输送爆破【机械工程】隧道爆破.pdf

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1、cheng炸药炸药:是指在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出巨大能量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药爆炸的三要素炸药爆炸的三要素：1、反应过程中释放大量的热能;2、反应过程必须高速进行；3、反应必须产生大量的气体。炸药的氧平衡及对爆生有毒气体的影响炸药的氧平衡及对爆生有毒气体的影响:炸药的氧平衡可分为如下三种情况：1、零氧平衡：炸药中的氧含量恰好能够使碳、氢元素完全氧化；2、正氧平衡：炸药中的含氧量使全部碳、氢元素完全氧化后还有剩余；3、负氧平衡：炸药中的含氧量不足以将碳、氢元素完全氧化。零氧平衡炸药中的碳氢含量与氧的含量恰好匹配，即碳、氢元素被完全氧化成二氧化碳和水

2、，没有多余的氧，也没有多余的碳、氢；负氧平衡炸药的含氧量不足，将发生不完全氧化，爆炸中出现 CO，甚至产生固态碳；而正氧平衡炸药的含氧量过多，易出现 NO 和 NO2。炸药的起爆炸药的起爆：炸药在外能作用下发生爆炸上网过程称为起爆。感度感度:是指炸药在外能作用下发生爆炸的难易程度。爆速爆速：是爆轰波传播的速度爆热爆热：炸药反应放出的热量QV,根据能量守恒定律有e2e01P2 P0V0V2QV爆温爆温：爆轰产物温度t22kt，其中 t 为爆温。k 12爆力爆力：是表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移等作用的能力。猛度猛度：是表示炸药爆炸对其邻近介质产生局部的压缩、粉碎或击穿作用的能力。殉

3、爆殉爆：一个药包爆炸后，引起与它不相接触的邻近药包爆炸的现象。殉爆距殉爆距：主动药包引爆从动药包的最大距离。冲击波冲击波：是一种在介质中以超声速传播的并具有压力突然跃升，然后缓慢下降特征的一种高强度的压力波。爆轰波爆轰波：是指在炸药中传播的、伴有化学反应区的特殊形式的冲击波。两者的区别两者的区别：1.、传播介质：爆轰波在一定量的炸药中传播,而冲击波一般不定；2、爆轰波有化学反应，而冲击波没有；3、爆轰波有能量补充，而冲击波没有;4、爆轰波状态参数恒定，而冲击波状态参数退。分析影响炸药爆速的因素分析影响炸药爆速的因素：1、药包直径。随着药包直径的增大，爆速相应增加，当药径增大到某一数值时，爆速达

4、到最大值，继续增大药径，爆速将不再增加。反之，随着药径的减小，爆速相应降低，当药径减小到某一数值时，如果继续减小，爆速将急剧下降，产生不稳定爆炸，甚至拒爆。2.、炸药密度。装药密度对爆速的影响，因炸药种类不同而有差别。对于单质猛性炸药，其爆速随装药密度的增大而提高，呈线性关系。对于工业炸药，呈曲线关系存在最优装药密度。工业炸药的基本要求工业炸药的基本要求：1、炸药性能良好，有足够的威力，破岩效果好。2、炸药敏感度应适中。3.、物理化学性能稳定，在规定的储存期内不变质和失效。4、零氧或近似零氧平衡，爆炸后生成的有毒气体量少。/5、防潮和防水性好 6、原料来源广泛，制造工艺简单，成本低工业炸药按使

5、用条件分可分为露天炸药、岩石炸药、安全炸药铵梯炸药主要成分及其作用铵梯炸药主要成分及其作用：1、硝酸铵，是氧化剂 2、梯恩梯是敏化剂和还原剂 3、木粉是疏松剂和还原剂。根据铵梯炸药用途不同，还可以加入去下添加剂：4、石蜡或沥青是防潮剂和可燃物5、食盐，消焰剂，不参加爆炸反应。水胶炸药水胶炸药是在浆状炸药的基础上发展起来的抗水硝铵类炸药，克服了浆状炸药感度低的缺点，便于在工程爆破中应用。乳化炸药乳化炸药的特点是爆炸性能好，威力大，爆轰感度较高，而机械感度低，有良好的抗水性能；组分中不含有毒物质，炮烟中有毒气体量少：原料来源广泛，加工工艺简单，成本低，适用于露天和地下爆破。煤矿许用炸药的特点煤矿许

6、用炸药的特点：1）对爆炸能量有一定限制，爆破后不致引起矿井大气的局部高温而引燃引爆瓦斯，这就要求煤矿用炸药爆热、爆温、爆压都要相对地低一些。2）有较好的起爆感度和传爆能力，保证爆炸的完全性和传爆的稳定性。3）生成有毒气体量符合国家安全标准，炸药配比应接近零氧平衡。4）炸药成分中不含金属粉末，以防爆后产生炽热固体颗粒。火雷管的基本结构火雷管的基本结构：管壳、加强帽、起爆药、加强药电雷管电雷管按通电后起爆时间的差别，可分为瞬发电雷管和延期电雷管，延期电雷管又可分为秒延期电雷管和毫秒延期电雷管导火索和导爆索的性能差别导火索和导爆索的性能差别：1、反应速度：导火索传递火焰，燃速 100125m/s，导

7、爆索传递爆轰波，爆速6500m/s2、激发方式：导火索由火焰点燃，导爆索由雷管，导爆索引爆3、起爆对象：导火索只能起爆火雷管，导爆索可直接起爆炸药、导爆索、导爆管、继爆管4、应用范围：导火索用于火雷管起爆法（小规模浅孔爆破），导爆索用于导爆索起爆法（硐室爆破、深孔爆破等）chengcheng导爆管的传爆原理导爆管的传爆原理：当导爆管的一端在击发器材产生的冲击波作用下，由于受到突然压缩，在管内产生一定强度的冲击波，并引起管壁薄层炸药爆炸，其爆炸能量补充给冲击波，反应释放出的能量虽然较小，但足以保证管内冲击波强度不衰减，能够以稳定速度传播。电力起爆法的优缺点和适用范围电力起爆法的优缺点和适用范围：

8、优点：操作人员在安全地点通电起爆，安全性较好；可以采用延期雷管，准确的控制起爆时间和顺序；可以在爆破前用仪表检查电雷管和电爆网络的质量，以便可靠起爆。缺点：操作较复杂，作业时间较长，需要有足够的电源和消耗导可能受静电、雷电、射频点和杂散电流的干扰而引起早爆事故。电雷管起爆法适用范围较广，网络设计和施工正确时，能保证安全起爆，因而在大爆破中常被采用，并且在煤矿和有煤尘、瓦斯爆炸危险的地下工程爆破施工中必须使用安全电雷管起爆法。导爆管起爆网路组成：起爆元件导爆管起爆网路组成：起爆元件：最普遍的起爆元件就是 8 号雷管（火雷管或电雷管）。起爆元件也可用击发枪、击发笔。传爆元件传爆元件：导爆管与非电雷

9、管组成，也可用四通或连接块，可同时起爆更多支导爆管。末端工作元件末端工作元件：非电雷管，非电雷管被激发爆炸，引爆装药。起爆工作过程起爆工作过程：当起爆元件中的导火索（火雷管激发）被点燃后，火焰传递到火雷管，引起雷管爆炸；雷管爆炸引发雷管周围的导爆管起爆和立即传爆，当传爆到连接元件的连通管时，经过连通管的过渡往下的导爆管起爆和传爆。连通管所连接的导爆管有两种，其一是属于末端工作元件的导爆管，由于它的传爆引起末端工作元件的非电雷管起爆，结果使炮孔（药包）中的炸药被引爆；其二是属于的导爆管，它的作用是传爆到下一个连通管。就这样接连地传爆下去，使所有的炮孔或药包按一定的延期时间间隔起爆。优点优点：操作

10、简单轻便，使用安全可靠，抗杂电、静电、雷电。导爆索起爆法的特点导爆索起爆法的特点：1、操作简单，连接方便，易被工人掌握，提前准备工作量少 2、安全性好，药包内无来雷管，进行装药堵塞和盲炮处理时危险小；不受外来电的干扰，能够在复杂条件下安全的进行装药作业 3、与延期雷管或继爆管配合使用，可实现齐发爆破或延期起爆 4、由于导爆索的爆速高，能够直接起爆一般炸药，在径向不耦合装药中，可以保证炸药稳定传播，也可以保证数个不相连的药包同时起爆，保证爆破效果。岩石波阻抗：岩石波阻抗：岩石密度与纵波波速碎乘积.岩石的碎胀性岩石的碎胀性：岩石破碎后因碎块间孔隙增多而使总体积增大，这一性质即为岩石的碎胀性。岩石坚

11、固性岩石坚固性表示各种方法破碎岩石的难易程度或岩石对任何外力造成破坏的抵抗作用在爆炸载荷作用下，岩石呈现如下动态特性：在爆炸载荷作用下，岩石呈现如下动态特性：1）岩石由弹塑性、塑性向脆性转化；2）岩石弹性模量增大；3）岩石强度提高。当最小抵抗线大于临界抵抗线（W Wc）时，装药爆破只发生在岩石内部，没能达到自由面。装药的此种爆破作用叫做爆破的内部作用爆破的内部作用。当最小抵抗线小于临界抵抗线（W 1,故为加强抛掷爆破3333药量Q=q（0.4+0.6n）W=1.5（0.4+0.61.25）4=150.9（公斤）（2）要实现减弱抛掷爆破，爆破作用指数n必须满足：r51即0.751解得：5米W 6

12、.67米WW故在漏斗直径不变的情况下，要实现减弱抛掷爆破药包埋深应满足5米 W 6.67米。0.75 n 1即0.75 2.某露天矿，台阶高度为 12 米，台阶坡面角 70，使用 2 岩石硝铵炸药，炸药单耗为 0.40 公斤/33米，密度为 1 克/厘米，求台阶深孔爆破参数。解：（1）孔径采用牙轮钻凿岩，孔径为：D=250 毫米（2）底盘抵抗线W底：W底=d#7.85。式中 D=250 毫米=2.5 分米，mq为装药密度1公斤/分米3；为装药系数，取 0.5；m为密集系数，m 0.8 1.4，取m 1.2；q 0.40公斤/米3。W底 2.57.8510.5 7米1.20.40W底必须满足安全

13、作业条件即：W底 Hctg式中，2.5 3，取 2.5，则W底 Hctg70o 2.5 6.86米可见，能满足安全操作条件，故取W底 7米。（3）超深h：H=（0.150.35）W底=(0.150.35)7=1.052.45 米，取h=2 米（4）炮孔深度L：L=H+h=12+2=14 米（5）孔距a：a=mw=(0.81.4)=5.69.8 米，取a=8 米排距b：b=W底=7 米（6）炮孔堵塞长度l：l (12 32)D (12 32)0.25 3 8米_取l=7 米（7）装药长度系数7 0.514（8）每孔装药量Q：Q=qahw底=0.408127=269 公斤，取Q=270 公斤（9）每米装药量为：270/14=19.3 公斤/米（10）第一排炮孔以后各深孔的装药量Q (1.11.3)Q采用微差爆破，Q 1.1Q 2701.1 297取Q 300公斤cheng