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爆破工程-0绪论土木工程施工与爆破技术爆破技术的发展爆破技术的特点爆破方法与爆破技术分类战趋势的发展趋势爆破技术爆破工程的研究内容与任务爆破工程绪论1.土木工程施工与爆破技术土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。它既指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如:建筑工程、公路与城市道路工程、桥梁工程和隧道工程等,也指应用材料、设备在土地上所进行的勘测、设计、施工等工程技术活动,土木工程在任何一个国家的国民经济中都占有举足轻重的地位。土木工程施工是一种工程分支,指用各种建筑材料修建房屋、铁路、道路、桥梁、隧道、运河、堤坝、港口等工程生产活动和工程技术。在土木工程的这些活动中,大都需要进行大量的土体或岩石体的开挖,如:房屋建筑中的基础开挖、铁路、道路施工中的路堑开挖、各类隧道施工的开挖等。当这样的开挖工程处于岩层中,需按照工程设计的基本要求,将处于开挖范围内的岩石与周围岩石体分离,并破碎、形成合理的块度,以便高效率的装运,同时也保证开挖范围以外岩石体的原有稳定性,实现工程施工的良好经济效益,这是土木工程施工追求的目标。能完成岩石开挖的方法有多种,但限于目前的科学技术发展水平和出于经济效益等多方面因素的综合考虑,爆破是应用较广泛采用的一种能实现高效益破碎的方法。因此,学习了解岩石爆破技术,是进行土木工程施工所必需的,具有重要的意义。爆破技术即是以埋入岩石中的炸药为能源,使其爆炸做机械功,使岩石发生变形、破坏、移动和抛掷,达到既定工程目的的工程技术分支。其理论基础是炸药及其爆轰基本理论、固体中的应力波理论、固体强度理论、岩石动力学理论与技术等,有十分广泛的内容。在本教材中我们着重介绍岩石爆破的基本原理和方法,不去涉及过深的理论知识,目的是使读者通过本教材的学习,掌握不同环境及工程条件下的岩石爆破的技术设计及施工方法,了解岩石爆破破岩原理与爆破技术的知识和发展状况,并为进一步的专业知识学习奠定良好基础。目前,岩石爆破技术不仅在土木工程施工中得到广泛应用,而且也在采矿、水利水电、国防、军事等众多领域中得到了广泛应用。在未来一定时期内,爆破技术仍将是进行岩石开挖的主要手段,因此我们必须下功夫,学好本门课程,掌握良好的专业知识,为国民经济建设服务,促进国家经济建设进步和国家实力,从而增加国家的能力发展。•2.爆破技术的发展土木工程施工与爆破技术土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。它既指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如:建筑工程、公路与城市道路工程、桥梁工程和隧道工程等,也指应用材料、设备在土地上所进行的勘测、设计、施工等工程技术活动,土木工程在任何一个国家的国民经济中都占有举足轻重的地位。土木工程施工是一种工程分支,指用各种建筑材料修建房屋、铁路、道路、桥梁、隧道、运河、堤坝、港口等工程生产活动和工程技术。在土木工程的这些活动中,大都需要进行大量的土体或岩石体的开挖,如:房屋建筑中的基础开挖、铁路、道路施工中的路堑开挖、各类隧道施工的开挖等。当这样的开挖工程处于岩层中,需按照工程设计的基本要求,将处于开挖范围内的岩石与周围岩石体分离,并破碎、形成合理的块度,以便高效率的装运,同时也保证开挖范围以外岩石体的原有稳定性,实现工程施工的良好经济效益,这是土木工程施工追求的目标。能完成岩石开挖的方法有多种,但限于目前的科学技术发展水平和出于经济效益等多方面因素的综合考虑,爆破是应用较广泛采用的一种能实现高效益破碎的方法。因此,学习了解岩石爆破技术,是进行土木工程施工所必需的,具有重要的意义。爆破技术即是以埋入岩石中的炸药为能源,使其爆炸做机械功,使岩石发生变形、破坏、移动和抛掷,达到既定工程目的的工程技术分支。其理论基础是炸药及其爆轰基本理论、固体中的应力波理论、固体强度理论、岩石动力学理论与技术等,有十分广泛的内容。在本教材中我们着重介绍岩石爆破的基本原理和方法,不去涉及过深的理论知识,目的是使读者通过本教材的学习,掌握不同环境及工程条件下的岩石爆破的技术设计及施工方法,了解岩石爆破破岩原理与爆破技术的知识和发展状况,并为进一步的专业知识学习奠定良好基础。目前,岩石爆破技术不仅在土木工程施工中得到广泛应用,而且也在采矿、水利水电、国防、军事等众多领域中得到了广泛应用。在未来一定时期内,爆破技术仍将是进行岩石开挖的主要手段,因此我们必须下功夫,学好本门课程,掌握良好的专业知识,为国民经济建设服务,促进国家经济建设进步和国家实力,从而增加国家的能力发展。3.爆破技术的特点爆破技术是利用炸药爆炸的能量破坏某种物体的原结构,并实现不同工程目的所采取的药包布置和起爆方法的一种工程技术。这种技术涉及到数学、力学、物理学、化学和材料动力学、工程地质学等多种学科。作为工程爆破能源的炸药,蕴藏着巨大的能量。1kg普通工业炸药爆炸时释放的能量为3.52×106
J,爆炸后产生温度高达
3000℃,经过快速的化学反应所产生的功率为4.72×108
kW,其气体压力达几千到一万多兆帕,远远超过一般物质的强度。在这种高温高压气体的作用下,被爆破的介质(如岩石等)呈现为流体或弹塑性体状态,完全破坏了原来的物质结构。爆破载荷以载荷作用,以短历时为其特征,在以毫秒、微秒甚至毫微秒计的短暂时间尺度上发生运动参量的显著变化。在这样的动载荷条件下,介质的微元体处于随时间迅速变化着的动态变化过程中,这是一个动力学问题,为此必须计及介质微元体的惯性。实际上,爆破载荷作用过程既包含了介质质点的惯性效应,也包含着材料本构关系的应变率效应。当处理爆炸载荷下的固体动力学问题时,实际上面临着两方面的问题:其一是已知材料的动态力学性能,在给定的外载荷条件下研究介质的运动,这属于应力波传播规律的研究;其二是借助于应力波传播的分析来研究材料本身在高应变率下的动态力学性能,这属于材料力学性能或本构关系的研究。问题的复杂性正在于:一方面应力波理论的建立要依赖于对材料动态力学性能的了解,是以已知材料动态力学性能为前提的;而另一方面材料在高应变率下动态力学性能的研究又往往需依赖于应力波理论的分析指导。可见,岩石等介质的爆破过程是极其复杂的,目前人们对这一过程的认识和理解还十分有限,还有许多的问题亟待人们去研究解决。爆破技术的研究非常复杂,有相当的难度,但前景是十分广阔。所以,从事爆破理论研究也将是大有作为的。5. 工程爆破的研究内容应包括以下5个方面。1)炸药爆炸、燃烧及缓慢分解的基本知识;2)爆破破岩的基本原理;3)工程(隧道掘进、露天边坡开挖、沟槽开挖、建筑物拆除)工程中的爆破参数设计;4)特殊岩层条件(如:含瓦斯)下的特殊爆破安全技术;5)爆破对周围环境可能引起的灾害与设防。由此,本教材主要介绍炸药起爆与爆轰的基本知识,常温条件下炸药的缓慢分解与化学稳定性,常用爆破器材,爆破破岩原理,以及土木工程施工中遇到的各种爆破方法的参数设计思想与工程实例分析。使学生了解岩石爆破的基本原理,掌握土木工程施工中常见情况下的爆破参数设计方法,并为进一步学习岩石爆破理论打下良好基础。教材还充分考考虑教学改革与发展的实际情况,将体现目前国内外爆破技术的发展水平及工程应用中较为成熟的各种爆破新材料和新方法的变化。并注重学生应用专业知识的获得和学生分析问题能力的养成,强调解决实际问题能力的培养。为此,本教材安排了以下章节内容。第一章炸药的缓慢分解、起爆与爆轰;第二章常用爆破器材与起爆方法——介绍常用的爆破器材(工业炸药、矿用炸药、各种雷管、导爆索、到爆管等)、起爆装置与爆破网路设计;第三章爆破破岩原理——介绍应力波传播与作用、岩石爆破破岩原理、爆破漏斗理论、影响爆破效果的因素等;第四章周边控制爆破技术——介绍光面爆破原理、发展与参数设计、光面爆破的优点与效果评价、定向断裂控制爆破原理与参数设计、定向断裂控制爆破的工程应用;第五章隧道掘进爆破——介绍隧道施工中的掏槽爆破、崩落爆破、隧道周边控制爆破以及工作面爆破参数设计与施工要点,工程中爆破图表的内容及编制;第六章路堑施工爆破——介绍沟槽开挖爆破、边坡开挖深孔爆破和洞室爆破等爆破方法、参数设计与施工要点、大爆破参数设计与施工要点;第七章建筑物与构筑物的拆除爆破——介绍拆除爆破的特点,混凝土块状物、楼房、烟囱、水塔等的拆除爆破设计与施工方法,介绍静态破碎与特种爆破等;第八章特殊岩层条件的爆破安全——介绍安全炸药与安全雷管、爆破引爆瓦斯的原理与条件、含瓦斯岩层的爆破安全措施、近冻结管的爆破安全、高低应力条件等复杂环境条件的爆破安全;第九章爆破中的安全技术——介绍各种爆破可能引起的危害及防护设计要点、炸药的储存、运输及使用中的注意事项,包括爆破材料的运输、储存、使用中有关规程要求;第十章岩石爆破理论与技术展望——介绍岩石爆破理论与技术的目前水平、最新成果、研究手段、急需研究解决的问题等。为此,本教材安排了以下章节内容。第一章炸药的缓慢分解、起爆与爆轰——介绍炸药缓慢分解反应与燃烧、爆炸其及相互转换、炸药的爆轰稳定传播及参数计算、炸药的感度及起爆的基本知识;第二章常用爆破器材与起爆方法——介绍常用的爆破器材(工业炸药、矿用炸药、各种雷管、导爆索、到爆管等)、起爆装置与爆破网路设计;第三章爆破破岩原理——介绍应力波传播与作用、岩石爆破破岩原理、爆破漏斗理论、影响爆破效果的因素等;第四章周边控制爆破技术——介绍光面爆破原理、发展与参数设计、光面爆破的优点与效果评价、定向断裂控制爆破原理与参数设计、定向断裂控制爆破的工程应用;第五章隧道掘进爆破——介绍隧道施工中的掏槽爆破、崩落爆破、隧道周边控制爆破以及工作面爆破参数设计与施工要点,工程中爆破图表的内容及编制;第六章路堑施工爆破——介绍沟槽开挖爆破、边坡开挖深孔爆破和洞室爆破等爆破方法、参数设计与施工要点、大爆破参数设计与施工要点;第七章建筑物与构筑物的拆除爆破——介绍拆除爆破的特点,混凝土块状物、楼房、烟囱、水塔等的拆除爆破设计与施工方法,介绍静态破碎与特种爆破等;第八章特殊岩层条件的爆破安全——介绍安全炸药与安全雷管、爆破引爆瓦斯的原理与条件、含瓦斯岩层的爆破安全措施、近冻结管的爆破安全、高低应力条件等复杂环境条件的爆破安全;第九章爆破中的安全技术——介绍各种爆破可能引起的危害及防护设计要点、炸药的储存、运输及使用中的注意事项,包括爆破材料的运输、储存、使用中有关规程要求;第十章岩石爆破理论与技术展望——介绍岩石爆破理论与技术的目前水平、最新成果、研究手段、急需研究解决的问题等。为此,本教材安排了以下章节内容。第一章炸药的缓慢分解、起爆与爆轰——介绍炸药缓慢分解反应与燃烧、爆炸其及相互转换、炸药的爆轰稳定传播及参数计算、炸药的感度及起爆的基本知识;第二章常用爆破器材与起爆方法——介绍常用的爆破器材(工业炸药、矿用炸药、各种雷管、导爆索、到爆管等)、起爆装置与爆破网路设计;第三章爆破破岩原理——介绍应力波传播与作用、岩石爆破破岩原理、爆破漏斗理论、影响爆破效果的因素等;第四章周边为此,本教材安排了以下章节内容。第一章炸药的缓慢分解、起爆与爆轰——介绍炸药缓慢分解反应与燃烧、爆炸其及相互转换、炸药的爆轰稳定传播及参数计算、炸药的感度及起爆的基本知识;第二章常用爆破器材与起爆方法——介绍常用的爆破器材(工业炸药、矿用炸药、各种雷管、导爆索、到爆管等)、起爆装置与爆破网路设计;第三章爆破破岩原理——介绍应力波传播与作用、岩石爆破破岩原理、爆破漏斗理论、影响爆破效果的因素等;第四章周边控制爆破技术——介绍光面爆破原理、发展与参数设计、光面爆破的优点与效果评价、定向断裂控制爆破原理与参数设计、定向断裂控制爆破的工程应用;第五章隧道掘进爆破——介绍隧道施工中的掏槽爆破、崩落爆破、隧道周边控制爆破以及工作面爆破参数设计与施工要点,工程中爆破图表的内容及编制;第六章路堑施工爆破——介绍沟槽开挖爆破、边坡开挖深孔爆破和洞室爆破等爆破方法、参数设计与施工要点、大爆破参数设计与施工要点;第七章建筑物与构筑物的拆除爆破——介绍拆除爆破的特点,混凝土块状物、楼房、烟囱、水塔等的拆除爆破设计与施工方法,介绍静态破碎与特种爆破等;第八章特殊岩层条件的爆破安全——介绍安全炸药与安全雷管、爆破引爆瓦斯的原理与条件、含瓦斯岩层的爆破安全措施、近冻结管的爆破安全、高低应力条件等复杂环境条件的爆破安全;第九章爆破中的安全技术——介绍各种爆破可能引起的危害及防护设计要点、炸药的储存、运输及使用中的注意事项,包括爆破材料的运输、储存、使用中有关规程要求;第十章岩石爆破理论与技术展望——介绍岩石爆破理论与技术的目前水平、最新成果、研究手段、急需研究解决的问题等。控制爆破技术——介绍光面爆破原理、发展与参数设计、光面爆破的优点与效果评价、定向断裂控制爆破原理与参数设计、定向断裂控制爆破的工程应用;第五章隧道掘进爆破——介绍隧道施工中的掏槽爆破、崩落爆破、隧道周边控制爆破以及工作面爆破参数设计与施工要点,工程中爆破图表的内容及编制;第六章路堑施工爆破——介绍沟槽开挖爆破、边坡开挖深孔爆破和洞室爆破等爆破方法、参数设计与施工要点、大爆破参数设计与施工要点;第七章建筑物与构筑物的拆除爆破——介绍拆除爆破的特点,混凝土块状物、楼房、烟囱、水塔等的拆除爆破设计与施工方法,介绍静态破碎与特种爆破等;第八章特殊岩层条件的爆破安全——介绍安全炸药与安全雷管、爆破引爆瓦斯的原理与条件、含瓦斯岩层的爆破安全措施、近冻结管的爆破安全、高低应力条件等复杂环境条件的爆破安全;第九章爆破中的安全技术——介绍各种爆破可能引起的危害及防护设计要点、炸药的储存、运输及使用中的注意事项,包括爆破材料的运输、储存、使用中有关规程要求;第十章岩石爆破理论与技术展望——介绍岩石爆破理论与技术的目前水平、最新成果、研究手段、急需研究解决的问题等。由此,本教材主要介绍炸药起爆与爆轰的基本知识,常温条件下炸药的缓慢分解与化学稳定性,常用爆破器材,爆破破岩原理,以及土木工程施工中遇到的各种爆破方法的参数设计思想与工程实例分析。使学生了解岩石爆破的基本原理,掌握土木工程施工中常见情况下的爆破参数设计方法,并为进一步学习岩石爆破理论打下良好基础。教材还充分考考虑教学改革与发展的实际情况,将体现目前国内外爆破技术的发展水平及工程应用中较为成熟的各种爆破新材料和新方法的变化。并注重学生应用专业知识的获得和学生分析问题能力的养成,强调解决实际问题能力的培养。为此,本教材安排了以下章节内容。第一章炸药的缓慢分解、起爆与爆轰——介绍炸药缓慢分解反应与燃烧、爆炸其及相互转换、炸药的爆轰稳定传播及参数计算、炸药的感度及起爆的基本知识;第二章常用爆破器材与起爆方法——介绍常用的爆破器材(工业炸药、矿用炸药、各种雷管、导爆索、到爆管等)、起爆装置与爆破网路设计;第三章爆破破岩原理——介绍应力波传播与作用、岩石爆破破岩原理、爆破漏斗理论、影响爆破效果的因素等;第四章周边控制爆破技术——介绍光面爆破原理、发展与参数设计、光面爆破的优点与效果评价、定向断裂控制爆破原理与参数设计、定向断裂控制爆破的工程应用;第五章隧道掘进爆破——介绍隧道施工中的掏槽爆破、崩落爆破、隧道周边控制爆破以及工作面爆破参数设计与施工要点,工程中爆破图表的内容及编制;第六章路堑施工爆破——介绍沟槽开挖爆破、边坡开挖深孔爆破和洞室爆破等爆破方法、参数设计与施工要点、大爆破参数设计与施工要点;第七章建筑物与构筑物的拆除爆破——介绍拆除爆破的特点,混凝土块状物、楼房、烟囱、水塔等的拆除爆破设计与施工方法,介绍静态破碎与特种爆破等;第八章特殊岩层条件的爆破安全——介绍安全炸药与安全雷管、爆破引爆瓦斯的原理与条件、含瓦斯岩层的爆破安全措施、近冻结管的爆破安全、高低应力条件等复杂环境条件的爆破安全;第九章爆破中的安全技术——介绍各种爆破可能引起的危害及防护设计要点、炸药的储存、运输及使用中的注意事项,包括爆破材料的运输、储存、使用中有关规程要求;第十章岩石爆破理论与技术展望——介绍岩石爆破理论与技术的目前水平、最新成果、研究手段、急需研究解决的问题等。为此,本教材安排了以下章节内容。第一章炸药的缓慢分解、起爆与爆轰——介绍炸药缓慢分解反应与燃烧、爆炸其及相互转换、炸药的爆轰稳定传播及参数计算、炸药的感度及起爆的基本知识;第二章常用爆破器材与起爆方法——介绍常用的爆破器材(工业炸药、矿用炸药、各种雷管、导爆索、到爆管等)、起爆装置与爆破网路设计;第三章爆破破岩原理——介绍应力波传播与作用、岩石爆破破岩原理、爆破漏斗理论、影响爆破效果的因素等;第四章周边控制爆破技术——介绍光面爆破原理、发展与参数设计、光面爆破的优点与效果评价、定向断裂控制爆破原理与参数设计、定向断裂控制爆破的工程应用;第五章隧道掘进爆破——介绍隧道施工中的掏槽爆破、崩落爆破、隧道周边控制爆破以及工作面爆破参数设计与施工要点,工程中爆破图表的内容及编制;第六章路堑施工爆破——介绍沟槽开挖爆破、边坡开挖深孔爆破和洞室爆破等爆破方法、参数设计与施工要点、大爆破参数设计与施工要点;第七章建筑物与构筑物的拆除爆破——介绍拆除爆破的特点,混凝土块状物、楼房、烟囱、水塔等的拆除爆破设计与施工方法,介绍静态破碎与特种爆破等;第八章特殊岩层条件的爆破安全——介绍安全炸药与安全雷管、爆破引爆瓦斯的原理与条件、含瓦斯岩层的爆破安全措施、近冻结管的爆破安全、高低应力条件等复杂环境条件的爆破安全;第九章爆破中的安全技术——介绍各种爆破可能引起的危害及防护设计要点、炸药的储存、运输及使用中的注意事项,包括爆破材料的运输、储存、使用中有关规程要求;第十章岩石爆破理论与技术展望——介绍岩石爆破理论与技术的目前水平、最新成果、研究手段、急需研究解决的问题等。爆破工程Blasting
Engineering第二章爆炸器材与爆破方法本章主要内容:►炸药及其分类►
起爆器材►
起爆方法第
二
章 爆炸器材与爆破方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineeringa 炸药:炸药是能够发生爆炸反应,并具有爆炸三要素的物质。b 工业炸药 还应具有足够的爆炸能量合适的感度;有良好的化学安定性;生成的有毒气体少;原材料来源广;成本低廉;便于生产加工;利于环保。第一节1 爆炸及其分类(1)炸药的概念炸药及其分类第
二
章 爆炸器材与爆破方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering除满足炸药的爆炸三要素外,工业炸药还应当满足以下要求。(1)具有足够的爆炸能量;(2)具有合适的感度,保证使用、运输、搬运等环节的安全,并能被8号雷管或其他引爆体直接引爆;(
3)具有一定的化学安定性,在储存中不变质、老化、失效甚至爆炸,且具有一定的储存期;(4)爆炸生成的有毒气体少;(
5)原材料来源广,成本低廉,便于生产加工。(
6)
生产过程中,不产生或仅产生少量“三废”,且可以处理,容易达标排放,不增加对环境的污染,不影响生态平衡。第一节
炸药及其分类西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering2
炸药的分类分类方法:
用途、物理性态、使用条件、组成。(1)按用途分类a 起爆药:感度特高,能迅速转化为稳定的爆轰。用于制作起爆器材(火雷管和电雷管等),用来起爆其他猛炸药。b 猛炸药:感度相对较低,具有相当的稳定性,需要借助起爆药才能使其发生爆轰,爆炸的主要形式是爆轰。c 发射药:对火焰的感度高,它的反应形式为迅速燃烧。一定的条件下也可转化为爆燃以至于爆炸
。第一节
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Engineering(2)
按物理形态a 固体:分为粉状、粒状,铸状和凝胶体等。爆破 b 液态:有化合炸药,如硝化甘油,硝基甲工程 烷等,也有液相或固相溶液的混合炸药。塑体与胶体:介于固体与液体之间。气相炸药:指可发生化学爆炸的混合型气体。其中a
、
b、
c称为凝聚体炸药。第一节
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Engineering(3)按炸药使用条件分类a 煤矿使用炸药:用于有瓦斯、煤尘炸危险的矿井工作面。分为五级:一、二级:用于低沼气矿井;三级:
用于高沼气矿井;四级:用于煤与沼气突出矿井;五级:用于溜煤眼爆破和揭石门。煤矿许用炸药又分为抗水和非抗水两种。b 岩石炸药
:只对生成有毒气体量有限制,用于没有沼气和煤尘爆炸危险的矿井。按做功能力和抗水性能,我国生产的岩石铵梯炸药,有1号、2号、抗水2号、抗水3号等。露天炸药:没有限制,有1号、2号、3号、抗水1号等。特殊用途和在特殊条件下使用的炸药:光爆炸药,地震勘探炸药,耐热炸药,近身爆破炸药等。第一节
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Engineering矿用炸药分类表第一节
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Engineering4 按炸药组成分类化合炸药:又称单质炸药,具有不稳定性。在外界一定的热能和机械能的作用下即行分解,引起爆炸反应。包括单质起爆药和单质猛炸药
。a 单质起爆药雷汞:化学式(CNO)2,白色或灰白色微细晶体,极为敏感,容易发生爆炸
。氮化铅:Pb(N3)2,白色针状晶体,热感度较低,起爆威力较大。二硝基重氮酚:C6H2(NO2)2N2O,黄色或黄褐色晶体,安全性好
。第一节
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Engineeringb
单质猛炸药梯恩梯:TNT,是黄色晶体,吸湿性弱,有毒,几乎不溶于水。梯恩梯的热安定性好
,机械感度低。黑索金:C3H6N(NO2)3,白色晶体,不吸湿,几乎不溶于水。安定性好,威力和爆速都很高
。泰安:C(CH2NO3)4,白色晶体,几乎不溶干水,爆炸威力大。硝化甘油:C3H5(ONO2)3,无色或微带黄色的油状液体,爆炸做功能力高,不溶于水,有毒。(2)第一节
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Engineering(
2)混合炸药:由两种或两种以上化合成分混合制成,混合物中须含有氧化剂和可燃剂两部分
,敏感度较起爆药低,爆轰激发的过程较起爆药长。①
铵梯炸药a
铵梯炸药是指以硝酸铵(氧化剂
)、梯恩梯(敏化剂,兼起还原反应
)、木粉(松散剂,还原剂
)、石蜡(抗水剂
)、沥青(抗水剂
)
、食盐(松散剂,还原剂
)为主要成分的炸药。b
常用品种:
岩石硝铵炸药:由硝酸铵、梯恩梯和木粉三种成分组成,特点是威力较高;露天硝铵炸药:梯恩梯含量低,成本更低些,中等威力;煤矿许用硝铵炸药:加入15%~20%的消焰剂
。第一节
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Engineering②
铵油炸药a 主要由硝酸铵(氧化剂)
、柴油
(可燃剂,还原剂)
、木粉(疏松剂兼可燃剂),有时也添加少量其他组分。b
还有铵松蜡炸药和铵沥蜡炸药。③
含水硝铵类炸药a 包括浆状炸药、水胶炸药和乳化炸药等,共同特点是体系中均含有水。b 水的作用 使含水炸药具有较好的流变性
;在水胶炸药中,水是胶结剂的主要溶剂,它可以保持炸药性能的相对稳定;在乳化炸药中,水是氧化剂的重要溶剂,是使分散相成为均匀溶液的唯一介质;水的存在改变了人们对炸药中不能含有水的传统观念,彻底改善了工业炸药抗水性的难题。第一节
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Engineering④
硝化甘油类炸药a
以硝化甘油为基本成分,加入硝酸钾、硝酸铵作氧化剂,硝化棉作吸收剂,木粉为疏松剂,多种组分混合而成的混台炸药。优点是抗水性强;爆炸威力高,可在有水环境下进行爆破。缺点是安全性较差,成本高等。
各种常见炸药见以下图片。第一节
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Engineering第一节
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Engineering第一节
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Engineering第二节 起爆器材起爆器材主要有:雷管、导火索、导爆索、导爆管、继爆管和起爆药柱等。1
雷管是管壳中装有起爆药通过点火装置使其爆炸,再引爆加强药,而后引爆炸药的装置。分类
:按引爆方式和起爆能源的不同,分为:火雷管、电雷管、导爆管毫秒雷管等;按管壳材料可将雷管分为铜雷管、铝雷管和纸雷管。(1)火雷管:火焰引爆a 是最简单的起爆器材,又是其它各种雷管的基本部分,由管壳、起爆药、加强药和加强帽组成
,见图
2-1。第
二
章 爆炸器材与爆破方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering图
2-1火雷管构造a—金属壳火雷管;b—纸壳火雷管1—管壳;2—加强药;3—起爆药;4—加强帽第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering(2) 电雷管:以电能引爆
。常用电雷管:有瞬发电雷管、延期电雷管(分为秒延期电雷管和毫秒电雷管 )、抗杂散及安全电雷管等。a瞬发电雷管 由火雷管和由脚线、桥丝和引火药组成,分直插式(图2-2a)和药头式(图2-2b)两种。b
秒延期电雷管
在电桥丝与起爆药之间加了延时材料。通电至爆炸延迟时间长短以秒为单位计量的叫秒延期电雷管,分7个延迟时间组成系列,其结构(图2-3
)。图2-2瞬发电雷管a—直插式;b—药头式1—脚线;2—密封塞;3—桥丝;4—起爆药;5—引火头;6—管壳;7—加强药;8—加强帽图2-3秒延期电雷管
a—索式结构;b—装配式结构
1—脚线;2—密封塞;3—排气孔;4—精制导火索;5—起爆药;
6—加强药;
7-—管壳;
8—引火药头;
9—延期药第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineeringc
毫秒延期电雷管
毫秒量级的延迟爆炸。用氧化剂、可燃剂和缓燃剂的混合物做延期药,并通过调整其配比达到不同的时间间隔。d
抗杂散电流电雷管①
无桥丝抗杂毫秒电雷管 引火药中加入适量的导电物质(如乙炔、炭黑等),做成具有导电性的引火头。②
低阻桥丝式抗杂电雷管
桥丝采用低电阻值的紫铜丝,具有良好的抗杂电性能。③
电磁雷管 抗杂电效果较好。e
安全电雷管
用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面爆破。有瞬发与延期雷管之分。第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineeringf
电雷管主要性能参数①电阻:电雷管的桥丝电阻与脚线电阻之和。②最大安全电流:无限时供电,不会使任何一发雷管引爆的最大电流值叫做最大安全电流。③
最小发火电
流:给电雷管通以恒定的直流电,能准确地引爆雷管的最小电流值称为最小发火电流,一般不大于0.7
A。④6 ms发火电流:通电6 ms能引爆电雷管的最小电流称为6
ms发火电流。⑤
100 ms发火电流:通电时间为100 ms,能引爆电雷管的最小电流称为100
ms发火电流。该电流与电雷管的标称发火冲能值有关;⑥发火冲能:发火冲能定义为电雷管在发火时间内,每欧姆桥丝所提供的热能;⑦还有起爆能力和时间参数等。第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering测试雷管参数的仪表:第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering图2-5
非电毫秒雷管结构示意图1—塑料导爆管;2—塑料联接套;3—消爆空腔;4—空信帽5—延期药;6—加强帽;7—正起爆药DDNP;8—副起爆药PDX
9—金属管壳(3)导爆管雷管a
非电毫秒雷管
用塑料导爆管引爆。b 结构
:
如图2-5所示。第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering电子雷管(数码雷管)第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering电子雷管(数码雷管)起爆装置第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering2 导火索及点火材料(1)导火索:具有一定密度的粉状或粒状黑火药为索芯,外面用棉纱线、塑料或纸条、沥青等材料包缠而成的圆形索状起爆材料。作用传递燃烧火焰,可用来起爆雷管或直接引爆黑火药。a 质量检查:
外观、燃速、喷火、防水。b 结构:见图
2-6。c
分类:有防水、安全、缓燃、速燃等品种
。图2-6
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—涂料层第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering爆破工程(2)点火材料
包括自制导火索段(长约0.3~0.5m的普通工业导火索
)、点火线(直径约为6~8mm)
、点火棒(长约100~150mm
)、点火筒(同时点燃若干根导火索的
火
材
料
,
点
火
筒
(
外
表
必
须
涂
蜡
防
潮
)
等
。第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering3 导爆素与继爆管(1) 导爆索属于索状起爆器材,以黑索金或泰安作为索芯,用棉、麻、纤维及防潮材料包缠而成。可直接引爆炸药和塑料导爆管,也可以作为独立的爆破能源。a
分类:根据使用条件和用途的不同,目前国产导爆索主要有三类:普通导爆索(直接起爆炸药)、安全导爆索(在有瓦斯或矿尘爆炸危险的井下爆破作业使用)和油井导爆索(专门用以引爆油井射孔弹)
。第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering(2) 继爆管:与导爆索配合使用,具有毫秒延期作用的起爆器材。a 分类:分外单向、双向。b 结构:见图2-9、2-10。图2-9
单向继爆管1—导爆索;2连接管;3—消爆管;4—外套管;5大内管;6—纸垫7—延期药;8—加强帽;9—起爆药;10—加强药;11—雷管壳图2-10
双向继爆管1—导爆索;2—外套管;3—二硝基重氮酚DDNP;4—加强帽;5—内管;6—延期药;7—小帽;8—阻闸帽;9—缩孔第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering双向继爆管西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering4 塑料导爆管和导爆管的连通材料塑料导爆管
具有安全可靠、不受杂散电流干扰和便于操作等优点。a 结构:管壁材料为高压聚乙烯。b 传爆原理
:当导爆管被击发后,管内产生冲击波,并进行传播,管壁内表面上薄层炸药随冲击波的传播而产生爆炸,爆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爆轰波。c 性能 起爆感度、传爆速度、传播性能等9个方面。第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering目的实现导爆管到导爆管之间的冲(2) 连通器具击波传播。a 构成:连接块或多路分路器
,图2-11、2-12
。图2-11 连接块及导爆管连通示意图1-主发导爆管2-连接块上的塑料卡子3-传爆雷管4-接块主体5-被发导图2-12
多路分路器构成的连通器具1-主发导爆管2-塑料管3-壳体4-金属箍5-被发导爆第二节 起爆器材西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第三节 起爆方法分类:1 非电器爆法导火索起爆法a步骤:起爆雷管的组装加工,药包加工
,点火起爆
。b
优点:操作方便、机动动灵活、点火容易等。缺点:劳动条件差,点火人员紧靠工作面,安全性较差,用的不多。⎨⎧
电起爆⎩非电器爆-导火索、导爆索、导爆器第
二
章 爆炸器材与爆破方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering(2) 导爆索起爆法
直接起爆炸药和导爆管等,爆破之前才接上起爆雷管,安全性要好。a 起爆药包加工 导爆索直接绑扎在药包上送入孔内;散装炸药时,将导爆索的一端系一块石头或药包,然后将它下放到孔内,接着将散装炸药倒入。硐室爆破,常将导爆索的一端挽成一个结然后将这个起爆结装入一袋或一箱散装炸药的起爆体中。见图2-13、2-14。第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering图2-13导爆索起爆药包a—导爆索直接绑扎在药包上;b—导爆索系石头或药包上图2-14导爆索结第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering图2-15 导爆索间的连接形式a—搭结;b一水手结;c—T形结见图2-15,
2-b导爆索连接形式搭结、水手结、T形结、三角形连接等,16
。图2-16导爆索的三角形连接1—主导爆索;2一附加支索;3一支导爆索第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineeringd 导爆索网络和连接方法:起爆网路包括:主导爆索、支导爆索、引入每个深孔和药室中的引爆索。要求不甚严格时,采用图2-17所示的并联网路,用并联或单向分段并联。或采用图2-18所示的串联网路。爆破工程图2-17
导爆索并联网路a—并簇联;
b—分段并联1—雷管;
2—主导爆索;3—支导爆索;4—引爆索;5—药包第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering图2-18
导爆索串联网路1—雷管;
2—导爆索;
3—药包第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineeringe
要求严格的导爆索起爆网路,可采用双向分段并联或环状起爆网路见图2-19。当采用继爆管加导爆索网路形式时,可以实现毫秒爆破。采用单向继爆管时,应避免接错方向见图2-20
。f
优缺点
优点:操作技术简单;安全性较高;爆速较高可以使成组炮孔或药室同时起爆;缺点是:成本较高;在起爆以前,不能用仪表检查起爆网路的质量;在露天爆破时,噪声较大,不适应于城市控制爆破。第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering图2-19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4124图2-20 单排空间微差图2-21
导爆管起爆系统的组成1—导火索或脚线;2—雷管;3—连通管;4一导爆管;5一炮孔第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering(3)导爆管起爆法a 三部分组成:击发(起爆)元件、连接(传爆)元件
和末端工作元件。b 爆破网络:并联、串联、并串联,见2-22
,
2-23
,
2-24
。爆破工程图2-22并联网路a—连通管并联;b—即发雷管并联1—炮孔;2—导爆管;3—连通管;4—击发笔;5—即发雷管图2-23串联网络1-连通管;2-炮孔;3—导爆管图2-24并串联网路a-连通管并串联;b-传爆管并串联第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineeringc
起爆网络延时孔内延时、孔外延时。2
电力起爆法a 概念、组成:电源+导线+电雷管b 导线分:脚线、端线、连接线、区域线(支线)和主线(母线)。c 起爆电源:能够引爆电雷管的电源称起爆电源,如干电池、蓄电池、照明线、动力线以及专用的发爆器
(包括电雷管、发电机)。等都可做起爆电源。网路比较复杂,电爆网路中的雷管数量多,常使用交流动力电源。发爆器
发爆器按使用条件分为防爆型和非防爆型两类;防爆型发爆器限时供电并有防爆外壳。第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering带有数字导通的发爆器第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering3 电雷管的串联准爆条件和准爆电流(1)
条件:感度最高的电雷管爆炸之前,感度最低的电雷管必须被点燃
,即τmin=timin+θmin≥timax(2)
直流电源准爆条件:(3)
交流电源:最不利的交流准爆电流:(4)
电容式发爆器a 发爆器的输出冲能要求:imin min imaxb 由t +θ ≥t 得:c
最钝感电雷管的点燃时间应小于放电电流降到最小发火电流的放电时间 timax≤t0,即要求100KsminK
sman
2
I
minI
min min
1
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K
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K
B
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1 min 1min2
1
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)
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KBmax
KB
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第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering4 电爆网络及起爆a 形式:串联、并联、混合联。串联:并联:混合联:最优分支数:准mR R
nrI
U
U
i准I
r
mmm
U
mR
r
I
i
)Um(Rm
+m
k
Nr /R
m准k k
m
km mR
n
ri
I
U
I第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering(4)
电器起爆法的优缺点优点:能用仪表进行检查;实现远距离操作;准确控制起爆时间和延期时间;同时起爆大量药包
。缺点:不具备抗杂散电流和抗静电的能力,危险性较大;准备工作量大,操作复杂,作业时间较长;电爆网路的设计计算、敷设和连接要求较高,操作人员必须要有一定的技术水平;需要可靠的电源和必要的仪表设备等。第三节 起爆方法西安科技大学建筑与土木工程学院戴
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Engineering爆破工程第三章岩石爆破原理与方法本章主要内容:►
岩石的物理力学性质►
岩石中的爆炸应力波►
岩石爆破破碎原理►爆破漏斗及利文斯顿的爆破漏斗原理►装药结构与起爆方法►
炮孔的堵塞►毫秒爆破►
影响炸药爆破效果的因素西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月爆破工程第
三
章
岩石爆破原理与方法Blasting
Engineering爆破工程1. 概述a 为使爆破效果良好,需要了解岩石的物理力学性质;b 岩石组成特点:岩石性质决定其组成的结构;c 岩体与岩石(岩块):岩石各向异性、节理特性;d 爆破应有效的利用岩石特性。2 岩石的物理性质(1)容重(表观密度):分天然、干、饱和三种容重,岩石单位体积(包括岩石中的孔隙体积)的重量称为岩石的容重。第
三
章 岩石爆破原理与方法第一节
岩石的物理力学性质
W/
V西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月Blasting
Engineering爆破工程(2) 密度:岩石单位实体体积(不包括岩石中的孔隙。(3) 相对密度(比重):岩石的比重指岩石固体部分的重量与4
0C时同体积纯水的重量之比。Gr
WV/(Vs
w)
m
/Vs体 积)的质量,
r(4) 孔隙率与孔隙比:a 孔隙比(e):指岩石中的孔隙体积与岩石实体体积之比,计算式为:b 空隙率(n):指岩石中的孔隙体积与岩石:强度的比值计算式为 。e
(V
Vs)
/Vs总体积之比,计算式为:n
(V
Vs
)
/V(5) 软化系数:表示岩石抗风化能力的指标,定义为岩石饱和单轴抗压强度与干燥状态下的单轴抗压西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月
cs/
c第一节
岩石的物理力学性质Blasting
Engineering3
岩石的力学性质岩石的变形特性a 弹性、塑性、粘性b 全应力与应变曲线:见图3-1。爆破工程第一节
岩石的物理力学性质图3-1典型岩石的全应力应变曲线西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月Blasting
Engineering爆破工程c 应力应变曲线分类(6类)图3-2
不同岩石的应力应变曲线西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月d
岩石弹性转化:同一种岩石,由于所加外力的类型、大小和特性不同,也可具有不同的变形性质。在分析岩石破碎问题时,须首先根据破坏载荷的性质和破碎条件,确定岩石的变形性质和合理的岩石模型。第一节
岩石的物理力学性质Blasting
Engineering爆破工程e 弹性模量分类分为初始弹性模量(通常所说的弹性模量系指初始弹性模量),割线弹性模量和切线弹性模量,见图3-3
。(2) 岩石的强度特性a 各种强度关系:三轴压缩强度>单轴压缩强度>剪切强度>单轴拉伸强度>三轴拉伸强度。b 不同载荷下的破坏形式:见图3-4。c 影响强度的因素:岩石自身的结构组成、加载条件
、围压、加载速率。第一节
岩石的物理力学性质图3-3岩石弹性模量的表示方法1—初始弹性模量;2—割线弹性模量;3—切线弹性模量西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月Blasting
Engineering图3-4不同载荷条件下岩石的不同破坏形式a—单轴压缩下的纵向破裂;b—剪切破坏;c—多重剪切破坏;d—拉伸破坏;e—线载荷引起的拉伸破坏爆破 d 强度理论工程最大拉应力准则
:Mises准则:莫尔强度准则:Griffith强度准则:当>0时
3
t221322 3221t
2
tg
C
t西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月
1
21 38
3
1
3
3第一节
岩石的物理力学性质Blasting
Engineering爆破工程4 岩石的可爆性定义:岩石的可爆性是指岩石对爆破破坏的抵抗能力或岩石爆破破坏的难易程度。可爆性分级:根据岩石可爆性的定量指标,将岩石划分为爆破破坏难易的等级称为岩石的可爆性分级,它是爆破工程中进行方案选择、定额编制和爆破参数确定等爆破设计的重要依据。可爆性表示:a 岩石坚固性系数:优点是抓住了岩石抵抗各种破坏方式西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月能力趋于一致,表示:b 波速表示:优点是波速测定简便,测值准确,且有明确的理论概念,便于理论计算等。c 波阻抗表示:定义为岩石中的弹性波速度与岩石表观容重的乘积,反映应力波使岩石质点运动时岩石的阻力
。第一节
岩石的物理力学性质f
c/10Blasting
Engineering第
三
章
岩石爆破原理与方法第二节
岩石中的爆炸应力波a 定义(概念):爆炸在岩体中所激起的应力扰动的传播称为爆炸应力波。b 分类及特点:分为
冲击波、弹塑性应力波、弹性应力波和地震波。爆破工程1
岩石中的爆炸载荷初始值a 几个概念:如果炸药充满整个药室空间,不留有任何空隙,则称为偶合装药。如果装入药室的炸药包(卷)与药室壁之间留有一定的空隙,则称为不偶合装药。西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月Blasting
Engineering爆破工程不耦合系数:装药系数:lL=lc/lb如果装药的长度小于其直径的4倍,则称为集中装药或球形装药或点装药;否则称为延长装药或柱状装药或线装药;距离较近的成排柱状装药称为平面装药或面装药。(1) 耦合装药的初始爆炸荷载:透射压力为 其中或根据声学近似理论
得到初始压力:(2) 不耦合装药的爆炸荷载:三点假定
:绝热膨胀;忽略间隙内空气的存在
;爆轰产物开始膨胀时的压力按平均爆轰压计算。药室壁受到的冲击压力柱状装药受到的冲击压力20 r
0
2C1
N
D
/
Dp
p
1
N 0
1 r0
p2 C21
D/
cp
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D
1
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321P2
8
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1
⎜
⎟
c
西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月
c
⎟
n⎝
lb⎠⎛
l⎜⎜
⎟⎝
db
⎠⎛
d⎞
3⎞
621P2
8
0D
1kd
db/
dc第二节
岩石中的爆炸应力波Blasting
Engineering2 岩石中的冲击波a
冲击波形成取决于岩石性质、炸药特性和装药条件,
图3-8为冲击载荷作用下岩石的典型变形曲线
。c 分四种情况:用图3-9表示第二节
岩石中的爆炸应力波d
/
d
1/
r0
d
/d
b 波速:
c
Pr
西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月d 冲击波衰减规律:P
r 2对冲击波,
3 或
2
/
1
爆破。破工程图3-8
冲击载荷作用下岩石的变形特性Blasting
Engineering爆破破工程e
其他参数:f 状态方程:g 冲击波的作用范围:r
rb
1
D0
D
/
B
⎪
P
P⎨
V⎪
DuV⎪
D
u
V⎧
D0 000
0
2⎪⎪
e
e
1
P
P
V
V
⎩⎢⎜西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月⎤⎟
1⎥⎥⎦⎞
4rr0 p4c⎢⎣
⎝
r0
⎠2
⎡⎛
p
第二节
岩石中的爆炸应力波Blasting
Engineering爆破工程3
岩石中的应力波应力波参数(参数主要包括应力峰值、作用时间ts、应力波冲量I0和应力波比能e0等。)a 峰值(不断衰减
):特点:应力上升时间比应力下降时间短,应力波衰减较慢,作用范围较大。
西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月
rmax
p2/
r第二节
岩石中的爆炸应力波
max
b
rmax
max
/(1
)
r
maxBlasting
Engineering爆破工程图3-10
柱状装药在炮孔周围岩石中引起的应力波a—炮孔近处的应力波形;b—较远处的应力波形西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月图3-10所示为炮孔柱状装药爆破时,岩石内引起爆炸应力波的应力峰值随时间的变化,(a)为爆炸近区,(b)为距爆源较远处,从图中可归纳出以下几点:第二节
岩石中的爆炸应力波Blasting
Engineering爆破工程① 近炮眼处切向拉应力幅值几乎与径向压应力幅值(绝对值)一样大,但随传播距离增大,前者衰减比后者快;② 无论是径向方向,还是切向方向,最初出现的西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月都是压应力,而后转变成为拉应力,但在近炮孔处,径向方向以压应力为主,切向方向以拉应力为主;③ 随距离增大,径向方向压应力和拉应力的幅值比值减小,而切向方向该比值则增大;④ 径向压应力幅值与切向拉应力幅值不在同一时刻出现,前者较早,后者较晚。根据径向应力是压应力,还是拉应力,相应地将应力波称为压缩波和拉伸波。第二节
岩石中的爆炸应力波Blasting
Engineering爆破工程c 比冲量、比冲能:应力波通过时,经单位面积传给岩石的冲量和能量称为比冲量I0和比能量e0,即:d 应力与质点速度的关系:根据
动量守恒得到:第二节
岩石中的爆炸应力波str
00I
(t)dtrtr(t
)u (t
)dt00
e
s
⎩r
0
s
s⎨
c
u⎧
r0cpupb 作用时间:应力上升时间与下降时间之和称为应力波的作用时间。0.2西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月t
1.2 r
(2
)
Q
0.05
/
K
, t
8.43r(2
)
Q /
Kr sBlasting
Engineering爆破工程⎪西安科技大学建筑工程学院西安科技大学建筑与土木工程学院戴
俊2007年8月⎪⎪⎩⎪2 222222
1222 2r p sdsr pdds rdp r d ddspp sd
4C /
3
⎪K
2C⎪⎪⎪E⎪C
C
C
2C
2
C
2C
⎪
C⎨Gd
rCs
1
1
1
2
C
1
⎧
(2)应力波参数与岩石动理学参数的关系应力波速度的大小取决于应力波的性质和岩石的物理力学性质参数,是岩石孔隙率、弹性模量、结构完整性等的综合反应
。利用实验测得的岩石(岩体)内的
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