电流不应小于2A。大爆破使用的交流电大小于4A，直流电不小于2.5A。当采用毫秒微差爆破时，应计算好起爆电源的电流，使其通过每个雷管恒定在2.0A，以免因电流强度过大、过小影响毫秒延期时间间隔。7）电雷管的优缺点电雷管是由电能作用而发生爆炸的一种雷管。与火雷管相比，它具有爆破作用的瞬间性和延时性。在爆破作业中，使用电雷管可远距离点火和一次起爆大量药包，使用安全、效率高，便于采用爆破新技术。我们在跟用户的接触中发现，不少用户在使用火雷管过程中存在着这样或那样的违章现象，这直接关系到起爆器材的使用，威胁到人民生命财产安全。下面我们举一些碰到过的违章现象和对起爆器材使用不当的事例：某一用户在使用火雷管时，因保管不好，使得火雷管受潮，想当然地认为，把受潮的火雷管拿到太阳底下曝晒，就可以把受潮的火雷管重新使用。（烈日下曝晒，温度的升高，容易引发雷管爆炸，另外，长时间紫外光线的作用会使火雷管内部的起爆药变得敏感摩擦容易引起爆炸）某一用户在将导火索插入火雷管时引起雷管爆炸而炸伤手（雷管管壁内腔多少存有雷管起爆药尘，在干燥天气时，通过外界强力摩擦的作用会引爆此药尘，进而引爆雷管）有些因导火索的断火和切导火索方法不对，造成哑炮的产生。有些因导火索的透火、速燃、缓燃而造成事故现象，在爆破过程中就出现过因导火索出现缓燃的伤人事故。有些为了节省导火索，将导火索切得太短而造成事故，《爆破安全规程》规定使用导火索长度不得小于1.2m。也有一些因导火索脱离火雷管而造成“瞎火”现象。而使用电雷管就可避免以上所述的诸多现象，它具有如下的安全优越性：①可以控制远距离点火，保证人员能撒离到安全地方，避免因火雷管点火过程中互相之间配合不好（指两人以上点火）而造成事故。②引火药头与管壳部分紧紧相连，避免因使用导火索而带来的诸多问题和不便。③只要切断电源后，就不会发生火雷管出现的缓燃、速燃和透火等事故。④在有水和渗水岩层，就无法使用火雷管（在使用过程中出现过因火雷管吸潮而导致火雷管拒爆）。⑤若使用电雷管时，还可以在爆破之前，用仪器仪表将爆破网络进行检查，保证器材和网路起爆的可靠性与安全性，尽量避免因“瞎火、盲炮和丢炮”而带来的安全问题。⑥避免因用户为了节约成本（切短导火索）的严重违章现象而造成爆破事故。⑦适合于各种爆破作业场所电雷管最大的特性是瞬间性和延时性。在微差爆破作业时，优势更加明显，它可以一次起爆多个装药，并且能够有效地控制每个装药的起爆顺序和时间，先爆的炮孔为后爆的炮孔提供了相当有利的自由面，而且先爆的炮孔产生的冲击波的应力还没有完全消失之前，后爆的炮孔跟着起爆，产生了应力叠加，这种应力的叠加是在几十至几百个毫秒内完成的，应力的叠加大大提高了爆破效果。有些人肯定会说，我们可以用火雷管导火索的切长和点火的先后顺序来控制起爆时间，从而达到应力叠加的效果。事实上，这种控制方法只能控制起爆的先后顺序，根本达不到应力叠加的效果，起爆早了和起爆迟了，都会错过应力叠加的机会，只能根据炮孔的设计、自由面的大小，合理选择雷管不同的段别，从而达到最大限度提高爆破效果的目的。8）采用微差爆破与普通爆破方法比较有以下优点：①增加破碎作用，减少大块，提高了爆破效果前面所提到的，由于应力的叠加能够大大提高爆破效果，增加了破碎作用先起爆的炮孔相当于爆破漏斗，并沿漏斗周边造成通向自由面的主裂缝，漏斗体外的周围介质中产生应力场及许多微裂隙，这时滑坡斗主体还没有明显移动，高温高压的爆生气体的作用也没有完全消失，先爆孔对于后爆孔来说，提供了一个相当有利的爆破条件。可以认为，后爆孔是在新增自由面和应力状态作用下起爆的，其最小抵抗线和爆炸作用方向都良性变化，而且两个炮孔爆炸形成的应力场会互相迭加，增强了应力波的作用。所以，爆炸能量的利用率大大提高，爆破效果得到改善。②降低了抛掷作用，爆堆集中，提高了装岩速度。先爆孔形成的飞石将和后爆孔沿最小自由面方向的飞石相对碰撞，利用各自的动能再次进行破碎，因而爆堆较集中，破碎率提高。在爆破过程中，要求爆破不产生飞石和碎片是不可能的，但必须把这种飞散的飞石和碎片控制在允许范围内，不因爆破而发生伤人、损坏财物等事故，不扰乱附近居民生活环境和社会治安秩序。而采用微差爆破、光面爆破、预裂爆破；设计好炮孔的自由面、装药深度和装药量；选择好所需毫秒雷管的段别，从而达到安全生产，提高效率的目的。③减轻了地震效应，对周围建筑物和周岩等的破坏作用降低。当全部装药一次爆炸，能量同时释放，用于形成地震波的能量就多；如将其分起爆，每次爆破释放的能量减少，形成地震波的能量也相应减少，如果适当控制相邻的时间间隔，使每段装药爆炸所形成的地震波相继产生，并随时间间隔的增大而趋于独立传播，这样，就将振幅大的地震波就变成了多个振幅较小的地震波，从而减少了爆破地震强度，段数越多振幅越小。据测定，在装药量相同的条件下，微差爆破的振速比齐发爆破降低40%—60%。爆破过程中，可以合理地采取预裂爆破技术，预裂缝有显著的降震作用。也可以选择合适的段别，达到光面爆破的要求，使围岩不受冲击波和地震波的破坏，实现巷道掘进中保护围岩光面的特殊目的。④可以实现全断面一次爆破，缩短了爆破的准备、施工和通风时间，加快了掘进速度。我国曾用电力起爆一次起爆2万发电雷管，三次万吨级的大爆破，也全部采用的是电爆网路。所以电雷管也适合大爆破工程。而采用火雷管根本达不到此要求。特别是在巷道掘进中，若用火雷管起爆，则为了人员的安全撤离，必须使用较长的导火索，点燃导火索产生的大量烟雾，直接拖延了通风时间。全断面爆破若用火雷管起爆时，还会出现先爆炮孔把后爆炮孔的火雷管及炸药带离原炮孔（带炮）而产生拒爆的可能。为安全生产带来极不利的影响。⑤在城市构筑物爆破拆除工程中，采用微差爆破技术可达到定向和控制的目的。9）经济效益①

前面所提到的，若采用微差分段爆破可以大大提高爆破效果，还能应用各种新的爆破技术，这就间接提高了经济效益。②

在安全就是效益的改革开放年代，人员的安全是其它经济效益所无法比拟的，使用电雷管在安全性方面来说也是优越于火雷管。使用电雷管的缺点就是接线麻烦，抗杂散电流差在金属矿山不适合使用电雷管。（3）导爆管雷管导爆管雷管是塑料导爆管雷管的简称，属非电雷管。它是利用导爆管的管道效应来传递爆轰波，从而引爆雷管，实现非电起爆。导爆管雷管分为瞬发导爆管雷管和延期导爆管雷管。其结构图为1）导爆管雷管的组成①封口塞一般是由塑料或橡胶压注成型。它是导爆管和火雷管的连接体，起固定导爆管和火雷管的作用。同时，卡口后还能为雷管起到防潮的作用，因此导爆管雷管可以实现在水中爆破，比火雷管具有更好的抗水和防潮性。 图2.5毫秒延期导爆管雷管结构示意图②导爆管导爆管是塑料导爆管的简称，它是用低密度聚乙烯树脂为管材，它的管内壁涂有一层高威力猛炸药黑索粉或奥克托金粉、铝粉和少量附加物的均匀混合物粉，管内能够传播爆轰波。通过管内传递的爆轰波来引燃延期体或引爆火雷管。传爆原理：塑料导爆管需用引爆（击发）元件来起爆，当引爆元件引爆导爆管，管内激起了冲击波沿管内传播，管内炸药即发生化学反应，形成一种爆轰波。反应释出的热量及时地补充到导爆管传播的爆轰冲击波，从而使得这爆轰冲击波能以恒定的速度稳定传播。塑料导爆管内的爆轰冲击波能量不大，不能直接起爆炸药，而只能起爆雷管，然后再由雷管来起爆炸药。2）导爆管雷管的品种导爆管雷管的品种、号数、类型、特征和段数如下表所示：品种号数导爆管长度类型特征段数段别标志瞬发导爆管雷管6号和8号3、5、10、15、20米或用户要求的任何长度耐水型和普通型无延期装置1段

延期导爆管雷管毫秒导爆管雷管有毫秒延期装置2段-20段Ms半秒导爆管雷管有半秒延期装置2段-10段（包括二个系列）Hs秒导爆管雷管有秒延期装置第一系列2段-6段第二系列2段-10段s3）导爆管雷管的用途及技术指标1．

使用范围：适用于露天及井下无瓦斯、矿尘爆炸危险的采矿、筑路、兴修水利等爆破工程。毫秒、半秒、秒延期导爆管雷管用于微差分段爆破作业，起爆各种炸药。2．

技术指标1）

外观检查：雷管表面不允许有：明显可见的浮药、锈蚀、严重砂眼和裂缝，允许有轻微的污垢、口部裂纹和机械损伤。导爆管不允许有破损、拉细、进水、管内杂质、断药、塑化不良、封口不严。导爆管雷管不允许有：无段别标志或标志不清。2）

静拉力试验：在19.6N的静拉力装置上，持续1min,导爆管不允许从卡口塞内脱出。3）

震动试验：在符合标准的震动机上，连续震动5min，不发生爆炸，结构不松散或损坏；4）

浸水试验：普通型导爆管雷管在水深1m，持续24h；耐水型导爆管雷管在水深20m，持续8h，导爆管雷管的爆炸性能合格，延期时间符合规定要求；5）

威力试验：穿透符合规定的铅板孔不得小于火雷管的外径尺寸。3．

包装1）

把每发导爆管雷管中的导爆管卷成外径不小于10cm管圈，并用二条电线分别把管圈捆扎好；2）

当导爆管雷管中的导爆管长度小于10m时，每10发导爆管雷管扎成一扎；当导爆管雷管中的导爆管长度在10m-35m时每两发导爆管雷管扎成一扎；当导爆管雷管中的导爆管长度大于35m时就单发为一扎。3）

将规定数量的导爆管雷管装入塑料袋中，扎紧后，再装入包装箱内。包装箱可采用纸箱、木箱或纤维板箱等；4）

包装箱就符合国家危运标准（GB190-90）的规定。包装箱外应标明产品名称、批号、段号别、导爆管长度、数量、制造日期、工厂名称、毛重、体积以及“轻拿轻放”、“防火防潮”、“爆炸品”标志等。4．

贮存与有效期1）

导爆管雷管应在原包装的条件下，贮存在不采暖、干燥、空气流通、自然通风良好的库房内；2）

自制造之日起，有效期为2年。五、导爆管雷管的使用特点1）

使用方便，适应多种用途，作用时间短，而且时间散布小；2）

能远距离的操作，减少了爆破中的不安全因素；3）

可用于抗杂散电流的金属矿山中；4）

可在有静电的环境中使用。2.1.3其它起爆器材1）导火索工业导火索是一种延期时传火索类，外形如绳索，药芯主要成分为黑火药。以棉线、纸条、玻璃纤维等做包缠物，以石油沥青作防潮剂，延时传火性能可靠，能防潮。导火索直径5.2-5.8mm，药芯直径不小于2.2mm。导火索用于无瓦斯、粉尘爆炸的环境下，引爆雷管。广泛用于工程爆破、矿山建设、农田水利等工程中。点火方式：导火索用拉火管、导火索、点火绳等点燃。有效喷火距离不小于40mm。使用要求：使用前，检查外观是否有油污、折伤、变形等现象，如有上述疵病，应将疵病部分剪除。如发现受潮、发霉、变质等现象时，则严禁使用。外观检查合格的导火索，还应进行燃速检测。从成卷的导火索上剪取一段并点燃，燃速正常的导火索，每米燃烧时间应在100s-125s之间。2）导爆索导爆索是一种传递爆轰波的索状器材。导爆索的外形很象导火索，其性质及作用与导火索截然不同。导火索传导火焰；导爆索传递爆轰波。导爆索有普通、抗水、高能和低能等四种。普通导爆索常用黑索金或太安为芯药，每米纵长装药量16.8g。以棉线和纸条为包缠物，并涂以沥青和涂料为防潮剂而制成。它与导火索在性能上区别很大，见表：检查：外观检查与导火索相同。对外观检查合格的导爆索，还就进行传爆实验，传爆良好的方可使用。切割导爆索时要用锋利的刀子，禁止据割、锤砸。导爆索与导火索的主要区别性能指标导爆索导火索外观药芯反应方式作用防水性能外径5.2-6.4mm，红色黑索金，呈白色爆炸、爆速6500m/s传递爆炸，引爆炸药可用于水下爆破作业外径5.2-5.8mm，白色黑火药，呈黑色燃烧，燃速约100s/m-125s/m传递燃烧，引爆雷管基本不防水导爆索本身不易燃烧，通常只用在大爆破或重要爆破工程中。2.2工业炸药炸药爆炸的基本特征炸药爆炸是一种能够以爆轰波的形式，高速自行传播的放热化学反应，短时间内形成大量的高温、高压气体产物，在周围介质中形成强烈的冲击波，达到对周围介质的破坏作用。2．2．1反应的放热性反应的放热性是炸药爆炸变化应具备的第一个必要条件。没有这个条件，爆炸过程根本不能发生。要使炸药发生分解反应，必须首先供给能量，使其分子活化或破坏它原来的结构，重新组合成新的产物分子。没有反应的放热性这个条件，则前一层炸药爆炸后，不能激发下一层炸药爆炸的反应，爆炸过程便不能自动传播。反之，如果物质在爆炸时能释放热量，则其以爆炸部分所释放的热量是激发未爆炸部分的能源。2.2.2反应的快速性反应的快速性也是炸药爆炸的必要条件，它是爆炸过程区别于一般化学反应过程的最重要的标志。一般化学反应也可以是放热的，而且有许多反应释放的热量比炸药爆炸反应释放的热量大许多倍，但这些反应并未形成爆炸现象，其根本原因在于它们的反应过程进行得很慢。例如，1㎏炸药爆炸反应的时间仅十几到几十微秒（10-6S），也就是说炸药的爆炸要比燃料燃烧快数千万倍。由于炸药的爆炸法速度极高，因而可以近似的认为，爆炸反应产物来不及膨胀，所释放的能量全部在炸药爆炸前所占的体积内，从而维持一般化学反应所无法达到的很高的能量密度，这样形成高温高压气体具有巨大的功率和强烈的破坏作用。1㎏普通炸药爆炸时释放的热量一般在（4.18-6.27）×106J，仅相当于1KW电机工作一个多小时的能量，但在爆炸瞬间其功率可以达到（5-6）×106KW。由此可见，炸药并非是一个能量很高的能源，而是一个功率极大的能源。2.2.3生成气态产物爆炸对周围介质做功是通过高温高压的气体迅速膨胀实现的，因此在反应过程中生成大量气体产物也是炸药爆炸的一个重要因素。体积为1L的普通炸药爆炸反应时，一般可产生1000L左右的气态产物（标准状态下），爆炸反应在瞬间完成，大量气体产物被强烈压缩在原有体积内，造成数万个MPa的高压，高温高压的气体必然要向周围膨胀，在其品质过程中实现炸药内在势能转变为机械功或运动气体动能。爆破技术正是利用炸药爆炸的这些特点，使炸药爆炸时所迅速释放出来的巨大能量合理、有效地发挥最大作用。工业炸药，又称民用炸药，它主要是以氧化剂与可燃物为主体或以单质炸药与附加物组成的爆炸性混合物（炸药是一种物理混合物，各组分均匀混合，分散的爆炸物），常见的有硝铵类炸药和含水炸药。炸药的分类及品种：按使用适用范围可分为：岩石炸药、露天炸药、煤矿许用炸药铵梯炸药：①岩石型2#岩石铵梯炸药、2#抗水岩石铵梯炸药②煤矿型2号煤矿许用铵梯炸药、3号煤矿许用铵梯炸药乳化炸药：①岩石型2号岩石乳化炸药②煤矿型二级煤矿乳化炸药、三级煤矿乳化炸药铵梯类炸药1）铵梯炸药铵梯炸药是以硝酸铵为氧化剂、梯恩梯为敏化剂、木粉为可燃剂和疏松剂的炸药，具有较好的爆炸性能和适当的感度，制造工艺简单，原材料来源丰富，成本低廉，安全性好，目前在工业炸药生产应用中占有较大比重。从发展的角度，由于梯恩梯的毒性较大，该类炸药将逐步淘汰。按照物理性质不同可分为抗水型和不抗水型。抗水型铵梯炸药中加入一定量的的沥青石蜡作为抗水剂，具有一定抗水能力。按照应用场所分为岩石、露天和煤矿许用型铵梯炸药。适当调整它们组分中的比例，可生产不同型号的炸药。铵梯炸药有药卷和散装药两种包装规格，其中药卷直径常见的有Φ32mm和Φ35mm两种规格。2）铵油炸药铵油炸药是由硝酸铵和燃料油组成的炸药（有时加入可燃剂如木粉等）又称“ANFO”爆破剂，是最简单的粉状或粒状爆炸性混合物，同时是一种钝感的中等威力的炸药。缺点是起爆感度低，通常需用起爆药柱引爆，爆轰的临界直径大，不抗水，爆炸能量较小，爆炸产物有毒气体量大，和长期贮存会渗油，降低爆炸性能。3）膨化硝铵炸药膨化硝铵炸药是一种新型粉状工业炸药。在炸药的制造过程中，使硝酸铵“自敏化”，由此提高炸药感度，并取代毒性大的TNT作为敏化剂，降低硝酸铵的吸湿结块能力，是现代工业炸药中一个重要的发展阶段。含水炸药含水炸药是20世纪50年代新兴起来的工业炸药。它包括浆状炸药、水胶炸药和乳化炸药。含水炸药是体系中含有水，给予工业炸药以水抗水的新概念。它是具有抗水性强、爆炸性能好、机械感度低以及安全性好的一代工业炸药，是当前品种最多、发展最快的工业炸药新品种。在此我们着重介绍乳化炸药。乳化炸药是近三十年发展起来的一种新型含水工业炸药。它具有抗水、安全、爆炸性能优良、管道效应小、爆炸后有毒气体含量少、爆破效果好、无污染、廉价、制造工艺简单等优点，因而问世不久便得到世界各国的重视，并很快挤身于工业炸药主要品种之列。1）乳化炸药的发展及其性能简介乳化炸药是1969年6月美国在专利中首次透露的，是一种新崛起的水基硝铵类炸药，之后瑞典、加拿大、澳大利亚、日本等国相继研究、生产乳化炸药、并应用于爆破工程，国内军工、煤炭、冶金等行业也积极研制和生产，到目前不仅露天型大直径装药的乳化炸药在电力、煤炭、冶金等矿山爆破中广泛应用，而且岩石和煤矿许用小直径装药的乳化炸药在各行业中，特别是在煤矿井下爆破工程中也逐渐得到了广泛应用，并取得了良好的爆破效果。由于乳化炸药集中了铵油炸药和浆状炸药的长处，性能优于工业粉状铵梯炸药，而且当前我国TNT原料紧缺，使铵梯炸药生产受到限制的情况下。根据国家产业政策和国防科工委的要求，铵梯炸药将在“十一”五期间淘汰，全部使用含水炸药和无梯炸药，以利于环境保护和操作人员的身心健康，确保使用安全。随着乳化炸药的深入研究和推广应用，乳化炸药用于爆破工程的优良性能越来越引起人们的重视。其性能有如下优点：①爆炸性能优良乳化炸药的体积威力大，且爆速可在很宽的范围内调整，通过选择适当爆速的炸药，使炸药的波阻抗等于或接近于岩石的波阻抗，获得比较好的爆破效果。乳化炸药的猛度大于铵梯炸药，在也网参数一定的情况下，选择合理的集中装药，可获得良好的破碎效果。②抗水性能好在有水工作面不需套装防水袋可完全爆轰，在巷道底部水眼中爆破效果好，无丢炮现象，可节约成本，提高工作效率。在大孔径深孔爆破时，炮孔压更高，乳化炸药对岩石的破坏更完全，而且可以保证预装药爆破的实施，这样把分散装药变为集中大面积多段微差爆破，不仅减轻工人劳动强度，而且大大提高炸药能量的有效利用，从而改善了爆破质量。水胶炸药虽然抗水性能好，但售价是乳化炸药的1.5倍，而且在国内产量很小。③在乳化炸药中，含有10％-12％水，在煤矿许用乳化炸药中，含有约7％的氯化钾，爆炸时不但不参加反应，却吸收热量，降低爆温，因此对沼气、煤尘安全性高，不发生爆燃现象。④乳化炸药的机械感度、火焰感度都底于铵梯炸药，运输、贮存和使用更安全，有利于高温区爆破，可杜绝在这种条件下使用铵梯炸药发生炮孔早爆或引发燃烧发生险情。⑤较好的炸药密度(1.05g/cm3-1.25g/cm3)，在有水竖直炮孔中药包的自沉速度快，提高炮孔装填效率，又可保证装填质量，克服了使用粉状铵梯炸药药包因孔内水大沉不到孔底而造成爆后大块，硬根底现象。⑥乳化炸药的临界直径小于铵梯炸药，便于使用小药卷实现光面爆破和预裂爆破。⑦管道效应小，利于实现深孔爆破，炮眼利用率可达93％-100％。管道效应也称沟槽效应，间隙效应，就是当药卷与也壁间存有月牙形空间时，爆炸药柱出现的自抑性，即能量逐渐衰减直至拒爆的现象。我国的乳化炸药管道效应值(传爆长度)为3m-8.4m，2号岩石铵梯炸药小2m。⑧由于乳化炸药具有良好的硬塑态，使得药柱与炮孔之间有良好的耦合性，导致装药密度提高，为此孔网参数也相应扩大，因而减少了钻孔工作量，降低钻爆成本。⑨乳化炸药中无TNT，减少了对环境的污染，爆炸后有毒气体含量大大下降，爆破后炮烟少，刺激小，消烟快，可以减少对放炮工人身体健康的影响，同时可缩短矿井中的通风时间。⑩乳化炸药比铵梯炸药质软，便于开口插雷管，做引药加工容易，药卷不易破损，省时间，提高了插雷管的安全性能。乳化炸药的使用、生产、运输、贮存比铵梯炸药安全，一般不会发爆炸情况，生产过程中无“三废”污染，无粉尘、无粉尘中毒职业病发生，这些都是铵梯药不具备且无法解决的问题。乳化炸药的综合爆破效果高于铵梯炸药，无爆燃，不丢炮。二、推广乳化炸药中应注意的问题乳化炸药与工业炸药性能有所区别，因此在推广应用中使用方法也应有区别。1、爆破工作者只是注意每公斤炸药的价格是不够的，只有在炸药选择过程中将其利用作为选择因素，综合考虑最终成本才有意义。为了获得最优爆破效果，必须根据爆破的具体条件对炸药作出的选择。2、要求炸药与矿岩的特性相匹配。一般的说，对于煤矿爆破宜选择低密度、低威力的乳化炸药，而对于坚硬的岩石通常选用高威力、高爆速度的乳化炸药。3、对于Φ35mm药卷，单卷药量铵梯炸药为150克，而乳化炸药为200克，即多50克，在装药时必须注意，否则容易造成炸药的单耗过大。4、使用乳化炸药必须有足够的起爆能力，应使用合格的8号煤矿许用的电雷管起爆。当雷管铅板穿孔小时，会造成乳化炸药拒爆。制作引药时，雷管应全部插入药卷中，并将雷管脚线打结后捆牢在炸药上。5、提高炮孔利用率。但有时炮孔底部内灰渣或煤粉未清理干净，药卷卡孔未装到炮孔底部或用力过猛炮棍桶烂药卷，使用中将炸药压实。加大了炸药密度造成殉爆及爆速下降，甚至产生拒爆，从而降低了炮利用率。在装药时，将药卷一端有手小心搓成圆锥状，用炮棍将炸药轻轻推入炮孔，使用的炮炮棍应直、够长、不应太细。6、乳化炸药是靠微小气泡敏化和调节密度的，密度大炸药的威力大、对爆破有利，但密度过度增加爆轰感度会降低，出现半爆、拒爆、威力小等问题，对爆破不利。在生产过程中都能保证炸药的最佳密度，而在运输使用过程中，由于人为的因素往往使药卷受到挤压，造成乳化炸药的敏化气泡部分流失，使炸药密度增大。为此必须以下几方面：①运输过程中，防止“墅蛮”装卸造成药卷受挤压变形。②在井下药库中过高堆放时上层炸药对下层炸药的挤压。③避免把炸药当“凳子”来坐或当“坐垫”造成的挤压。④避免整理药卷时，手搓药卷时造成的药卷密度增大。⑤防止用炮棍使劲捅压炸药造成药卷变形。⑥封炮泥时，防止用力过猛使药卷变形。7、不正确炮孔装药会造成爆破效果不佳。这主要有“垫药”装药、“盖药”装药、大炮孔装小药卷、不正确的耦合装药、用力过大过猛使药卷变形严重及不正确地堵炮孔等错误操作。这些错误往往是放炮人员往炮孔内装药操作不正确而造成不良的爆破效果，这是在爆破工程中不允许的。8、不应使用“垫药”装药、“盖药”装药。往炮孔内装药时，把反向装药以里的药卷称为垫药，把正向装药以外的药卷成为盖药。由于起爆药卷中的爆轰传播是以雷管的聚能穴为起点，顺着雷管起爆的方向沿差药卷向前传播，通常情况下与爆轰相反的方向得不到足够的能量，即使个别炸药传爆也不能达到炸药正常的爆轰，严重影响最终爆破结果。9、在煤矿井下采煤过程中，爆破规程规定必须采用正向起爆，而且乳化炸药正向起爆效果好于反向起爆效果。如果在掘进、开拓等岩石爆破中，使用反向起爆法，效果较为显著。10认真堵塞炮孔，禁止使用炸药、煤粉、矿渣、纸、塑料等当炮泥，以防止炮孔内爆炸时部分气体从炮孔中逸出，造成爆炸后气体膨胀得不到充分利用，且爆炸火焰从炮孔喷出，直接与井下瓦斯煤接触，容易诱发瓦斯煤尘爆炸。11、正确处理瞎炮及残药。在爆破过程中有瞎炮产生，首先应分析造成瞎炮的原因，属于接线问题（如漏接等），可接线重新起爆；若是雷管质量问题，应更换该批雷管，距离瞎炮0.3米处打平行眼，重新起爆。炮孔内存留残药时，视其情况，能利用的可重新利用，否则回收处理。12、在爆破作业中，掏槽眼采用Φ35×200g的乳化炸药，会产生更好的自由面13、乳化炸药应存放在干燥，通风良好的仓库中。乳化炸药中然具有优良的抗水性能，但必须注意防潮，这是由于在乳化炸药中含有极少量的游离硝酸铵，在潮湿的条件下使硝酸铵吸潮逐渐析晶，析晶严重时会造成乳化炸药半爆，甚至拒爆。总之，合理的爆破设计与可靠的爆破作业，充分利用乳化炸药的性能，不仅会实现降低单耗，降低成本，最终会取得良好的爆破效果。乳化炸药在我国煤炭系统应用只有十多年的历史，在生产和使用中还需要进一步完善，只要逐渐掌握乳化炸药性能和爆破规律、不断总结经验，就会使乳化炸药的推广应用顺利进行。爆破的分类一.按爆破装药结构分类⑴集中装药从理论上讲，这种装药形式的形状应是球形体，起爆点从球体的中心开始，爆轰波辐射状似以球面形式向外扩张，即爆炸作用以均匀的分布状态作用到周围的介质上。然而在工程实际中几乎不可能将装药加工成这种形状，因此，习惯上把装药做成正立方体或长方体形状，长方体的最长边不超过最短边4倍的装药叫集中装药。通常把集中装药的爆破叫做药室爆破和药壶爆破⑵条形装药炸药装药成长条形，一般是圆柱状或方柱状。把装药长度大于最短边或直径4倍的装药叫做条形装药。决大多数钻孔爆破和部分药室爆破采用条形装药。⑶平面装药这种装药的爆破不同于前述两种方法，它不需要钻孔也不需要挖药室，而是直接将炸药敷设在介质表面，因此爆炸作用只是在介质接触装药的表面上，大多数能量散失到空气中去了，所看到的暴轰波应看作是平面波。此类装药在爆炸加工和岩石的二次爆破中采用。⑷形状装药这是将炸药做成特定形状的装药，用以达到某种特定的爆破作用。应用最广的是聚能爆破，把装药外壳的一端加工成圆锥形或抛物面形的凹穴，使爆轰波按圆锥形或抛物面形的凹穴的表面聚集在它的焦点或轴上，形成高能射流，击穿与它接触的介质某一特定部位。在工程上用来切割金属板材和油井射孔上。⑸连续与间隔装药为了使炸药的能量分散和延长爆炸气体在岩石过程中的作用时间，往往使用炸药间隔装药，间隔的材料有空气和沙子岩屑等，长用于深孔爆破中。⑹耦合与不耦合装药为了减少对围岩的破坏或延长爆炸气体在破岩过程中的作用时间，装药采用不耦合装药。即药卷直径小于炮眼直径。这种装药方式长用于光面爆破。不耦合装药包括：轴向和定向两种二.按装药方式与装药空间形状分类⑴药室法这是大量土石方挖掘工程中常用的爆破方法。它的优点是需要的施工机具比较简单，不受地理和气候条件的限制，工程数量越大越能显示出高工效。可分为大形药室法、小形药室法和条形药室法三种。⑵药壶法这是在普通炮孔的底部，装入少量炸药进行不堵塞的爆破，使孔底逐步扩大成圆壶形，以求达到装入较多药量的爆破方法。药壶法属于集中装药，适用于中等硬度以下的岩石爆破。⑶炮孔法通常根据钻孔孔径的不同，把孔深大于5m、孔径大于50㎜的炮孔叫做深孔爆破，反之称为浅孔爆破或炮眼法爆破。从装药结构看，这是属于条形装药一类，是工程爆破中应用最广的一种爆破方法。⑷裸露装药法这是一种最简单、最方便的爆破施工方法。进行裸露装药法不需钻孔，直接将炸药敷设在被爆破物体表面并加简单覆盖即可。对于清除危险物和交通障碍物，行洪开挖以及破碎大块岩石等处理，这种爆破方法简便有效。但炸药能量利用率低，在工程爆破中一般不采用。三.按爆破技术分类⑴微差爆破微差爆破是一种巧妙地安排各炮孔起爆次序与合理时差的爆破技术。正确使用微差爆破能减少爆破后出现的大块率，减少地震波、空气冲击波的强度和碎块的飞散距离，得到良好的便于清挖的堆积体。⑵光面爆破光面爆破的目的在于爆破后获得相对光滑平整的岩面，以保护围岩不受到破坏。人们常常把预裂和光面两种爆破技术并提，这是由于两者的本作用机理相同的缘故。两者的不同在于，预裂爆破是要在完整的岩体内，在爆破开挖前施行预先的爆破，在沿着开挖部分和不需要开挖的保留部分的分界裂开一道缝隙，用以隔断爆破作用对保留岩体的破坏，并在工程完成后出现新的光滑面。光面爆破则是当爆破接近开挖边界时，预留一圈保护层（又叫光面层），然后对此保护层进行密集钻孔和减弱装药的爆破，以求得到光滑平整的轮廓面。⑶定向爆破定向爆破的技术是要求准确的控制爆破时所要破坏的范围，合理安排抛掷和堆积的方向与位置。⑷拆除爆破主要是针对许多新老企业需要的新建、改建、拆迁等，城市的拆除爆破要求满足控制爆破的方向、倒塌范围、破坏范围、碎块飞散距离和地震波、空气冲击波等条件。⑸特种爆破例如利用聚能效应在耐高问冻土内穿孔，开采大理石、花岗岩等装饰建筑材料，为炼钢平炉的出钢口射孔，为石油井内射孔，或排除钻孔故障，以及切割钢板等等。第三章露天台阶爆破一、露天台阶的分类台阶爆破是工作面以台阶形式推进的爆破方法。按孔径、孔深的不同，分为深孔台阶爆破和浅孔台阶爆破。通常，将孔径大于75mm，孔深大于5mm的钻孔称为深孔。反之，则称为浅孔。二、台阶要素图中H为台阶高度；W1为前排钻孔的底盘抵抗线；L为钻孔深度；L2堵塞长度；L1装药长度；h为超深；b为排距三、爆破参数的确定⑴孔径孔径主要取决地钻机类型、台阶高度、岩石性质。我国大型金属露天矿大多采用牙轮钻机，孔径250－300mm；非金属矿则采用潜孔钻机，孔径100－200mm；铁路、公路路基土石方开挖常用的钻孔机械，其孔径为76－170mm不等。⑵孔深与超深孔深是由台阶高度和超深确定：L＝H＋h目前，我国的深孔爆破的台阶高度为10－15米。超深是指钻孔超出台阶底盘标高的那一段孔深，其作用是降低装药中心的位置，以便有效地克服台阶底部阻力，避免或减少留根底，以形成平整的底部平盘。国内矿山的超值一般为0.5－3.6米。后排孔的超深一般比前排小0.5米。⑶底盘抵抗线按台阶高度和孔径计算W＝（0.6－0.9）H⑷孔距和排距⒈孔距是指同一排深孔中相邻两钻孔中心线间的距离。孔距按下式计算：式中：m为炮孔密集系数，密集系数通常大于1.0。在宽孔距小抵抗线爆破中则为3－4或更大。但是第一排孔往往由于底盘抵抗线过大，应选用较小的密集系数以克服底盘的阻力。⒉排距是指多排孔爆破时，相邻两排钻孔间的距离，它与孔网布置和起爆顺序因素有关，采用等边三角形布孔时，排距和孔距的关系为：⑸堵塞长度合理的堵塞长度和良好的堵塞质量，对改善爆破效果和提高炸药利用率具有重要的作用。合理的堵塞长度应能降低爆炸气体能量损失和尽可能钻孔装药量。良好的堵塞质量是尽量爆炸气体在孔内的作用时间和减少空气冲击波、噪声、飞石的危害。堵塞长度按下列公式确定：垂直深孔取（0.7－0.8）W1；倾斜深孔取（0.9－1.0）W1或，应该指出的是堵塞长度与堵塞质量、堵塞材料密切相关。堵塞质量好和堵塞物的密度大也可减小堵塞长度。⑹单位炸药消耗量（q）影响单位炸药消耗量的主要因素有岩石的可爆性、炸药特性、自由面条件、起爆方法和块度要求。因此，选取合理的单位炸药消耗量往往需要通过多次试验或长期生产实践来验证。经验参数：单位炸药消耗量q值岩石坚固性系数f0.8-23-456810121416200.400.430.460.500.530.560.600.640.670.70⑺每孔装药量单排孔爆破和多排孔爆破的第一排的每孔装药量按下式计算：式中q—单位炸药消耗量，kg/m3a—孔距，mH—台阶高度，mW1—底盘抵抗线，m多排孔爆破时，从第二排起，以后各排孔的每孔装药量按下式计算：式中k—考虑受前面各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，k=1.1-1.2；b—排距，m。四、起爆顺序1、排间顺序起爆2、排间奇偶式顺序起爆3、浪式顺序起爆4、V字形顺序起爆五，对于浅孔台阶爆破参数炮孔直径：由于采用浅孔凿岩设备，孔径多为36－42mm，药卷直径为ф32或ф35mm。炮孔深度和超深L＝H＋h式中L－炮孔深度，mh-超深，mH－台阶高度，m浅孔台阶爆破的台阶高度一般不超过5米，超深一般取台阶高度的10%－15%，即：3.炮孔间距或4.底盘抵抗线在坚硬难爆的岩石中，或台阶高度较高时，计算时应取较小的系数。单位炸药消耗量与深孔台阶爆破的单位消耗量相比，浅孔台阶爆破的单耗值应大一些，具体参数：坚硬岩石浅孔小台阶爆破主要参数表孔径/mm台阶高/m孔深/m抵抗线/m孔间距/m堵塞/m装药量/kg单耗/kg.m-326-340.60.90.50.650.80.100.5126-340.81.40.60.751.00.200.5626-341.01.40.81.01.00.400.50512.02.61.31.61.31.700.41512.53.21.51.91.52.700.38642.02.71.31.61.51.90.46643.03.81.62.01.63.80.40644.04.92.12.62.06.50.30763.03.81.51.81.53.20.40764.05.01.72.11.75.60.39765.06.22.02.52.010.00.40766.07.42.63.22.618.10.36

第四章岩石二次破碎爆破4.1二次破碎爆破的特点在露天矿山中，二次爆破的工作的主要任务，是崩碎一次爆破产生的不合格的大块岩石，崩松一次爆破没有炸动的硬根底，处理一些不很稳固的岩石。由此可见岩石的二次破碎具有很大的不确定性。随着爆破现场情况的不同处理的岩石大小位置和难易程度都有很大差别。4.2二次破碎爆破施工工艺4.2.1炮眼法二次爆破用炮眼法破碎大块矿石时，打眼的深度根据矿石的厚度决定，根据经验，矿石厚度小于1m的石块炮眼深度为厚度的1/3，厚度1～2m眼深为厚度的1/2，厚度在2m以上，眼深比厚度小0.6～0.8m，如图4－1所示。在大块岩石上钻的炮眼位置和深度要仔细地计算出来，只要任一方向上的抵抗线过小，就会出现石块大部分未能裂开的不良结果，同时产生飞石。开眼位置要适应大块的形状，如果大块很大，可能需要几个炮眼，以便能够均匀地分配图4－1用炮眼爆破破碎大块装药量。在一块岩石上的数个炮眼，应便用同段雷管同时起爆，尤其对控制爆破，最好是采用少量装药的几个炮眼，而且炮眼中的装药应用砂或黏土做成的炮泥充分堵塞，在多建筑物地区还需要充分地加以覆盖。4.1列出不允许产生飞石的大块岩石炮眼法二次爆破装药量。4.2.2裸露爆破法裸露爆破是利用扁平形药包，放在被爆物体的表面进行爆破；而其他爆破方法，无论是集中药包还是条形药包，均需将药包放在被爆物体的内部进行爆破。裸露爆破实质上是利用炸药的猛度，对被爆物体的局部产生压缩、粉碎或击穿作用。炸药爆轰时的气体产物大部分逸散到大气中损失掉了，故炸药的爆力作用未能被充分利用。裸露爆破作为一种爆破方法，具有一定的应用范围和价值。它主要用于不合格大块的二次破碎、清除大块孤石、破冰和爆破冻土。对于这样一些施工条件，只要爆破地点周围没有重要设备或设施，采用裸露爆破法，就能充分显示它的灵活性和高速度的施工效率。裸露药包背叛具有以下特点：1.爆破操作技术简单，施工人员易于掌握和运用。2.不需要开挖硐室，也不需要钻眼及其他复杂的准备工作，因此施工速度快，耗用劳动力少。3.不需钻眼机械及其他辅助设备，工作具有很大灵活性。表8.1炮眼二次背叛装药量大块尺寸（m3）厚度（m）爆眼深度（m）装药个数（个）药量（kg/眼）0.51.02.03.00.81.01.01.50.440.550.550.8311220.0300.0600.0600.090裸露爆破所能破碎的块体体积有限，一般不宜大于1m3。因为裸露爆破时炸药的能量损失大，单位用药量多，当块体体积过大时，使用裸露爆破在经济上是不合理的。用裸露药包爆破岩石时，药包重量的计算主要是根据岩石等级及岩石体积决定的。其用药量可参考表4.2中所列数据，并通过试验确定。岩石等级大块边长0.5～0.6m每1m35～8块大块边长0.7m每1m33块单位炸药耗量（kg/m3）平均体积（m3）每块炸药用量（kg）平均体积（m3）每块炸药用量（kg）Ⅳ0.15～0.20.250.330.441.3Ⅴ0.15～0.20.280.330.471.4Ⅵ0.15～0.20.300.330.501.5Ⅶ0.15～0.20.320.330.531.6Ⅷ0.15～0.20.340.330.571.7Ⅸ0.15～0.20.360.330.601.8Ⅹ0.15～0.20.380.330.641.9Ⅺ0.15～0.20.400.330.672.0按计算出的药量，将炸药制成圆饼形，药饼的厚度应大于该炸药传爆的临界厚度（对于硝铵类炸药，药饼厚度一般不步于3cm，药饼直径视药量的多少而定，然后将药饼放在爆破的岩石顶部中央位置，起爆雷管放在中央，最后用湿土或含水细砂甚至水袋等覆盖材料将药饼覆盖起来，并稍加压实，如图4.2a所示，）覆盖材料切不要使用干砂和石块，覆盖厚度应大于药包厚度，药包最好有防潮措施。对于遇有部分埋入土中的大块孤石，可在孤石旁挖一个洞，将药包放入孤石底部，如同蛇穴，故称此种爆破方法这蛇穴爆破法，如图4.2b所示。为防止个别飞石对人员的伤害最小安全距离为300m4.3二次爆破破碎注意事项二次破碎爆破在高度发达的装运设备的今天是非常重要的，其量大面广、形式多样、图4.2规模有大有小，因此在处理过程应特别注意以下事项：①二次破碎装药量要适中，因为二次破碎岩石的抵抗线的不确定性，适当的装药量是很重要的，过大产生的飞石和冲击波危害是很严重的，应引起特别注意。②尽量避免采用裸露爆破法破碎岩石的方法，确定合理的爆破部位，充分使炸药爆炸的能量用于破岩。③禁止采用含有大块石的填塞材料封堵或覆盖药包，避免产生冲天炮。④多块石头的破碎起爆尽量采用同时起爆技术或采用分片起爆技术，防止部分飞石对爆破网络安全性的破坏。⑤对于飞石和冲击波安全要求严格的位置二次破碎，必须采用加强覆盖，并采用草袋、竹包、橡胶防护垫或网，甚至钢板覆盖，依保护对象而定。第五章药壶爆破5.1药壶爆破原理与应用条件药壶爆破俗称葫芦或坛子爆破，药壶爆破法是利用集中药包爆破的一种特殊形式。它是将已钻凿好的深孔或浅眼，先利用少量装药，经多次爆破，把炮孔底部或某一部位扩大成葫芦形药室，再利用这种药室装入更多的炸药进行爆破的方法。此种方法，实质上是把普通炮孔爆破法中的长柱形药包变成了近似圆球形药包，使得爆炸时所产生的能量更加集中，从而有利于克服台阶底板的阻力。药壶爆破法使用的集中药包与普通浅眼和深孔爆破使用的长柱形药包比较，它的钻眼工作量小，每孔装入的药量较多，能一次爆落较多的土岩量，提高了爆破效率。药壶爆破法在以下几种条件下应用，可以收到较好的效果。⑴台阶爆破在台阶爆破中，垂直炮孔与台阶坡面之间的水平距离，随孔深的增加而加大，至台阶底部时水平距离最大，些距离通常称为底盘抵抗线。如图5.1所示，炮孔装药量应该随着抵抗线的增大而逐步增加，但是普通炮孔的直径是上下一致的，单位长度上的装药量基本上不能改变。在这种条件下，采用药壶爆破法，增加炮孔底部装药量，便会大大改善爆破效果。从图5.1中可以看到，药壶装药的爆破范围可以达到虚线R以下的部分。如果在炮孔中再加入一定数量炸药，便能使虚线R以上的部分的岩石爆破后的块度更加均匀，进一步提高了爆破质量。⑵路堑或堑沟在路堑或堑沟开挖中，常用药室大爆破进行扬弃爆破。但它需要开掘竖井和药室，如果开挖深度在7～8m以上，以经济上是合理的，若开挖深度仅在5～6m，药室装药量较少（一般只有几千克），而掘竖井和药室又很费工。此时，如果改用钻机打孔，然后在孔底扩大成药壶，也即用药壶代替药室进行扬弃爆破是可行的，在经济上是合理的。⑶浅眼爆破在某些情况下，用药壶爆破代替浅眼爆破，能减少钻眼工作量，缩短钻眼时间，增加一次爆破方量，提高爆破效果。例如，用手持式凿岩机钻浅眼时，炮眼深度一般为2.5～3m，炮眼间距一般不超过1.5～2m，如果改用药壶爆破法，增加单眼装药量，炮眼间距就可增加到2.5～3m，这种孔网参数较浅眼爆破时可以减少钻眼数量50％左右。用浅眼药壶爆破代替一般浅眼爆破，对于一些特大孤石爆破效果特别好。因为，用一般浅眼爆破特大孤石，往往要钻较多的浅眼才能满足装药要求，将孤石炸碎；然而用药壶爆破法，只需少量药壶，甚至用一个药壶装药，即可将孤石炸碎，而且破碎块度均匀。采用药壶爆破法要有较高的技术水平，因为利用炸药爆炸扩大药壶，需要掌握一定的爆破技术和经验。药壶爆破法不宜在很竖固的岩石中实施，因为在坚固岩石中扩大药壶很困难；也不宜在节理、裂隙很发育的软岩中，因为在这种岩石中扩大药壶易将炮孔损坏。此外，在地下开挖、隧道施工中，由于扩大药壶焊爆破次数多、时间长、而排烟又困难，所以也不宜采用药壶爆破法。在水下爆破时，药壶会被水和泥沙填满，所以药壶爆破法无法在水下爆破使用。5.2扩大药壶工艺药壶爆破法最主要的施工工序是扩大药壶，就是在钻好的炮孔中，每次利用少量装药经过多次爆破，逐渐将孔底或需要扩大的部位，扩大成具有一定容量的药壶。药壶体积需满足设计装药量的要求，不能过小过大。体积小了，容纳不了设计的装药量；体积大了，一方面浪费了炸药，另一方面又会使药壶有多余的空间，从而减少药包的装药密度。这两种情况都会降低爆破效果。在扩大药壶的过程中，还要防止炸塌孔壁。⑴扩壶次数与药量扩大药壶的原则是“少药多爆”，即每次装入的扩壶药量要少。第一次装药量最少，一般为50g到100g，以后按扩壶次序成倍增加。大致按下述比例增加炸药量（设第一次扩壶装药量的基数为1）：二次扩壶为1：2三次扩壶为1：2：3四次扩壶为1：2：3：4：7扩大药壶需要的总药量与设计要求的药包的重量Q及岩石的性质有关，可以根据经验公式进行估算：Q/＝Q/P式中：Q/—扩大药壶需要的总药量（kg）Q—设计要求的药壶装药量（kg）P—岩石的炸胀指数，按岩石等级分别为Ⅷ～ⅩⅥ级岩石，P＝1～5Ⅴ～Ⅶ级岩石，P＝5～10Ⅳ～Ⅴ级岩石，P＝10～25扩大药壶的次数视岩石情况而定，通常对黏土、黄土和竖实的土壤要扩大2次。风化或松散岩石要扩大2～3次。中硬岩石和次竖岩石扩大3～5次。竖石（Ⅹ～ⅩⅡ级）扩大5～7次。扩大药壶的药量与次数也可参考表5.1的经验数据。表5.1扩大药壶爆破次数与药包重量（g）由于岩体构造复杂多变，所以在扩壶施工中，只能参考上述原则，再通过实验确定合适的扩壶参数。⑵扩壶工艺扩大药壶时，对单个炮孔的药壶扩大可以用导火索和火雷管起爆。但导火索要有足够的长度，不能采用短导火索将其点燃后连同药包一齐投入孔内，以防止药包被卡在炮孔的某个部位，致使扩壶工作失败。从安全可行的角度着眼，采用电雷管起爆比较有保证，这样可以把扩壶药包从容地放在炮孔需要扩大的部位，经检查封无误后通电起爆。对于多个炮孔扩壶或单个炮孔要扩大多个药壶，用电雷管起爆更有优越性。为防止炸坏炮孔壁，一般不用导爆索起爆。炮孔装入扩壶药包后，要用少量砂土或干砂堵塞。堵塞长度不超过药包高度的0.8～1.2倍，以便让爆轰气体产物连同堵塞物与扩壶后的岩石碎屑一起冲出孔口。也可以不用堵塞，但这样会有一部分爆炸能量损失，降低扩壶效果。在扩大药壶的过程中，由于每次爆破后药壶内的余热一时不易散失，因此需要间隔一定时间后才能进行下一次爆破。每次装药前，可把温度计吊入药壶内测量壶内温度，当温度降到40℃以下时，才可放入药包进行下一次爆破，以防因高温使药包发生早爆事故。如果温度一时难以下降，可以滴入少量盐水增加降温速度。每次扩大药壶爆破作业，必须在起爆前让全部人员撤离到50m以外的安全地区。⑶药壶体积的测量扩壶工作完成后，要将药壶内存留的残碴或水排干净，经测量药壶体积合格后，再进行药壶装药。测量药壶体积的简易办法是利用铁棍测量器，用两根等长的绳索分别系在一根铁棍的两端。使用时，将铁棍竖着放入药壶内，再平行上提绳索，使铁棍在壶内保持水平，根据绳索长度确定铁棍的位置，并用不同长度的铁棍测出药壶不同位置的直径。并由此计算出药壶体积的大小。测量方法如图5.2所示。药壶体积的计算方法：首先测出药壶的高度h和最大直径d。如果d和h的数值相差不大，可以把药壶粗略地当成球体计算。即：图5.2药壶直径铁棍测量器如果药壶高度与d相差较大，可以量取药壶底1/4h和3/4h处的药壶水平直径，求出药壶的平均直径,再按圆柱体近似地计算药壶体积。即：根据药壶体积，再计算药壶能容纳的炸药质量，即：式中：－装药密度，约在0.8g.cm-3左右。5.3药壶爆破参数设计⑴参数计算药壶爆破法常用于台阶爆破，如图5.3所示。图中H为台台阶高度，W为最小抵抗线，即药壶中心到台阶坡面的垂直距离。药壶装药量是根据体积法则和不同的爆破类型进行计算的。抛掷爆破时：图5.3台阶药壶爆破法松动爆破时：式中：—药壶装药量（kg）—标准抛掷爆破单位用药量（kg·m-3）—松动爆破单位用药量（kg·m-3）—最小抵抗线（m）f(n)—爆破作用指数函数a—药包间距（指同排药壶之间的距离（m）H—台阶高度（m）若按药室大爆破的计算方法，只要W＝（0.6－0.8）H就可以爆落整个台阶。但台阶上部的爆破效果差，易产生大块，故采用药壶爆破时，常取W＝（0.8－1.6）H在抛掷爆破中，药包间距和排距可按下列公式计算：a=0.5W(1+n)b=(0.87-1)a式中：a—药包间距（m）b—药包排距（m）n—爆破作用指数在松动爆破中，常取a=W。此时松动爆破的药量计算公式为：⑵药壶爆破法的装药结构药壶法在台阶爆破中，由于装药集中到底部，所以台阶上部易产生大块，特别是高台阶药壶爆破法更是如此。可以通过改变装药结构，把集中药包和延长药包结合使用，调整能量分布，提高爆破质量。①炮孔的综合装药法：即在同一个炮孔内，装两层或多层药包。底部为集中药包，上部为延长药包如图5.4a或集中药包如图5.4b。这种方法适用于W/H＜0.8的情况。a—集中药包与延长药包组合；b—集中药包与集中药包组合图5.4高台阶深孔药壶综合装药结构分层综合装药结构多用于松动爆破，其药量计算方法为：下层集中药包装药量：上层集中药包装药量：长层延长药包装药量式中：W1—下层药包最小抵抗线（m）W2—上层药包最小抵抗线（m）—松动爆破单位用药量（kg·m-3）a—药包间距（m）L1—炮孔的堵塞长度（m）L2—延长药包的装药长度（m）同一炮孔的总装药量：两层药包的间距一般为W1，但应保证孔口堵塞长度介于两个最小抵抗线之间，即W2＜L1＜W1或满足：L1≥1/2L2。如果不能满足上述关系，就要缩小药包的层间距离，即可使层间距小于W1，以保证炮孔有足够的堵塞长度。两层药包间可用干砂堵塞，不必捣实。②不同炮孔的综合装药法：这种装药方法是把药壶的集中药包与炮孔的延长药包交错布置，以药壶药包为主药包，炮孔延长药包为辅助药包，用以改善台阶上部岩石的破碎效果，使松动的岩石块度均匀。其典型布孔方式如图5.5所示。可以看出，主、辅药包交错布置法，相当于把同炮孔的综合装药法中的延长药包移至集中药包炮孔中间，因此，主药包的孔间距仍为a(见式5－7)，装药量仍为Q1（见式5－10）；辅助药包的药量等于同炮孔综合装药的上层延长药包的装药量Q2(见式5－12)，其装药长度和堵塞长度也与同炮孔的上层药包相同。主、辅药包的孔间距则为a/2。③上下层药壶布置法：在坚硬或交坚硬岩石中，用一个药壶达不到良好的爆破效果或一个药壶的容量不够大时，可以从不同方向钻孔，然后各孔单独扩大成药壶，形成上下层药壶布置，如图5.6所示。各药壶单独计算装药量，上下层药壶的中心距h按集中药包计算：式中：—下层药包的最小抵抗线（m）—上层药包的最小抵抗线（m）图5.6上下层药壶布置法第六章巷道掘进爆破6.1巷道掘进爆破的特点掘进爆破就是要在保证安全的条件下将岩石按规定的断面爆破下来，并尽可能不损坏井巷或隧道周围的岩石。掘进爆破虽然规模不大，但它只有一个较小的且垂直炮眼的自由面，所以爆破的夹制作用大，爆破条件差。因此，首先必须在工作面上合理地布置不同种类的炮眼，然后合理地确定施工方式、爆破参数、装药结构、起爆方式和起爆顺序。 图6.1各种用途的炮眼名称⑴工作面炮眼分类1-顶眼；2-崩落眼；3-帮眼以巷道为例，按起爆顺序和用途不同，