工程爆破课件

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论1主要内容第一章炸药爆炸基本理论1.1基本概念

1.2炸药化学反应基本形式1.3炸药氧平衡与反应产物1.4炸药热化学参数1.5炸药感度1.6炸药起爆1.7炸药爆轰理论1.8炸药爆炸性能：本章思考题2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论2第一节基本概念物理爆炸（不发生化学变化

）

核爆炸（核裂变或核聚变

）

化学爆炸（有新的物质生成

）

（explosive）：

在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出能量，生成气体产物，显示爆炸效应（explosiveeffect）的化合物或混合物。

爆炸的分类：炸药2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论3化学爆炸三要素1反应的放热性

炸药爆炸必须的能源3反应中生成大量气体产物

炸药爆炸对外做功的媒介2反应过程的高速度爆炸反应区别一般化学反应的重要标志2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论4铝热剂反应

2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe+828kJ

尽管反应非常迅速，且放出很多的热量，反应放出的热量足以把反应产物加热到3000K，但终究由于没有气体产物生成，没有把热能转变为机械能的媒介，无法对外做功，所以不具有爆炸性。★★2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论5第二节炸药化学反应基本形式

爆炸速度增长到稳定爆速（stationarydetonationvelocity）的最大值，以每秒数千米的最大稳定速度进行的反应过程。

反映炸药的化学安定性A缓慢分解

炸药以每秒数百米至数千米的高速进行爆炸反应C爆炸与爆轰

对爆破材料的安全生产,加工,运输保管以及过期变质炸药的销毁都很有必要B燃烧与爆燃爆轰2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论6第三节炸药氧平衡与反应产物炸药内含氧量与所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之间的差值称为氧平衡。

氧平衡用每克炸药中剩余或不足氧量的克数或质量分数来表示。炸药的氧平衡（Oxygenbalance）2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论7氧平衡的计算令炸药的通式：

CaHbNcOd则氧平衡的计算式：式中炸药的氧平衡；炸药的摩尔质量（g/mol）；氧的摩尔质量（g/mol）162023/11/12第一章炸药爆炸基本理论8混合炸药氧平衡的计算计算公式：或者式中

、分别为第i组分的质量分数和氧平衡值

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论9氧平衡的三种类型正氧平衡零氧平衡负氧平衡Qb>0Qb=0Qb<02023/11/12第一章炸药爆炸基本理论10混合炸药配方计算含两种成分的混合炸药配比：设x、y分别为炸药中氧化剂和可燃剂的配比，Qx、Qy、Qb分别为这两种成分和混合后氧平衡值，则有：2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论11

例：

用硝酸铵、TNT和木粉配制零氧平衡的岩石炸药，试求出其取值范围并选定一组配方。解：设1单位质量炸药中含硝酸铵为x，TNT为y，木粉为z。已知各组中的氧平衡（查表）：硝酸铵20%，TNT-74%，木粉-138%，按零氧平衡配制时应有：三种成分的取值范围为:硝酸铵,TNT木粉可取TNT含量y=10%，代入上方程组解得：

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论12爆轰产物与有毒气体

（1）爆轰产物

：炸药爆轰时，化学反应区反应终了瞬间的化学反应产物。它是计算爆轰反应热效应的依据。

（2）爆炸产物

：

爆轰产物的进一步膨胀，或同外界空气、岩石等其他物质相互作用，发生新的反应、生成的新的产物。（3）有毒气体：

CO、

H2S、SO2和氮氧化物

在计算有毒气体总量时，应将其他气体折算成CO含量；其中氮氧化物的毒性系数为6.5，SO2、H2S的毒性系数为2.5。2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论13影响有毒气体生成量的主要因素

A炸药的氧平衡

B化学反应的完全程度C炸药外壳为涂蜡纸壳

D爆破岩石内含硫

生成H2S、SO2等有毒气体

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论14第四节炸药热化学参数

爆炸压力爆温爆热爆容

1kg炸药爆炸生成气体产物换算为标准状态下的体积称为爆容（specificvolume）(单位:L/kg)。爆容越大，炸药做功能力越强。

单位质量炸药爆炸时所释放的热量称为爆热

（explosionheat）(单位:J/kg或kJ/kg)。爆炸瞬间固体炸药变成气体产物，这些产物来不及膨胀，爆炸已经结束，因而可以认为爆炸过程是定容过程。(explosiontemperature)指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。（explosionpressure）指当爆炸结束，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压值。也有人将其定义为炮孔中装药爆炸完了瞬间炮孔壁上的压力，故又称为炮孔压力。

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论15第五节炸药感度

感度（sensitivity）指在外界能量的作用下，炸药发生爆炸的难易程度。

起爆感度感度

炸药对不同形式的外界能量作用所表现的感度是不一样的。故不能简单地以炸药对某种起爆能的感度等效地衡量它对另一种起爆能的感度。冲击波感度热感度静电感度火焰感度摩擦感度撞击感度其他感度（sensitivitytoinitiation）(sensitivitytoshockwave）（electrostaticsensitivity）（sensitivitytoflame）（sensitivitytofriction）（sensitivitytoimpact）（sensitivitytoheat）2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论16热感度和机械感度热感度（sensitivitytoheat）是指在热的作用下,炸药发生爆炸的难易程度。

热感度通常用爆发点（ignitionpoint）来表示.热作用的方式主要有两种：均匀加热、火焰点火。

机械感度（1）撞击感度（2）摩擦感度（sensitivitytoimpact）在机械撞击的作用下，炸药发生爆炸的难易程度称为炸药的撞击感度。（sensitivitytofriction）在机械摩擦的作用下，炸药发生爆炸的难易程度称为炸药的摩擦感度。2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论17炸药的起爆感度起爆感度（sensitivitytoinitiation）

炸药的起爆感度是指在其他炸药（起爆药、起爆具等）的爆炸作用下，猛炸药发生爆轰的难易程度。凡能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有雷管感度；

凡不能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不具有雷管感度。2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论18炸药的殉爆殉爆（sympatheticdetonation）殉爆是指炸药（主发药包）发生爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药（被发药包）爆炸的现象殉爆距离是指主发药包爆炸时一定引爆被发药包的两药包间的最大距离。殉爆距离（transmissiondistance）炸药的殉爆能力用殉爆距离表示，单位一般为cm确定炸药生产房间的安全距离（safetydistance），为厂房设计提供基本数据；改进工业炸药的性质，提高在工程爆破时起爆或传爆的可靠性。在采用炮孔法进行爆破工作时，为保证相邻药卷完全殉爆，对药卷之间的殉爆距离有一定要求。装药时，应尽可能使相邻药卷紧密接触，防止岩粉或碎石等惰性物质将药卷隔开。因有惰性介质时，殉爆距离将明显减小。研究殉爆的目的：2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论19殉爆距离的测定2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论20影响殉爆距离的因素

ABC装药密度

药包外壳和连接方式药量和药径

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论21影响炸药感度因素

影响炸药感度的因素

1炸药温度的影响2炸药物理状态与晶体形态的影响3炸药颗粒度的影响5附加物的影响4装药密度的影响2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论22第六节炸药起爆炸药爆炸的能栅图2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论23热点起爆理论

热点学说认为：炸药在受到机械作用时，绝大部分的机械能量首先转化为热能。由于机械作用不可能是均匀的，因此，热能不是作用在整个炸药上，而只是集中在炸药的局部范围内，并形成热点。在热点处的炸药首先发生热分解，同时放出热量，放出的热量又促使炸药的分解速度迅速增加。如果炸药中形成热点的数目足够多，且尺寸又足够大，热点的温度升高到爆发点后，炸药便在这些点被激发并发生爆炸，最后引起部分炸药乃至整个炸药的爆炸。热点起爆理论又称热点学说

热点形成的原因:（1）炸药内部的空气间隙或者微小气泡等在机械作用下受到了绝热压缩；（2）受磨擦作用后，在炸药的颗粒之间、炸药与杂质之间以及炸药与容器内壁之间出现的局部加热；（3）炸药由于黏滞性流动而产生的热点。热点起爆理论2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论24第七节炸药爆轰理论

波扰动在介质中的传播称为波。物质在外界的作用下状态参数会发生一定的变化，物质局部状态的变化称为扰动

稀疏波压缩波受扰动后波阵面上介质的压力、密度均增大的波称为压缩波。受扰动后波阵面上介质的压力、密度均减小的波称为稀疏波或膨胀波。（pressurewave）（expansionwave）2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论25冲击波的形成冲击波（shockwave）

冲击波是一种在介质中以超声速传播的并具有压力突然跃升然后慢慢下降特征的一种高强度压缩波。

冲击波形成原理示意图

R—活塞与气体的界面A—各个瞬时的波阵面；P—管中空气压力2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论26冲击波基本方程

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论27冲击波特征1）冲击波的波速对未扰动介质而言是超音速的。2）冲击波的波速对波后介质而言是亚音速的。3）冲击波的波速与波的强度有关。由于稀疏波的侵蚀和不可逆的能量损耗，其强度和对应的波速将随传播距离增加而衰减。传播一定距离后，冲击波就会蜕变为压缩波，最终衰减为音波。4）冲击波波阵面上的介质状态参数（速度、压力、密度、温度）的变化是突跃的，波阵面可以看做是介质中状态参数不连续的间断面。冲击波后面通常跟有稀疏波。5）冲击波通过时，静止介质将获得流速，其方向与波传播方向相同，但流速值小于波速。6）冲击波对介质的压缩不同于等熵压缩。冲击波形成时，介质的熵将增加。7）冲击波以脉冲形式传播，不具有周期性。8）当很强的入射冲击波在刚性障碍物表面发生反射时,其反射冲击波波阵面上的压力是入射冲击波波阵面上压力的8倍,由于反射冲击波对目标的破坏性更大，因此在进行火工品车间.仓库等有关设计时应尽量避免可能造成的冲击波反射。2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论28炸药爆轰波爆轰波（detonationwave）在炸药中传播的伴随有快速化学反应区的冲击波称为爆轰波。

爆轰波沿炸药装药传播的速度称为爆速。（detonationvelocity）爆速爆轰波特征：①

爆轰波只存在于炸药的爆轰过程中。爆轰波的传播随着炸药爆轰结束而中止。②

爆轰波总带着一个化学反应区，它是爆轰波得以稳定传播的基本保证。习惯上把

0-2区间称为爆轰波波阵面的宽度，其数值约0.1~1.0cm，视炸药的种类而异。③爆轰波具有稳定性，即波阵面上的参数及其宽度不随时间而变化,直至爆轰终了.2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论29爆轰波的结构波阵面2-2面为爆轰化学反应区的末端面，称为爆轰波波阵面。常把满足一定假设条件的理想爆轰波波阵面简称为C—J面

（Chapaman－Jouguetplane）C—J面爆轰波结构示意图

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论30爆轰波的参数C—J面上爆轰产物的移动速度

爆轰压力

C—J面上爆轰产物的比容

C—J面上爆轰产物的密度

C—J面上稀疏波相对于爆轰产物的速度

爆速

爆轰温度

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论31凝聚炸药爆轰反应机理ABC均匀灼烧机理

混合反应机理

不均匀灼烧机理

均匀灼烧机理又称整体反应机理

化学反应在整个爆轰波波阵面上同时进行。混合反应机理又称二次式多次反应机理

化学反应在化学反应区分步进行。整个压缩层炸药的温度不是均匀地升高并发生灼烧，形成“起爆中心”或“热点”并先发生化学反应，然后再传到整个炸药层。（三种途径）①炸药中含有的微小气泡（气体或蒸气）在受到冲击波压缩作用时的绝热压缩；②由于冲击波经过时炸药的质点间或薄层间的运动速度不同而发生摩擦或变形；③爆炸气体产物渗透到炸药颗粒间的空隙中而使炸药颗粒表面加热.2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论32理想爆轰与稳定爆轰（limitingdiameter）区分:药包极限直径

药包临界直径（criticaldiameter）理想爆轰非理想爆轰当任意加大药包直径和长度而爆轰波传播速度仍保持稳定的最大值时，称为理想爆轰。爆轰波以低于最大爆速的定常速度传播时，则称为非理想爆轰。2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论33爆轰波压力及爆速的特性

混合炸药爆轰波压力随时间的变化t1—第一次反应时间；t2—第二次反应时间；t0—炸药被压缩时间炸药爆速随药包直径变化2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论34侧向扩散对反应区结构的影响

侧向扩散对反应区结构的影响1—爆轰产物区；2—侧向扩散影响区；3—有效反应区；4—未反应区（炸药）5—扩散物前锋位置；6—稀疏波（膨胀波）阵面；l—反应区宽度；a-a—冲击波阵面2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论35不同药包直径侧向扩散

对反应区结构影响

不同药包直径侧向扩散对反应区结构影响示意图l—反应区宽度l‘

—有效反应区宽度（a）不稳定传爆（b）非理想爆轰稳定传爆（c）理想炸轰2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论36第八节炸药爆炸性能爆速（detonationvelocity）爆轰波沿炸药装药传播的速度称为爆速

装药直径药包外壳装药密度炸药粒度（影响因素）起爆冲能2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论37影响爆速的因素（1）炸药爆速随药包直径变化1—梯恩梯（）；2—梯恩梯/硝酸铵（50/50）（）；

3—梯恩梯（）；4—梯恩梯-硝酸铵（）；

5—硝酸铵-硝化甘油（）；6—硝酸铵（）2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论38影响爆速的因素（2）粒状铵油炸药爆速随药包直径变化梯恩梯的装药密度对爆速的影响2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论39影响爆速的因素（3）混合炸药装药密度对爆速的影响1—药包直径20mm；2—药包直径40mm2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论40沟槽效应及其影响因素沟槽效应（pipeeffect）沟槽效应，也称管道效应、间隙效应，就是当药卷与炮孔壁间存在有月牙形空间时，爆炸药柱所出现的自抑制——能量逐渐衰减直至拒（熄）爆的现象。（影响因素）炸药配方A物理结构B包装条件C加工工艺D2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论41减少或消除沟槽效应的措施DCBA调整炸药配方和加工工艺堵塞等离子体的传播增大药卷直径化学技术EF沿药包全长放置导爆索起爆采用散装技术，使炸药全部充填炮孔不留间隙2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论42炸药爆速的测定测定方法导爆索法电测法高速摄影法①示波器记时法②数字式爆速仪测爆速法

2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论43导爆索法测爆速

导爆索法测爆速1—雷管；2—药包；3—导爆索；4—铅板2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论44示波器测定爆速示波器测定爆速（a）测定装置；（b）荧光屏上波形1，2—探针；3—药包；4—脉冲信号发生器电路；5—示波器；6—雷管；7—脉冲信号；8—时标2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论45炸药的威力炸药爆炸作功示意图2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论46炸药威力的测定方法（1）

铅铸扩孔法铅铸扩孔法

弹道臼炮法

爆破漏斗法2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论47炸药威力的测定方法（2）

弹道臼炮法1——臼炮体2——标准室3——活塞式炮弹体铅铸扩孔法

弹道臼炮法

爆破漏斗法2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论48炸药威力的测定方法（3）

铅铸扩孔法

弹道臼炮法

爆破漏斗法爆破漏斗法2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论49炸药的猛度及测定炸药猛度（brisance）炸药的猛度是指爆炸瞬间爆轰波和爆轰产物对邻近的局部固体介质的冲击、撞碰、击穿和破碎能力。它表征了炸药的动作用。

1——导火索；2——雷管；3——炸药；4——钢片；5——铅柱；6——钢板；7——细绳；8——爆炸后的铅柱炸药猛度的测定方法2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论50聚能效应－现象聚能现象

聚能装药

聚能效应应用水面聚能流的形成2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论51聚能效应－装药聚能现象

聚能装药

聚能效应应用装药前端有空穴时聚能流的形成衬有金属药形罩的聚能装药及金属射流的形式1—药形罩（能聚罩）2—爆轰波阵面3—杵体4—射流2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论52聚能效应－应用聚能现象

聚能装药

聚能效应应用不同装药结构的钢板穿孔能力（a）平底药柱（b）带有聚能穴的药柱（c）带有药形罩的聚能药柱（d）聚能药柱与钢板间有炸高距离2023/11/12第一章炸药爆炸基本理论53本章思考题1、名词解释：缓慢分解、氧平衡、爆轰产物、爆炸产物、爆轰压力、爆炸压力、炸药感度、殉爆距离、爆速、爆轰波、爆力、猛度、聚能效应、管道效应、临界直径、极限直径、理想爆轰、稳定爆轰。2、什么是化学爆炸的三要素？3、试述从缓慢分解到爆轰的转化过程。4、试述氧平衡的分类、意义和在爆破工程中的应用。5、试述殉爆距离的测定方法、影响因素及研究意义。6、简述炸药感度的影响因素。7、试述机械作用下热点形成机理。8、请描述爆轰波传播过程和爆轰波结构。9、简述影响爆速的因素。2023/11/12第二章工业炸药54主要内容第二章

工业炸药

2.1基本概念

2.2单质起爆药与猛炸药2.3硝铵类炸药2.4煤矿许用炸药（略）2.5其他工业炸药（略）2.6

爆破器材销毁方法简介（略）：2023/11/12第二章工业炸药55第一节基本概念

烟火剂发射药猛炸药混合炸药起爆药单质炸药芳香族硝基化合物类炸药硝化甘油类炸药硝铵类炸药按主要化学成分分类

按炸药作用分类

按炸药组成分类按工业炸药使用条件分类

只准许在露天爆破工程中使用的炸药

准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药，但不包括有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿山

准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药，包括有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿山炸药的分类2023/11/12第二章工业炸药56工程爆破对工业炸药的基本要求

DCBA爆炸性能好，具有足够的爆炸威力,以满足不同矿岩的爆破需要.有适当的稳定贮存期。在规定的贮存期间内,不应变质失效.原料来源广泛，价格便宜.

加工工艺简单,操作安全.EF其组分配比应达到零氧平衡或接近于零氧平衡，以保证爆炸后有毒气体生成量少，同时炸药中应不含或少含有毒成分.具有较低的机械感度和适度的起爆感度，既能保证生产、贮存、运输和使用过程中的安全，又能保证使用操作中方便顺利的起爆.2023/11/12第二章工业炸药57第二节单质起爆药与猛炸药CAB雷汞叠氮化铅

二硝基重氮酚

单质起爆药分子式结构式可表示为或

简称氮化铅分子式结构式可表示为氮化铅的热感度较低，但起爆威力较大。

简称DDNP分子式

DDNP纯品为黄色针状结晶,火焰感度高于糊精氮化铅而与雷汞相近。起爆力为雷汞的两倍，是目前用量最大的单质起爆药之一.2023/11/12第二章工业炸药58

单质猛炸药『1』A梯恩梯简称TNT

，即：三硝基甲苯纯梯恩梯的熔点80.65℃。梯恩梯难溶于水，易溶于甲苯，热安定性很高，梯恩梯能被火焰点燃，在密闭或堆量很大的情况下燃烧，可以转化为爆炸。梯恩梯的机械感度较低，但如混入细砂类硬质掺合物时则容易引爆。梯恩梯也是一种有毒的物质，主要是引起中毒性肝炎和再生障碍性贫血，结果导致黄疸病、青紫病、消化功能障碍及红、白血球减少等症，严重时可死亡。此外，还可以引起白内障，影响生育功能。2023/11/12第二章工业炸药59

单质猛炸药『2』B黑索金即：环三次甲基三硝胺

特屈儿是淡黄色晶体。

爆力500mL，猛度（25g药量）16mm，爆速8300m/s。由于它的威力和爆速都很高，除用作雷管中的加强药外，还可用作导爆索的药芯或同梯恩梯混合制造起爆药包。简称RDX

C特屈儿D太（泰）安简称PETN

即：季戊四醇四硝酸酯

黑索金机械感度比梯恩梯高。简称CE

太安是白色晶体，它的爆炸特性与黑索金相近，用途相同。即：三硝基苯甲硝胺2023/11/12第二章工业炸药60

硝酸铵不能用雷管或导爆索起爆，主要缺点是具有较强的吸湿性和结块性。为了提高硝酸铵的抗水性，可加入防潮剂：

第一类：憎水性物质（如松香、石蜡、沥青和凡士林等）；

第二类：活性物质（如硬脂酸钙、硬脂酸锌等）。硝酸铵的结块性与其吸湿性有密切关系：当硝酸铵颗粒吸湿以后，在颗粒表面逐渐形成饱和溶液膜，通过表面张力和毛细管作用，使饱和溶液膜在颗粒之间搭成“液桥”。随着温度的下降，从“液桥”中析出坚硬致密的晶粒，并将硝酸铵颗粒牢固地粘结成块状。硝酸铵晶形的互变性质：通常，硝酸铵有正方形、菱形、菱形、斜六面体和正六面体五种晶形当温度上升到32.3℃时，菱形晶体的体积增加3%，同时分裂成为菱形晶体。第三节硝铵类炸药

硝酸铵（ammoniumnitrate）缩写：AN

分子式：

NH4NO3氧平衡：＋19.98%

爆速：

100~2700m/s

临界直径：100mm硝酸铵与铜作用后生成安定性很差的亚硝酸盐。2023/11/12第二章工业炸药61AN吸湿、结块过程

2023/11/12第二章工业炸药62D/m·s-1

≥3200成分性能2号岩石铵梯炸药硝酸铵85±1.5梯恩梯11±1.0木粉4±0.5

猛度≥12作功能力≥29殉爆距离≥5（amnonite）

由硝酸铵、梯恩梯和木粉三种成分组成。

1.硝酸铵是主要成分兼起氧化剂作用；

2.梯恩梯为敏化剂兼起还原剂作用；

3.木粉为疏松剂。铵梯炸药

铵梯炸药

密度0.95~1.10g·cm-3

mmmlcmD/m·s-1

2023/11/12第二章工业炸药63铵油炸药

铵油炸药是由硝酸铵和燃料油为主要成分的粒状或粉状（添加适量木粉）爆炸性混合物，简称爆破剂。铵油炸药（ammoniumnitratefueloilmixture/ANFOexplosive）铵油炸药感度较低，并具有吸湿结块性（粉状品），故不能用于有水的工作面爆破。铵油炸药的原材料主要有硝酸铵、柴油和木粉。粉状铵油炸药较合理的成分配比是硝酸铵：柴油：木粉=92：4：4。

2023/11/12第二章工业炸药64铵油炸药的种类A铵油炸药B重铵油炸药C膨化铵油炸药D铵松蜡与铵沥蜡炸药铵松蜡铵沥蜡炸药

(AN-rosin-waxexplosive）铵松蜡铵沥蜡炸药

(AN-asphalt-waxexplosive)以硝酸铵、沥青、石蜡为原料.以硝酸铵、松香、石蜡为原料.利用膨化硝酸铵代替普通结晶硝酸铵或多孔粒状硝酸铵制备的铵油炸药称为膨化铵油炸药。将W/O型乳胶基质按一定的比例掺混到粒状铵油炸药中，形成的乳胶与铵油炸药掺和物，称为重铵油炸药（heavyANFO）。也称为乳胶粒状炸药。（ANFOexplosive）见上一页2023/11/12第二章工业炸药65乳化炸药的主要成分水少量添加剂油相材料密度调整剂氧化剂油包水型乳化剂成分

水和氧化剂组成乳化炸药的分散相，又称水相或内相.

一类非水溶性的有机物质，形成乳化炸药的连续相，又称外相.

微小气泡封闭性夹带气体的固体微粒2023/11/12第二章工业炸药66浆状炸药与水胶炸药

浆状炸药是以氧化剂水溶液、敏化剂和凝聚剂为基本成分的抗水硝铵类炸药。

区分:浆状炸药水胶炸药

一般地说，水胶炸药与浆状炸药没有严格的界限，二者的主要区别在于使用不同的敏化剂。主要敏化剂是非水溶性的火炸药成分、金属粉和固体可燃物。主要敏化剂是采用水溶性的甲胺硝酸盐。（SlurryExplosive）（WaterGelExplosive）2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法67主要内容第三章起爆器材与起爆方法3.1基本概念

3.2火雷管起爆法3.3导爆索起爆法3.4导爆管雷管起爆法3.5电力起爆法：2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法68第一节基本概念起爆材料（各种雷管）传爆材料（导火索、导爆管

）

工程爆破中使用的起爆器材主要有：雷管、导火索、导爆索、导爆管、导爆管连接元件、继爆管（detonatingrelay）和起爆药柱等。

起爆器材的种类：（继爆管、导爆索）

起爆能

炸药虽然属于不稳定的化学体系，但只有在一定的外界能量的作用下才能起爆，这种外界能量叫做起爆能。（initiationpower）起爆器材－－用于起爆炸药的器材。2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法69工业雷管雷管

雷管是管壳中装有起爆药，通过点火装置使其爆炸而后引爆炸药的装置。（blastingcap）

工业雷管按其装药填量的多少分为10个等级号数愈大，起爆力愈强。

常用：8号雷管和6号雷管雷管号数

成分起爆药加强药药量/g二硝基重氮酚雷汞三硝基间苯二酚铅(氮化铅)黑索金（或钝化黑索金）特屈儿黑索金梯恩梯特屈儿梯恩梯6号雷管0.3±0.020.4±0.020.1±0.020.21±0.020.42±0.020.42±0.020.5±0.02—8号雷管0.3~0.36±0.020.4±0.020.1±0.020.21±0.020.7~0.72±0.020.7~0.72±0.020.7~0.72±0.020.7~0.72±0.022023/11/12第三章起爆器材与起爆方法70常用工业雷管工程爆破中常用的工业雷管有：火雷管、和非电雷管等。普通电雷管、磁电雷管、数码电子雷管电雷管瞬发电雷管、秒与半秒延期电雷管、毫秒延期电雷管等工业雷管两个方面的要求：（1）技术条件方面的要求（2）生产经济条件方面的要求2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法71起爆方法分类火雷管起爆法导爆管雷管起爆法电雷管起爆法数码电子雷管起爆法

电力起爆法无线起爆法雷管起爆法导爆索起爆法药包起爆法非电起爆法2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法72第二节火雷管起爆法

火雷管起爆法是利用导火索传递火焰引爆雷管再起爆炸药的一种方法，又称导火索起爆法、火花起爆法。火雷管起爆材料由导火索、火雷管和点火材料3部分组成。

火雷管结构示意图1—管壳；2—传火孔；3—加强帽；4—正起爆药；5—加强药；6—聚能穴2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法73导火索工业导火索结构示意图1—芯线；2—索芯；3—内层线；4—中层线；5—防潮层；6—纸条层；7—外线层；8—涂料层

工业导火索在外观上一般呈白色，其外径一般为5.2~5.8mm，药芯药量一般为7~8g/m。燃烧速度为100~125s/m。为了保证可靠地引爆火雷管，导火索的喷火强度（喷火长度）不小于40mm。导火索在燃烧过程中不应有断火、透火、外壳燃烧、速燃和爆燃等现象。导火索的燃烧速度和燃烧性能是导火索质量的重要标志。导火索还应具有一定的防潮耐水能力：在1m深的常温静水中浸泡4h后，其燃速和燃烧性能不变。2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法74点火筒点火棒点火线自制导火索段点火材料ABCD（点火材料）2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法75火雷管起爆法施工工艺A

起爆雷管的制作。

B

起爆药包的制作。

C

点火时的施工工艺：1.单人点火时，一人连续点火的根数（或分组一次点火的组数）；地下爆破不得超过5根（组），露天爆破不得超过10根（组）；

2.导火索长度应保证点完导火索后，人员能撤至安全地点，但最短不得短于1.2m。

3.从最后炮响算起，应超过5min方准许检查人员进入爆破作业地点；

4.

如不能确认有无盲炮，应经15min后才能进入爆区检查。2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法76震源导爆索铅锑管导爆索油井导爆索安全导爆索普通导爆索导爆索的分类第三节导爆索起爆法导爆索

导爆索是用单质猛炸药黑索金或太安作为索芯，用棉、麻、纤维及防潮材料包缠成索状的起爆器材。

导爆索可以直接引爆工业炸药，用导爆索组成的起爆网路可以起爆群药包，但导爆索网路本身需要雷管先将其引爆。导爆索起爆法属非电起爆法。123542023/11/12第三章起爆器材与起爆方法77继爆管的作用与结构

继爆管是一种专门与导爆索配合使用，具有毫秒延期作用的起爆器材。继爆管继爆管结构示意图a单向继爆管；b双向继爆管1—消爆管；2—大内管；3—外套管；4—延期药；5—加强帽；6—正起爆药；7—副起爆药；8—导爆索；9—连接管2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法78导爆索起爆网路（1）

导爆索并联网路（a）并簇联；（b）分段并联1—起爆雷管；2—主导爆索；3—支导爆索；4—引爆索；5—药包2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法79导爆索起爆网路（2）

导爆索串联网路1—雷管；2—导爆索；3—药包

双向分段并联网路1—雷管；2—主导爆索；3—支导爆索4—被引爆索；5—药包2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法80导爆索起爆网络（3）

排间毫秒微差1—起爆雷管2—继爆管3—导爆索4—药包导爆索—继爆管网路图1—起爆雷管；2—导爆索；3—双向继爆管4—药包2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法81导爆索起爆网路施工技术1.导爆索连接方式（a）搭接；（b）扭接；（c）T形结；（d）水手结3.导爆索与炸药的连接2.导爆索连接技术

2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法82第四节导爆管雷管起爆法

导爆管雷管起爆法利用导爆管传递冲击波引爆雷管，进而直接或通过导爆索起爆法起爆工业炸药。属非电起爆法。塑料导爆管1.结构3.性能2.传爆原理2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法83导爆管雷管a.非电毫秒雷管结构示意图1—塑料导爆管2—塑料连接套3—消爆空腔

4—空信帽5—延期药6—加强帽7—正起爆药

8—副起爆药9—金属管壳b.卡口塞放大图1—连通管2—导爆管3—管壳限位台阶

4—导爆管限位台阶5—喷孔c.装入炮孔内的导爆管雷管及段别图示法图例右上方（6）表示6段2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法84导爆管连接元件（1）1.连接块带传爆雷管的连接块图(a)

连接块及导爆管连通装配图(b)

带雷管的连接点图示法图例1—塑料连接块主体；2—传爆雷管；3—主爆导爆管；4—被爆导爆管2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法85导爆管连接元件（2）2.连通器分岔式连通器集束式连通器单向反射式联接点图示法图例正向分流式联接点图示法图例单向反射式四通连通器示意图2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法86导爆管激发元件

在导爆管爆破网路图示中，击发元件主要是在起爆点处才标注，击发元件的标示如图：激发起爆点图示法图例能够引爆导爆管的器材统称起爆元件。2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法87导爆管起爆法网路连接形式（1）1.簇连法2.并串联连接法

3.闭合网路连接法

1.导爆管簇连起爆网路连联接示意图2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法88导爆管起爆法网路连接形式（2）2.2导爆管并串联起爆网路（连接块）示意图

2.1导爆管并串联起爆网路（连通器）示意图

1.簇连法2.并串联连接法

3.闭合网路连接法

2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法89导爆管起爆法网路连接形式（3）3.闭合起爆网路（反射四通）连接示意图1.簇连法2.并串联连接法

3.闭合网路连接法

2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法90导爆管毫秒爆破网路（1）

1.孔外微差爆破网路3.孔内外微差爆破网路

2.孔内微差爆破网路孔外接力起爆网路A—主传爆干线；B—搭线支线；炮孔内装10段2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法91导爆管毫秒爆破网路（2）

1.孔外微差爆破网路3.孔内外微差爆破网路

2.孔内微差爆破网路孔内、外不同段接力起爆网路2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法92导爆管起爆网路施工技术

ABC一般施工要求网格式闭合网路的施工技术捆联网路的施工技术

2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法93第五节电力起爆法

电力起爆法就是利用电能引爆电雷管进而直接或通过其他起爆方法起爆工业炸药的起爆方法。

构成电力起爆法的器材有：

电雷管、导线、起爆电源和测量仪表。电力起爆法2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法94电雷管的种类（1）

一、瞬发电雷管

瞬发电雷管结构1-脚线；2-管壳；3-密封塞；4-纸垫；5-桥丝；6-引火头；7-加强帽；8-二硝基重氮酚；9-正起爆药；10-副起爆药2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法95二、秒延期电雷管三、毫秒延期电雷管

秒延期电雷管结构1-蜡纸；2-排气孔；3-精制导火索毫秒延期电雷管结构1-塑料塞；2-延期内管；3-延期药；4-加强帽电雷管的种类（2）

2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法96电雷管的种类（3）

四、抗杂散电流电雷管五、安全电雷管六、数码电子雷管（1）无桥丝抗杂毫秒电雷管（2）低阻桥丝式抗杂电雷管。（3）电磁雷管。2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法97电雷管的主要性能参数（1）

（1）电阻

电雷管的桥丝电阻与脚线电阻之和，又称全电阻。（2）最高安全电流（3）最低准爆电流

给单发电雷管通恒定直流电5min，能把20发测试雷管全起爆的最低电流称为电雷管的最低准爆电流。

给单发电雷管通恒定直流电5min，20发测试雷管均不会起爆的最高电流称为电雷管的最高安全电流。最高安全电流的实际意义在于保证爆破作业的安全进行；在设计爆破专用仪表时，作为选用仪表输出电流的依据。按安全规程规定，取30mA作为设计采用的最高安全电流值，故一切电雷管的测量仪表，其工作电流不得大于此值。

（4）点燃时间td和传导时间tc

点燃时间td是桥丝通电到引火点燃所需的时间；传导时间tc是即发电雷管从引火药点燃到电雷管爆炸所经历的时间。定义电雷管的爆炸反应时间tf

＝td＋tc2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法98电雷管的主要性能参数（2）

（5）点燃起始能kd

点燃起始能或称发火冲能，是使电雷管引火头发火的最小电流起始能，即电流起始能的最低值。（6）串联成组电雷管的准爆条件为了保证串联成组电雷管的准爆，必须要满足条件：2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法99电雷管的主要性能参数（3）

（7）工程应用中成组电雷管的准爆条件①

成组电雷管同网起爆时，流经每个电雷管的电流应满足：

一般爆破，交流电不小于2.5A,直流电不小于2A；硐室爆破，交流电不小于4A，直流电不小于2.5A。这就是电爆网路单个电雷管的最低电流准爆值：I准。②

电爆网路同网起爆应使用同厂、同批、同规格产品，电雷管的电阻差值不得大于产品说明书的规定，也就是每个电雷管的电阻值应是相近或相等的。

各雷管的电阻差值一般不得大于0.25Ω。③

在混合电爆网路中要求各串（并）组电阻差值一般不得大于5%，也就是各串（并）组电雷管数目最好相等，在设计和安装电爆网路时，电雷管在平面呈矩阵排列，横竖都成行（列）。2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法100导线、起爆电源

主线区域线连接线端线一、导线二、起爆电源

属于直流式起爆电源。起爆器有手摇发电机起爆器和电容式起爆器两种。ABC电池

交流电源起爆器包括干电池和蓄电池。电池属于直流电。

即工频交流电。有220V的照明电和380V的动力电。2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法101电爆网路及计算（1）

一、串联二、并联=Rm+nR’

2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法102电爆网路及计算（2）

三、混联b.串并联a.并串联2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法103电爆网路及计算（3）

四、电爆网路最大起爆能力与最佳连接计算A、混联电爆网路的最大起爆能力计算令得同理该函数式中，m是N的函数，对m求导可得：网路总电雷管数则为：2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法104电爆网路及计算（4）

B、混联电爆网路的最大连接数计算令得同理该函数式中，m是i的函数，对m求导可得：四、电爆网路最大起爆能力与最佳连接计算2023/11/12第三章起爆器材与起爆方法105

电力起爆网路仪表电、起爆电源雷电静电感应电流高压电、射频电杂散电流早爆因素二、电力起爆中早爆事故及预防一、电爆网路施工技术

武汉理工大学《爆破工程》精品课程2023/11/12第四章爆破工程地质107主要内容第四章爆破工程地质4.1岩石基本性质4.2岩石中应力冲击波4.3岩石分级4.4地质条件对爆破影响4.5爆破对工程地质条件影响4.6爆破工程地质堪察

（略）：2023/11/12第四章爆破工程地质108第一节岩石基本性质岩石波阻抗孔隙率容重岩石风化程度密度（density）（Bulk

density）（porousness）（waveimpedance）

岩石波阻抗为岩石中纵波波速（C）与岩石密度的乘积。物理性质2023/11/12第四章爆破工程地质109

岩石主要力学性质岩石风化程度A力学性质BD岩石的变形特征C岩石的强度特性弹性模量E泊松比①单轴抗压强度②单轴抗拉强度③抗剪强度①弹性②塑性③脆性（Elasticmodulus）（Poisson’sratio）2023/11/12第四章爆破工程地质110第二节岩石中应力波应力波

岩石在急剧变化的载荷作用下，既产生运动，又产生变形。其质点便失去原来的平衡而发生变形和位移，而形成扰动。一个质点的扰动必将引起相邻质点的扰动。这种扰动的传播叫做波；同时，变形将引起质点之间的应力和应变，这种应力、应变的变化的传播叫做应力波或应变波。

由冲击端面产生的变形

2023/11/12第四章爆破工程地质111勒夫波瑞利波纵波横波波的种类根据波的传播位置

体积波表面波在介质内部传播的波只沿介质体的边界面传播的波根据介质质点振动方向波同扰动传播方向垂直同波的传播方向一致介质质点沿椭圆形轨迹运动介质体表面质点在垂直于波的传播方向成水平横向振动2023/11/12第四章爆破工程地质112应力波引起的介质变形应力波引起的介质变形（a）纵波；（b）横波；（c）勒夫波；（d）瑞利波；（e）瑞利波质点运动方向2023/11/12第四章爆破工程地质113应力波叠加

波的叠加性

当两个扰动同时传到某一点时，那么这点的总状态参量等于两个扰动分别抵达这点的代数和，这便叫波的叠加性。波的叠加性

顺、逆两波遇叠加,便成为一个合成状态波。2023/11/12第四章爆破工程地质114应力波反射和透射（1）(A)应力波从交界面垂直入射时

，

不产生波的反射。①②有反射波，也有透射波③④入射压缩波全部反射成拉伸波，而没有透射波产生⑤既有透射压缩波，又有反射拉伸波。时

时

时

时

叠加的结果使交界面处的应力值为入射应力波的两倍，此交界面即为固定端。纵波垂直入射2023/11/12第四章爆破工程地质115应力波反射和透射（2）(B)应力波向交界面倾斜入射，

纵波倾斜入射2023/11/12第四章爆破工程地质116表面波和地震波

地震波是质点作周期性振动的弹性波，是质点作谐振动而形成的正弦波。

BC瑞利波

勒夫波

地震波

瑞利波是沿自由面传播的表面波。波通过时，自由面上质点在垂直的射线平面内作反向椭圆运动，长轴垂直自由面，短轴平行自由面。

勒夫波是在层状岩石中沿层面传播的表面波。其中质点在垂直传播方向的水平横向方向上作剪切形式的振动，没有垂直运动分量。A与天然地震比较，爆炸地震的特点是：震源能量小，影响范围不大，持续时间短，频率高，其强度、传播方向和持续时间能预计并加以控制。

地震波的破坏作用主要绝对于质点振速。2023/11/12第四章爆破工程地质117爆炸冲击动荷载对岩石的加载作用

爆炸冲击动荷载对岩石的加载作用与静载相比，有如下几个特点：1冲击荷载作用下形成的应力场（应力分布及大小）与岩石性质有关；静载则与岩性无关。3爆炸荷载在传播过程中，具有明显的波动特性，其质点除失去原来的平衡位置而发生变形和位移外，尚在原位不断波动。2冲击加载是瞬时性的，一般为毫秒级；静载则通常超过10s。

2023/11/12第四章爆破工程地质118第三节岩石分级土壤及岩石分类岩石可钻性分级不仅可以确定工程所在岩石的开挖方法、判断岩石爆破的难易程度，而且可以作为计算承包单价、编制投标书的依据。岩石可爆性分级岩石可钻性是表示钻凿炮孔难易程度的一种岩石坚固性指标。（Drillability）（Blastability）

岩石可爆性（或称爆破性）表示岩石在炸药爆炸作用下发生破碎的难易程度。它是动载作用下岩石物理力学性质的综合体现。2023/11/12第四章爆破工程地质119第四节地质条件对爆破的影响在进行具体的爆破设计时，下述设计计算参数的选取与岩性有密切的关系：DCBA爆破安全计算中的不逸出半径、地表破坏圈范围，以及爆破振动计算中的有关系数。各种岩石的爆后松散系数，抛掷堆积计算的抛距系数和塌散系数。单位炸药消耗量的确定炸药品种选择E进行爆破漏斗及方量计算时采用的压缩圈系数、上破裂线系数、预留保护层厚度系数、药包间排距系数。2023/11/12第四章爆破工程地质120对爆破的影响的有关地质ABC结构面

特殊地质条件地形

2023/11/12第四章爆破工程地质121第五节爆破对工程地质条件影响爆破对水文地质条件影响

ABC爆破对保留岩体破坏爆破对边坡稳定性影响

武汉理工大学《爆破工程》精品课程2023/11/12第五章岩石爆破理论123主要内容第五章岩石爆破理论

5.1岩石爆破破坏基本理论

5.2单个药包爆破作用5.3延长装药爆破作用5.4成组药包爆破时岩石破坏特征5.5炸药起爆能量平衡原理与装药量计算5.6影响爆破作用的主要因素：2023/11/12第五章岩石爆破理论124爆炸生成气体产物的膨胀作用

爆生气体膨胀作用理论

爆炸应力波反射拉抻作用理论爆生气体和应力波综合作用理论第一节岩石爆破破坏基本理论（1）

2023/11/12第五章岩石爆破理论125反射拉应力波破坏作用爆生气体膨胀作用理论

爆炸应力波反射拉抻作用理论爆生气体和应力波综合作用理论(a)入射压力波波前；(b)反射拉应力波波前

岩石爆破破坏基本理论（2）2023/11/12第五章岩石爆破理论126爆生气体膨胀作用理论

爆炸应力波反射拉抻作用理论爆生气体和应力波综合作用理论

岩石爆破破坏基本理论（3）

爆生气体和应力波综合作用理论的实质：

哈努卡耶夫把岩石按波阻抗值分为三类：(1)

第一类岩石属于高阻抗岩石。其波阻抗为15~25MPa·s/m.这类岩石的破坏，主要取决于应力波，包括入射波和反射波。(2)

第二类岩石属于中阻抗岩石。其波阻抗为5~15MPa·s/m。这类岩石的破坏,主要是入射应力波和爆生气体综合作用的结果(3)

第三类岩石属于低阻抗岩石。其波阻抗小于5MPa·s/m。这类岩石的破坏，以爆生气体形成的破坏为主。

岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，随后爆生气体渗入裂隙并在准静态压力作用下，使应力波形成的裂隙进一步扩展。爆生气体膨胀的准静态能量，是破碎岩石的主要能源。2023/11/12第五章岩石爆破理论127

爆炸应力波反射拉抻作用理论

的试验基础

水泥板的爆轰破坏1—空气冲击波波阵面；2—水泥板中冲击波波阵面；3—水泥板岩石杆件的爆破

板件爆破试验1—装药孔2—破碎区3—拉裂区4—震动区2023/11/12第五章岩石爆破理论128

第二节单个药包爆破作用爆破的内部作用1—径向裂隙2—环向裂隙Rc－药包半径；Rp－粉碎区半径；Rc－破裂区半径内部作用

（1）粉碎区（压缩区）（2）裂隙区（破裂区）径向裂隙和环向裂隙的形成原理径向压缩引起的切向拉伸

2023/11/12第五章岩石爆破理论129

单个药包爆破外部作用（1）外部作用（1）反射拉伸波引起自由面附近岩石的片落

霍普金森效应的破碎机理A—应力波合成的过程；B—岩石表面片落过程2023/11/12第五章岩石爆破理论130

单个药包爆破外部作用（2）外部作用（2）反射拉伸波引起径向裂隙的延伸

反射拉伸波对径向裂隙的影响2023/11/12第五章岩石爆破理论131主应力

1和

2

的作用方向

单个药包爆破外部作用（3）外部作用（3）自由面影响下的应力场分析

岩体中任一点A的应力分析拉伸应力

2达到极大值时

1和

2的方向

2023/11/12第五章岩石爆破理论132炸药在岩石中爆破的破坏过程

炸药爆炸后冲击波径向压缩阶段.A第一阶段

爆炸气体膨胀，岩石受爆炸气体超压力的影响，在拉伸应力和气楔的双重作用下，径向初始裂隙迅速扩大。C第三阶段

对应力波反射引起自由面处的岩石片落。B第二阶段2023/11/12第五章岩石爆破理论133炸药在岩石中爆破的破坏模式主要的五种破坏模式12径向裂隙作用；3卸载引起的岩石内部环状裂隙作用；5爆炸气体扩展应力波所产生的裂隙。4反射拉伸引起的“片落”和引起径向裂隙的延伸；炮孔周围岩石的压碎作用；2023/11/12第五章岩石爆破理论134爆破漏斗爆破作用指数n：它是爆破漏斗半径r和最小抵抗线W的比值，即：爆破作用指数（craterindex）2023/11/12第五章岩石爆破理论135dcba标准抛掷爆破漏斗

加强抛掷爆破漏斗

减弱抛掷爆破漏斗（也称加强松动爆破漏斗）松动爆破漏斗n>1.00.75<n<1.0n=1.0n<0.75爆破漏斗的基本形式2023/11/12第五章岩石爆破理论136第三节延长装药爆破作用装药垂直自由面的爆破漏斗装药倾斜自由面的爆破漏斗装药平行自由面的爆破漏斗

当药包的长度和它横载面的直径（或最大边长）之比值大于某一值时，叫做延长药包。

延长药包（extendedcharge）2023/11/12第五章岩石爆破理论137第四节成组药包爆破时岩石破坏特征

当相邻两药包齐发爆破时，在沿炮孔连心线上的应力得到加强，而在炮孔连心线中段两侧附近则出现应力降低区。相邻炮孔应力波相遇叠加相邻炮孔中心连线上准静态拉应力分析

（a）单个A孔产生的切向伴生拉应力

（b）单个B孔产生的切向伴生拉应力（c）两孔合成的切向伴生拉应力2023/11/12第五章岩石爆破理论138应力降低的分析多排成组药包的齐发爆破效果不好，得不到实际使用。应力降低的分析图2023/11/12第五章岩石爆破理论139

第五节能量平衡原理与装药量计算

外部药包效应相似法则体积法则2023/11/12第五章岩石爆破理论140

能量平衡原理与装药量计算（2）

体积法则相似法则

在一定的炸药和岩石条件下，爆落的土石方体积同所用的装药量成正比，即：Q=KV

如果药包是集中药包,标准抛掷爆破时爆破作用指数n的值为1，即：r=W所以，爆破漏斗体积的大小为：标准抛掷爆破的装药量可以认为是：于是：f(n)为爆破作用指数函数（functionofcraterindex）

2023/11/12第五章岩石爆破理论141利文斯顿爆破漏斗理论

利文斯顿爆破漏斗示意图利文斯顿将岩石爆破时的变形和破坏形态分为四种类型：（1）弹性变形（4）空气中爆炸（2）冲击破坏（3）碎化破坏相关名词解释：临界深度，最适宜深度，转折深度。2023/11/12第五章岩石爆破理论142集中药包装药量计算

鲍列斯阔夫提出的经验公式（适用于抛掷爆破装药量的计算

）：集中药包抛掷爆破装药量的计算通式：松动爆破的装药量公式可以表示为：2023/11/12第五章岩石爆破理论143延长药包装药量计算

AB延长药包垂直于自由面

延长药包平行于自由面

2023/11/12第五章岩石爆破理论144单位炸药的耗药量

Kb指单个集中药包形成标准抛掷爆破漏斗（n=1）时，爆破每1m3岩石或土壤所消耗的2号岩石铵梯炸药的质量，称作标准抛掷爆破单位用药量系数，简称标准单位用药量系数。

Ks则是指单个集中药包形成松动爆破漏斗时（一般n<0.75），爆破每1m3岩石或土壤所消耗的2号岩石铵梯炸药的质量，称作松动爆破单位用药量系数。需要强调的符号含义：2023/11/12第五章岩石爆破理论145Kb与Ks的选取

A查表B工程类比C试验对于普通的岩土爆破工程，Kb和Ks的值可由相关表格中查出；采用标准抛掷爆破漏斗试验确定Kb

的值。参照条件相近工程的单位用药量系数确定Kb和Ks的值；标准抛掷爆破漏斗试验中Kb的计算：2023/11/12第五章岩石爆破理论146群药包的单位耗药量

上页所提到的

Kb与

Ks都只是单个集中药包爆破时装药量与所爆落岩体体积之间的一个关系系数。

当群药包共同作用时，群药包的总装药量与群药包一次爆落的岩体总体积的比值称为单位耗药量，简称炸药单耗，用字母q来表示，即：

炸药单耗2023/11/12第五章岩石爆破理论147

最小抵抗线原理（1）

最小抵抗线方向——

最小抵抗线原理——破碎和抛掷、堆积的主导方向。抛掷、堆积同最小抵抗线的关系。

各种爆破方法的最小抵抗线2023/11/12第五章岩石爆破理论148

最小抵抗线原理（2）

适于集中抛掷堆积的凹形地形改变最小抵抗线的辅助药包2023/11/12第五章岩石爆破理论149

最小抵抗线原理（3）

药包位置与起爆顺序对最小抵抗线方向的影响最小抵抗线的指向是岩石破碎、抛掷和产生飞石的主导方向.应特别注意该方向的选择和安全防护。施工时应认真测量核实最小抵抗线W的大小和指向。由于装药量Q与W的3次幂有关,W值的错误测算往往会导致严重的爆破事故。2023/11/12第五章岩石爆破理论150毫秒爆破作用理论

它是利用毫秒雷管（millIseconcondMS）或其他毫秒延期引爆装置，将同一网路的装药分组，以毫秒级的时间间隔进行顺序起爆的方法。毫秒爆破（MSblasting）毫秒爆破又称微差爆破或毫秒微差爆破.2023/11/12第五章岩石爆破理论151毫秒爆破作用机理CBA3.

剩余应力叠加2.

形成新的自由面1.

应力波相互干涉DE4.

岩块碰撞辅助破碎5.

毫秒爆破的减振作用2023/11/12第五章岩石爆破理论1521）我国长沙矿冶研究院提出的公式：

△t=(20~40)Wo/f2）U.Langefors（兰格弗斯）等人的瑞典经验公式：

△t=3.3KW3）前苏联矿山部门的公式：

△t=KW(24–f)毫秒间隔时间计算原理A按应力波干涉计算B按形成新的自由面计算C按地震效应最小的原则确定D依经验公式计算20