炸藥爆炸基本理論**：第一節(jié)基本概念物理爆炸（不發(fā)生化學(xué)變化

）

核爆炸（核裂變或核聚變

）

化學(xué)爆炸（有新的物質(zhì)生成

）

**

（explosive）：

在一定條件下，能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)，放出能量，生成氣體產(chǎn)物，顯示爆炸效應(yīng)（explosiveeffect）的化合物或混合物。

爆炸的分類：炸藥

化學(xué)爆炸三要素**1反應(yīng)的放熱性

炸藥爆炸必須的能源3反應(yīng)中生成大量氣體產(chǎn)物

炸藥爆炸對外做功的媒介2反應(yīng)過程的高速度爆炸反應(yīng)區(qū)別一般化學(xué)反應(yīng)的重要標(biāo)誌鋁熱劑反應(yīng)

2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe+828kJ

儘管反應(yīng)非常迅速，且放出很多的熱量，反應(yīng)放出的熱量足以把反應(yīng)產(chǎn)物加熱到3000K，但終究由於沒有氣體產(chǎn)物生成，沒有把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的媒介，無法對外做功，所以不具有爆炸性。**★★第二節(jié)炸藥化學(xué)反應(yīng)基本形式

爆炸速度增長到穩(wěn)定爆速（stationarydetonationvelocity）的最大值，以每秒數(shù)千米的最大穩(wěn)定速度進行的反應(yīng)過程。

**反映炸藥的化學(xué)安定性A緩慢分解

炸藥以每秒數(shù)百米至數(shù)千米的高速進行爆炸反應(yīng)C爆炸與爆轟

對爆破材料的安全生產(chǎn),加工,運輸保管以及過期變質(zhì)炸藥的銷毀都很有必要B燃燒與爆燃爆轟第三節(jié)炸藥氧平衡與反應(yīng)產(chǎn)物

炸藥內(nèi)含氧量與所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之間的差值稱為氧平衡。

氧平衡用每克炸藥中剩餘或不足氧量的克數(shù)或品質(zhì)分?jǐn)?shù)來表示。**炸藥的氧平衡（Oxygenbalance）氧平衡的計算令炸藥的通式：

CaHbNcOd則氧平衡的計算式：**式中炸藥的氧平衡；炸藥的摩爾品質(zhì)（g/mol）；氧的摩爾品質(zhì)（g/mol）16混合炸藥氧平衡的計算計算公式：**或者式中

、分別為第i組分的品質(zhì)分?jǐn)?shù)和氧平衡值

氧平衡的三種類型**正氧平衡零氧平衡負(fù)氧平衡Qb>0Qb=0Qb<0混合炸藥配方計算含兩種成分的混合炸藥配比：設(shè)x、y分別為炸藥中氧化劑和可燃劑的配比，Qx、Qy、Qb分別為這兩種成分和混合後氧平衡值，則有：**

例：

用硝酸銨、TNT和木粉配製零氧平衡的巖石炸藥，試求出其取值範(fàn)圍並選定一組配方。

解：設(shè)1單位品質(zhì)炸藥中含硝酸銨為x，TNT為y，木粉為z。已知各組中的氧平衡（查表）：硝酸銨20%，TNT-74%，木粉-138%，按零氧平衡配製時應(yīng)有：三種成分的取值範(fàn)圍為:硝酸銨,TNT

木粉可取TNT含量y=10%，代入上方程組解得：

**爆轟產(chǎn)物與有毒氣體

（1）爆轟產(chǎn)物

：炸藥爆轟時，化學(xué)反應(yīng)區(qū)反應(yīng)終了瞬間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。它是計算爆轟反應(yīng)熱效應(yīng)的依據(jù)。

（2）爆炸產(chǎn)物

：

爆轟產(chǎn)物的進一步膨脹，或同外界空氣、巖石等其他物質(zhì)相互作用，發(fā)生新的反應(yīng)、生成的新的產(chǎn)物。（3）有毒氣體：

CO、

H2S、SO2和氮氧化物

在計算有毒氣體總量時，應(yīng)將其他氣體折算成CO含量；其中氮氧化物的毒性係數(shù)為6.5，SO2、H2S的毒性係數(shù)為2.5。**影響有毒氣體生成量的主要因素

**A炸藥的氧平衡

B化學(xué)反應(yīng)的完全程度C炸藥外殼為塗蠟紙殼

D爆破巖石內(nèi)含硫

生成H2S、SO2等有毒氣體

第四節(jié)炸藥熱化學(xué)參數(shù)

**爆炸壓力爆溫爆熱爆容

1kg炸藥爆炸生成氣體產(chǎn)物換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積稱為爆容（specificvolume）(單位:L/kg)。爆容越大，炸藥做功能力越強。

單位品質(zhì)炸藥爆炸時所釋放的熱量稱為爆熱

（explosionheat）(單位:J/kg

或kJ/kg)。爆炸瞬間固體炸藥變成氣體產(chǎn)物，這些產(chǎn)物來不及膨脹，爆炸已經(jīng)結(jié)束，因而可以認(rèn)為爆炸過程是定容過程。(explosiontemperature)指炸藥爆炸時放出的能量將爆炸產(chǎn)物加熱到的最高溫度。（explosionpressure）指當(dāng)爆炸結(jié)束，爆炸產(chǎn)物在炸藥初始體積內(nèi)達到熱平衡後的流體靜壓值。也有人將其定義為炮孔中裝藥爆炸完了瞬間炮孔壁上的壓力，故又稱為炮孔壓力。

第五節(jié)炸藥感度

**感度（sensitivity）指在外界能量的作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。

起爆感度感度

炸藥對不同形式的外界能量作用所表現(xiàn)的感度是不一樣的。故不能簡單地以炸藥對某種起爆能的感度等效地衡量它對另一種起爆能的感度。衝擊波感度熱感度靜電感度火焰感度摩擦感度撞擊感度其他感度（sensitivitytoinitiation）(sensitivitytoshockwave）（electrostatic

sensitivity）（sensitivitytoflame）（sensitivitytofriction）（sensitivitytoimpact）（sensitivitytoheat）熱感度和機械感度**熱感度（sensitivitytoheat）是指在熱的作用下,炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。

熱感度通常用爆發(fā)點（ignitionpoint）來表示.

熱作用的方式主要有兩種：均勻加熱、火焰點火。

機械感度（1）撞擊感度（2）摩擦感度（sensitivitytoimpact）在機械撞擊的作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度稱為炸藥的撞擊感度。（sensitivitytofriction）在機械摩擦的作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度稱為炸藥的摩擦感度。炸藥的起爆感度**起爆感度（sensitivitytoinitiation）

炸藥的起爆感度是指在其他炸藥（起爆藥、起爆具等）的爆炸作用下，猛炸藥發(fā)生爆轟的難易程度。

凡能用1發(fā)8號工業(yè)雷管可靠起爆的炸藥稱其具有雷管感度；

凡不能用1發(fā)8號工業(yè)雷管可靠起爆的炸藥稱其不具有雷管感度。炸藥的殉爆**殉爆（sympatheticdetonation）

殉爆是指炸藥（主發(fā)藥包）發(fā)生爆炸時引起與它不相接觸的鄰近炸藥（被發(fā)藥包）爆炸的現(xiàn)象殉爆距離是指主發(fā)藥包爆炸時一定引爆被發(fā)藥包的兩藥包間的最大距離

。殉爆距離（transmissiondistance）炸藥的殉爆能力用殉爆距離表示，單位一般為cm

確定炸藥生產(chǎn)房間的安全距離（safetydistance），為廠房設(shè)計提供基本數(shù)據(jù)；改進工業(yè)炸藥的性質(zhì)，提高在工程爆破時起爆或傳爆的可靠性。在採用炮孔法進行爆破工作時，為保證相鄰藥卷完全殉爆，對藥卷之間的殉爆距離有一定要求。裝藥時，應(yīng)盡可能使相鄰藥卷緊密接觸，防止巖粉或碎石等惰性物質(zhì)將藥卷隔開。因有惰性介質(zhì)時，殉爆距離將明顯減小。研究殉爆的目的：殉爆距離的測定**影響殉爆距離的因素

**ABC裝藥密度

藥包外殼和連接方式藥量和藥徑

影響炸藥感度因素

**影響炸藥感度的因素

1炸藥溫度的影響2炸藥物理狀態(tài)與晶體形態(tài)的影響

3炸藥顆粒度的影響5附加物的影響4裝藥密度的影響第六節(jié)炸藥起爆**炸藥爆炸的能柵圖熱點起爆理論

**

熱點學(xué)說認(rèn)為：炸藥在受到機械作用時，絕大部分的機械能量首先轉(zhuǎn)化為熱能。由於機械作用不可能是均勻的，因此，熱能不是作用在整個炸藥上，而只是集中在炸藥的局部範(fàn)圍內(nèi)，並形成熱點。在熱點處的炸藥首先發(fā)生熱分解，同時放出熱量，放出的熱量又促使炸藥的分解速度迅速增加。如果炸藥中形成熱點的數(shù)目足夠多，且尺寸又足夠大，熱點的溫度升高到爆發(fā)點後，炸藥便在這些點被激發(fā)併發(fā)生爆炸，最後引起部分炸藥乃至整個炸藥的爆炸。熱點起爆理論又稱熱點學(xué)說

熱點形成的原因:（1）炸藥內(nèi)部的空氣間隙或者微小氣泡等在機械作用下受到了絕熱壓縮；（2）受磨擦作用後，在炸藥的顆粒之間、炸藥與雜質(zhì)之間以及炸藥與容器內(nèi)壁之間出現(xiàn)的局部加熱；（3）炸藥由於黏滯性流動而產(chǎn)生的熱點。熱點起爆理論第七節(jié)炸藥爆轟理論

**波擾動在介質(zhì)中的傳播稱為波。物質(zhì)在外界的作用下狀態(tài)參數(shù)會發(fā)生一定的變化，物質(zhì)局部狀態(tài)的變化稱為擾動

稀疏波壓縮波受擾動後波陣面上介質(zhì)的壓力、密度均增大的波稱為壓縮波。受擾動後波陣面上介質(zhì)的壓力、密度均減小的波稱為稀疏波或膨脹波。（pressurewave）（expansionwave）衝擊波的形成**衝擊波（shockwave）

衝擊波是一種在介質(zhì)中以超聲速傳播的並具有壓力突然躍升然後慢慢下降特徵的一種高強度壓縮波。

衝擊波形成原理示意圖

R—活塞與氣體的介面A—各個暫態(tài)的波陣面；P—管中空氣壓力衝擊波基本方程

**衝擊波特徵**1）衝擊波的波速對未擾動介質(zhì)而言是超音速的。2）衝擊波的波速對波後介質(zhì)而言是亞音速的。3）衝擊波的波速與波的強度有關(guān)。由於稀疏波的侵蝕和不可逆的能量損耗，其強度和對應(yīng)的波速將隨傳播距離增加而衰減。傳播一定距離後，衝擊波就會蛻變?yōu)閴嚎s波，最終衰減為音波。4）衝擊波波陣面上的介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)（速度、壓力、密度、溫度）的變化是突躍的，波陣面可以看做是介質(zhì)中狀態(tài)參數(shù)不連續(xù)的間斷面。衝擊波後面通常跟有稀疏波。5）衝擊波通過時，靜止介質(zhì)將獲得流速，其方向與波傳播方向相同，但流速值小於波速。6）衝擊波對介質(zhì)的壓縮不同於等熵壓縮。衝擊波形成時，介質(zhì)的熵將增加。7）衝擊波以脈衝形式傳播，不具有週期性。8）當(dāng)很強的入射衝擊波在剛性障礙物表面發(fā)生反射時,其反射衝擊波波陣面上的壓力是入射衝擊波波陣面上壓力的8倍,由於反射衝擊波對目標(biāo)的破壞性更大，因此在進行火工品車間.倉庫等有關(guān)設(shè)計時應(yīng)儘量避免可能造成的衝擊波反射。炸藥爆轟波**爆轟波（detonationwave）在炸藥中傳播的伴隨有快速化學(xué)反應(yīng)區(qū)的衝擊波稱為爆轟波。

爆轟波沿炸藥裝藥傳播的速度稱為爆速。（detonationvelocity）爆速爆轟波特徵：①

爆轟波只存在於炸藥的爆轟過程中。爆轟波的傳播隨著炸藥爆轟結(jié)束而中止。②

爆轟波總帶著一個化學(xué)反應(yīng)區(qū)，它是爆轟波得以穩(wěn)定傳播的基本保證。習(xí)慣上把

0-2區(qū)間稱為爆轟波波陣面的寬度，其數(shù)值約0.1~1.0cm，視炸藥的種類而異。③

爆轟波具有穩(wěn)定性，即波陣面上的參數(shù)及其寬度不隨時間而變化,直至爆轟終了.爆轟波的結(jié)構(gòu)**波陣面2-2面為爆轟化學(xué)反應(yīng)區(qū)的末端面，稱為爆轟波波陣面。

常把滿足一定假設(shè)條件的理想爆轟波波陣面簡稱為C—J面

（Chapaman－Jouguetplane）C—J面爆轟波結(jié)構(gòu)示意圖

爆轟波的參數(shù)**C—J面上爆轟產(chǎn)物的移動速度

爆轟壓力

C—J面上爆轟產(chǎn)物的比容

C—J面上爆轟產(chǎn)物的密度

C—J面上稀疏波相對於爆轟產(chǎn)物的速度

爆速

爆轟溫度

凝聚炸藥爆轟反應(yīng)機理**ABC均勻灼燒機理

混合反應(yīng)機理

不均勻灼燒機理

均勻灼燒機理又稱整體反應(yīng)機理

化學(xué)反應(yīng)在整個爆轟波波陣面上同時進行?；旌戏磻?yīng)機理又稱二次式多次反應(yīng)機理

化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)區(qū)分步進行。整個壓縮層炸藥的溫度不是均勻地升高併發(fā)生灼燒，形成“起爆中心”或“熱點”並先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然後再傳到整個炸藥層。（三種途徑）①炸藥中含有的微小氣泡（氣體或蒸氣）在受到衝擊波壓縮作用時的絕熱壓縮；②由於衝擊波經(jīng)過時炸藥的質(zhì)點間或薄層間的運動速度不同而發(fā)生摩擦或變形；③爆炸氣體產(chǎn)物滲透到炸藥顆粒間的空隙中而使炸藥顆粒表面加熱.理想爆轟與穩(wěn)定爆轟**（limitingdiameter）區(qū)分:藥包極限直徑

藥包臨界直徑（criticaldiameter）理想爆轟非理想爆轟當(dāng)任意加大藥包直徑和長度而爆轟波傳播速度仍保持穩(wěn)定的最大值時，稱為理想爆轟。爆轟波以低於最大爆速的定常速度傳播時，則稱為非理想爆轟。爆轟波壓力及爆速的特性

**

混合炸藥爆轟波壓力隨時間的變化t1—第一次反應(yīng)時間；t2—第二次反應(yīng)時間；t0—炸藥被壓縮時間炸藥爆速隨藥包直徑變化側(cè)向擴散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的影響

**

側(cè)向擴散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的影響1—爆轟產(chǎn)物區(qū)；2—側(cè)向擴散影響區(qū)；3—有效反應(yīng)區(qū)；4—未反應(yīng)區(qū)（炸藥）

5—擴散物前鋒位置；6—稀疏波（膨脹波）陣面；l—反應(yīng)區(qū)寬度；a-a—衝擊波陣面不同藥包直徑側(cè)向擴散

對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)影響**

不同藥包直徑側(cè)向擴散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)影響示意圖l—反應(yīng)區(qū)寬度l‘

—有效反應(yīng)區(qū)寬度（a）不穩(wěn)定傳爆（b）非理想爆轟穩(wěn)定傳爆（c）理想炸轟第八節(jié)炸藥爆炸性能**爆速（detonationvelocity）爆轟波沿炸藥裝藥傳播的速度稱為爆速

裝藥直徑藥包外殼裝藥密度炸藥粒度（影響因素）起爆沖能影響爆速的因素（1）**炸藥爆速隨藥包直徑變化1—梯恩梯（）；2—梯恩梯/硝酸銨（50/50）（）；

3—梯恩梯（

）；4—梯恩梯-硝酸銨（）；

5—硝酸銨-硝化甘油（）；6—硝酸銨（）影響爆速的因素（2）**

粒狀銨油炸藥爆速隨藥包直徑變化梯恩梯的裝藥密度對爆速的影響影響爆速的因素（3）**混合炸藥裝藥密度對爆速的影響1—藥包直徑20mm；2—藥包直徑40mm溝槽效應(yīng)及其影響因素**溝槽效應(yīng)（pipeeffect）

溝槽效應(yīng)，也稱管道效應(yīng)、間隙效應(yīng)，就是當(dāng)藥卷與炮孔壁間存在有月牙形空間時，爆炸藥柱所出現(xiàn)的自抑制——能量逐漸衰減直至拒（熄）爆的現(xiàn)象。

（影響因素）炸藥配方A物理結(jié)構(gòu)B包裝條件C加工工藝D減少或消除溝槽效應(yīng)的措施**DCBA調(diào)整炸藥配方和加工工藝堵塞等離子體的傳播增大藥卷直徑化學(xué)技術(shù)EF沿藥包全長放置導(dǎo)爆索起爆採用散裝技術(shù)，使炸藥全部充填炮孔不留間隙炸藥爆速的測定**測定方法導(dǎo)爆索法

電測法高速攝影法①示波器記時法②數(shù)字式爆速儀測爆速法

導(dǎo)爆索法測爆速**

導(dǎo)爆索法測爆速1—雷管；2—藥包；3—導(dǎo)爆索；4—鉛板示波器測定爆速**示波器測定爆速（a）測定裝置；（b）螢光屏上波形1，2—探針；3—藥包；4—脈衝信號發(fā)生器電路；5—示波器；6—雷管；7—脈衝信號；8—時標(biāo)炸藥的威力**炸藥爆炸作功示意圖炸藥威力的測定方法（1）

**鉛鑄擴孔法鉛鑄擴孔法

彈道臼炮法

爆破漏斗法炸藥威力的測定方法（2）

**彈道臼炮法1——臼炮體2——標(biāo)準(zhǔn)室3——活塞式炮彈體鉛鑄擴孔法

彈道臼炮法

爆破漏斗法炸藥威力的測定方法（3）

**鉛鑄擴孔法

彈道臼炮法

爆破漏斗法爆破漏鬥法炸藥的猛度及測定**炸藥猛度（brisance）

炸藥的猛度是指爆炸瞬間爆轟波和爆轟產(chǎn)物對鄰近的局部固體介質(zhì)的衝擊、撞碰、擊穿和破碎能力。它表徵了炸藥的動作用。

1——導(dǎo)火索；2——雷管；3——炸藥；4——鋼片；5——鉛柱；6——鋼板；7——細(xì)繩；8——爆炸後的鉛柱炸藥猛度的測定方法聚能效應(yīng)－現(xiàn)象**聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用水面聚能流的形成聚能效應(yīng)－裝藥**聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用裝藥前端有空穴時聚能流的形成

襯有金屬藥形罩的聚能裝藥及金屬射流的形式1—藥形罩（能聚罩）2—爆轟波陣面3—杵體4—射流聚能效應(yīng)－應(yīng)用**聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用不同裝藥結(jié)構(gòu)的鋼板穿孔能力（a）平底藥柱（b）帶有聚能穴的藥柱（c）帶有藥形罩的聚能藥柱（d）聚能藥柱與鋼板間有炸高距離

本章思考題**1、名詞解釋：緩慢分解、氧平衡、爆轟產(chǎn)物、爆炸產(chǎn)物、爆轟壓力、爆炸壓力、炸藥感度、殉爆距離、爆速、爆轟波、爆力、猛度、聚能效應(yīng)、管道效應(yīng)、臨界直徑、極限直徑、理想爆轟、穩(wěn)定爆轟。2、什麼是化學(xué)爆炸的三要素？3、試述從緩慢分解到爆轟的轉(zhuǎn)化過程。4、試述氧平衡的分類、意義和在爆破工程中的應(yīng)用。5、試述殉爆距離的測定方法、影響因素及研究意義。6、簡述炸藥感度的影響因素。7、試述機械作用下熱點形成機理。8、請描述爆轟波傳播過程和爆轟波結(jié)構(gòu)。9、簡述影響爆速的因素。

工業(yè)炸藥

**第一節(jié)基本概念**

煙火劑發(fā)射藥猛炸藥混合炸藥起爆藥單質(zhì)炸藥芳香族硝基化合物類炸藥硝化甘油類炸藥硝銨類炸藥按主要化學(xué)成分分類

按炸藥作用分類

按炸藥組成分類按工業(yè)炸藥使用條件分類

只準(zhǔn)許在露天爆破工程中使用的炸藥

準(zhǔn)許在地下和露天爆破工程中使用的炸藥，但不包括有瓦斯和礦塵爆炸危險的礦山

準(zhǔn)許在一切地下和露天爆破工程中使用的炸藥，包括有瓦斯和礦塵爆炸危險的礦山炸藥的分類工程爆破對工業(yè)炸藥的基本要求

**DCBA爆炸性能好，具有足夠的爆炸威力,以滿足不同礦巖的爆破需要.有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定貯存期。在規(guī)定的貯存期間內(nèi),不應(yīng)變質(zhì)失效.原料來源廣泛，價格便宜.

加工工藝簡單,操作安全.EF其組分配比應(yīng)達到零氧平衡或接近於零氧平衡，以保證爆炸後有毒氣體生成量少，同時炸藥中應(yīng)不含或少含有毒成分.具有較低的機械感度和適度的起爆感度，既能保證生產(chǎn)、貯存、運輸和使用過程中的安全，又能保證使用操作中方便順利的起爆.第二節(jié)單質(zhì)起爆藥與猛炸藥**CAB雷汞疊氮化鉛

二硝基重氮酚

單質(zhì)起爆藥分子式結(jié)構(gòu)式可表示為或

簡稱氮化鉛分子式結(jié)構(gòu)式可表示為氮化鉛的熱感度較低，但起爆威力較大。

簡稱DDNP分子式

DDNP純品為黃色針狀結(jié)晶,火焰感度高於糊精氮化鉛而與雷汞相近。起爆力為雷汞的兩倍，是目前用量最大的單質(zhì)起爆藥之一.

單質(zhì)猛炸藥『1』**A梯恩梯簡稱TNT

，即：三硝基甲苯純梯恩梯的熔點80.65℃。

梯恩梯難溶於水，易溶於甲苯，熱安定性很高，

梯恩梯能被火焰點燃，在密閉或堆量很大的情況下燃燒，可以轉(zhuǎn)化為爆炸。

梯恩梯的機械感度較低，但如混入細(xì)砂類硬質(zhì)摻合物時則容易引爆。

梯恩梯也是一種有毒的物質(zhì)，主要是引起中毒性肝炎和再生障礙性貧血，結(jié)果導(dǎo)致黃疸病、青紫病、消化功能障礙及紅、白血球減少等癥，嚴(yán)重時可死亡。此外，還可以引起白內(nèi)障，影響生育功能。

單質(zhì)猛炸藥『2』**B黑索金即：環(huán)三次甲基三硝胺

特屈兒是淡黃色晶體。

爆力500mL，猛度（25g藥量）16mm，爆速8300m/s。由於它的威力和爆速都很高，除用作雷管中的加強藥外，還可用作導(dǎo)爆索的藥芯或同梯恩梯混合製造起爆藥包。簡稱RDX

C特屈兒D太（泰）安簡稱PETN

即：季戊四醇四硝酸酯

黑索金機械感度比梯恩梯高。

簡稱CE

太安是白色晶體，它的爆炸特性與黑索金相近，用途相同。即：三硝基苯甲硝胺第三節(jié)硝銨類炸藥

硝酸銨不能用雷管或?qū)П髌鸨?，主要缺點是具有較強的吸濕性和結(jié)塊性。為了提高硝酸銨的抗水性，可加入防潮劑：

第一類：憎水性物質(zhì)（如松香、石蠟、瀝青和凡士林等）；

第二類：活性物質(zhì)（如硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等）。硝酸銨的結(jié)塊性與其吸濕性有密切關(guān)係：當(dāng)硝酸銨顆粒吸濕以後，在顆粒表面逐漸形成飽和溶液膜，通過表面張力和毛細(xì)管作用，使飽和溶液膜在顆粒之間搭成“液橋”。隨著溫度的下降，從“液橋”中析出堅硬緻密的晶粒，並將硝酸銨顆粒牢固地粘結(jié)成塊狀。硝酸銨晶形的互變性質(zhì)：通常，硝酸銨有正方形、菱形、菱形、斜六面體和正六面體五種晶形當(dāng)溫度上升到32.3℃時，菱形晶體的體積增加3%，同時分裂成為菱形晶體。**硝酸銨（ammoniumnitrate）縮寫：AN

分子式：

NH4NO3氧平衡：＋19.98%

爆速：

100~2700m/s

臨界直徑：100mm硝酸銨與銅作用後生成安定性很差的亞硝酸鹽。AN吸濕、結(jié)塊過程

**銨梯炸藥

**D/m·s-1

≥3200成分性能2號巖石銨梯炸藥硝酸銨85±1.5

梯恩梯11±1.0

木粉4±0.5

猛度≥12作功能力≥29殉爆距離≥5（amnonite）

由硝酸銨、梯恩梯和木粉三種成分組成。

1.硝酸銨是主要成分兼起氧化劑作用；

2.梯恩梯為敏化劑兼起還原劑作用；

3.木粉為疏鬆劑。銨梯炸藥

密度0.95~1.10g·cm-3

mmmlcmD/m·s-1

銨油炸藥**

銨油炸藥是由硝酸銨和燃料油為主要成分的粒狀或粉狀（添加適量木粉）爆炸性混合物，簡稱爆破劑。銨油炸藥（ammoniumnitratefueloilmixture/ANFOexplosive）銨油炸藥感度較低，並具有吸濕結(jié)塊性（粉狀品），故不能用於有水的工作面爆破。銨油炸藥的原材料主要有硝酸銨、柴油和木粉。粉狀銨油炸藥較合理的成分配比是硝酸銨：柴油：木粉=92：4：4。

銨油炸藥的種類**A銨油炸藥B重銨油炸藥C膨化銨油炸藥D銨松蠟與銨瀝蠟炸藥銨松蠟銨瀝蠟炸藥

(AN-rosin-waxexplosive）銨松蠟銨瀝蠟炸藥

(AN-asphalt-waxexplosive)以硝酸銨、瀝青、石蠟為原料.以硝酸銨、松香、石蠟為原料.利用膨化硝酸銨代替普通結(jié)晶硝酸銨或多孔粒狀硝酸銨製備的銨油炸藥稱為膨化銨油炸藥。將W/O型乳膠基質(zhì)按一定的比例摻混到粒狀銨油炸藥中，形成的乳膠與銨油炸藥摻和物，稱為重銨油炸藥（heavyANFO）。也稱為乳膠粒狀炸藥。（ANFOexplosive）見上一頁乳化炸藥的主要成分**水少量添加劑油相材料密度調(diào)整劑氧化劑油包水型乳化劑成分

水和氧化劑組成乳化炸藥的分散相，又稱水相或內(nèi)相.

一類非水溶性的有機物質(zhì)，形成乳化炸藥的連續(xù)相，又稱外相.

微小氣泡封閉性夾帶氣體的固體微粒漿狀炸藥與水膠炸藥

**

漿狀炸藥是以氧化劑水溶液、敏化劑和凝聚劑為基本成分的抗水硝銨類炸藥。

區(qū)分:漿狀炸藥水膠炸藥

一般地說，水膠炸藥與漿狀炸藥沒有嚴(yán)格的界限，二者的主要區(qū)別在於使用不同的敏化劑。主要敏化劑是非水溶性的火炸藥成分、金屬粉和固體可燃物。主要敏化劑是採用水溶性的甲胺硝酸鹽。（SlurryExplosive）（WaterGelExplosive）ThankYou!

起爆器材與起爆方法**第一節(jié)基本概念起爆材料（各種雷管）傳爆材料（導(dǎo)火索、導(dǎo)爆管

）**

工程爆破中使用的起爆器材主要有：雷管、導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆管連接元件、繼爆管（detonatingrelay）和起爆藥柱等。

起爆器材的種類：（繼爆管、導(dǎo)爆索）

起爆能

炸藥雖然屬於不穩(wěn)定的化學(xué)體系，但只有在一定的外界能量的作用下才能起爆，這種外界能量叫做起爆能。（initiationpower）起爆器材－－用於起爆炸藥的器材。工業(yè)雷管**雷管

雷管是管殼中裝有起爆藥，通過點火裝置使其爆炸而後引爆炸藥的裝置。（blastingcap）

工業(yè)雷管按其裝藥填量的多少分為10個等級號數(shù)愈大，起爆力愈強。

常用：8號雷管和6號雷管雷管號數(shù)

成分起爆藥加強藥藥量/g二硝基重氮酚雷汞三硝基間苯二酚鉛(氮化鉛)黑索金（或鈍化黑索金）特屈兒黑索金梯恩梯特屈兒梯恩梯6號雷管0.3±0.020.4±0.020.1±0.020.21±0.020.42±0.020.42±0.020.5±0.02—8號雷管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±0.02常用工業(yè)雷管**工程爆破中常用的工業(yè)雷管有：火雷管、和非電雷管等。普通電雷管、磁電雷管、數(shù)碼電子雷管電雷管瞬發(fā)電雷管、秒與半秒延期電雷管、毫秒延期電雷管等工業(yè)雷管兩個方面的要求：（1）技術(shù)條件方面的要求（2）生產(chǎn)經(jīng)濟條件方面的要求起爆方法分類**火雷管起爆法導(dǎo)爆管雷管起爆法電雷管起爆法數(shù)碼電子雷管起爆法

電力起爆法無線起爆法雷管起爆法導(dǎo)爆索起爆法藥包起爆法非電起爆法第二節(jié)火雷管起爆法**

火雷管起爆法是利用導(dǎo)火索傳遞火焰引爆雷管再起爆炸藥的一種方法，又稱導(dǎo)火索起爆法、火花起爆法?；鹄坠芷鸨牧嫌蓪?dǎo)火索、火雷管和點火材料3部分組成。

火雷管結(jié)構(gòu)示意圖1—管殼；2—傳火孔；3—加強帽；4—正起爆藥；5—加強藥；6—聚能穴導(dǎo)火索**工業(yè)導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)示意圖1—芯線；2—索芯；3—內(nèi)層線；4—中層線；5—防潮層；6—紙條層；7—外線層；8—塗料層

工業(yè)導(dǎo)火索在外觀上一般呈白色，其外徑一般為5.2~5.8mm，藥芯藥量一般為7~8g/m。燃燒速度為100~125s/m。為了保證可靠地引爆火雷管，導(dǎo)火索的噴火強度（噴火長度）不小於40mm。導(dǎo)火索在燃燒過程中不應(yīng)有斷火、透火、外殼燃燒、速燃和爆燃等現(xiàn)象。導(dǎo)火索的燃燒速度和燃燒性能是導(dǎo)火索品質(zhì)的重要標(biāo)誌。導(dǎo)火索還應(yīng)具有一定的防潮耐水能力：在1m深的常溫靜水中浸泡4h後，其燃速和燃燒性能不變。點火材料**點火筒點火棒點火線自製導(dǎo)火索段ABCD（點火材料）火雷管起爆法施工工藝A

起爆雷管的製作。

B

起爆藥包的製作。

C

點火時的施工工藝：**1.單人點火時，一人連續(xù)點火的根數(shù)（或分組一次點火的組數(shù)）；地下爆破不得超過5根（組），露天爆破不得超過10根（組）；

2.導(dǎo)火索長度應(yīng)保證點完導(dǎo)火索後，人員能撤至安全地點，但最短不得短於1.2m。

3.從最後炮響算起，應(yīng)超過5min方準(zhǔn)許檢查人員進入爆破作業(yè)地點；

4.

如不能確認(rèn)有無盲炮，應(yīng)經(jīng)15min後才能進入爆區(qū)檢查。第三節(jié)導(dǎo)爆索起爆法**震源導(dǎo)爆索鉛銻管導(dǎo)爆索油井導(dǎo)爆索安全導(dǎo)爆索

普通導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索的分類導(dǎo)爆索

導(dǎo)爆索是用單質(zhì)猛炸藥黑索金或太安作為索芯，用棉、麻、纖維及防潮材料包纏成索狀的起爆器材。

導(dǎo)爆索可以直接引爆工業(yè)炸藥，用導(dǎo)爆索組成的起爆網(wǎng)路可以起爆群藥包，但導(dǎo)爆索網(wǎng)路本身需要雷管先將其引爆。導(dǎo)爆索起爆法屬非電起爆法。

12354繼爆管的作用與結(jié)構(gòu)

**繼爆管是一種專門與導(dǎo)爆索配合使用，具有毫秒延期作用的起爆器材。

繼爆管繼爆管結(jié)構(gòu)示意圖a單向繼爆管；b雙向繼爆管1—消爆管；2—大內(nèi)管；3—外套管；4—延期藥；5—加強帽；6—正起爆藥；7—副起爆藥；8—導(dǎo)爆索；9—連接管導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路（1）

**

導(dǎo)爆索並聯(lián)網(wǎng)路（a）並簇聯(lián)；（b）分段並聯(lián)1—起爆雷管；2—主導(dǎo)爆索；3—支導(dǎo)爆索；4—引爆索；5—藥包導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路（2）

**

導(dǎo)爆索串聯(lián)網(wǎng)路1—雷管；2—導(dǎo)爆索；3—藥包

雙向分段並聯(lián)網(wǎng)路1—雷管；2—主導(dǎo)爆索；3—支導(dǎo)爆索4—被引爆索；5—藥包導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路（3）

**排間毫秒微差1—起爆雷管2—繼爆管3—導(dǎo)爆索4—藥包導(dǎo)爆索—繼爆管網(wǎng)路圖1—起爆雷管；2—導(dǎo)爆索；3—雙向繼爆管4—藥包導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路施工技術(shù)**1.導(dǎo)爆索連接方式（a）搭接；（b）扭接；（c）T形結(jié)；（d）水手結(jié)3.導(dǎo)爆索與炸藥的連接2.導(dǎo)爆索連接技術(shù)

第四節(jié)導(dǎo)爆管雷管起爆法**

導(dǎo)爆管雷管起爆法利用導(dǎo)爆管傳遞衝擊波引爆雷管，進而直接或通過導(dǎo)爆索起爆法起爆工業(yè)炸藥。屬非電起爆法。塑膠導(dǎo)爆管1.結(jié)構(gòu)3.性能2.傳爆原理導(dǎo)爆管雷管**a.非電毫秒雷管結(jié)構(gòu)示意圖1—塑膠導(dǎo)爆管

2—塑膠連接套

3—消爆空腔

4—空信帽

5—延期藥6—加強帽

7—正起爆藥

8—副起爆藥

9—金屬管殼b.卡口塞放大圖1—連通管

2—導(dǎo)爆管

3—管殼限位臺階

4—導(dǎo)爆管限位臺階

5—噴孔c.裝入炮孔內(nèi)的導(dǎo)爆管雷管及段別圖示法圖例右上方（6）表示6段

導(dǎo)爆管連接元件（1）**1.連接塊帶傳爆雷管的連接塊圖(a)

連接塊及導(dǎo)爆管連通裝配圖(b)

帶雷管的連接點圖示法圖例1—塑膠連接塊主體；2—傳爆雷管；3—主爆導(dǎo)爆管；4—被爆導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管連接元件（2）**2.連通器分岔式連通器集束式連通器單向反射式聯(lián)接點圖示法圖例正向分流式聯(lián)接點圖示法圖例單向反射式四通連通器示意圖導(dǎo)爆管激發(fā)元件**

在導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)路圖示中，擊發(fā)元件主要是在起爆點處才標(biāo)注，擊發(fā)元件的標(biāo)示如圖：激發(fā)起爆點圖示法圖例能夠引爆導(dǎo)爆管的器材統(tǒng)稱起爆元件。導(dǎo)爆管起爆法網(wǎng)路連接形式（1）**1.簇連法2.並串聯(lián)連接法

3.閉合網(wǎng)路連接法

1.導(dǎo)爆管簇連起爆網(wǎng)路連聯(lián)接示意圖導(dǎo)爆管起爆法網(wǎng)路連接形式（2）**2.2導(dǎo)爆管並串聯(lián)起爆網(wǎng)路（連接塊）示意圖

2.1導(dǎo)爆管並串聯(lián)起爆網(wǎng)路（連通器）示意圖

1.簇連法2.並串聯(lián)連接法

3.閉合網(wǎng)路連接法

導(dǎo)爆管起爆法網(wǎng)路連接形式（3）**3.閉合起爆網(wǎng)路（反射四通）連接示意圖1.簇連法2.並串聯(lián)連接法

3.閉合網(wǎng)路連接法

導(dǎo)爆管毫秒爆破網(wǎng)路（1）

**1.孔外微差爆破網(wǎng)路3.孔內(nèi)外微差爆破網(wǎng)路

2.孔內(nèi)微差爆破網(wǎng)路孔外接力起爆網(wǎng)路A—主傳爆幹線；B—搭線支線；炮孔內(nèi)裝10段導(dǎo)爆管毫秒爆破網(wǎng)路（2）

**1.孔外微差爆破網(wǎng)路3.孔內(nèi)外微差爆破網(wǎng)路

2.孔內(nèi)微差爆破網(wǎng)路孔內(nèi)、外不同段接力起爆網(wǎng)路導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路施工技術(shù)

**ABC一般施工要求網(wǎng)格式閉合網(wǎng)路的施工技術(shù)捆聯(lián)網(wǎng)路的施工技術(shù)

第五節(jié)電力起爆法**

電力起爆法就是利用電能引爆電雷管進而直接或通過其他起爆方法起爆工業(yè)炸藥的起爆方法。

構(gòu)成電力起爆法的器材有：

電雷管、導(dǎo)線、起爆電源和測量儀錶。電力起爆法電雷管的種類（1）

**一、瞬發(fā)電雷管

瞬發(fā)電雷管結(jié)構(gòu)1-腳線；2-管殼；3-密封塞；4-紙墊；5-橋絲；6-引火頭；7-加強帽；8-二硝基重氮酚；9-正起爆藥；10-副起爆藥電雷管的種類（2）

**二、秒延期電雷管三、毫秒延期電雷管

秒延期電雷管結(jié)構(gòu)1-蠟紙；2-排氣孔；3-精製導(dǎo)火索毫秒延期電雷管結(jié)構(gòu)1-塑膠塞；2-延期內(nèi)管；3-延期藥；4-加強帽電雷管的種類（3）

**四、抗雜散電流電雷管五、安全電雷管六、數(shù)碼電子雷管（1）無橋絲抗雜毫秒電雷管（2）低阻橋絲式抗雜電雷管。（3）電磁雷管。電雷管的主要性能參數(shù)（1）

**（1）電阻

電雷管的橋絲電阻與腳線電阻之和，又稱全電阻。

（2）最高安全電流（3）最低準(zhǔn)爆電流

給單發(fā)電雷管通恒定直流電5min，能把20發(fā)測試?yán)坠苋鸨淖畹碗娏鞣Q為電雷管的最低準(zhǔn)爆電流。

給單發(fā)電雷管通恒定直流電5min，20發(fā)測試?yán)坠芫粫鸨淖罡唠娏鞣Q為電雷管的最高安全電流。最高安全電流的實際意義在於保證爆破作業(yè)的安全進行；在設(shè)計爆破專用儀錶時，作為選用儀錶輸出電流的依據(jù)。按安全規(guī)程規(guī)定，取30mA作為設(shè)計採用的最高安全電流值，故一切電雷管的測量儀錶，其工作電流不得大於此值。

（4）點燃時間td和傳導(dǎo)時間tc

點燃時間td是橋絲通電到引火點燃所需的時間；傳導(dǎo)時間tc是即發(fā)電雷管從引火藥點燃到電雷管爆炸所經(jīng)歷的時間。定義電雷管的爆炸反應(yīng)時間tf

＝td＋tc電雷管的主要性能參數(shù)（2）

**（5）點燃起始能kd

點燃起始能或稱發(fā)火沖能，是使電雷管引火頭發(fā)火的最小電流起始能，即電流起始能的最低值。（6）串聯(lián)成組電雷管的準(zhǔn)爆條件為了保證串聯(lián)成組電雷管的準(zhǔn)爆，必須要滿足條件：

電雷管的主要性能參數(shù)（3）

**（7）工程應(yīng)用中成組電雷管的準(zhǔn)爆條件①

成組電雷管同網(wǎng)起爆時，流經(jīng)每個電雷管的電流應(yīng)滿足：

一般爆破，交流電不小於2.5A,直流電不小於2A；硐室爆破，交流電不小於4A，直流電不小於2.5A。這就是電爆網(wǎng)路單個電雷管的最低電流準(zhǔn)爆值：I準(zhǔn)。②

電爆網(wǎng)路同網(wǎng)起爆應(yīng)使用同廠、同批、同規(guī)格產(chǎn)品，電雷管的電阻差值不得大於產(chǎn)品說明書的規(guī)定，也就是每個電雷管的電阻值應(yīng)是相近或相等的。

各雷管的電阻差值一般不得大於0.25Ω。③

在混合電爆網(wǎng)路中要求各串（並）組電阻差值一般不得大於5%，也就是各串（並）組電雷管數(shù)目最好相等，在設(shè)計和安裝電爆網(wǎng)路時，電雷管在平面呈矩陣排列，橫豎都成行（列）。導(dǎo)線、起爆電源

**主線區(qū)域線連接線端線一、導(dǎo)線二、起爆電源

屬於直流式起爆電源。起爆器有手搖發(fā)電機起爆器和電容式起爆器兩種。ABC電池

交流電源起爆器包括乾電池和蓄電池。電池屬於直流電。

即工頻交流電。有220V的照明電和380V的動力電。電爆網(wǎng)路及計算（1）

**一、串聯(lián)二、並聯(lián)=Rm+nR’

電爆網(wǎng)路及計算（2）

**三、混聯(lián)b.串並聯(lián)a.並串聯(lián)電爆網(wǎng)路及計算（3）

**四、電爆網(wǎng)路最大起爆能力與最佳連接計算A、混聯(lián)電爆網(wǎng)路的最大起爆能力計算令得同理該函數(shù)式中，m是N的函數(shù)，對m求導(dǎo)可得：網(wǎng)路總電雷管數(shù)則為：電爆網(wǎng)路及計算（4）

**B、混聯(lián)電爆網(wǎng)路的最大連接數(shù)計算令得同理該函數(shù)式中，m是i的函數(shù)，對m求導(dǎo)可得：四、電爆網(wǎng)路最大起爆能力與最佳連接計算

電力起爆網(wǎng)路**儀錶電、起爆電源雷電靜電感應(yīng)電流高壓電、射頻電雜散電流早爆因素二、電力起爆中早爆事故及預(yù)防一、電爆網(wǎng)路施工技術(shù)

武漢理工大學(xué)ThankYou!

爆破工程地質(zhì)**：第一節(jié)巖石基本性質(zhì)**巖石波阻抗孔隙率容重巖石風(fēng)化程度密度（density）（Bulk

density）（porousness）（waveimpedance）

巖石波阻抗為巖石中縱波波速（C）與巖石密度的乘積。物理性質(zhì)

巖石主要力學(xué)性質(zhì)**巖石風(fēng)化程度A力學(xué)性質(zhì)BD巖石的變形特徵C巖石的強度特性彈性模量E泊松比①單軸抗壓強度

②單軸抗拉強度③抗剪強度①彈性

②塑性③脆性

（Elasticmodulus）（Poisson’sratio）第二節(jié)巖石中應(yīng)力波**應(yīng)力波

巖石在急劇變化的載荷作用下，既產(chǎn)生運動，又產(chǎn)生變形。其質(zhì)點便失去原來的平衡而發(fā)生變形和位移，而形成擾動。一個質(zhì)點的擾動必將引起相鄰質(zhì)點的擾動。這種擾動的傳播叫做波；同時，變形將引起質(zhì)點之間的應(yīng)力和應(yīng)變，這種應(yīng)力、應(yīng)變的變化的傳播叫做應(yīng)力波或應(yīng)變波。

由衝擊端面產(chǎn)生的變形

波的種類**勒夫波瑞利波縱波橫波根據(jù)波的傳播位置

體積波表面波在介質(zhì)內(nèi)部傳播的波只沿介質(zhì)體的邊界面?zhèn)鞑サ牟ǜ鶕?jù)介質(zhì)質(zhì)點振動方向波同擾動傳播方向垂直同波的傳播方向一致介質(zhì)質(zhì)點沿橢圓形軌跡運動介質(zhì)體表面質(zhì)點在垂直於波的傳播方向成水準(zhǔn)橫向振動應(yīng)力波引起的介質(zhì)變形**應(yīng)力波引起的介質(zhì)變形（a）縱波；（b）橫波；（c）勒夫波；（d）瑞利波；（e）瑞利波質(zhì)點運動方向應(yīng)力波疊加**

波的疊加性

當(dāng)兩個擾動同時傳到某一點時，那麼這點的總狀態(tài)參量等於兩個擾動分別抵達這點的代數(shù)和，這便叫波的疊加性。

波的疊加性

順、逆兩波遇疊加,便成為一個合成狀態(tài)波。應(yīng)力波反射和透射（1）**(A)應(yīng)力波從交界面垂直入射時

，

不產(chǎn)生波的反射。①②有反射波，也有透射波③④入射壓縮波全部反射成拉伸波，而沒有透射波產(chǎn)生⑤既有透射壓縮波，又有反射拉伸波。時

時

時

時

疊加的結(jié)果使交界面處的應(yīng)力值為入射應(yīng)力波的兩倍，此交界面即為固定端?？v波垂直入射應(yīng)力波反射和透射（2）**(B)應(yīng)力波向交界面傾斜入射，

縱波傾斜入射表面波和地震波**

地震波是質(zhì)點作週期性振動的彈性波，是質(zhì)點作諧振動而形成的正弦波。

BC瑞利波

勒夫波

地震波

瑞利波是沿自由面?zhèn)鞑サ谋砻娌ā２ㄍㄟ^時，自由面上質(zhì)點在垂直的射線平面內(nèi)作反向橢圓運動，長軸垂直自由面，短軸平行自由面。

勒夫波是在層狀巖石中沿層面?zhèn)鞑サ谋砻娌?。其中質(zhì)點在垂直傳播方向的水準(zhǔn)橫向方向上作剪切形式的振動，沒有垂直運動分量。A與天然地震比較，爆炸地震的特點是：震源能量小，影響範(fàn)圍不大，持續(xù)時間短，頻率高，其強度、傳播方向和持續(xù)時間能預(yù)計並加以控制。

地震波的破壞作用主要絕對於質(zhì)點振速。爆炸衝擊動荷載對巖石的加載作用

**爆炸衝擊動荷載對巖石的加載作用與靜載相比，有如下幾個特點：1衝擊荷載作用下形成的應(yīng)力場（應(yīng)力分佈及大小）與巖石性質(zhì)有關(guān)；靜載則與巖性無關(guān)。3爆炸荷載在傳播過程中，具有明顯的波動特性，其質(zhì)點除失去原來的平衡位置而發(fā)生變形和位移外，尚在原位不斷波動。2衝擊加載是暫態(tài)性的，一般為毫秒級；靜載則通常超過10s。

第三節(jié)巖石分級**土壤及巖石分類巖石可鑽性分級不僅可以確定工程所在巖石的開挖方法、判斷巖石爆破的難易程度，而且可以作為計算承包單價、編制投標(biāo)書的依據(jù)。巖石可爆性分級巖石可鑽性是表示鑽鑿炮孔難易程度的一種巖石堅固性指標(biāo)。

（Drillability）（Blastability）

巖石可爆性（或稱爆破性）表示巖石在炸藥爆炸作用下發(fā)生破碎的難易程度。它是動載作用下巖石物理力學(xué)性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。第四節(jié)地質(zhì)條件對爆破的影響**在進行具體的爆破設(shè)計時，下述設(shè)計計算參數(shù)的選取與巖性有密切的關(guān)係：DCBA爆破安全計算中的不逸出半徑、地表破壞圈範(fàn)圍，以及爆破振動計算中的有關(guān)係數(shù)。各種巖石的爆後鬆散係數(shù)，拋擲堆積計算的拋距係數(shù)和塌散係數(shù)。單位炸藥消耗量的確定炸藥品種選擇E進行爆破漏斗及方量計算時採用的壓縮圈係數(shù)、上破裂線係數(shù)、預(yù)留保護層厚度係數(shù)、藥包間排距係數(shù)。對爆破的影響的有關(guān)地質(zhì)**ABC結(jié)構(gòu)面

特殊地質(zhì)條件地形

第五節(jié)爆破對工程地質(zhì)條件影響**爆破對水文地質(zhì)條件影響

ABC爆破對保留巖體破壞爆破對邊坡穩(wěn)定性影響

巖石爆破理論

**第一節(jié)巖石爆破破壞基本理論（1）

**爆炸生成氣體產(chǎn)物的膨脹作用

爆生氣體膨脹作用理論

爆炸應(yīng)力波反射拉抻作用理論爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論**反射拉應(yīng)力波破壞作用爆生氣體膨脹作用理論

爆炸應(yīng)力波反射拉抻作用理論爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論(a)入射壓力波波前；(b)反射拉應(yīng)力波波前

巖石爆破破壞基本理論（2）

巖石爆破破壞基本理論（3）

**爆生氣體膨脹作用理論

爆炸應(yīng)力波反射拉抻作用理論爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論的實質(zhì)：

哈努卡耶夫把巖石按波阻抗值分為三類：(1)

第一類巖石屬於高阻抗巖石。其波阻抗為15~25MPa·s/m.這類巖石的破壞，主要取決於應(yīng)力波，包括入射波和反射波。(2)

第二類巖石屬於中阻抗巖石。其波阻抗為5~15MPa·s/m。這類巖石的破壞,主要是入射應(yīng)力波和爆生氣體綜合作用的結(jié)果(3)

第三類巖石屬於低阻抗巖石。其波阻抗小於5MPa·s/m。這類巖石的破壞，以爆生氣體形成的破壞為主。

巖體內(nèi)最初裂隙的形成是由衝擊波或應(yīng)力波造成的，隨後爆生氣體滲入裂隙並在準(zhǔn)靜態(tài)壓力作用下，使應(yīng)力波形成的裂隙進一步擴展。爆生氣體膨脹的準(zhǔn)靜態(tài)能量，是破碎巖石的主要能源。

爆炸應(yīng)力波反射拉抻作用理論

的試驗基礎(chǔ)**

水泥板的爆轟破壞1—空氣衝擊波波陣面；2—水泥板中衝擊波波陣面；3—水泥板巖石桿件的爆破

板件爆破試驗1—裝藥孔2—破碎區(qū)3—拉裂區(qū)4—震動區(qū)

第二節(jié)單個藥包爆破作用**爆破的內(nèi)部作用1—徑向裂隙2—環(huán)向裂隙Rc－藥包半徑；Rp－粉碎區(qū)半徑；Rc－破裂區(qū)半徑內(nèi)部作用

（1）粉碎區(qū)（壓縮區(qū)）（2）裂隙區(qū)（破裂區(qū)）徑向裂隙和環(huán)向裂隙的形成原理徑向壓縮引起的切向拉伸

單個藥包爆破外部作用（1）**外部作用（1）反射拉伸波引起自由面附近巖石的片落

霍普金森效應(yīng)的破碎機理A—應(yīng)力波合成的過程；B—巖石表面片落過程

單個藥包爆破外部作用（2）**外部作用（2）反射拉伸波引起徑向裂隙的延伸

反射拉伸波對徑向裂隙的影響

單個藥包爆破外部作用（3）**主應(yīng)力

1和

2

的作用方向

外部作用（3）自由面影響下的應(yīng)力場分析

巖體中任一點A的應(yīng)力分析拉伸應(yīng)力

2達到極大值時

1和

2的方向

炸藥在巖石中爆破的破壞過程**

炸藥爆炸後衝擊波徑向壓縮階段.A第一階段

爆炸氣體膨脹，巖石受爆炸氣體超壓力的影響，在拉伸應(yīng)力和氣楔的雙重作用下，徑向初始裂隙迅速擴大。

C第三階段

對應(yīng)力波反射引起自由面處的巖石片落。B第二階段炸藥在巖石中爆破的破壞模式**主要的五種破壞模式12徑向裂隙作用；3卸載引起的巖石內(nèi)部環(huán)狀裂隙作用；5爆炸氣體擴展應(yīng)力波所產(chǎn)生的裂隙。4反射拉伸引起的“片落”和引起徑向裂隙的延伸；炮孔周圍巖石的壓碎作用；爆破漏斗**爆破作用指數(shù)n：它是爆破漏斗半徑r和最小抵抗線W的比值，即：爆破作用指數(shù)（craterindex）爆破漏斗的基本形式**dcba標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗

加強拋擲爆破漏斗

減弱拋擲爆破漏斗（也稱加強鬆動爆破漏斗）

鬆動爆破漏斗

n>1.00.75<n<1.0n=1.0n<0.75第三節(jié)延長裝藥爆破作用**裝藥垂直自由面的爆破漏斗裝藥傾斜自由面的爆破漏斗裝藥平行自由面的爆破漏斗

當(dāng)藥包的長度和它橫載面的直徑（或最大邊長）之比值大於某一值時，叫做延長藥包。

延長藥包（extendedcharge）第四節(jié)成組藥包爆破時巖石破壞特徵**

當(dāng)相鄰兩藥包齊發(fā)爆破時，在沿炮孔連心線上的應(yīng)力得到加強，而在炮孔連心線中段兩側(cè)附近則出現(xiàn)應(yīng)力降低區(qū)。

相鄰炮孔應(yīng)力波相遇疊加相鄰炮孔中心連線上準(zhǔn)靜態(tài)拉應(yīng)力分析

（a）單個A孔產(chǎn)生的切向伴生拉應(yīng)力

（b）單個B孔產(chǎn)生的切向伴生拉應(yīng)力（c）兩孔合成的切向伴生拉應(yīng)力應(yīng)力降低的分析**多排成組藥包的齊發(fā)爆破效果不好，得不到實際使用。應(yīng)力降低的分析圖

第五節(jié)能量平衡原理與裝藥量計算

**外部藥包效應(yīng)相似法則體積法則

能量平衡原理與裝藥量計算（2）

**體積法則相似法則

在一定的炸藥和巖石條件下，爆落的土石方體積同所用的裝藥量成正比，即：

Q=KV

如果藥包是集中藥包,標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破時爆破作用指數(shù)n的值為1，即：r=W所以，爆破漏斗體積的大小為：標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的裝藥量可以認(rèn)為是：於是：f(n)為爆破作用指數(shù)函數(shù)（functionofcraterindex）

利文斯頓爆破漏斗理論

**

利文斯頓爆破漏鬥示意圖利文斯頓將巖石爆破時的變形和破壞形態(tài)分為四種類型：（1）彈性變形（4）空氣中爆炸（2）衝擊破壞（3）碎化破壞相關(guān)名詞解釋：臨界深度，最適宜深度，轉(zhuǎn)折深度。集中藥包裝藥量計算

**鮑列斯闊夫提出的經(jīng)驗公式（適用於拋擲爆破裝藥量的計算

）：集中藥包拋擲爆破裝藥量的計算通式：鬆動爆破的裝藥量公式可以表示為：延長藥包裝藥量計算

**AB延長藥包垂直於自由面

延長藥包平行於自由面

單位炸藥的耗藥量

**

Kb指單個集中藥包形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗（n=1）時，爆破每1m3巖石或土壤所消耗的2號巖石銨梯炸藥的品質(zhì)，稱作標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破單位用藥量係數(shù)，簡稱標(biāo)準(zhǔn)單位用藥量係數(shù)。

Ks則是指單個集中藥包形成鬆動爆破漏斗時（一般n<0.75），爆破每1m3巖石或土壤所消耗的2號巖石銨梯炸藥的品質(zhì)，稱作鬆動爆破單位用藥量係數(shù)。需要強調(diào)的符號含義：Kb與Ks的選取

**A查表B工程類比C試驗對於普通的巖土爆破工程，Kb和Ks的值可由相關(guān)表格中查出；

採用標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗試驗確定Kb

的值。參照條件相近工程的單位用藥量係數(shù)確定Kb和Ks的值；標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗試驗中Kb的計算：群藥包的單位耗藥量

**

上頁所提到的

Kb與

Ks都只是單個集中藥包爆破時裝藥量與所爆落巖體體積之間的一個關(guān)係係數(shù)。

當(dāng)群藥包共同作用時，群藥包的總裝藥量與群藥包一次爆落的巖體總體積的比值稱為單位耗藥量，簡稱炸藥單耗，用字母q來表示，即：

炸藥單耗

最小抵抗線原理（1）

**最小抵抗線方向——

最小抵抗線原理——破碎和拋擲、堆積的主導(dǎo)方向。

拋擲、堆積同最小抵抗線的關(guān)係。

各種爆破方法的最小抵抗線

最小抵抗線原理（2）

**適於集中拋擲堆積的凹形地形改變最小抵抗線的輔助藥包

最小抵抗線原理（3）

**藥包位置與起爆順序?qū)ψ钚〉挚咕€方向的影響最小抵抗線的指向是巖石破碎、拋擲和產(chǎn)生飛石的主導(dǎo)方向.應(yīng)特別注意該方向的選擇和安全防護。施工時應(yīng)認(rèn)真測量核實最小抵抗線W的大小和指向。由於裝藥量Q與W的3次冪有關(guān),W值的錯誤測算往往會導(dǎo)致嚴(yán)重的爆破事故。毫秒爆破作用理論

**

它是利用毫秒雷管（millIseconcondMS）或其他毫秒延期引爆裝置，將同一網(wǎng)路的裝藥分組，以毫秒級的時間間隔進行順序起爆的方法。毫秒爆破（MSblasting）毫秒爆破又稱微差爆破或毫秒微差爆破.毫秒爆破作用機理**CBA3.

剩餘應(yīng)力疊加2.

形成新的自由面1.

應(yīng)力波相互干涉DE4.

巖塊碰撞輔助破碎5.

毫秒爆破的減振作用毫秒間隔時間計算原理**1）我國長沙礦冶研究院提出的公式：

△t=(20~40)Wo/f2）U.Langefors（蘭格弗斯）等人的瑞典經(jīng)驗公式：

△t=3.3KW3）前蘇聯(lián)礦山部門的公式：

△t=KW(24–f)A按應(yīng)力波干涉計算B按形成新的自由面計算C按地震效應(yīng)最小的原則確定D依經(jīng)驗公式計算第六節(jié)影響爆破作用的主要因素

**密度、爆熱和爆速爆轟壓力、爆炸壓力

炸藥爆炸能量利用率ABC炸藥完成爆炸反應(yīng)以後，爆轟氣體產(chǎn)物膨脹作用在炮孔壁上的壓力。爆轟壓力是指炸藥爆炸時爆轟波波陣面（C-J面）上的壓力。區(qū)分:爆轟壓力爆炸壓力

自由面在爆破中的作用

**①反射應(yīng)力波。

當(dāng)爆炸應(yīng)力波遇到自由面時發(fā)生反射，壓縮應(yīng)力波變?yōu)槔觳?，引起巖的片落和徑向裂隙的延伸。②

改變巖石應(yīng)力狀態(tài)及強度極限。

在無限介質(zhì)中，巖石處於三向應(yīng)力狀態(tài)，而自由面附近的巖石則處於單向或雙向應(yīng)力狀態(tài)。故自由面附近的巖石強度接近巖石單軸抗拉或抗壓強度,比在無限介質(zhì)中承受爆破作用時相應(yīng)的強度減少幾倍甚至十幾倍。③

自由面是最小抵抗線方向，應(yīng)力波低達自由面後，在自由面附近的介質(zhì)運動因阻力減小而加速，隨後而到的爆炸氣體進一步向自由面方向運動，形成鼓包,最後破碎、拋擲。自由面大小方向和位置對爆破作用的影響

**自由面數(shù)對爆破效果的影響炮孔與自由面相關(guān)位置對爆破的影響（a）垂直佈置炮眼（b）傾斜佈置炮眼（c）自由面在炮孔下方（d）自由面在炮孔上方炸藥與巖石匹配關(guān)係及對爆破作用的影響**巖石（或其他介質(zhì)）的密度同巖石（或其他介質(zhì)）縱波速度的乘積。波阻抗（waveimpedance）

間隔裝藥

不耦合裝藥

連續(xù)裝藥

耦合裝藥

裝藥結(jié)構(gòu)

藥包與孔壁的不耦合程度常用不耦合系數(shù)來表示：Rd

＝⑴

降低了作用在炮孔壁上的衝擊壓力峰值。

⑵

增加了應(yīng)力波作用時間。

⑶

增大了應(yīng)力波傳給巖石的衝量，而且比衝量沿炮孔分佈較均勻。爆破工藝對爆破作用的影響**炮孔堵塞的作用：（1）保證炸藥充分反應(yīng)，使之放出最大熱量和減少有毒氣體生成量.（2）

降低爆生氣體逸出自由面的溫度和壓力，提高炸藥的熱效 率，使更多的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功。（3）

在有瓦斯的工作面內(nèi)，除降低爆炸氣體逸出自由面的溫度和壓 力外，炮泥還起著阻止灼熱固體顆粒（例如雷管殼碎片等）從 炮孔內(nèi)飛出的作用，提高爆破安全性。起爆方法**正向起爆反向起爆並敷裝藥（superpositioncharge）——兩種固有爆速不同的爆炸材料並排敷設(shè).（2）導(dǎo)爆索並敷起爆（1）正向起爆（explosion）與反向起爆（indirectinitiation）武漢理工大學(xué)ThankYou!

預(yù)裂爆破與光面爆破

**第一節(jié)預(yù)裂爆破

**（presplittingpreshearing）預(yù)裂爆破

沿開挖邊界佈置密集炮孔，採取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之前起爆，從而在爆區(qū)與保留區(qū)之間形成預(yù)裂縫，以減弱主爆區(qū)爆破時對保留巖體的破壞並形成平整輪廓面的爆破技術(shù)，稱為預(yù)裂爆破。爆破開採或開挖都是在有限的範(fàn)圍內(nèi)需要解決兩個同等重要的問題：①用最有效的方法將既定範(fàn)圍內(nèi)的巖石進行適度破碎，必要時，再將破碎後的巖石進行拋擲，以達到一定的工程目的；②降低爆破對爆破範(fàn)圍以外巖石的破壞（損傷），最大限度地保持巖石原有的強度和穩(wěn)定性，以利於爆破後圍巖的長期穩(wěn)定。同時，也包括降低爆破地震效應(yīng)對環(huán)境的影響等。錄影欣賞預(yù)裂爆破成縫的力學(xué)條件

**①單個炮孔裝藥爆炸產(chǎn)生的徑向壓力應(yīng)小於巖石的動態(tài)極限動態(tài)抗壓強度，使孔壁不發(fā)生粉碎性破壞，即：②單個炮孔裝藥爆炸產(chǎn)生的切向伴生拉應(yīng)力應(yīng)小於巖石的動態(tài)極限抗拉強度，使孔壁不產(chǎn)生不定向裂隙，即：③相鄰炮孔在其炮孔連心線上產(chǎn)生的合成拉應(yīng)力應(yīng)大於巖石的動態(tài)極限抗拉強度，使相鄰炮孔在其連心線上產(chǎn)生定向裂縫，即：預(yù)裂爆破成縫機理

**AB2）相鄰炮孔連心線上應(yīng)力加強CD1）不耦合裝藥3）相鄰炮孔互為導(dǎo)向空孔4）同時起爆預(yù)裂孔預(yù)裂爆破裝藥量的確定

**三種方法：理論計算法，經(jīng)驗公式計算法和經(jīng)驗數(shù)值法。經(jīng)驗公式計算法地下隧道及巷道開挖：取1.5~4；露天爆破及大型硐庫中的深孔爆破：取2~4。不耦合係數(shù)建議用於地下隧道爆破

用於深孔爆破裝藥量的計算式中，q`

為炮孔線裝藥密度，kg/m；為巖石極限抗壓強度，MPa；a為炮孔間距，m。預(yù)裂爆破施工

**鑽孔裝藥結(jié)構(gòu)堵塞ABC當(dāng)預(yù)裂孔與主爆區(qū)炮孔一起爆破時：預(yù)裂孔應(yīng)在主爆孔爆破前引爆，其時間差應(yīng)不小於75~110ms。第二節(jié)光面爆破**（Smoothblasting）光面爆破

沿開挖邊界佈置密集炮孔，採取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥，在主爆區(qū)之後起爆，以形成平整輪廓面的爆破作業(yè)，稱為光面爆破。錄影欣賞預(yù)裂爆破與光面爆破的差異**區(qū)分:預(yù)裂爆破光面爆破A預(yù)裂爆破是在主爆區(qū)爆破之前進行；B光面爆破則在兩個自由麵條件下爆破，所受夾製作用小。

A光面爆破則在主爆區(qū)爆破之後進行；B預(yù)裂爆破是在一個自由麵條件下爆破，所受夾製作用很大.光面爆破的其他相關(guān)知識**一二三光面爆破作用機理光面爆破施工光面爆破設(shè)計第五節(jié)定向斷裂爆破新技術(shù)簡介**（1）炮孔切槽爆破（2）聚能藥包爆破（3）切縫藥包爆破

炮孔切槽及異形鑽孔方法（a）炮孔切槽

（b）炮孔切割槽

（c）設(shè)置導(dǎo)向孔

（d）異形炮孔

1—炮孔壁2—孔內(nèi)裝藥

風(fēng)動潛孔刻槽機示意圖

1圓形機頭；2

風(fēng)動馬達；

3

金剛石鋸片；4

炮孔

定向斷裂爆破新技術(shù)簡介（2）**（1）炮孔切槽爆破（2）聚能藥包爆破（3）切縫藥包爆破

聚能裝藥及異形藥包方法（a）聚能藥包（b）矩形藥包（c）設(shè)置高硬度介質(zhì)1—炮孔壁2—孔內(nèi)裝藥3—高硬度介質(zhì)

定向斷裂爆破新技術(shù)簡介（3）**（1）炮孔切槽爆破（2）聚能藥包爆破（3）切縫藥包爆破切縫藥包方法（a）切縫藥包（b）內(nèi)切槽裝藥管1—炮孔壁2—切縫管內(nèi)裝藥3—切縫管武漢理工大學(xué)ThankYou!

井巷掘進爆破

**第一節(jié)平巷掘進爆破

**平巷井巷工程系指為進行採礦和其他工程目的，在地下開鑿的各類通道和硐室的總稱。

在地下礦山，開鑿在巖體或礦層中不直通地表的水準(zhǔn)通道，稱為平巷（水準(zhǔn)巷道）。平硐在地層中開鑿的直通地面的水準(zhǔn)巷道稱為平硐。

工作面和炮眼佈置

**平巷掘進中的炮眼，按其位置和作用的不同，分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。1

掏槽眼用於爆出新的自由面，為其他後爆炮眼創(chuàng)造有利的爆破條件。

3

周邊眼控制爆破後的巷道斷面形狀、大小和輪廓，使之符合設(shè)計要求。巷道中的周邊眼按其所在位置分為頂眼、幫眼和底眼。

2輔助眼（崩落眼）是破碎巖石的主要炮眼。崩落眼利用掏槽眼爆破後創(chuàng)造的平行於炮眼的自由面，爆破條件大大改善，故能在該自由面方向上形成較大體積的破碎漏斗

周邊眼又可分為頂眼、底眼和幫眼。各種炮眼

**

各種炮眼圖示

1—掏槽眼；

2