重要参考资料井巷爆破理论与技术.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,1,爆破工程在国民经济建设中的作用,基本建设,开山凿石,隧道修路,移山填海,抛石筑坝,城市建设,拆除建筑,开挖地基,机械加工,爆炸焊接,爆炸复合,爆炸切割,爆炸加工,航空航天,星箭分离,发动机点火,救生逃逸,降落伞切割,2,爆破工程的技术创新性,毫秒爆破技术：国外，瑞典（,1930,年代用于抛掷爆破，,1940,年代用于降低爆破地震效应）。国内，,1950,年代中期。意义：使爆破进入全面可控阶段。,光面爆破和预裂爆破：国外：瑞典，,1950,年代，其后美、加等国；国内：,1960,年代中期，,1970,年代广泛应用。爆破成型规整、保持围岩及边坡稳定。将光爆与锚喷支护结合形成新型的支护形式。,3,非电起爆系统的应用：瑞典,1970,年代发明；我国,1979,年开始生产和应用。与电力起爆系统相比，可避免因杂电影响造成早爆；可实现等间隔或可调间隔毫秒起爆，起爆段数和炮孔数不受雷管数限制，大规模、大量炮孔一次起爆难题得以解决。,含水炸药的应用：美国,1960,年代末发明；我国,1980,年代开始跟踪开发。与铵梯炸药相比，可提高体积威力，抗水，有毒气体少，可以制成三级以上煤矿许用炸药等。,4,工程爆破技术已取得的成就,-,爆破理论的发展,爆破理论落后于工程实践。,爆破设计和安全评估分析大都采用经验式或半经验式。,爆破过程是一个高速力学过程，已有单独力学分支难以全面描述之。,爆破理论是一门交叉学科。,爆破理论研究基础：岩石动力学、断裂力学、爆炸力学。,方法和手段：现场试验数据统计分析、模拟模型试验、计算机数据模拟。,5,工程爆破技术已取得的成就,-,凿岩设备的发展,露天矿山：从过去的冲击钻、潜孔钻发展到如今的大孔径牙轮钻机，凿岩爆破效率和延米爆破量有了巨大提高。,微机控制牙轮钻机：为寻找最优的控制参数提供了保障。,现场装药车间：使炸药制造、运输与装药成为一体，既保障炸药安全性和有效性，亦提高生产效率和降低劳动强度。,高新技术在爆破工程中的运用：如激光凿岩技术、微波破岩、等离子体破岩及熔融破岩。,6,工程爆破技术已取得的成就,-,典型工程,硐室爆破：是将大量炸药装入专门的硐室或巷道中进行爆破，由于用药量和爆落石方量较大，通常称为“大爆破”；,投资省、效益高、速度快，但伴随有害效应；,适宜地势陡、土石方工程量大、工期需要严格控制的场合；,涉及力学分支理论：岩体结构、爆破力学和地震工程学，解决爆破作用场、破坏范围、鼓包抛掷堆积、地震谱特性及安全准则和控制、高边坡爆破动力稳定安全分析。,洛钼露产,1500t/d,一期第二次大爆破,7,中深孔爆破技术：,-,在露天矿山采剥工程、地下矿山的深孔落矿、铁路公路路堑开挖、平整山区工业场地、水电站基坑开挖等施工作业中，大多采用。,-,矿山深孔爆破已据工程要求发展了微差、挤压、预裂、光面爆破等。,-,新型钻孔设备、爆破器材出现促进了发展，逐步取代峒室爆破。,广东惠州港硐室大爆破,8,城市控制爆破拆除工程：,-,城市建（构）筑物控爆拆除已成为全球建筑业和爆破业的热门专业。,-,一般在人烟稠密、各种设施林立地区施行，难度大、技术要求高、有一定风险。,-,掌握结构件的整体特性、受力状况、稳定条件三要素。,水下工程爆破：主要应用于水库下岩塞爆破、挡水围堰拆除爆破以及港湾、航道疏浚炸礁等。,爆破技术的精细化：爆炸合成纳米材料等。,9,在广西南宁市青云街旧城改造项目爆破现场，一栋,54,米高办公大楼伴着闷响声倒下，而且爆破形成的烟雾也在几分钟内被水幕和喷水覆盖。这标志着“广西第一爆”爆破圆满成功。,10,秦岭南麓陕西省汉中市大唐略阳发电厂冷却塔。,2005,年,11,月,17,日下午,3,时，高,84.8,米、底部直径,68.5,米、自身重量,4700,吨的钢筋混凝土庞然大物轰然倒塌。从起爆到坍塌时间为,7,秒钟。,11,原沈阳电力专科学校,62,米高的办公楼轰然倒下。,2010,年,04,月,12,日凌晨,5,时,10,分，一辆装载十余吨黑火药的河北籍中型货车行驶至连霍高速,456,公里（民权段双塔镇境内）时，发生大爆炸，造成现场,2,人死亡。高速路面被炸出一个,50,多平方米的大坑，深近,1,米，周围,100,平方米的路面被炸开多条裂缝，附近近千户房屋受损，民权、兰考均有震感,爆炸发生后，连霍高速交通一度中断，早晨,8,时,40,分才恢复通车。造成,3,死,3,伤。,13,美国世界贸易中心位于纽约的金融中心曼哈顿区，是美国乃至全球金融中枢。其主体建筑是两座并立的,110,层的姐妹楼，高,411.48,米，与自由女神遥遥相对，并称纽约的标志。主体姐妹楼都是方柱形，外观完全一样。大厦每边宽,63.5,米。每座楼的建筑面积约,40,余万平米。,整个世贸中心可容,5,万人在内工作。大楼的外墙是排列很密的钢柱，外表包以银色铝板。修建世界贸易中心的目的是为从事世界贸易的私人企业和政府机构提供一个办公场所。整个中心占地,16,公顷，共有,7,座建筑物，出租给代表,25,个国家的,350,家公司每天有,40 000,人在里面工作。,14,美国东部时间,9,月,11,日上午,8,：,50,左右（北京时间,9,月,11,日,20,：,50,左右），一架飞机撞在世界贸易中心北楼上部。,纽约的世贸中心姊妹楼首先在,9,时前后分别遭恐怖分子劫持的两架飞机撞击,101,层的姊妹楼，有超过,1000,人在恐怖袭击中伤亡。第一次袭击始于,8,点,48,分，一架由波士顿飞往洛杉矶的波音,767,型客机被恐怖分子劫持，以令人惊讶的低空飞行撞到了世贸中心南侧大楼，这幢 大楼马上起火，并被撞去一角。有人受惊吓，甚至从窗口直接跳出。,15,18,分钟以后，也就是当地时间,11,日上午,9,时,06,分，一架小型飞机以极快的速度撞击了世贸中心姊妹楼的另一幢。飞机从北侧大楼的玻璃窗冲了进去，并穿过大楼，撞上另一幢大楼。两座大楼爆炸声此起彼伏，引起了民众的极大恐慌。,16,世贸中心南楼从被撞到倒塌全过程,17,18,当地时间上午,10,时,30,分左右，世贸中心突然发生了大规模坍塌。这两座曾经是世界上最高建筑的标志性建筑已经不复存在。在纽约的世贸中心遭到恐怖袭击大约,30,分钟后，位于美国首都华盛顿的两座标志性建筑，包括国防部五角大楼和美国国会山也分别发生大火,19,第三章 井巷爆破技术,本章提要,上一章主要介绍了炮眼的钻凿原理及钻凿机具。炮眼钻凿完毕后，需要装填炸药进行爆破。因此本章主要介绍炸药的爆炸理论、常用的工业炸药和起爆器材，最后介绍了井巷爆破破岩的基本原理及技术。本章重点应是,工业炸药,和,起爆器材,，以及,井巷爆破技术,。,21,第三章 井巷爆破技术,高尔新主编,.,爆破工程,.,徐州：中国矿业大学出版社,.1999,年,7,月,.,定价：,32.00,元,.p30,99,王树仁，程玉生编,.,钻眼爆破简明教程,.,徐州：中国矿业大学出版社,.1989,年,7,月,.,定价：,2.35,元,.TD23/W-759,。,东兆星，邵鹏主编,.,爆破工程,.,北京：中国建筑工业出版社,.2005,年,1,月,.,定价：,20.00,元,.p6,67,22,第一节 炸药爆炸理论,物理爆炸,：仅有温度、压力和体积变化，如地震、闪电、锅炉爆炸、气球爆炸等,化学爆炸,：产生爆炸物，如炸药爆炸、燃放鞭炮、煤气爆炸、瓦斯爆炸等,核爆炸,：裂变,原子弹、聚变,氢弹,爆炸的分类,爆炸是人们日常生活中经常见到的现象。一般认为，物质发生急剧变化并放出大量的能量对周围介质做机械功，同时可能伴随有声、光、热效应的现象，称为爆炸。爆炸的基本特征表现在,速度高、威力大和破坏作用强,等方面。,23,反应的放热性,：,爆炸反应,首要条件，作功的能源,。先爆部分释放热量激发下层，,爆炸传播,；,29006300kJ/kg,，,2000,3000,;,PbC,2,O,4,=2CO,2,+Pb,69.9kJ,不爆炸,CuC,2,O,4,=2CO,2,+Cu+23.9kJ,爆炸性不明显,HgC,2,O,4,=2CO,2,+Hg+72.4kJ,爆炸,生成大量气态产物,：,作功的介质，,1000L/kg,铝热剂的化学反应,:2Al+Fe2O3=Al2O 3+2Fe+829kJ,放热量比,TNT,高，加热到,3000,但不爆炸,反应和传播的快速性：,是爆炸反应区别于一般化学反应过程的最重要标志。速度快，易形成高温高压气体；炸药并非是能量很高的物质，而是功率很大的物质。,区别于一般的化学反应，,10,-4,秒,无烟煤：,9.2103kJ/kg,，分钟计,不爆炸；,TNT,：,4103kJ/kg,，,10,-5,秒，功率,=41011W,一：炸药爆炸的基本特征（三要素）,24,二：炸药的分类,定义：在一定条件下能发生快速化学反应、放出能量、生成气体产物从而显示爆炸效应的化合物或混合物。,C,、,H,原子氧化，,O,来自炸药本身，炸药与燃料的重要区别,高能量密度，单位体积炸药放出的热比燃料多。,25,起爆药：,敏感、威力小，雷管的起爆药。雷汞、氮化铅、二硝基重氮酚。,猛炸药：,敏感度低、威力大，雷管的加强药、组成混合炸药。,TNT,、黑索金、太恩。,发射药（火药）：,快速燃烧，军事上发射药，工业上作起爆器材（导火索）和雷管的延期药,单体炸药：,各组成元素以一定化学结构存在于同一分子中的炸药。,TNT黑索金、雷汞,混合炸药：,由两种以上分子组成的混合物。硝化甘油类炸药、硝铵类炸药、氯酸盐类炸药,1.,按组分分：,2.,按用途分：,26,C,W,H,X,N,Y,O,Z,C,、,H,可燃剂，,O,氧化剂,爆炸产物：,CO,2,、,CO,、,C,、,NO,2,、,NO,、,N,2,、,H,2,O,、,H,2,、,O,2,、,CH,4,炸药爆炸的基本反应：,2 H,2,+O,2,=2 H,2,O+240.7kJ/mol,C +O,2,=CO,2,+395 kJ/mol,氧平衡：炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需氧量,比例关系,氧平衡值：,每克炸药中保证可燃元素充分氧化时，多余或欠缺的氧量，,g/g,。,三：炸药的氧平衡,1.,炸药的氧平衡,27,氧平衡值计算：,单质炸药：,K,1,=,g/g,M=12W+X+14Y+16Z,例如：硝化甘油炸药,C,3,H,5,（,ONO,2,）,3,C,3,H,5,N,3,O,9,K=+0.035,TNT,C,6,H,2,(NO,2,),3,CH,3,C,7,H,5,N,3,O,6,K=,0.74,C,W,H,X,N,Y,O,Z,28,混合炸药：,各组成分的百分比与其氧平衡值乘积之和,K,2,=m,1,K,1,m,2,K,2,m,3,K,3,二号岩石硝铵炸药含硝酸铵,85%,，,TNT11%,，木粉,4%,。,K=,0.285%,0.7411%,1374%=0.0338,29,K,0,，正氧平衡炸药，（,NO,、,NO,2,吸热反应，有毒，促使瓦斯爆炸）,K,0,，负氧平衡炸药，（,CO,有毒，,C,、,H,2,不能放出最大热量）,K,0,，零氧平衡炸药,（放出最大热量）,2.,炸药的氧平衡分类,3.,炸药的爆热,单位炸药在,定容条件,下爆炸时放出的热量，,KJ/mol,，,KJ/kg,梯恩梯，,C,6,H,2,(NO,2,),3,CH,3,分子量,227,爆热,42.0KJ/mol,30,缓慢分解,：整个物质内部展开。,燃烧,：在外界能量的激发下，在局部区域进行，且自动传播。主要,靠热传导传递参量和激发化学反应,。,爆轰,：在外界能量的激发下，在局部区域进行，且自动传播。主要靠,压缩冲击波作用传递参量和激发化学反应,，传播速度快，达,2000-9000m/s,。传播不受外界影响，且爆轰产物的运动方向与反应区的传播方向相同。,四：炸药的爆轰,1.,炸药的燃烧和爆轰,（相互转化）,2.,冲击波：,在介质中以密度、压力质点运动速度突升的形式向前传播的压缩波。,3.,爆轰波：,是在炸药中传播的、伴有炸药高速化学反应的冲击波。,4.,爆速：,爆轰波稳定传播的速度，是衡量炸药质量的重要指标。,31,药卷直径：临界直径,d,k,极限直径,d,c,二号岩石铵梯炸药临界直径,15mm,炸药密度：单质炸药,混合炸药（,最佳密度）,药卷外壳：硝酸铵,=0.91.0g/cm,3,，,外壳临界直径,100mm,，而外壳为,20mm,钢管时为,7mm,。,炸药的粒度：越细，临界直径和极限直径减小，爆速提高。,5.,影响爆速的因素,6.,炸药传播的,间隔效应,药卷与炮眼孔壁存在间隙，爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象。,32,五：炸药的猛度和爆力,1.,猛度：,炸药爆炸瞬间爆轰波及其产物对邻近局部固体介质的破碎能力。,指标：铅柱压缩,单位,mm,。,33,2.,爆力：,爆炸气体膨胀作功能力的大小。,指标：铅柱扩孔,单位：毫升,减去原孔体积和雷管扩孔体积，试验时温度,15,度。,34,六：炸药的敏感度,1.,热敏感度：,热能作用引起炸药爆炸的难易程度。,加热感度,（爆发点）,均匀加热时，发生爆炸的温度，,火焰感度,距离,2.,机械敏感度：,冲击感度,25,次试验，爆炸的百分率；,10kg/25cm/0.05g,摩擦感度,摆式摩擦仪,35,3.,爆轰敏感度：,单质炸药,最小药量,混合炸药,殉爆距离,殉爆：直径,32mm,，重,200g,的炸药,主动药卷：反映冲击波的强度猛度,被动药卷：反映对冲击波的敏感程度,36,第二节 工业炸药,梯恩梯（,TNT,）三硝基甲苯。,黄色晶体，爆热,4229 kJ/kg,、爆力,285300ml,、猛度,19.9mm,，爆速,7000m/s,、工业炸药敏化剂。对冲击、摩擦不敏感，枪弹贯穿不爆炸也不燃烧。单独使用时是重要的军用炸药。,一：单质猛炸药,特屈儿。,淡黄色结晶体，难溶于水。对冲击、摩擦的感度较迟钝。遇火迅速燃烧，可由燃烧转为爆炸，爆发点为,195,220,。当密度为,1.7g/cm,3,时，爆速为,7800m/s,。常用导爆索的药芯及雷管中的加强药。,37,黑索金（,RDX,）。,爆力,520ml,、猛度,16mm,，爆速,8300m/s,、导爆索芯、雷管加强药。对冲击、摩擦比特曲儿敏感，枪弹贯穿会爆炸。遇火燃烧，冒浓烟，可由燃烧转为爆炸，爆发点为,230,。,39,太恩（,PETN,）。,白色晶体，爆热,6225 kJ/kg,、爆力,500ml,、猛度,15mm,，爆速,8400m/s,。导爆索芯、雷管加强药。对冲击、摩擦比黑索金敏感。枪弹贯穿会爆炸，遇火燃烧，在密闭容器中会由燃烧转为爆炸。爆发点为,225,。,40,二：硝铵类炸药,感度很低，容易吸湿结块，威力低（爆力,160,230mol,，爆速,2000,2500m/s,），,TNT,当量为,52%,。,110,时，分解成亚硝酸和氨气，为吸热反应,180200,时，分解成水和氧化氮，为放热反应,温度大于,400,呈爆炸反应,2NH,4,NO,3,2N,2,+O,2,+4H,2,O+128.5KJ/mol,正氧平衡炸药,:+0.20,硝酸铵（,AN,）：,NH,4,NO,3,41,基本成分,（由硝酸铵,、,TNT,、木粉组成,）,氧化剂,硝酸铵，,80%,敏化剂,梯恩梯、黑索金，提高感度和威力，负氧，含量,10%,。,可燃剂,TNT,、铝粉、碳粉、柴油等，调节氧平衡，提高作功能力,憎水剂,石蜡、沥青、松香等，防潮和抗水,消焰剂,食盐和氯化钾，吸收热量、降低爆温、减少火焰,松散剂,木粉或谷糠粉，防止结块兼作可燃剂,1.,铵梯炸药,42,品种,煤矿铵梯炸药,：含消焰剂，用于沼气矿井，,4,个月。,岩石铵梯炸药,：不含憎水剂和消焰剂，岩石巷道和硐室。,32mm100g150mm,，,35mm150g170mm,，聚能穴，,6,个月。,露天铵梯炸药,：,TNT,含量低，用于露天矿松动爆破。,使用,对撞击、摩擦等比较钝感，火焰和火星也不容易点燃。,容易吸湿，结块后毒气量增大。,43,用途：,价格低廉、安全，多用于露天矿、金属矿和水利铁道等工程。,因其感度低、毒气量大、怕水（吸湿结块，贮存期,15,天）、威力小（低于铵梯炸药）等原因，不宜在井下使用。,2.,铵油炸药：,组成：,硝酸铵,氧化剂，,95,轻柴油,10,轻柴油，可燃剂和,敏化剂，发热量高，产生大量气体，提高炸药威力，,5,木粉,松散剂、可燃剂,表面活性剂,硝酸铵亲水不亲油，油水亲合，提高吸油率,3.,高威力硝铵炸药、铵松蜡炸药,44,三：含水塑性炸药,1.,浆状炸药,（,1956,年，加拿大铁矿，硝铵类炸药的革命性发展）,基本成分,氧化剂的过饱和水溶液,硝酸铵（,4060%,）和硝酸钠（,1020%,），水,815%,水使硝酸铵等固体成分变成过饱和溶液，形成溶胶，炸药便不再吸收水分，起到抗水作用。但在炸药中加入水分后使炸药钝感，必须增加敏化剂。炸药爆炸时，将水变成汽，要消耗热能，因此需合理确定含水量。,敏化剂,TNT,、铝粉,胶凝剂,增稠，将以上两种成分胶结在一起,特点,良好的塑性和抗水性。,机械感度低，安全性好；但,8,雷管不能起爆，需用猛炸药,威力高、有毒气体少，适用于坚硬岩石，无瓦斯煤尘条件。,45,氧化剂的过饱和水溶液,硝酸铵水,敏化剂,铝粉、甲基胺硝酸盐（水溶性、,CH,3,NH,2,HNO,3,）,胶凝剂,增稠，胶结剂和交联剂,特点,更好的塑性和抗水性。,爆速和起爆感度提高，,8,雷管起爆,威力高、有毒气体少。,易离析、价格贵。,2.,水胶炸药,基本成分,46,3.,乳化炸药（乳胶炸药）：,以爆炸性氧化剂的水溶液为分散相，油类为连续相的一种乳胶体,组成成分,氧化剂饱和水溶液,硝酸铵（,4565%,）和硝酸钠（,815%,），水（,815%,）,燃料油,柴油和石蜡（负氧）,乳化剂,表面活性剂，,0.5,6%,，降低油水表面张力，使油水亲和,稳定剂,防止分层、变形和破乳；,敏化剂,铝粉、镁粉、发泡剂等，提高感度,特点,具有水胶炸药的优点，抗水性更强；,爆炸性能好（爆速,4000,5000m/s,，猛度,17,19mm,），可用,8,号雷管起爆，临界直径小；猛度,1719m,，高于,2,号岩石硝铵炸药。,稳定性差，贮存期短，不耐冻。,47,产品规格有纸管和塑料管,;,小药卷和散装两种,条装规格有,32mm,35mm,药卷重,150g,，,200g,注意事项,1.,炸药贮存温度为,40,40,，不得在规定温度范围外使用。,2.,炸药使用应掌握先到先用的原则，并在保质期内使用。,3.,使用两卷以上药卷，药卷之间不得有石块、泥块，避免爆炸不良。,4.,插入雷管后的炸药不可挤压过重，以保证安全。,5.,乳化炸药在水中浸泡时间不宜过长，一般以不超过,8,小时为宜。,48,第三节 起爆器材和起爆方法,激发炸药爆炸反应的装置或材料，能安全可靠地按要求时间和顺序起爆炸药。,矿用起爆器材包括导火索、导爆索、火雷管、各种电雷管、继爆管、导爆管和起爆药柱等。,雷管包括：火雷管、,电雷管,、导爆管、毫秒雷管等。,49,瞬发电雷管,起爆药：二硝基重氮酚,管壳：纸制圆壳，钝化加强药作管底,加强药：黑索金,加强帽：（引火头式）防止受潮、,防止散落、提高装药安全，,增大压力。,电点火装置：桥丝直插式 桥丝引火头式,1,脚线，,2,密封塞，,3,桥丝，,4,起爆药，,5,引火药头，,6,加强冒，,7,加强药，,8,管壳,一、电雷管,1.,电雷管的构造,50,延期电雷管,秒延期电雷管：,毫秒延期电雷管：,延期药,氧化剂,+,可燃剂,+,缓燃剂。,51,52,二,.,其它起爆材料,1.,导火索,：黑火药，常用导火索,100125s/m,，,点火材料（点火线、点火棒）,导火索,火雷管,炸药,53,2.,导爆索：,黑索金或太恩，药量不小于,12g/m,。普通导爆索,6.2mm,，爆速,6500m/s,；安全导爆索,7.3mm,，爆速,6000m/s,。,安全：装药、处理瞎炮安全；,没有杂散电流影响。,爆破效果好：起爆时间准确，,避免间隙效应。,爆破网路设计简单。,无法延期爆破。,54,3.,继爆管：,毫秒延期元件,导爆索,消爆管、减压室,延期药,起爆药、加强药,导爆索,延期时间有：,15,、,30,、,50,、,75ms55,三、电雷管起爆法,1.,起爆电源,（,1,）发爆器（放炮器）：,发电机式、电容式（井下使用）,直流电源（,1.5V,干电池）,交流器（直流电源 交流高压电）,整流线路（交流高压电 直流高压电）；,充电器（,主电容,直流高压电）,充电电压指示（主电容电压达到额定电压后，发光，可以放炮）,56,57,MFB,系列发爆器,适用范围与用途,MFB,系列煤矿用电容式发爆器（以下简称发爆器）适用于具有甲烷、煤尘爆炸性气体混和物的煤矿井下，在周围环境温度为,-20,40,，相对湿度为,95%,左右时作起爆电雷管之用。也可适用于其他矿业、开山、采石及消除障碍等爆破工程中作起爆电雷管之用。,58,（,2220v,或,380v,交流电源：使用电力放炮接线盒，,井筒掘进使用。,煤矿安全规程,第三百三十五条 井下爆破必须使用发爆器。开凿或延深通达地面的井筒时，无瓦斯的井底工作面中可使用其他电源起爆，但电压不得超过,380V,，并必须有电力放炮接线盒。,必须在放炮的安全地点设置放炮接线盒。接线盒应满足：设置电源开关刀闸和放炮刀闸两个开关，且都必须是双刀双掷刀闸；设置指示灯，当电源开关刀闸合上以后，指示灯发光表明电源接通；在煤矿立井施工中，在接近和通过瓦斯煤层时，在接线盒上应设置,6ms,限时开关。,59,2.,电爆网路,（,1,）串联：,煤矿井下最常用。,总电流小，适用于发爆器放爆，连线容易，易做导通检察；,一发断路全部拒爆,导通检察。,（,2,）并联：,交流电起爆,并簇联,长脚线,分段并联,减少母线电阻的影响,闭合反向分段并联；,（,3,）串并联,个别雷管不导通不易用仪表查出，但不影响其他雷管起爆；需要的总电流大，必须使用线路电源，容易产生外露火花。,60,3.,爆破事故预防和处理,第三百二十六条 装配起爆药卷时，必须遵守下列规定：,（一）严禁坐在爆炸材料箱上装配起爆药卷。装配起爆药卷数量，以当时当地需要的数量为限。,（二）装配起爆药卷必须防止电雷管受震动、冲击，折断脚线和损坏脚线绝缘层。,（三）电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须全部插入药卷内。严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。,（四）电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。,61,第三百二十八条,炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。,无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露爆破,第三百三十一条,装药前和爆破前有下列情况之一的，严禁装药、爆破：（一）,爆破地点附近,20m,以内风流中瓦斯浓度达到,1,。（二）在爆破地点,20m,以内，矿车，未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面,1/3,以上。（三）炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况。（四）采掘工作面风量不足。,62,第三百三十六条,每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网路全电阻检查。严禁用发爆器打火放电检测电爆网路是否导通。,发爆器必须统一管理、发放。必须定期校验发爆器的各项性能参数，并进行防爆性能检查，不符合规定的严禁使用。,第三百三十七条,爆破工必须最后离开爆破地点，并必须在安全地点起爆。起爆地点到爆破地点的距离必须在作业规程中具体规定。,第三百四十条,爆破后，待工作面的炮烟被吹散，爆破工、瓦斯检查工和班组长必须首先巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆等情况。如有危险情况，必须立即处理。,第三百四十一条,通电以后拒爆时，爆破工必须先取下把手或钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路，再等一定时间（使用瞬发电雷管时，至少等,5min,；使用延期电雷管时，至少等,15min,），才可沿线路检查，找出拒爆的原因。,63,第三百四十二条,处理拒爆、残爆时，必须在班组长指导下进行，并应在当班处理完毕。如果当班来能处理完毕，当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。,处理拒爆时，必须遵守下列规定：,（一）由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。,（二）在距拒爆炮眼,0.3m,以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆。,（三）严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药严禁将炮眼残底继续加深；严禁用打眼的方法往外掏药；严禁用压风吹拒爆（残爆）炮眼。,（四）处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、矸，收集未爆的电雷管。,（五）在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。,64,第四节 破岩原理与爆破技术,一,.,岩石爆破破碎机理,粉碎区：冲击波压缩作用。,10,3,10,4,MPa,压力，装药半径的,2,3,倍。,破裂区：应力波,径向压力和切向拉力,装药半径的,1015,倍以上,震动区：声波,1.,单个装药在无限体中的爆破作用爆破的内部作用,65,2.,单个装药接近于自由面时的爆破作用,爆破的外部作用,最小抵抗线：药包中心到自由面的垂直距离。,自由面：,很大：破碎区,裂隙区,震动区（,爆破的内部作用,）,最小抵抗线 变小：破碎区,裂隙区,震动区,拉断区,再小：破碎区,裂隙区,拉断区,66,爆破漏斗几何要素,W,最小抵抗线，装药中心到自由面的垂直距离，即药包的埋置深度，也即倒圆锥的高度；,r,爆破漏斗半径，漏斗底圆中心到该圆边上任意点的距离，即倒圆锥底圆半径；,R,爆破作用半径，药包中心到爆破漏斗底圆边缘上任意点的距离。,H,爆破漏斗的可见深度；,n,爆破作用指数，是爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值，即,n=r/W,。,爆破漏斗张开角，也叫顶角。,67,爆破作用指数：,n=,（,0.81.0,）,n=1,标准抛掷漏斗,3,n,1,加强抛掷漏斗露天抛掷大爆破,0.75,n,1,减弱抛掷井巷掘进,n=0.75,松动漏斗控制爆破,n,0.75,没有漏斗,掏槽：增加自由面。,68,二,.,长条药包的爆破特点,炮眼利用率：,实际爆落深度与炮眼深度之比。,炮眼的填塞：延长爆生气体的作用时间，有利于破碎岩石并降低引爆瓦斯、煤尘危险。,69,1.,沼气的爆炸性质,氧化反应：,爆温,18562650,，爆速,2000m/s,4%,不燃不爆,45.5%,可燃不爆：,沼气含量过低，反应不能自动加速,5.515%,爆炸,9.5%,时爆炸能量最强,15%,可燃不爆 含氧量不足，不能保证按上式进行,三,.,沼气矿井的安全爆破,70,2.,引爆沼气煤尘的因素,空气冲击波,不阻塞,1/3,断面，不采用秒延期电雷管,炽热的固体颗粒,炸药中不含铝、镁粉末,爆生高温气体,零氧平衡炸药，填塞炮眼,爆破地点附近,20m,以内风流中瓦斯浓度达到,1,禁止爆破,3.,煤矿许用炸药：（,被筒炸药、当量炸药、离子交换炸药,）,（,1,）被筒炸药：,150g,35mm 2,号煤矿许用炸药，,42mm,石蜡纸筒，,75g,食盐（,47%,）食盐撒出、移动，直径加大,.,71,4.,煤矿许用炸药的安全等级,原煤炭部部颁标准：共,5,级，级数越高，安全程度越高。,一、二、三号煤矿许用炸药的安全等级为,1,2,级,被筒炸药和当量炸药的安全等级为,3,4,级,离子交换炸药的安全等级为,4,5,级,（,2,）当量炸药：,盐量分布均匀、安全性能相当于被筒炸药，食盐含量,30,45%,，硝化甘油做敏化剂，爆力、猛度比被筒炸药低。,（,3,）离子交换炸药：,NaNO,3,+NH,4,ClNa Cl+NH,4,NO,3,126,kJ/mol,。,72,利用毫秒雷管或其他设备控制放炮顺序，使每断之间只有几十毫秒间隔，叫毫秒爆破或微差爆破。,总延期时间必须在,130ms,内。,秒延期雷管总延期时间,6,7s,，预热瓦斯、涌出瓦斯超限。,四、微差爆破,73,规程,第三百二十条 井下爆破作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。煤矿许用炸药的选用应遵守下列规定：,（一）低瓦斯矿井的岩石掘进工作面必须使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药。,（二）低瓦斯矿井的煤层采掘工作面、半煤岩掘进工作面必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药。,（三）高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。有煤（岩）与瓦斯突出危险的工作面，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。,严禁使用黑火药和冻结或半冻结的硝化甘油类炸药。同一工作面不得使用,2,种不同品种的炸药。,74,光面爆破特点,成型规整。,围岩稳定。,五、光面爆破技术,按炮孔深度分，光爆可分为：（,1,）浅孔（炮孔深度小于,1.8m,）；（,2,）中深孔（炮孔深度,1.8-2.5m,）；（,3深孔（炮孔深度,2.5-5.0m,）；（,4,）超深孔（炮孔深度,5.0m,以上）。,光面爆破分类,75,光面爆破原理,应力波叠加干扰理论,应力波与爆炸气体共同作用原理,应力波叠加 综合作用,76,光面爆破技术指标,眼痕率,70%,，接茬率达到,50%,以上；,超挖尺寸不大于,150mm,，欠挖尺寸不得超过质量标准规定，主要运输巷和机电硐室不大于设计值的,20mm,，其它巷道和硐室的尺寸不大于设计值的,50mm,；,岩面上不应有明显的炮震裂缝,。,77,光面爆破施工要点,选择合理的炮眼距离。曲线段比直线段密。,光面层厚度：大于或等于炮眼的间距，也不能过大。炮眼平、直、齐、准,沿巷道的轮廓线布置炮眼,控制形状；,炮眼相互平行且、深度不超过其他炮眼,形成贯穿裂缝；,炮眼垂直工作面（一般与巷道轴线夹角,3,5,度），炮眼底落在同一个横断面上。,开眼位置偏差不超过,30mm,。不能有偏向轮廓线里面。,不偶合装药，同时起爆（起爆时差不超过,0.1s,）,降低作用于孔壁的冲击压力；,控制装药量，,200g/m,。,78,第三章 复习题,炸药爆炸必须具备哪三个基本要素？为什么？,炸药爆炸的基本化学反应是什么？,什么叫炸药的氧平衡？井下爆破为什么要选用零氧平衡炸药？,铵梯炸药有哪些基本成分？各成分的作用是什么？,绘图说明瞬发电雷管、秒延期电雷管和毫秒延期电雷管的构造。,常用的抗水炸药有哪些？各有什么特点？,解释下列术语：,电雷管全电阻，最大安全电流，最小发火电流，发火冲能，,最小抵抗线，爆破所用指数，掏槽，炮眼利用率。,电力起爆方法有哪几种，各自的器材及适用条件是什么？,79,9.,电爆网路有哪几种连接方法？各自的有缺点及适用条件是什么？,什么是炸药的敏感度？有哪几种敏感度？,什么是殉爆？测定炸药殉爆距离的意义是什么？,何谓炸药的猛度和爆力？有何区别？如何测定？,何谓爆速？影响爆速的因素有那些？,什么事爆破漏斗？简述其形成过程。,炸药爆炸引爆瓦斯煤尘爆炸的机理是什么？如何预防？,光面爆破的标准是什么？如何实现光面爆破？,