地質(zhì)礦產(chǎn)系爆破工程1/14/20231緒論緒論

四大發(fā)明之一的火藥，對人類社會生產(chǎn)力的發(fā)展起了重要的作用。作為炸藥的應(yīng)用與推廣的爆破技術(shù)歷史悠久，有學(xué)者把這一漫長的發(fā)展史劃為三個不同的時期：一、爆破工程發(fā)展簡史黑火藥時期奠基時期現(xiàn)代化時期1/14/20232緒論1．黑火藥時期

（公元7世紀(jì)-18世紀(jì)）

（1）火藥概念的演變

幾萬年前，燧人氏鉆木取火開始了人類對火的利用，繼而進(jìn)入煤和石油燃燒的利用。當(dāng)今已進(jìn)入原子能的時代，從某種意義上講，人類是從火中繁榮起來的。在利用火的技術(shù)中，火炸藥的利用獨(dú)樹一幟。1/14/20233緒論古代藥物雖多是天然品，但能爆發(fā)著火的藥都不是天然產(chǎn)物，而是中國煉丹家發(fā)明的。公元前475-86年，周末漢初盛行神仙之說，《戰(zhàn)國策》中已有方士向荊王獻(xiàn)“不死之藥”的記載。西漢武帝（公元前140-86年）找人煉丹以求長生不老。煉丹家利用各種金、石藥物煉藥時，硝、硫、炭為常備物，當(dāng)此三種成分相遇受熱或激發(fā)即會爆炸著火（煉出白如冰的三氧化二砷）。1/14/20234緒論一直到1956年，我國由于受蘇聯(lián)文字翻譯的影響，把爆發(fā)物中以爆燃為主要反應(yīng)形式的才稱為火藥，而把以爆轟為主要反應(yīng)形式的稱為炸藥，同時也把一切爆發(fā)物都稱為炸藥。由于煉丹而形成的火藥爆發(fā)燃燒丹房的事故多了，后慢慢轉(zhuǎn)為重視火藥的爆發(fā)性質(zhì)而作兵家火攻之用，也因此將一切爆發(fā)著火的物質(zhì)都以藥字命名，統(tǒng)稱為火藥。1/14/20235緒論17世紀(jì)歐洲產(chǎn)業(yè)革命后，爆破技術(shù)的應(yīng)用有了發(fā)展，黑火藥始用于開采礦石。1799年雷汞的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用標(biāo)志著黑火藥時代的結(jié)束。直到18世紀(jì)末，黑火藥還是唯一的炸藥品種，統(tǒng)治了一千多年.10世紀(jì)后，宋朝就有“飛火”即“火炮”、“火箭”等用于兵事的記載。大約11~13世紀(jì)，黑火藥經(jīng)由阿拉伯傳入歐洲。1242年國外才有第一次專門記載。1/14/20237緒論19世紀(jì)基礎(chǔ)化學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了炸藥化學(xué)的研究，一些工業(yè)炸藥相繼問世。值得紀(jì)念的是：1867~1875年偉大的化學(xué)家諾貝爾發(fā)明了：硝化甘油炸藥、硝化棉炸藥和雷管，推動了爆破技術(shù)向生產(chǎn)建設(shè)的廣闊領(lǐng)域發(fā)展。20世紀(jì)初，人類經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)。炸藥的研究和生產(chǎn)達(dá)到了空前時期，從另一個角度講也推動了炸藥和爆破技術(shù)的發(fā)展。這一時期的主要標(biāo)志為雷管、導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索的廣泛應(yīng)用。1871年鮑氏公式：Q=kf(n)w3的建立使藥量計算進(jìn)入了半理論半經(jīng)驗(yàn)的計算階段。2．奠基時期

（1800~1949年）1/14/20238緒論（1）工業(yè)炸藥品種：據(jù)世界不完全統(tǒng)計目前有幾百種。（2）起爆技術(shù)：有火、電、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、大力神、

無線電等起爆法，起爆時間可精確到毫秒ms。（3）爆破規(guī)模：一次爆破量從幾公斤到幾噸，甚至上萬 噸。我國56年在白銀廠、71年5月獅子山鐵礦、92年在珠海炮臺山成功進(jìn)行了萬噸級炸藥一次爆破；羅馬尼亞在離人體只有40cm處炸開水泥塊救人。日本采用“微小爆破療法”治療膀胱結(jié)石，將炸藥制成直徑1mm、長5-10mm纖細(xì)藥棒置于于患者體內(nèi)，通過引爆使結(jié)石破碎。1/14/202310緒論（4）爆破技術(shù)

定向拋擲爆破：通過爆破手段使爆破體拋擲到指定地點(diǎn)。1969年，南水電站定向爆破筑壩、藥量1394噸，上壩方量105萬方，堆積壩高62.3m，設(shè)計高65m，準(zhǔn)確度達(dá)96%。

其他如：微差爆破、擠壓爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破、 水壓爆破以及城市拆除爆破。1/14/202311緒論二．爆破技術(shù)在建設(shè)中的應(yīng)用采掘工程：爆破費(fèi)占礦山總費(fèi)用20～25%。煉1噸鐵需3～5噸礦石，為采礦要挖掘十幾噸巖石，加上熔劑需17～20噸礦石，有色金屬約150噸以上。交通運(yùn)輸：鐵路隧道、三峽解放來爆礁石百萬立方米；黃埔港爆破水下礁石50萬立方米，提高了水下爆破技術(shù)。水電工程：葛洲壩爆破隊伍500余人，施工中每天爆上萬立方米石方。水利工程常用定向爆破筑壩。建筑工程：石材開采?；娱_挖：武漢彩色旅游電視塔高221米、重15000噸、基坑?32米、深10米，離2頻道電視塔最近8米，采用了控爆開挖。城市改建、拆除爆破：地震、沖擊波、飛石、毒氣、噪音＜105分貝。其他：爆炸焊接、高壓線導(dǎo)爆索焊接、沉船打撈切割、合成晶體、核爆炸、用石墨合成金剛石。1/14/202312緒論三．爆破事業(yè)發(fā)展的前景隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，爆破技術(shù)越來越占有更廣闊的領(lǐng)域，除在礦山、水利鐵路交通等部門繼續(xù)發(fā)展外，在農(nóng)田建設(shè)、搶險救災(zāi)等方面也將發(fā)揮重要作用?？刂票坪捅萍庸ぜ夹g(shù)的發(fā)展，使機(jī)械工業(yè)出現(xiàn)了奇跡般的成就，一些過去難以做到的大型機(jī)械特殊部件成型，不同種類金屬合金的粘合、焊接等工作能在爆破的瞬間完成。1/14/202313緒論四、鉆孔設(shè)備和鉆孔技術(shù)

一般爆破都需要打孔，尤其是在礦山開采方面，新型的鉆孔機(jī)械和鉆孔方法是發(fā)展和應(yīng)用爆破技術(shù)的前提，例如：光面、預(yù)裂等爆破新技術(shù)，就需要多鉆孔，要推廣其應(yīng)用，急待解決的問題就是鉆孔。目前出現(xiàn)了許多新型的鉆孔機(jī)械和方法，如熱力鉆孔，高頻液壓鉆孔以及潛孔鉆機(jī)鉆孔、牙輪鉆機(jī)鉆孔等鑿巖機(jī)械，將來隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光鉆孔也有可能成為現(xiàn)實(shí)。1/14/202314緒論五、爆破器材

特別是炸藥新品種的出現(xiàn)，作為工程爆破能源來看，有力地推動了爆破技術(shù)的應(yīng)用范圍和使用的規(guī)模，并使一向認(rèn)為技術(shù)復(fù)雜、危險性大的爆破作業(yè)，有可能變的簡單、安全，便于掌握應(yīng)用。例如70年代在瑞典首先制造的塑料導(dǎo)爆管、NONEL管，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的導(dǎo)爆索，又可作為非危險器材運(yùn)輸和儲存。1/14/202315緒論2.按藥包空間形狀，爆破方法分為4種：（1）集中藥包：當(dāng)藥包的最長邊長不超過最短邊長的4倍時，通常應(yīng)用在藥室法爆破和藥壺法爆破中。（2）延長藥包：當(dāng)藥包的最長邊長大于最短邊長或直徑的4倍時，常應(yīng)用于深孔爆破、炮眼（孔）爆破和藥室中的條形藥包爆破中。（3）平面藥包：當(dāng)炸藥包的直徑大于其厚度的3或4倍，用于機(jī)械零件的爆炸加工。（4）異形藥包：炸藥做成特定的形狀，應(yīng)用最廣的是聚能爆破法。1/14/202317緒論3.根據(jù)不同的藥包布置形式和起爆方法分。

（1）毫秒爆破：利用毫秒延期雷管，或連接在起爆網(wǎng)路上的延期裝置，以實(shí)現(xiàn)延期的時間間隔，各藥包的起爆時間相差很小，一般以13～25ms為一個間隔時間段。

（2）光面爆破與預(yù)裂爆破：一種密集鉆孔小裝藥量的爆破新技術(shù)，能有效避免超挖或欠挖，并能保持圍巖的穩(wěn)定。1/14/202318緒論（5）水下爆破:

將炸藥裝填在海底或水下進(jìn)行工程爆破的技術(shù)，是和露天爆破相對的另一個領(lǐng)域。（6）地下掘進(jìn)爆破:在一個狹窄的工作面上進(jìn)行鉆爆作業(yè)，特點(diǎn)是裝藥量少或使用做功能力低的炸藥，多炮眼，裝藥量分散，爆破作用力均勻分布，屬于前述松動爆破的情況。1/14/202320緒論七、爆破技術(shù)的發(fā)展趨勢(1)爆破控制的精確化：藥包在空間的分散更為合理，有利于控制爆破效應(yīng)，能有效地提高破碎礦巖的質(zhì)量，為后續(xù)工序生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件；還表現(xiàn)在城市建構(gòu)筑物拆除爆破中，爆破器材。(2)爆破技術(shù)的科學(xué)化：更加關(guān)注自由面對爆破作用的影響；爆破安全技術(shù)的發(fā)展和完善對于推廣爆破技術(shù)的應(yīng)用范圍具有重要意義。(3)爆破技術(shù)的數(shù)字化：嘗試用離散元和不連續(xù)變形分析方法建立爆破數(shù)值計算模型；計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）應(yīng)用；電子雷管的發(fā)展和更廣泛應(yīng)用。1/14/202321緒論本課程的內(nèi)容、特點(diǎn)與任務(wù)三大基本內(nèi)容

①

爆破的基本理論和基本知識

②爆破設(shè)計與施工技術(shù)

③

爆破施工安全管理與安全技術(shù)特點(diǎn)

①安全性

是搞爆破工作的重要前提

②綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技術(shù)課的綜合③實(shí)踐性實(shí)踐操作和經(jīng)驗(yàn)積累非常重要1/14/202322緒論

任務(wù)

1.能準(zhǔn)確地使用專業(yè)術(shù)語，理解炸藥爆炸的基本概念以及起爆和傳爆的基本原理；2.熟悉爆破器材的結(jié)構(gòu)和性能，掌握各種起爆方法及其爆破網(wǎng)路的施工技術(shù)；3.了解和爆破有關(guān)的巖石性質(zhì)，理解巖石爆破的物理過程和基本原理；4.掌握常用的各種爆破設(shè)計施工技術(shù)和安全技術(shù)。

①課前預(yù)習(xí)課后查閱有關(guān)資料

②認(rèn)真聽課作筆記

③獨(dú)立及時完成作業(yè)

④勤思考積極參與課堂討論學(xué)習(xí)要求：1/14/202323緒論考核方式

課程總成績由平時成績和期末考試成績組成，其中，平時成績占30％，包括出勤、作業(yè)、課堂討論等環(huán)節(jié)；期末考試成績占70％，期末書面筆試由本課程《題庫》隨機(jī)抽題進(jìn)行閉卷考試。1/14/202324緒論推薦參考資料

（一）教材圖書1.《爆破工程》.戴俊主編，機(jī)械工業(yè)出版社，20082.《工程爆破理論與技術(shù)》.中國工程爆破協(xié)會編,冶金工業(yè)出版社，20043.《爆破工程施工與安全》.中國工程爆破協(xié)會編,冶金工業(yè)出版社，20044.《工程爆破操作員讀本》.中國工程爆破協(xié)會編,冶金工業(yè)出版社，20045.《爆破工程》.王玉杰主編，武漢理工大學(xué)出版社，20076.《拆除爆破理論與工程實(shí)例》.汪旭光等編著，人民交通出版社，20081/14/202325緒論推薦參考資料（三）相關(guān)網(wǎng)站1.中國爆破網(wǎng)：http：