工程爆破讲义

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---专业工程爆破作业人员培训（爆破员、安全员、押运员、保管员）讲义概述12常用爆破器材与起爆方式及网路26工程爆破基本知识16工程爆破施工作业（几种类型简介）30爆破安全技术16爆破器材的管理爆破器材保管员、押运员、运输汽车驾驶员、守库员培训要点爆破器材保管、押运、发放、守库人员职责1、爆破器材库房主任职责教P962、爆破器材保管员职责教P933、爆破器材押运员职责教P814、爆破器材汽车驾驶员职责教P805、爆破器材库房守库员职责教P93二、爆破器材的储存于发放1、常用爆破器材主要物理与化学特性和应急处理教P842、库房的一般安全规定教P873、库房的布置与结构教P904、库房管理教P94①出入库制度教P93②库内堆垛教P945、爆破器材的发放、使用制度与规定教P95三、爆破器材的装卸与运输教P781、爆破器材的安全分级、编号和危险标志教P782、装卸作业一般安全注意事项教P783、运输爆破器材应办理的手续教P804、公路运输的安全规定教P82①车辆要求②行车要求第一讲概述随着国民经济建设的蓬勃发展和爆破技术的日益进步，工程爆破正越来越广泛地应用于国民经济的各个领域。从有益矿物、建筑石料的开采，铁路和水电站的修建，地下专用硐室的掘进，水下炸礁及软地基础处理，到大规模的移山填海和高层建筑物的拆除，工程爆破作为一门应用科学技术，正以其他方法不可取代的地位，发挥出越来越大的作用。众所周知，利用炸药爆炸释放出的巨大能量，既可以安全有效地实现预期的各项工程目的，为人类造福，也可以毁损各类建（构）筑物和仪表设备，造成巨大损失和人员的伤亡。因此，最大限度地发挥工程爆破的优越性，同时尽量避免它的副作用（产生各种有害效应），将是所有从事工程爆破设计、施工和管理人员的长期工作目标和努力方向。工程爆破是指利用炸药的能量对介质（被爆物）做功，以达到预定的作业。工程爆破经过多年的发展，现在已经形成了一门独立的应用学科专业。目前，国内部分大专院校还设立了爆破工程专业，兵工、冶金、水电、化工、有色金属、交通、解放军等科研部门都有工程爆破研究机构（所、室等）。全国各类专业爆破公司已有千家以上，并成立了中国工程爆破协会、中国力学学会工程爆破专业委员会等社会团体组织，全国部分省市还成立了省、市一级的协会或学会。据不完全统计，现在全国有工程爆破专业的博士（含在读博士生）上百名、硕士（含在读硕士）上千名，爆破工程师3万多人，爆破员100多万人。可以相信，爆破技术的进一步应用和发展必将在我国国民经济建设中发挥更大的作用。1.1工程爆破应用与发展概况1.炸药和起爆器材的发展黑火药是我国对人类文明作出重大贡献的四大发明之一，早在公元803年的唐代就出现了比较完整的黑火药配方。大约11~12世纪火药才开始传入阿拉伯国家，后传入欧洲。1613年匈牙利将黑火药用于开采矿石，其后又发表了许多专家、学者研究爆破技术的著作和成果。但是，工程爆破技术的迅猛发展和推广应用却是在19世纪末，随着许多新品种工业炸药和新型起爆器材的发明才兴旺起来。1799年，英国人高瓦尔德制成了雷汞；1831年出现毕氏导火索；1867年瑞士人诺贝尔发明了火雷管，同年又制成以硅藻土为吸收剂的硝化甘油炸药，并由瑞典化学家奥尔森和诺宾首次研制成功硝铵炸药。至此，工程爆破所用的最基本的爆破器材已经齐全。进入20世纪后，爆破器材和爆破技术有了新的进展。1919年，出现了以太安为药芯的导爆索，1927年又在瞬发电雷管基础上制成秒延期电雷管；1946年制成毫秒延期电雷管；1955年以后，铵油炸药得到了推广作用；1956年，库克发明了浆状炸药，解决了硝铵类炸药的防水问题；1977年美国阿特拉斯炸药公司生产出具有雷管感度的工业用小直径乳化炸药。新中国成立以后我国才有了自己的工业炸药，1953年炸药产量2万t，到2002年已增加到156万t，50年来增长了近78倍。2002年生产工业雷管约25亿发。目前，我国工业炸药已有了一个比较完整的生产体系，建立了100多个炸药加工厂，品种达数十种之多，诸如铵梯炸药、铵油炸药（包括铵松蜡炸药、多孔粒状铵油炸药）、浆状炸药、水胶炸药和乳化炸药等。其中，1979年我国研制生产的乳化炸药为工程爆破提供了一种新型的抗水工业炸药，这类炸药具有良好的爆炸性能和低廉的生产成本等一系列优点，已在国内普遍推广应用，除了向国外出口产品外，还转让了生产专利技术。近20年来，国内外还研制和推广了导爆管起爆系统（包括精确非电延时起爆器）和抗静电、耐高温、耐高压、高精度、高段别非电雷管和电子雷管等新型起爆器材。2、国内爆破技术的应用与发展我国工程爆破技术发展与国家经济建设的发展和需要密不可分。建国初期，国家为了恢复经济、发展生产，突出抓了铁路、交通、矿山和水利工程设施的修复与建设工作。爆破技术在成渝铁路施工、大批矿山恢复生产于开工以及治淮工程和荆江分洪水利工程建设中发挥了巨大作用。硐室爆破自1955年起，我国工程爆破技术开始步入新的阶段，引进了硐室大爆破技术。例如，在矿山建设方面聘请苏联专家，于1956年在甘肃省白银厂矿山试验采用大抵抗线集中药包实施万吨级的爆破剥离任务；铁路建设方面硐室爆破则用于宝成线、鹰夏线等路堑开挖工程；在水利建设方面，1958年采用定向爆破筑坝技术在东川口水库、石郭溪一级水电站和南水水电站相继成功应用等。1971年，四川渡口市朱家包包铁矿露天大爆破是继白银厂大爆破后又一次达到世界水平的万吨级大爆破，总装药量10,162.22t，爆破量1,140万方。这些都充分展现了工程爆破技术的蓬勃发展景象，为国家经济建设做出了重大贡献，为硐室爆破技术发展与推广应用奠定了坚实的基础。近20年来，我国硐室爆破技术水平有了很大提高，通过各类爆破工程的实践，积累了丰富的经验。1990年在广东惠州港，采用定向爆破方法成功的进行了移山填海挤淤修筑码头，在这次爆破中采用小平面条形药包达到缓坡地形的远距离投掷，使岸岛之间230m海域实现抛石回填，有效投掷率为63%。1992年12月28日广东珠海炮台山的移山填海大爆破工程，炸药装填总量近万吨，一次性爆落破碎和投掷总量达1085万方，投掷率为51.36%，控制方向的飞石（又称“个别飞散物”，下同）不超过300m，邻近600m的民房无倒塌，达到了当地政府提出的安全要求，并在7个月内完成设计施工任务。迄今为止，采用定向投掷爆破已修筑了60余座堆石坝，产生了巨大的社会效益和经济效益。拆除爆破自1958年东北工学院（现为东北大学）井巷爆破教研室在国内首次应用定向控制爆破技术拆除钢筋混凝土烟囱之后，拆除爆破技术引起了普遍重视和全面推广。1973年，北京铁路局采用控制爆破拆除了旧北京饭店约2200m2钢筋混凝土结构的地下室，并且保证了周围建筑群、交通和人员的安全。1976年，中国人民解放军工程学院运用控制爆破技术安全的拆除了天安门广场两侧总面积达12000m2的3座大楼，这标志着城市控爆拆除工程已经进入了一个新的阶段。1979年，铁道部第四勘测设计院首次应用水压爆破，安全地拆除了一个长5.7m、宽3.6m、高2.7m和壁厚0.5m的钢筋混凝土高压滤水罐。近年来，国内许多重要的地处复杂环境的高大建筑结构的爆破拆除获得了成功。如原北京科技馆（现国际饭店）3座钢筋混凝土大楼、万余平方米的北京华侨大厦、王府井工美大厦，广州凯旋华美达大酒店11层的员工宿舍楼，广东东莞市东信酒店13层楼房以及武汉市18层危楼局部拆除等。1999年，上海运用控制爆破技术成功的拆除了位于闹市区的长征医院大楼（16层），该楼高达67m。2001年中国矿大爆破公司在北京东直门外又成功地采用控制爆破技术拆除了1座22层高的楼房。这是迄今为止，我国运用控制爆破技术拆除的楼层最多的楼房。广州体育馆的拆除爆破、广州石化公司12栋旧楼房一次拆除爆破、广东茂名石化公司的两座120m高钢筋混凝土烟囱整体定向倒塌爆破；山东十里泉电厂180m高烟囱分层分段切割控制爆破；浙江宁波镇海电厂150m高烟囱双向折叠式倒塌爆破等，这些拆除爆破工程各具特色，积累了丰富经验，促进了拆除爆破技术的发展，也为控制爆破技术增添了光彩。深孔爆破随着凿岩机具的改进和优质安全的爆破器材产品系列化和配套日益完善，给深孔爆破技术的推广应用也带来了蓬勃生机，使原有的光面爆破、预裂爆破和毫秒爆破（又称“微差爆破”，下同）等控制爆破技术更为精湛，更为安全可靠，并且得到了更为广泛的推广作用。例如，在京广铁路大瑶山隧道施工中，采用四臂凿岩台车钻孔，孔深5.1m，全断面（100m2）光面爆破，月进尺达240m。在长江三峡永久船闸直深槽开挖中，采用预裂爆破和光面爆破技术，边坡最大开挖度达170m，其中直立墙最大开挖深度达68m；广西柳桂高速公路超深高台阶光面爆破（台阶高达27m）；青岛市环胶州湾高速公路山角村段一次实施长470m，共203排、3,080孔的深孔拉槽控制爆破；大区多排毫秒爆破技术在大治、南芬和水厂铁矿的应用，一次毫秒爆破段数达100余段，炮孔数超过500个的规模。深圳市罗沙公路梧桐山运营隧道二期工程超小洞距掘进控爆施工经验，以及葛洲坝工程二江电厂基础大面积开挖（19000m2）深孔预裂爆破成缝防振技术，以上都体现了该技术的最新进展和广阔的应用前景。水下炸礁和岩塞爆破1971年7月，我国首次在辽宁省清河热电厂供水隧洞进水口进行了岩塞爆破；1979年5月在吉林省丰满水电站进行了国内规模最大的水下岩塞爆破工程，岩塞直径11m，装药量4,075.6kg，爆破土石4,419方。航道疏浚是水下爆破的主要工程项目，早在建国初期，为了开通水上运输，对长江三峡航道做了大量水下炸礁工程，经过10多年的努力，终于使三峡航道达到了夜航的程度。20世纪70年代初，广州黄埔大濠洲2km航道50万方水下炸礁的成功，创造了具有水下爆破、水面作业国际先进水平的施工方法。其他方面的应用1980年4月，我国将控制爆破技术应用于人体疾病治疗，成功地施行了我国首例微爆破碎石法治疗人体膀胱结石的临床手术。之后，又成功地采用微爆破方法破碎人体肝胆管内结石。工程爆破还在平整土地、造田、伐木、驱雹、深耕及森林灭火等方面推广应用。在军事工程方面，控制爆破的应用也非常广泛。计算机辅助设计系统在爆破设计中应用近20年来，随着计算机技术的广泛应用，国内一些露天矿山已采用计算机进行爆破设计和爆破质量管理，先后经历了爆破设计计算机辅助系统、爆破设计专家系统和爆破设计智能专家系统3个发展阶段，实现了爆破参数选取智能化、爆破设计成图自动化、设计图表规范化、数据管理系统化。该系统在本钢南芬露天铁矿、首钢矿山公司、江西德兴铜矿和攀钢兰尖铁矿都得到了应用，大大提高了生产爆破的设计质量与设计速度。1-2对工程爆破作业人员的基本要求1、一般要求①年满18周岁；②没有劣迹；③初中文化以上程度。2、专业技能发面的要求（1）爆破员应该知道了解的专业基本知识①工程地质、爆破对象性质的一般知识及爆破作用的基本概念；②工程爆破的一般要求、影响爆破安全和效果的主要因素；③爆破器材的种类，性能、使用条件和安全要求；④各种爆破方法的基本知识；⑤装药量计算和安全距离的确定。（2）爆破员应该学会掌握的专业规程规范等内容①爆破安全规程；②设计书或爆破说明书的要点；③早爆、盲炮、炮烟中毒的预防技术。（3）爆破员必须熟练掌握应用的专业技能与有关规定和要求①爆破安全规程中与所从事作业有关的条款及安全操作细则；②起爆药包的加工和起爆方法；③浅炮孔的布设；④装药、填塞、网路敷设、警戒、信号、起爆等爆破工艺和操作技术；⑤常用爆破器材的性能、使用条件和安全要求；⑥爆破后的安全检查和盲炮的处理。（4）对爆破员的其他要求①必须经过培训并考试合格；②新的爆破员取得“作业许可证”后，必须在老爆破员指导实习三个月，才可以独立进行爆破工作；③对有高温、有瓦斯或粉尘爆炸危险场所的爆破工作，要由经验丰富的爆破员去作业；④爆破员跨越和变更爆破类别，要经过专门的培训。安全员在专业技能方面的要求，与爆破员应知应会必须掌握的相同。但是，一般安全员要由经验丰富的爆破员或工程技术人员担任，其要求与对爆破工程技术人员要求相同。（5）对爆破器材保管员和押运员在专业技能方面的要求保管员、押运员应该知道了解的专业基本知识：炸药库、雷管库的类型、结构；爆破器材的种类、性能和使用条件；爆破器材和爆炸性能检验。保管员、押运员应该学会、掌握的专业有关规定和要求：爆破器材运输、贮存、管理的基本知识与规定；爆破器材库的安全距离和要求；库区的安全检查；警卫制度。保管员、押运员必须熟练掌握应用的专业技术和方法：炸药库、雷管库的通讯、照明、温度、通风、防火、防电和防雷要求；爆破器材的外观检查、贮存、保管、统计和发放；爆破器材的保管与销毁方法；意外爆炸事故的抢救技术。1-3爆破作业人员分类及其职责根据爆破作业人员在爆破工作中的作用和职责范围；国家《爆破安全规程》（GB6722-2003），对爆破作业人员分类如下：（如框图所示）爆破工程技术人员爆破工程领导人这里主要说明爆破作业中的工段（班）长、爆破员、安全员、保管员、押运员的主要职责：爆破工程技术人员爆破工程领导人安全员爆破工段（班）长的职责：安全员施工器材①领导爆破员进行爆破施工作业；施工器材爆破器材库主任爆破工段（班）长②监督爆破员切实遵守《爆破安全爆破器材库主任爆破工段（班）长退回领取押运员保管员规程》、《民用爆炸物品安全管理退回领取押运员保管员条例》和爆破器材爆破员的保管、使用、爆破员搬运制度；③制止无作业许可证的人员进行爆破施工；④检查爆破器材的现场使用情况和把剩余爆破器材及时退库的情况。爆破员的职责：领取并保管准备当天现场使用的爆破器材，不得遗失或转交他人，不准擅自销毁和挪作它用；按照爆破指令和设计规定进行施工作业；严格遵守爆破安全规程和安全操作细则；爆破后检查工作面，发现盲炮和其它不安全因素要及时上报或处理；爆破结束后，把剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库。安全员的职责：负责本企业爆破器材在购买、运输、贮存和使用过程中的安全管理；检查、督促爆破员、保管员、押运员及其他作业人员，按照爆破安全规程和安全操作细则的要求进行作业，纠正违章指挥和违章作业，纠正错误的操作方法；经常检查爆破工作面，发现隐患要及时上报和处理；经常检查本企业炸药、雷管库安全设施的完好情况；以及检查爆破器材安全使用、搬运制度的实施情况；有权制止没有爆破作业许可证的人员进行爆破施工作业；检查爆破器材在现场使用情况和剩余的爆破器材及时退库情况。保管员的职责：负责验收、保管、发放和统计爆破器材，保持完整的记录；对没有爆破作业许可证或领取手续不全的人员，不能发放爆破器材；及时统计、报告过期变质失效或者质量存在问题的爆破器材情况；参加对过期、失效、变质爆破器材的销毁工作。押运员的职责：负责核对所押运的爆破器材的品种和数量；监督运输工具及所装的爆破器材，是否符合标准和环境要求；包括：几何尺寸、质量、温度、防霉等状态；负责看管爆破器材，防止上述物品途中丢失、被盗或发生其它事故。对爆破器材库的守库员，运输爆破器材的汽车驾驶员的要求是：守库员的职责：要忠于职守。严禁非库房人员进入库房，不准任何人员进库去采摘、割草、打柴、打猎等；对持有安全保卫部门同意进库区证明的人员，要将他们携带的香烟、火柴、打火机、手机等放在库房外的指定地点，出来后再返还；严格检查出入库的人员、车辆，出入库的爆炸物品品种、数量、规格必须与货单相符，否则应予扣留，并报告本单位安全保卫部门；坚守值班岗位，不得擅自脱岗、离岗；要做到定时巡回检查，注意围墙、库房门窗、安全技术设施是否正常，及时排查不安全隐患；做好值班记录，按规定时间和地点交接班；必须经常学习库房安全、保卫常识，培训合格过后持证上岗。驾驶员的职责：爆炸物品运输汽车驾驶员除了应该达到普通司机的标准外，还应该有：作风正派、思想品质好、责任心强，具有严格的组织纪律性；至少有连续三年以上的安全驾驶经历，技术熟练、经验丰富，能处理一般的应急和故障问题；了解承运的爆破器材的主要危险性质和注意事项，定期参加培训考试，持证上岗；产品在装卸时，司机必须在岗不能离车，若有事故发生，要迅速按应急预案处理；运输车上必须设有明显标记，要严格按运输证规定的路线行车，尽量避开城镇、村庄等人员稠密区，不得在人员聚集地点，交叉路口，桥梁上（或下）及火源附近停留；中途停靠，必须停在安全处，并有人看守，车上不准用火，开车前应检查物品码放和捆绑有无异常情况；与押运人员密切配合，听从指挥，按规定操控车速和安全距离，中途不得加油和食、宿；不带无关人员和物品上车，安全、准时将爆炸物品运至目的地，卸货后要及时检查车上是否有遗留物，打扫卫生时，要把危险残渣送规定的地点、定期销毁。第二讲常用爆破器材与起爆方式、网络2-1炸药及其分类炸药定义：炸药是一种在一定外部能量作用下发生急剧化学变化的化学物品。按用途分类：起爆药它的感度高，有很小的外界热或机械作用就能迅速爆炸，作用时间极短。如雷汞、二硝基重氮酚等猛炸药有相当大的稳定性，要有较大的能量作用，才能引起爆炸。如黑索金（RDX）梯恩梯（TNT）等。发射药又称火药，主要用作枪炮及火箭的推进剂、变化过程是迅速燃烧。烟火剂用于制作照明弹、信号弹等。按组成分类：单质炸药单成分组成，如TNT、RDX等混合炸药二个或以上成分组成，如铵梯炸药、铵油炸药等。2-2炸药的基本性能炸药爆炸，应具备三个同时并存，不可缺一的条件。三要素：化学反应过程大量放热；反应过程极快；生成大量气体。二、炸药化学变化的四种基本形式：1、热分解炸药在常温尤其在受热作用时，会发生缓慢的分解并放出热量，这就是热分解，热分解不会形成爆炸，但是由于温度升高、分解速度就会加快。当温度达到一定时，热分解就会转化成爆炸。因此库房储存炸药时，不宜堆放过密、过高，要留有通道，保持常温。2、燃烧炸药在火焰或高热作用下燃烧，燃烧速度很慢，但是燃烧生成气体或热量不及时排除，就会爆炸。因此当炸药燃烧时，应洒水降温或疏散炸药，绝不可用扬沙土或用灭火器去扑灭。3、爆炸当炸药受到足够大的外能作用时，就会发生最快最猛烈的化学反应，生成大量的气体与热量，这就是炸药的爆炸。4、爆轰爆炸反应在炸药中能稳定传播时，这样的化学反应叫爆轰，这种状态下，炸药的化学反应最安全、能力释放最充分，最集中。当起爆炸药的能量不足或受其它因素影响，就会出现半爆或熄爆现象。三、炸药的起爆和感度1、起爆：引起炸药发生爆炸的过程称为起爆。2、感度：炸药在外能作用下起爆的难易程度称为炸药的感度。①热感度在热能作用下炸药发生爆炸的这个温度称之炸药的热感度。表-1某些炸药的爆发点炸药名称爆发点炸药名称爆发点乳化炸药2#岩石铵梯330oc186~230oc太安黑索金215oc230oc②撞击感度在撞击作用下发生爆炸的难易程度。③摩擦感度在摩擦作用下发生爆炸的难易程度。表-2某些炸药的撞击感度和摩擦感度炸药名称感度梯恩梯黑索金2#岩石铵梯炸药乳化炸药撞击感度（%）4-870~7532~40≤8摩擦感度（%）09016~200④冲能感度炸药受到其它炸药的爆炸作用而发生爆炸的难易程度。四、炸药的爆炸性能1、做功能力（或说爆力）是指炸药爆炸产生的冲击波和爆轰气体作用于被爆介质的内部，对它产生整体压缩、破坏和抛移的能力。介质——炸药的爆炸物体、对象。炸药的作功能力越大，说明炸药爆炸释放的能量越多，破坏越强，破坏范围及体积也越大。2、猛度：是指炸药爆轰对被爆介质产生的压缩，粉碎和击穿的能力，一般地说，炸药爆速越高，猛度也越大。3、爆速：是指爆轰波在炸药中的传播速度，炸药爆速越高，爆炸冲击力越强，常用的工业炸药爆速在2500~7000m/s之间。4、殉爆：是指炸药爆炸时能够引起与之不相接触的邻近炸药爆炸的现象，炸药殉爆的能力用殉爆距离来表示。殉爆距离是指主发药卷引起被发药卷的最大距离。按图示说明炸药殉爆距离的测定。1、雷管2、主发药卷3、被发药卷4、殉爆距离5、沙土5、装药的直径与密度：是指影响爆轰波稳定传播的二个重要特性参数，一般要确定好装药临界直径、最佳密度。表3：炸药名称爆力猛度爆速殉爆距离装药直径装药密度2#岩石铵梯乳化油320ml350ml12mm15~18mm3600m/s4500m/s5cm8~12cm18~20mm16~18mm1.05~1.30g/cm31.09g/cm36、聚能效应：在某种特定药包形状（如锥形、凹行）的影响下可以使炸药爆炸的能量在空间重新分配，大大增强对某一方面的局部破坏作用。这种现象称为聚能效应。2-3常用工业炸药一、工业炸药分类1、从使用条件分一、二、三类，其中一类是准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药包括有沼气，瓦斯和矿尘爆炸危险的矿山。三类仅限在露天爆破工程中使用。这是安全炸药、或煤矿许用炸药。2、从炸药成分分为硝铵类、硝化甘油类、硝基化合物类（如梯恩梯）其中硝铵类是工程爆破最常用，用量最大、品种较多的一大类混合炸药。二、硝铵类炸药成分组成：主要原材料是硝酸铵，梯恩梯、木粉，盐。其中2#岩石铵梯炸药硝酸铵约占83.5~86.5%梯恩梯占10~12%木粉占3.5~4.5%硝酸铵一般为白色粉末。硝酸铵本身是一种爆炸物品，其感度很低，但与某些物质混合后，感度增加，甚至会导致自燃和爆炸。硝酸铵具有吸湿性和结块性，温度越高、空气温度越大，吸湿越快。硝酸铵吸水后或受挤压，温度下降后，会出现结块现象。梯恩梯外观颜色为淡黄色，针状结晶体，味苦、几乎不溶于水。梯恩梯有毒性，它的粉尘蒸气，主要通过人的皮肤进入体内，其次是通过人的呼吸道产生产厂家的生产人员长期接触梯恩梯等单质猛炸药容易中毒，梯恩梯炸药化学性能好，多用于军事用途。木粉是加工木材的锯末，在炸药中除可作为可燃剂外，还能起分散和防结块作用。盐一般是煤矿许用炸药中添加的，主要用作消焰剂。铵梯炸药的爆炸性能一般，但稳定性较好、雷管、导爆索可直接引爆。使用铵梯炸药是比较安全的，它对撞击、摩擦等比较钝感。但要受到强烈的撞击、摩擦、铁具敲打及放在密闭的容器燃烧都能引起爆炸。铵锑炸药容易结块变硬、受潮和结块后的铵锑炸药，其爆破性能会降低，有时可能拒爆，对有效期内结成块的炸药，用手揉软后可再使用。2#岩石铵锑炸药有卷制的，外径一般为32~35mm，150g/卷。还有散装的，40kg/袋。一般自生产之日起，2#岩石铵梯炸药的有效保存期为6个月（半年）。2、铵油炸药铵油炸药有粉状和多孔粒二大类。粉状铵油炸药由硝酸铵、柴油和木粉，按一定的比例混合而成。多孔粒状铵油炸药由多孔粒硝酸铵和柴油制成，其中硝酸铵占94~95%，柴油占5%~6%，多孔粒硝酸铵为白色颗粒，具有良好的吸油性和流散性，不易于结块，爆炸反应较高。由于铵油炸药不合梯恩梯，其爆炸威力不高，比较钝感，但爆炸生成的气体较多。多孔粒状铵油炸药的装药密度是0.9~0.93g/cm3爆速2800m/s，作功能力不小于278ml，猛度不小于15mm。铵油炸药一般加工简单，不具有雷管感度，需用中继药包起爆。一般自生产之日起，铵油炸药储存期为15天，多孔粒状铵油炸药大于30天。3、浆状炸药外观若如糊状，它是由硝酸盐水溶液、敏化剂和胶凝胶剂组成的含水炸药，常称第一代含水炸药。浆状炸药的抗水性好，爆炸威力大、安全性好。但起爆威力低，加之应用范围小，一般都不应用。水胶炸药水胶炸药通常油硝酸盐水溶剂、交联剂、粘胶剂、敏化剂等组成。水胶炸药抗水性好、炸药密度大（可达1.05~1.03g/cm3），爆炸威力强、运输和使用过程安全，又称为第二代含水炸药，但它的生产成本太高，只有特殊情况下才用。5、乳化炸药乳化炸药分岩石乳化炸药和煤矿乳化炸药等类型，它为第三代含水炸药。目前使用比较广泛。乳化炸药已有许多子列，但一般都是由硝酸盐水溶液通过乳化剂的乳化作用和敏化剂作用制成的油色水型乳胶状混合炸药。它的外观颜色有乳白色、橙黄色和灰色等。它的主要成分有硝酸盐水溶液、油色水型乳化剂，油相材料、密度调整剂和添加剂等。乳化炸药具有良好的抗水性能和爆炸性能，主要用于有水的浅孔、深孔爆破，在拆除爆破中也得到广泛应用。它的储存期为六个月。6、其他炸药（1）黑火药民用黑火药由硝酸钾（占75%）、硫磺（10%）、木炭（占15%）组成，主要用于做导火线、开采石材、石膏等。这种炸药撞击、摩擦感度很高，粉状药受撞击、摩擦很容易爆炸，对火花（或静电火星）也十分敏感。黑火药爆发点是290℃～310℃，爆力较低、易吸湿、易溶于水、在干燥环境下储存长期不变质。（2）胶质硝化甘油炸药，普通胶质硝化甘油，是一种浅黄色油状液体，受到撞击或震动就容易爆炸。硝化甘油炸药抗水性能很强，密度大（可达1.4~1.6g/cm3），爆炸威力大（爆速不小于6000m/s，爆力不小于360ml）但它的安全性差，价格贵，国内一般只用于水下爆破。2-4工业雷管工程爆破中常用的工业雷管有火雷管、电雷管和导爆管雷管等三大类。雷管属于起爆材料，是起爆炸药用的。雷管是高度危险的爆炸物品，其感度较高。生产、运输、储存和使用都必须保证安全。工业雷管按管内装药量多少，可分为8号和6号两种，号数越大，其主要装药量越多，雷管的起爆能力越强，我们现用的均为8号工业雷管。火雷管火雷管是结构最简单的一种雷管，但它是各种雷管的基本部分。火雷管有三部分组成：管壳，装药体，加强帽。其结构如图所示1——管壳；2——传火孔；3——加强帽；4——副装药体；5——主装药体；6——聚能穴。管壳常用的材料有纸、钢、铝、防锈铝、铜、覆铜钢、塑料管、管壳是圆管状，内径尺寸为6.15~6.40mm，外径约8mm.8号雷管总长40mm，6号雷管总长35mm。火雷管壳一端为开口端，供插入导火索用；另一端封闭，做成圆锥或半球面形的底，起聚能作用。加强帽加强帽由铜皮冲压成圆管状，一端开口，另一端留传火孔，孔径不小于1.9mm。装药体装药体包括副装药（起爆药）和主装药二部分，副装药全部压在加强帽内。导火索火焰首先引爆的是加强帽内的副装药体，再由副装药体引爆主装药体。副装药体是感度很高的炸药，如二硝基重氮酚等起爆药剂。副装药体装药量必须能使雷管中的主装药体完全暴轰。主装药体感度比副装药体低，但爆炸威力大，一般用太安或黑索金做主装药体。火雷管净装药量，8号雷管不小于0.6g。火雷管主要用于炮孔数较小的浅孔或裸露药包爆破，严禁在有瓦斯或矿尘爆炸危险的场所使用。目前，火雷管基本禁止使用。二、电雷管1、电雷管分类按用途分普通电雷管、煤矿许用电雷管。按通电后爆炸延期时间不同，分即发电雷管、延期电雷管。按主装药量的不同分8号、6号电雷管。2、电雷管结构它与火雷管的装药体基本一样，不同的是在管内装有点火装置。电点火装置由脚线、桥丝和引火药组成。电雷管管壳与火雷管壳材质一样，仅煤矿许用电雷管壳有限制，只准用纸、铜、覆铜钢的。电雷管脚线为聚氯乙稀绝缘的铁或铜，一般长度为2m。即发电雷管通电就立即爆炸，它的结构如图所示：1——脚线；2——管壳；3——密封塞；4——纸垫；5——线芯；6——桥丝（或引火头）；7——将强帽；8——松散副装药体；9——紧密副装药体；10——主装药体直插入式即发电雷管，它的桥丝直接插进副装药体，通电后引燃它并使之爆轰，副装药是松散的，并取消了加强帽，目前不生产了。引火头式即发电雷管，它的桥丝周围涂有引火药，靠近加强帽中心孔处，桥丝做成一个珠状头，当通电后桥丝灼热，引起引火头燃烧喷火，火焰穿过加强帽中心孔引爆副装药体随之主装药体起爆。值得说明之处，无论是使用直插式还是引火头式电雷管，在加工起爆药包或处理盲炮时，一定要记住，不可用力拉动电雷管脚线，否则会造成电雷管爆炸。延期电雷管对电雷管通电后能延迟爆炸时间，分秒延期、半秒、1/4秒、毫秒延期等。秒延期、毫秒延期电雷管结构如图示。秒延期电雷管与即发电雷管比较，仅仅是在前者的引火和加强帽之间多了一段起延时作用的精致导火索，并在管壳上加设了排气孔。这样，起爆时，引火头点燃精制导火索，导火索燃烧完毕喷出火焰，传给副装药体、主装药体引爆了雷管。毫秒电雷管又称微差电雷管，通电后延期时间以毫秒计的雷管。它与秒延期的区别在于采用了不同的延时药剂。3、电雷管性能①电阻是采用镍铬合金细丝做成桥丝，材料铁脚线电雷管全电阻不大于6.3Ω，上下限差值不大于2.0Ω，桥丝电阻上下限值不大于0.8Ω。这里必须说明，当在同一爆破网路中，应使用同厂、同批、同型号的电雷管，这在《爆破安全规程》中有明确的规定。这是因为如果不同厂，或虽同厂但不同批不同型号，可能因为桥丝材质、直径不同，虽通相同的电流，会出现一种桥丝已熔断而另一种尚未达到点火温度现象。结果会造成有的药包拒爆。②安全电流测试时当电雷管通恒定直流电5分钟内也不会爆炸的最大电流，称之为电雷管的安全电流，一般规定是0.18A。这样亦规定：导通电雷管的仪表工作电流不应超过30mA。单发发火电流一发电雷管通恒直流电上限发火电流不应大于0.45A。在爆破施工中，规定成组电雷管通过电流不应小于一般爆破直流电2A，交流电2.5A。这样就能保证电雷管能正常起爆。4、电雷管的延期时间根据通电后延期时间长短，将延期雷管划分为不同的段号，延期时间长，段号就高。一般，段号高，延期时间精密度就会降低。三、塑料导爆管这种导爆管是70年代出现的一种全新的非电起爆器材，是非电起爆系统的主体。它的应用使爆破作业在安全性上有大大的提高。塑料导爆管的结构及传爆原理其结构如图所示：从结构看，它是一种内壁涂有混合炸药粉末的高压聚乙烯塑料软管，外径2.95±0.15mm，内径为1.40±0.10mm。内壁所涂的混合炸药是：91%的奥克托金或黑索金，9%的铝粉。装药量为14~16mg/m，十分薄、均匀地喷涂在内壁上。塑料导爆管需要用击发元件起爆。起爆的击发元件有：工业雷管、导爆索、击发抢等。它的传爆原理：当击发元件作用于塑料导爆管，所激发起的冲击波在管内传播，管内炸药发生化学反应，形成一种特殊的炮轰，炮轰反应释放出的热量及时、不断地补充了沿导爆管内传播的炮轰波，这样使炮轰波能以一个恒定的速度传播，起爆非电延期雷管，再起爆炸药，完成了某处的工程爆破。塑料导爆管的性能起爆感度：工业雷管、普通导爆索、击发枪等，凡是能产生冲击波的起爆器材都可以激发塑料导爆管的炮轰。一发8号工业雷管可激发50根以上导爆管。传爆速度：1950±50m/s传爆性能：长1500~2000m的塑料导爆管或中间管内断药长度不超15cm时，均可正常传爆耐火性能：火焰不能激发塑料导爆管。抗击性能：一般机械冲击不能激发塑料导爆管抗水性能：80m深的水下放48小时，仍能正常传爆。抗电性能：能抗30KV以下的直流电。强度性能：抗拉强度，5~7kg拉力作用下不会影响塑料导爆管的传爆。总之，塑料导爆管具有传爆可靠性高、使用方便、安全性好等优点。起爆后，检查导爆管的方法：没爆的内壁呈银白色金属光泽。传爆后，这种光泽消失，变成灰暗色。现在有的厂家已生产变色，“导爆管”，没爆的淡红色，爆后暗灰色。2—5其它起爆器材导火索这是以具有一定密度的粉状或颗粒状黑火药为索芯，外面围棉纱线、塑料或纸条、沥青等材料包缠而成的图形索状起爆材料，它的结构如图所示：性能工业导火索外观上一般呈白色，外径5.5mm药芯药量7—8g/m，燃烧速度100~125s/m，喷火长度不少于40mm。它具有防潮耐水能力，在1m深、20oc常温下，在水中浸泡4小时，仍然能保持其燃速和燃烧力。使用注意普通导火索不能在有瓦斯或矿尘危险的煤矿或类似场所使用。二、导爆索它是用单质猛炸药黑索金或太安作为索芯、用棉纱线、麻纱、纤维及防潮材料包缠成索状的起爆材料。它的结构与导火索结构相当。导爆索外观颜色有红色、黑色、黄色，装药量不少于11g/m，爆速不小于6000m/s。导爆索有较好的抗水和防油性能。一般能浸泡4小时，它具有较好的传爆性能，在雷管引爆导爆索后，它可以直接引爆铵梯或乳化炸药。导爆索由于传爆噪音太大，不适合于人群多，建筑物多的地方。起爆方法及其网路工程爆破中，为了让炸药起爆，一般要用雷管给炸药一个外加能量，这样根据施加能量的方法不同，我们常用的起爆方法大致分为二大类。非电起爆法这类有火雷管起爆、导爆索起爆和导爆管起爆方法。火雷管起爆之前，要加工起爆雷管。一般用刀将点火一端的导火索切成斜面，插火雷管一端切成平面。导火索的长度一般应在1.2m以上。（目前，这种方法基本不用）导爆索起爆法是利用绑在导爆索一端的雷管爆炸，起爆导爆索，然后由它传爆，将在导爆索另一端的起爆药包起爆。对深孔爆破，一般是将导爆索一端绑上1—2卷管药。下放在孔内，然后装散药。导爆索网络的连接方式①开口网络（又叫分段并联网络）如图所示从图看，开口网络由一根主干索，若干根并联的支干索以及各深孔的引爆索组成，整个网络是开口的，各深孔中的引爆索并联在分支索上，各分支干索又并联在主干索上。主干索与分支干索或支干索与引爆索之间的连接采用搭接法比较方便。如图所示其中搭接的长度不能小于10cm，导爆索本身的接长，可采用扭接或水手结。②环形网络（又叫双向并联）环形网络是一种闭口网络、连接方法如图这种网络的特点是各个深孔或药室中的引爆索可以接受二个方向传来的炮轰波，起爆的可靠性此开口网络要可靠的多，但导爆索消耗增大。为了使引爆索能接受二个方向传来的炮轰波，引爆索与支干索和支干索与主干索之间必须采用三角连接法。如果要在导爆索起爆法中实现微差控制，可在适当位置用继爆管连接，组成微差起爆网络。导爆索起爆法一般适用于深孔、硐室及光面予裂爆破。它的优点是：1、操作技术简单；2、安全性高；3、爆速高有利传爆；4、不受炮孔数的限制。缺点是：1、成本太高（高一倍以上）；2、露天起爆噪声太大。导爆管起爆法这种方法与导爆索起爆法相似，是我们经常用的，它与导爆索不一样之处，就是末端（炮孔中）必须加雷管。导爆管起爆系统的工作原理如图所示：1—起爆雷管；2—导爆管；3—连接管；4—炮孔它的工作过程及原理：由击发雷管引起导爆雷管炮轰波传递到炮孔内的雷管起爆使炸药爆炸。导爆管起爆法的网络有几种基本形式：簇并联起爆网络（大把抓）并串联起爆网络分段并串联起爆网络。还有若干种连接法。其中值得推广、采用的接力式起爆网络如图所示3—孔外延时非电雷管段别；7、9—孔内延时非电雷管段别用簇联法绑扎导爆管时应注意几点事项：导爆管簇联时雷管应反向连接，即雷管聚能穴要与传爆方向相反；雷管聚能穴到导爆管端头的距离要不少于15cm；每束导爆管最好用2发雷管起爆，每束导爆管不要多于20根，起爆雷管最好放在每束导爆管的中间，不要过偏，并且一定要绑扎紧实。导爆管起爆系统发生个别不响（即拒爆）的原因：一是导爆管质量较差；二是导爆管连接前后，千万不能有人踩动；三是起爆网络连接不好；四是对系统的有关性能不够了解。导爆管起爆法的应用范围及特点：目前，导爆管起爆法的应用范围比较广泛，也是我们最常用的，除了在有沼气、瓦斯或矿尘爆炸危险的环境中不能采用以外，几乎在各种条件下都可以使用。它的优点是：1)、操作技术简单；2）、安全性较高，一般不受外来电影响，除非雷电直接击中它；3）成本较低；4）不受炮孔数或药室多少的限制，能做到微差控制爆破。它的缺点：1）不能在有沼气、瓦斯或矿尘爆炸危险的地点用；2）起爆前无法用仪表检查网络联接的质量；3）爆区太长或延期段数太多时，空气冲击波或地震波可能会破坏起爆网络；4）天气太寒冷且时间很长时，塑料管硬化会恶化传播性能。电雷管起爆法电雷管起爆法是由电雷管、导线和电流组成的起爆系统，利用电能首先引起电雷管内部桥丝发热，点燃引火头而使其爆炸，然后再由雷管的爆炸能量起爆炸药的起爆方法。电雷管起爆网络的连接方法主要有串联、并联、混合联等。由于我们在浅孔爆破中常用到是串联网络，在此就介绍这一种，其它仅给出网络图，不一一说明。串联网络如图串联是把电雷管脚线依次连接成一串，俗称“手拉手”。它的特点是①只要有一个雷管或接点断路，整个网络就不导通；②易于用表检测；③联线简单好操作，但要细心；④总电阻值大，流经网络内的每一发雷管的电流值相等，而且就等于网络总电流值，因此起爆电压高。其计算式①R=R0+nr+R01②i=I=U/R=U/R0+R01+nr≧I.其它网络如图并联网络混合联网络第三讲工程爆破的基本知识3—1爆破介质及其爆破效果一、概念：爆破介质就是指被爆体。根据工程需要，利用炸药能量达到工程目的实施（目标物）对象。我们遇到较多的爆破介质有岩石，还有钢筋混凝土，炉渣、硬冻土、淤泥等。由于爆破介质在内部结构构造、物理力学性质、可爆性等方面千差万别，同时爆破介质也因为成因和所处位置的变化而言差异很大，这些都给爆破施工增加很大的难度。二、特性：我们来看主要爆破介质岩石的物理力学特性。岩石按其成因可分为岩浆岩（常见的有花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、流纹岩、火山砾岩等），沉积岩（常见的有石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等），变质岩（常见的有花岗片麻岩、大理岩、板岩、石英岩、千枚岩等）。岩石的物理力学特性主要有：1、密度γ：单位体积的岩石质量；2、空隙率：岩石中空隙体积与岩石所占体积之比；3、含水率：岩石中水的含量与岩石颗粒质量之比；4、岩石的风化程度：岩石的地质内应力和外应力作用下发生破坏、疏松的程度；5、岩石波阻抗ρ·c：岩石中纵波波速与岩石密度的乘积，它反映纵波传播的阻尼作用；6、硬度：岩石抵抗工具侵入的能力；7、岩石坚固系数：（常用普氏系数，用ƒ表示）岩石抵抗外力挤压破坏的比例系数；8、可爆性：岩石在爆炸能量作用下发生破碎的难易程度。三、爆破效果爆破效果就是实施爆破后，使爆破介质（被爆体）形成的破坏形态、块度、对周围环境影响的综合结果。评价一次爆破效果的好坏，主要是评价该爆破与实施前的预期是否相符。由于爆区周围环境的不同，对爆破介质的施工方法也不同，那么，对爆破效果的控制也就不同，通常情况下，爆破效果的控制可归结为以下几个方面：爆破块度的控制通过对被爆破体的了解，确定合理的孔网参数（或药包布置），装药结构，起爆方式，实现预期的大块率、块度分配或块度大小与形状。爆堆形态的控制根据被爆体的形态和条件，以合理的爆破设计，实现爆堆形态的堆积符合施工要求，比如爆堆适宜装载，抛掷体堆积位置和抛掷体积大小受到控制。爆破后果的控制根据被爆体的情况和工程要求，以合理的爆破设计方案，实现边坡稳定、长、宽、标高到位，开挖面平整。爆破安全的控制根据爆区周边环境和被爆体的现状，以合理的爆破参数和安全警戒布置，确保人身、设备、建筑物的绝对安全。每次爆破不一定全部实现以上四种爆破效果的控制，但需要同时实现几种控制目标，以期达到爆破目的。3—2爆破作用的基本概念爆破岩石理论简介炸药在爆破体内爆炸，形成对周围介质的作用称为爆破作用。在药包作用下，被爆体的破碎作用过程是非常复杂的。至今，人们对于岩石爆破破坏机理仍然了解得还是非常不够，只能通过理想的实验现象来解释。由于药包爆炸时产生的主要能量是高温、高压、爆炸气体和冲击波，因此人们在实验分析的基础上提出了三种爆破作用破坏理论：第一种认为是：岩石破碎是由于高温、高压、爆轰气体膨胀作功的结果，即炮轰气体压力作用破坏理论。第二种认为是：应力波反射作用破坏理论。第三种是综合了以上二种理论，爆破工程界的大多数人士认为的是：应力波与爆轰气体只能是共同存在，密切相关和相互加强的。他们分别在不同阶段，不同条件下发挥各自不同的重要作用破坏岩石。炸药爆炸时介质的破坏，首先是爆炸应力波的作用，然后是爆轰气体的准静态压力作用。以上就是爆破破岩理论的一点介绍。二、爆破的内部作用当药包埋置在地表以下较深处爆炸时，药包的爆炸作用只局限在地表以下，在地表没有显现出爆破痕迹，这种条件下的爆破作用叫做内部作用，按岩石被破坏的特征，可将内部作用爆破范围内的岩石划分为3个圈。如图所示（1）压缩圈又叫粉碎圈，在这个圈内，岩石在接受到药包爆炸的巨大压力和高温作用，如果岩石是软岩或硬土（称可塑的），就会被压缩成空腔；如果是弹脆性就会被粉碎。在这个圈内，由于岩石遭受到压缩或粉碎性破坏，能量消耗很大，爆破作用力急剧减小，压缩圈的半径一般在药包半径的4~7倍之间。如按Ф115mm的孔内药室计算，压缩半径约在0.6m左右。图示：（2）破裂圈围绕在压缩圈以外的一圈岩石，虽然受到爆炸，作用力要比压缩圈的岩石小的多，但岩石受到结构性破坏，生成纵横交错的裂隙，岩体被割裂成块，这个范围叫做破裂圈，破裂圈的范围大约是药包半径的120~150倍，按Ф115mm的孔内药室计算，破裂半径约在15m左右。（3）震动圈在破裂圈以外的范围内，爆破作用已衰减到不能使岩石的结构产生破坏，而只能引起岩石颗粒产生弹性震动，这一圈叫震动圈。震动圈的范围很大，直到爆破作用力完全被岩石所吸收时为止。三、爆破作用的外部作用当药包埋置深度不大，接近地表时，药包爆破除了使岩石破裂和震动外，被破裂的岩石块由于碎胀而在地表隆起，或被抛离地表并形成一个爆破坑——这就是爆破漏斗，爆破作用已显现在地表，这种情况叫做爆破的外部作用。绝大多数的工程爆破都是属于这种爆破作用，有关爆破外部作用术语分述如下。自由面自由面又叫临空面，通常是指被爆岩石与空气的交界面，也是对爆破作用能产生影响并能使爆炸后的岩石发生移动的岩面。自由面的数目、自由面的大小、自由面与炮孔的夹角以及自由面的相对位置等，都会对爆破作用产生不同程度的影响。自由面越多，爆破破岩越容易，爆破效果也越好。当岩石性能、炸药量相同时，随着自由面的增多，炸药单耗将明显降低。一般来说，随着自由面面积的增加，岩石爆破夹制作用将变小，这有利于岩石的爆破。图a、b炮孔垂直于自由面时，爆破效果最差，如图a；当其他条件不变时，炮孔与自由面的夹角越小，爆破效果将越好，。如图b；当炮孔方向与自由面平行时，爆破效果最好。图c最小抵抗线与底盘抵抗线最小抵抗线是指爆破时岩石产生抵抗力（阻力）最小的方向，工程爆破中，通常将药包中心或重心受到最近自由面最短距离称为最小抵抗线，一般常用W表示。最小抵抗线代表了爆破时岩石阻力最小的方向，所以在这个方向上岩石运动速度最高，爆破作用最集中，可以说最小抵线那一面是爆破作用的主导方向，也是岩石移动的主导方向，这是一个十分重要的参数。底盘抵抗线是指台阶炮孔爆破时，坡地线与炮孔中心线之间的水平距离，它是决定前排炮孔装药量及爆破时有无根底的重要参数。爆破漏斗爆破漏斗由下列要素组成，如图所示：r——爆破漏斗半径；w——最小抵抗线；R——漏斗破裂半径；p——漏斗可见深度；θ——漏斗张开角。①爆破漏斗半径r：表示爆破在自由面上范围的大小；②最小抵抗线：在自由面为水平的情况下，它近似于药包的埋置深度；③漏斗破裂半径R：爆破漏斗的侧向边线长，表示爆破作用在自由面以下的破坏范围；④漏斗可见深度P：药包爆破后，一部分岩块被抛掷到漏斗以外，一部分又回落到漏斗内，形成一个可见漏斗。从自由面到漏斗内岩石块堆积表面的最大深度，就叫漏斗可见深度；⑤漏斗张开角θ：爆破漏斗的锥角，它表示漏斗的张开程度。爆破作用指数及爆破漏斗的分类当岩石的性质及爆破条件一定，当装药量不变，仅仅改变药包的埋置深度；或者药包埋置深度固定不变而改变装药量的多少时，我们就可以发现爆破漏斗的尺寸和爆破作用性质会发生变化。这种变化可用爆破漏斗半径r与最小抵抗线w的比值来表示，用n=r/w来表示，这个比值称为爆破作用指数。当n发生变化时，爆破作用性质，爆破漏斗的大小，破碎岩石块的抛掷量和抛掷距离都将发生变化。所以，根据n值的不同，可将爆破作用性质和爆破漏斗进行如下分类，如图所示：a是标准抛掷爆破漏斗。当爆破作用指数n=1时，药包爆破后即可形成标准抛掷爆破漏斗。这时，漏斗中的岩石不仅全部被破碎，而且有相当数量的岩块被抛掷到漏斗以外，出现明显的漏斗坑，漏斗半径r等于最小抵抗线，漏斗张开角θ=90°，形成这种抛掷漏斗的爆破作用，称为标准抛掷爆破。b是加强抛掷爆破漏斗。当1＜n＜3时，药包爆破后漏斗中的大部分岩石将被抛掷到漏斗以外，所形成的漏斗半径r大于最小抵抗线，漏斗张开角θ也大于90°，这种漏斗称为加强抛掷爆破漏斗，形成这种漏斗的爆破作用叫做加强抛掷爆破。C是减弱抛掷爆破漏斗。当0.75＜n＜1时，药包爆破后所形成的漏斗的底圆半径r小于最小抵抗线，漏斗张开角θ也小于90°，漏斗范围的岩石被破坏，而且有少部分岩块被抛掷到漏斗以外，出现深度不大的漏斗坑。这种漏斗称为减弱抛掷漏斗，或叫加强松动爆破漏斗，它的爆破作用叫做减弱抛掷漏斗或加强松动爆破。d这是松动爆破漏斗。当爆破作用指数0.4＜n＜0.75时，药包爆破后，只是使漏斗范围内的岩石被破坏，基本上没有抛掷作用，在水平地面上只看到鼓包现象，而看不到前面说到的直观的爆破漏斗。对这样的漏斗，我们称它为松动爆破漏斗，其爆破作用叫做松动爆破。松动爆破由于装药量较小，爆堆比较集中，几乎不产生飞石。因此在工程爆破中，使用比较广泛，我们现在所进行的爆破基本都是按爆破作用指数n的比值来确定后，再去选定相关爆破参数，达到预期工程爆破目的。3—3确定工程爆破效果的主要因素前面讲到了对爆破效果的控制问题，实践中影响爆破效果的因素很多，除了要看被爆体的基本条件，还要确定下列主要影响因素。炸药性能炸药是实现爆炸的基本材料。炸药的性能直接影响爆轰气体冲击波的产生，它是一个十分重要因素。炸药爆速我们知道爆轰波是在炸药内部的传播速度，如果爆速越大，那么炸药的爆轰压力越大，作用在孔壁上的爆压也越大，它对岩石的胀裂、推移、抛掷作用张力越大。爆轰气体产物的体积它的大小对岩石破坏力的强烈程度不一样，爆轰气体产物的体积越大，对岩石破坏强度越大。装药密度它的多少影响炸药的爆速，影响炸药性能的发挥。装药结构不同的装药结构可以改变炸药的爆炸性能，因此它能引起爆破作用的变化。药包的几何形状我们在实践中常用的药包形状有集中药包和延长药包两类。其中条形药包和柱状药包都是延长药包。通常延长药包的长度与药包的长度与药包直径比不小于15~20。集中药包又叫球形药包，长度与直径比不超过6倍。一般，延长药包比球形药包的爆炸能量在岩体分布要均匀些，破岩的块度也相对均匀。间隔装药这种装药结构可以延长爆破作用时间，合理分配炸药能量，改善爆破效果。在预裂、光面爆破中，如果采用轴向不耦合空气间隔装药结构，就能起到保护孔壁或边坡的作用。爆破参数及工艺主要是指单位炸药消耗量（简称炸药单耗）、装药量、孔网参数、最小抵抗线等。爆破参数确定是否合理，将直接影响爆破效果。比如说，当炸药单耗和装药量确定后，药包间距与最小抵抗线之间的比值就有着非常重要的作用。比值过小，爆破时岩体容易沿炮孔连线方向产生破裂，最小抵抗线方向的岩石都得不到充分破碎，从而产生大块，甚至造成欠挖，出现岩坎或根底；比值过大时，则可能使炮孔之间的岩石爆不下来，也出现岩坎。爆破工艺主要主要是指装药和填塞施工。装药时，起爆药包能量是否足够，炸药是否到预定的位置，是否连续；填塞时，填塞材质的质量，填塞长度是否满足设计要求等，都对爆破效果产生重要的影响。这些问题将在下一讲中再讲。第四讲爆破工程施工作业(几种类型简介)作为一支爆破队伍，在施工作业中，最重要的一条原则是：施工作业的条理性、准确性、安全性和可靠性。每一项爆破工程都离不开所有参加人员在作业时的精心施工、认真操作。为了保障施工安全，能够取得良好的爆破效果，要求参加作业的各种人员都应该事先掌握施工作业的操作要领、了解注意事项，严格遵守国家《爆破安全规程》、《民用爆炸物品安全管理条例》的各项有关规定，做到安全可靠，万无一失。4—1钻机钻具一、钻孔分类为了提高炸药爆炸能量的利用率及爆破效果，一般都在被爆岩石上钻孔，然后装药爆破。钻孔工作在很大程度上决定爆破工程的速度及成本。钻孔主要借助于钻孔机械及钻具而形成。根据采用的机具及破岩过程的特点，可分成冲击转动式、回转冲击式和回转式钻孔。按照炮孔直径和孔深的不同来划分。浅孔：孔径小于50mm，孔深不超过5m的，称之浅孔；深孔：孔径在50~70mm，孔深在5~15m，称之中深孔；深孔：孔径大于80mm。孔深大于12m。称之深孔。二、钻孔机具1、浅孔钻孔主要采用冲击转动式钻孔法。这种机具目前较多。从使用动力上，有风动，液压、内燃、电动等。目前我们常用的是轻型风动凿岩机。现以YT—23（7655型）为例，对其构造工作原理使用做些介绍。主要构造件1——棘轮；2——棘爪；3——螺旋棒；4——活塞柄；5——转动套筒；6——针套；7——针杆；8——针头②原理及使用7655凿岩机的冲击配气机构是由活塞、气缸、导向套及配气装置而成，这种配气机构是利用阀两面的压力差来推动阀运动，以便使活塞在气缸中作往复运动，并冲击钎尾来完成钎头的冲击。转钎机构是由棘轮、棘爪、螺旋棒、转动套、钎尾套等组成。棘轮具有单方向间歇旋转特性。当活塞冲击时，利用螺旋母的作用，带动螺旋棒沿箭头方向转动一定的角度。此时棘爪处于顺齿位置，它可压缩弹簧随螺旋棒转动，使活塞作直线冲击。在活塞回程时，由于棘爪处于逆齿位置，螺旋棒被棘爪卡住不能转动，这时由于螺旋母的作用，返使活塞沿螺旋棒上的螺旋转动后退，从而带动转动套，钎套和钎子的转动不是连续性的，期间由于风压作用将岩粉吹出孔外（一般用水针即风水联动机构将岩粉冲洗出孔）。7655凿岩机冲击频率比较高，一般为1800~3500次/分钟。一般为防止各运动器件因摩擦发热损坏，因此要求必须及时注油润滑，7655凿岩机一般还配带气腿，即防止机体的反冲现象，还可以支撑凿岩机向上下钻孔。表凿岩机技术性能YT-237655重量kg全长mm活塞行程mm冲击能J扭矩N·m冲击频率H2耗气量L/S气退推力N2462860591535601570注：工作气压为0.5Mpa浅孔钻孔的钻具主要是钎杆、钎头。钎头一般镶有硬质合金凿刃、有一字形和十字形，直径一般是38.43mm，钎头可修磨。钎杆一般主要使用断面为六角形状，直径为38.32mm，长度从0.5~5m不等。2、中深孔钻具在工程爆破中主要采用的是潜孔式凿岩。我们目前使用的是轻型潜孔钻机，它的主要结构如图所示。回转供风系统推进调后系统钻杆冲击器钻头潜孔钻钻孔原理与破岩过程特征：它工作时，其推进调压机构使钻具连续推进，并施加一定的轴向压力于钻头，从而保证钻头能够始终压紧孔底岩石，冲击器在压气的作用下，使活塞不断地冲击着钻头完成对岩石的冲击破碎，回转机构（风马达和减速箱）使钻具连续回转，避免钻头重复打击在相同的凿痕上，并对孔底岩石产生刮削作用。废气从供风系统进入径中空钻杆直孔孔底，把破碎的岩粉从钻杆以上，潜孔钻破岩过程的特征是冲击能作功，它属于冲击—回转式凿岩方法。4—2露天钻孔爆破这种爆破是我们工程爆破主要基本作业之一。它是在露天条件下，采用钻孔设备，对被爆体以一定方式、一定尺寸布置炮孔，把炸药放置在恰当位置，然后按照一定的起爆顺序进行爆破，实现破碎，抛掷等目标。随着钻孔设备和装载设备的不断改进，爆破技术的不断完善和爆破器材的日益发展，露天钻孔爆破的应用越来越广泛，在经济建设中起到越来越重要的作用。浅孔爆破前面已经把浅孔爆破定义是孔径小于50mm，孔深小于5m的爆破。它在工程爆破中比较早采用，在现代爆破施工中，仍然有着广泛的应用范围。比如在露天小台阶采石（或采矿）、开山修路、挖沟、桥涵基础、清刷岩体边坡和处理孤石、危石，在城市、或厂区矿区内拆除建筑构造物等，都广泛采用着浅孔爆破法。浅孔爆破的主要施工工序有布钻孔、装药、填塞、连线、警戒、起爆、检查等。布钻孔这一环节十分重要，因此必须由现场技术员（或经验十分丰富的老爆破员）操作。选对、布好钻后，爆破员就要按照设计进行钻孔作业。钻孔一分为垂直孔和水平孔（或接近水平的倾斜孔）两种。但在实际中倾斜孔作业比较困难，很少采用。作业时应注意以下几个问题：图：平面图示剖面图示通过技术交底要使每个作业人员都清楚爆破的范围、钻孔方向、孔距、排距和深度等参数，边缘部分炮孔药包的最小抵抗线，钻孔中注意问题比如遇到黄泥夹馅，岩层硬弱、厚薄等。一般地说，老爆破员或老凿岩工现场经验都十分丰富；按钻孔深度事先就要备好钎杆，最好成组备用，还有钎头；在钻水平孔或靠近边坡施工时，一定要清理好边坡上的浮石，保证施工安全；对炮孔位的周边要认真清理浮石、碎石渣等，最好见硬面，避免开口不便或出现卡钻、堵孔现象；爆区边缘部分钻孔之前，一定要再测量最小抵抗线的大小，当发现抵抗线与设计（或说布孔点）相差在10%以上时，要调整钻孔的位置、方向和孔深；每个炮孔在开钻前要让开口位置合理，与相邻四周炮孔的距离应保证孔距和排距的要求，避免炮孔的距离过大或过小，发现位置不合理要及时纠正；当个别炮孔布在岩体倾斜面上，为保证开口，应该尽量让钎杆和岩石表面垂直或用钎杆引出开口，保证孔口在预定位置上；一般开口钻深100mm以上后，要及时调整凿岩机或人员的占位，保证钻机角度符合设计要求，要防止出现孔口的弯曲段，不利于装药；每个炮孔钻完后，要马上用压缩风吹出孔内碎渣，保证孔深和装药作业的顺利；取出炮孔内的钎杆及吹风后，应该用编织物、草把等，把孔口堵塞，防止出现碎渣等物堵孔现象。装药准备工作浅孔爆破装药前准备工作大致可以按以下步骤进行a、把应用的雷管（非电或电管）按孔发到孔边，值得注意的是：如果分段的雷管一定按设计发放到位；b、再检查孔距、排距和前排孔的抵抗线（含底盘抵抗线和最小抵抗线），以保证核实调整或装药量的准确；c、用炮棍插入孔内，检查孔内的积水及孔深；d、清理孔内积水或碎渣，可用压缩风吹出。装药当孔内积水是多半或满灌时，可用乳化油φ32改性炸药。如果孔内干爽时，一般用散状或管状的2#岩石改性炸药。可先用半管散药进孔，后将起爆雷管放置孔内，此时雷管已在管状药包内，接则着就可以往孔内倒药或放管药，直到适量的药装完，同时要边装边用炮棍轻轻捣实。装药的注意事项a、在采用导火索起爆时，导火索插入雷管口后，一定要用胶布缠紧固定，不准用其它固定办法；b、装药时要防止药包与雷管脱离避免引起拒爆；c、孔内装进起爆药包后，严禁用力捣压、拉扯，防止早爆或将电雷管脚线或非电导爆管拉断，造成拒爆；d、药时要保证炸药的连续性，不能有“断条”现象，避免影响炮轰波的传递。E、装药密度要适中，合理的炸药密度能增加爆炸威力，但是装药太实，增大密度反而会影响炸药的起爆感度，甚至会出现拒爆。3、填塞浅孔填塞是很重要的工序，填塞好了可以使炸药爆炸完全，改善爆破效果，防止冲炮，减少飞石、降低噪声等。一般常用的填塞材料有沙、细土或岩粉，绝不允许用草或石头填塞。填塞时一边倒填塞料，一边要用炮棍捣实。浅孔爆破用较长的字数进行了描述，是因为它能在工程爆破中得以长期、广泛的应用，又因为它是其它爆破法的基础。浅孔爆破的特点及不足之处见下表。优点优点（或特点）机械操作简单，使用方法灵活；对于不同的爆破目的和工程需要，容易通过调整炮孔位置及装药量的方法，控制爆破岩石块度和破岩范围；每一次爆破规程较小，装药量少，对周围环境产生的爆破有害效应较小。缺点接卸化程度较低，工人劳动强度大，生产率低；爆破作业频繁，爆破安全管理量较大。二、药壶爆破药壶爆破是炮孔底部用少量炸药分多次把孔底扩大成壶状空腔，使其增加装药量，扩大爆破规模，增强抛掷效果，克服台阶底板阻力的爆破方法。药壶爆破按布孔形式有垂直孔、水平孔两种；按孔径与孔深不同、有浅孔、深孔药壶爆破。药壶爆破属于集中药包。要与钻孔爆破相比，药壶爆破有以下特点：钻孔工程量小，装药量较多，一次爆破量大，爆破效率高。但它有不足之处，扩壶施工困难、作业时间长。药壶爆破法主要的施工工序是扩大药壶。扩壶的原则是少药多爆，逐渐将孔底扩大成具有一定容易的药壶。在扩壶过程，不能用药量过大，这样容易把孔壁炸塌。如图示：扩壶的药量扩壶要进行多次爆破，一般第一次扩壶药量约50~100g，以后按扩壶次序成倍增加，大致按下述比例增加炸药量。（设某一次扩壶装药量的基数为1）二次扩壶1:2，三次扩壶1：2：4，四次扩壶1：2：4：8……扩壶操作工艺和注意问题扩壶前，把孔口周边清除干净，选好50m之外的避炮点；每次扩壶前应先用炮棍测量孔深，是否卡孔，孔壁是否错位等现象，保证扩壶药包能顺利落入孔底；当孔深超过5m时，必须用非电导管起爆；扩壶两次作业间隔时间应大于15分钟，使药壶内温度降到40。C以下，值得说明的是：一般扩壶的岩石应是中硬程度，坚硬的做不了。一是太困难，二是多次扩壶炮孔容易损坏；再、炮孔不应选在岩石破碎裂隙发育的位置，还要注意岩体层面的方向，减少出现塌孔的现象。三、沟槽基坑爆破这种爆破方式，也是我们经常碰到的，水、电、器、照明管线、工业民用建构筑物基础的开挖遇有岩石，就要爆破，沟槽基坑爆破断面通常都比较小，爆破夹制作用较大，炸药单耗较高。沟槽基坑爆破一般根据沟槽基坑断面的大小形状和周围环境布置爆破参数和装药参数，它的技术要求较高一些。1、钻孔要求和注意问题沟槽基坑爆破按工程要求分为浅孔和深孔爆破，对其相应的条件进行钻爆作业。由于这类爆破跑都要特殊性，钻孔前应注意一下几点：a、事先必须充分了解沟槽基坑的规格尺寸，因为这类爆破往往是为安装管道、电缆、建构筑物基础等要求而开挖。为保证购彩、基坑爆破后能满足安装施工要求，例如沟槽基坑底部长度、宽度、中心线位置等参数，在钻孔时一定要保证这些尺寸满足设计要求，才能出现任何欠挖。b、钻孔时一般从沟槽基坑的开口（或已开挖）处开始，以保证钻孔的孔距、排距、倾角等参数满足爆破要求。当多个钻机同时作业时，应事先放好线给出准确位置。c、为保证施工及爆破效果，沟槽基坑中部必须钻孔垂直。当侧壁要求比较光滑时，边缘炮孔要求朝向中线，如图：钻孔示意a——横剖面图；b——平面图d、孔位可调整的范围比一般爆破要小，尤其是边孔只能沿沟槽基坑的放线界内移动，不能调整到设计边界以外；e、由于沟槽基坑开挖后，一般都要求底部的承载力、平整度，因此钻孔超深应严格按照设计要求作业，不允许有任何原因增减孔深。f、对沟槽基坑有较大水时钻孔爆破作业一般是降水、采用防水炸药等措施。药作业沟槽基坑爆破中的装药作业与一般爆破相似，可以参照相应的操作要求实施，需要注意有几个问题。要求较严格，装药前应验收所有炮孔，将孔内的岩渣及水清理干净；装药前应分清边缘孔和中间孔，根据不同的炮孔装入不同段别的雷管及药量；一般沟槽基坑的起爆只有1个自由面，为保证爆破效果，应该尽量创造侧向自由面或采用中间先起爆，微差间隔时间大些，再起爆边缘的办法；当炮孔中需要分层装药时，一般是上面的药包先起爆，下面的药包后起爆。四、深孔爆破通常把孔径大于50mm，孔深大于5m的钻孔称为深孔。深孔爆破一般是在台阶上或事先平整的场地上进行钻孔作业，并在深孔中装入柱状药包进行爆破。深孔爆破法在石方爆破工程中占有重要地位，它在露天开采工程（如露天矿山的剥离和采矿）、山体场地平整、公路和铁路路堑开挖、水电闸坝基构筑、港口建设等，在地下开采工程（如地下深孔采矿、大型硐室开挖、深孔成井）都得到广泛的应用。露天深孔爆破的炮孔形式一般分为垂直孔、倾斜孔和水平孔三种，炮孔布孔形式有三角形、正方形和矩形。以下我们主要讨论台阶深孔爆破施工。台阶深孔爆破典型布孔形式及主要参数如图：孔距，b—排距，w—最小抵抗线，h—超深，B—眉线距离，LT—填塞长度，Lq—装药高度，Wa—底盘抵抗线布孔一般现场技术人员要依据实际做出爆破设计书，布孔时应由现场技术人员与有经验的爆破员去实施，并根据现场实际情况适当调整孔网参数，参数调整幅度不超过10%。布孔原则：置要尽量避免布置在岩石松动、节理裂隙发育或岩性变化很大的地方；特别注意底盘抵抗线过大的地方，要去看现场，根据不同情况，分别采取加密炮孔或对底部采用密度大、威力高的炸药等方式，避免产生根底以及出现“面板”现象；同时也要防止因前排炮孔抵抗线过小出现爆破飞石事故；要注意地形标高的变化，适当调整钻孔深度，保证下部作业平台的标高基本一致；布孔位置必须用明显、不易挪离的标识给出。钻孔钻机操作工人必须按布孔位置钻孔，并对每个孔位提供书面准确的孔深、角度数据。在作业前还应把炮孔边的浮石等杂物清理。如果前排钻孔的孔边距太小，换接钻杆有困难（或临近边坡不安全）时应向工程技术人员提出调整孔位和倾角。对于孔口岩石破碎不稳固段，应在钻孔过程中采用泥浆进行护壁，一是避免孔口形成喇叭状容易影响钻渣冲出；二是在钻孔、装药过程中防止孔口破碎岩石掉落孔内，造成堵孔。泥浆护壁的操作程序是：炮孔钻凿2—3m；在孔口堆放一定量的含水粘黄泥；用钻杆上下移动，将黄泥带入孔内并侵入破碎缝内；检查护壁是否达到要求。对每个孔停钻前要让钻杆上下移动，尽可能将岩粉吹出孔外，保证钻孔深度，提高钻孔的利用率。验孔炮孔全部钻完后应予验收，主要内容：检查炮孔深度和孔网参数；复核前排各炮孔的抵抗线；查看孔内是否有水。因此，钻完孔后应立即将孔口用编织袋等物堵塞好是，防止雨水或岩清等进入孔内。验孔过程中，如果发现堵孔、孔深不够，应及时进行补钻或透孔。全部钻孔结束后，测量人员要及时给出钻孔平面图，标明孔深、孔距、排距。装药装药前应对第一排各孔的最小抵抗线进行测定，对形成反坡或有大裂隙的部位应该考虑调整装药或间隔填塞。对底盘抵抗线过大的部位，应进行清理，使其符合设计要求；爆破员应按设计规定进行操作，不能自行增减药量；此时，爆破员还要先核对孔深、再核对每孔的装药量，一般用炮绳方法。要清理炮孔口附近的浮渣、石块；要核对毫秒雷管的段别，完成上述工作后，就可以装药；现行的装药起爆药包放置位置有三种形式，第一种是孔口起爆，又叫正向起爆，一般不用；第二种是反向起爆，就是在孔底放置起爆药包；第三种是将两个起爆药包均匀地放置在炸药里，即在炮孔装药部位的1/4、3/4两处。一般都采用这种起爆药包办法，它的特点是安全、可靠、能保证顺畅起爆。装药过程中应该注意事项：对结块的散状岩石炸药入孔前必须用炮棍敲碎，不许用铁器；对小袋乳化炸药入孔前必须整理顺直，不能有压扁现象，防止被卡在炮孔内；根据装入炮孔内炸药量，及时用“炮绳”测定装药长度，如果发现装药位置偏差很大时要立即停止装药，一般出现这种现象，炸药已经漏到其它地方。遇到这种情况，必须分析适当处理好；装药速度不宜过快，特别对有是水的孔装药，速度一定要慢，保证乳化炸药顺利沉入孔底；放置起爆药包时，雷管脚线一定要顺直，轻轻拉紧并贴在孔壁一侧，这样可避免脚线产生死弯、拆断等；装药后，雷管脚线一定固定好，防止掉入孔内。堵塞堵塞前，要用炮绳上的刻度校核堵塞长度是否满足设计要求，堵塞长度偏大时要补药，堵塞长度不足时，应将多余炸药取出或降低装药高度。堵塞时，一般用粘土，粗沙或岩粉最好，一般要慢慢把填入料放入孔内，填到300~500mm时用木制炮棍检查一下，然后轻轻捣实。重复上述作业，直至到孔口算完成填塞。填塞作业时要注意：填塞材料中不能有碎石块和易燃物；当孔内有水时，必须用粗沙或岩粉填塞，不能用土，防止孔内形成悬空，达不到一定的密实程度；填塞时必须防止导线或雷管脚线被砸断、碰破。4—3隧道爆破井巷分隧道（交通隧道、地