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文檔簡(jiǎn)介

井巷工程第二章鉆眼爆破2025/8/61第二章鉆眼爆破第一節(jié)鉆眼機(jī)具第二節(jié)

炸藥和爆炸概論第三節(jié)工業(yè)炸藥第四節(jié)

起爆材料第五節(jié)

電雷管起爆法第六節(jié)

破巖原理和爆破技術(shù)2025/8/62第一節(jié)鉆眼機(jī)具一、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)

二、液壓鑿巖機(jī)

三、電鉆

四、鑿巖機(jī)釬子

五、電鉆鉆具2025/8/63一.風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)

以壓縮空氣為動(dòng)力的鉆孔機(jī)具。按支架形式分為:手持式、氣腿式、向上式、導(dǎo)軌式。按沖擊頻率分為:低頻、2000次/min以下,中頻2000~2500次,高頻超過(guò)2500次/min。應(yīng)用廣泛的是氣腿鑿巖機(jī),其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖氣腿鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)。

2025/8/642025/8/65YT23(7655)型氣腿鑿巖機(jī)的工作系統(tǒng)㈠沖擊機(jī)構(gòu):由氣缸、活塞和配氣系統(tǒng)組成,借助配氣系統(tǒng)自動(dòng)變換壓氣進(jìn)入氣缸的方向,使活塞完成往復(fù)運(yùn)動(dòng),沖程和回程(沖擊作用原理)。

㈡轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu):YT23(7655)型采用棘輪、螺旋棒、并利用活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)套筒等運(yùn)動(dòng)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)釬子(見(jiàn)轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)及炮眼形成過(guò)程)。㈢排粉機(jī)構(gòu):濕式排粉,利用軸向供水系統(tǒng),水經(jīng)過(guò)柄體上的給水接頭和水道進(jìn)入水針,水針插入釬子中心內(nèi),水經(jīng)由釬子中心孔進(jìn)入鉆眼的眼底。注水與巖粉形成漿液后從釬桿與鉆眼壁之間的間隙流出孔外,見(jiàn)排粉系統(tǒng)。㈣潤(rùn)滑系統(tǒng):鑿巖機(jī)正常工作減少機(jī)件磨損、延長(zhǎng)機(jī)件壽命?,F(xiàn)代鑿巖機(jī)均采用獨(dú)立的自動(dòng)注油器實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑,懸掛式注油器見(jiàn)圖。2025/8/662025/8/67轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)及沖擊式鑿巖炮孔形成過(guò)程

2025/8/682025/8/69壓氣與油霧2025/8/610以液壓為動(dòng)力的新型鑿巖機(jī)械,壓力大、油循環(huán)使用。二、液壓鑿巖機(jī)㈠沖擊機(jī)構(gòu)。液壓鑿巖機(jī)借助配油閥使高壓油交替的進(jìn)入活塞的前后油腔形成壓力差,使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

㈡液壓鑿巖機(jī)的轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立機(jī)構(gòu),由液壓馬達(dá)帶動(dòng)一組齒輪再帶動(dòng)釬子轉(zhuǎn)動(dòng)。㈢排粉機(jī)構(gòu),側(cè)向供水排除巖粉。

鑿巖臺(tái)車(chē):為了提高鉆眼機(jī)械化程度,出現(xiàn)了高效能的鑿巖臺(tái)車(chē),組成:行走部分、鉆臂和鑿巖機(jī)的推進(jìn)機(jī)構(gòu)。

2025/8/6112025/8/612鑿巖臺(tái)車(chē)

2025/8/613三、電鉆在旋轉(zhuǎn)式鉆眼法破巖中,切割型鉆頭在軸壓力P和回轉(zhuǎn)力Pc的作用下,克服巖石的抗切削強(qiáng)度,將巖石一層層的切割下來(lái),鉆頭運(yùn)行軌跡是沿螺旋線前進(jìn),破碎的巖屑被排至孔外。

2025/8/614㈠煤電鉆:電動(dòng)機(jī)、減速器、散熱風(fēng)扇、開(kāi)關(guān)、手柄、鉆桿。㈡巖石電鉆:適用在中等硬度(σc=40~80MPa)巖石上鉆眼、扭矩功率大于煤電鉆。

2025/8/6152025/8/616四、鑿巖機(jī)釬子兩種:組合釬子和整體釬子

鉆眼工具是安裝在鉆眼機(jī)械上用以破碎巖石的工具,在鑿巖機(jī)上使用的叫釬子。(a)組合釬子1-釬頭;2-釬梢;3-釬身;4-釬肩;5-釬尾;6-中心水孔

(b)整體釬子1-釬頭;2-釬桿;3-釬肩;4-釬尾2025/8/617㈠釬頭:釬頭形狀,一字型、十字型和球齒釬頭。2025/8/618㈡釬頭結(jié)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)刃角:釬頭兩個(gè)刃面夾角,一般90°~120°,多為110°;隙角:釬頭體兩側(cè)面夾角,3°,球齒釬頭7°;釬刃:端面為一字型做成曲率為18㎜的弧型,球齒釬頭周邊齒向外傾斜30°~35°;釬頭直徑:38~43㎜,保證藥卷裝入炮眼;排粉溝:布置在釬頭頂端和側(cè)面的排出底部巖漿的溝槽。

釬頭材料:除硬質(zhì)合金片外的釬頭部分稱(chēng)為釬頭體,合金鋼。鑲嵌在釬頭上的硬質(zhì)合金為鎢鈷類(lèi)合金。炭化鎢高硬度、高耐磨性、高抗壓強(qiáng)度,鈷韌性好。2025/8/6192025/8/620

㈡釬桿:承受活塞沖擊力和回轉(zhuǎn)力矩,傳遞到釬頭上去的細(xì)長(zhǎng)桿體。兩種:中空六角形和中空?qǐng)A形。材料:釬鋼。中空8鉻、中空55硅錳鋼、中空40硅鉬釩。

㈢釬尾:承受和傳遞能量的部位,釬尾規(guī)格和淬火硬度對(duì)鑿巖速度有很大的影響。

㈣釬肩:六角形釬桿用環(huán)行釬肩,圓形釬桿用耳形釬肩。2025/8/621五.電鉆鉆具

㈠煤電鉆:鉆具由鉆頭和麻花鉆桿組成;麻花鉆桿用菱形斷面或矩形斷面T7、T8鋼加熱狀態(tài)扭制而成。㈡巖石電鉆:鉆桿由六角中空鋼制成。2025/8/622第二節(jié)炸藥和爆炸概論一、炸藥爆炸的基本特征二、炸藥的分類(lèi)三、炸藥的氧平衡和爆熱四、炸藥的爆轟五、炸藥的猛度和爆力六、炸藥的敏感度2025/8/623一、炸藥爆炸的基本特征

爆炸:物質(zhì)發(fā)生快速的物理或化學(xué)變化,瞬間放出大量能量,借助于系統(tǒng)原有氣體或生成的氣體的膨脹,對(duì)周?chē)橘|(zhì)做功,使之發(fā)生巨大的破壞效應(yīng),同時(shí)可能伴隨有聲光熱效應(yīng)。爆炸現(xiàn)象可分為三類(lèi):物理爆炸:

化學(xué)爆炸:炸藥爆炸的基本特征1.放出大量熱2.生成大量氣體3.反應(yīng)過(guò)程必須高速進(jìn)行核爆炸:2025/8/6242025/8/625二.炸藥的分類(lèi)

炸藥:在一定條件,能夠發(fā)生快速的化學(xué)反應(yīng),放出能量,生成氣體產(chǎn)物,顯示爆炸效應(yīng)的化合物或混合物,主要元素C、H、O、N,爆炸過(guò)程的實(shí)質(zhì)是H、C被氧化的過(guò)程,O是炸藥本身所含有,自帶氧。

炸藥按其組成成分可分為:1.單質(zhì)炸藥(單體炸藥)如硝化甘油,梯恩梯。2.混合炸藥硝酸銨類(lèi)炸藥、硝化甘油類(lèi)炸藥。炸藥按其用途可分為:1.起爆藥雷汞(Hg(CNO)2)、疊氮化鉛Pb(N3)2、和二硝基重氮酚C6H2(NO2)2N2O等。2.猛炸藥黑索金梯恩梯。3.發(fā)射藥(火藥)如黑火藥。2025/8/626三.炸藥的氧平衡和爆熱

㈠炸藥的氧平衡

C+O2→CO2+395KJ/mol;

2H2+O2→2H2O+240.7KJ/mol;

N→N2

由于O的量不足或有剩余,會(huì)生成CO、H2、C、NO、NO2

等。

氧平衡:就是用來(lái)表示炸藥內(nèi)含氧量與充分氧化可燃元素所需氧量之間的比例關(guān)系。

用每克炸藥不足或多余氧的克數(shù)來(lái)表示。單質(zhì)炸藥的分子式可寫(xiě)成CaHbNcOd,a、b、c,d分別代表一個(gè)炸藥分子中碳、氫、氮、氧的原子個(gè)數(shù),或一摩爾質(zhì)量炸藥中,碳,氫、氮、氧的克原子數(shù)。2025/8/627氧平衡計(jì)算公式:

適用混合炸藥

⑴Kb>0時(shí)正氧平衡,剩余的氧和N反應(yīng)生成NO和N2O5,等有害物質(zhì),吸熱反應(yīng),氮氧化物還對(duì)瓦斯爆炸起催化作用。⑵Kb<0時(shí)負(fù)氧平衡,生成CO、C、H2、CO有毒氣體。⑶Kb=0時(shí),零氧平衡,充分氧化,生成大量熱。

g/g

適用單質(zhì)炸藥CaHbNcOd2025/8/628例題:①計(jì)算硝酸銨NH4NO3,的氧平衡值②在銨油炸藥中,(硝酸銨和柴油混合物)加入4%的木粉做松散劑,按氧平衡配方。解:查表P31NH4NO3+0.2g/g,柴油-3.42g/g,木粉-1.37g/g。X=92.21克,Y=3.79克,NH4NO3=92.2%,柴油=3.8%,木粉=4%。

設(shè)100g中,NH4NO3X克,柴油y克2025/8/629(二)爆熱

爆熱:?jiǎn)误w質(zhì)量炸藥在定容條件下爆炸時(shí)放出的熱量,KJ/mol,KJ/kg,是評(píng)價(jià)炸藥威力的直接標(biāo)志。爆熱的計(jì)算理論:蓋斯定律:化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)進(jìn)行的路徑無(wú)關(guān),而只取決于反應(yīng)的初態(tài)和終態(tài)。

蓋斯三角形Q1=Q+Q2

爆熱

Q=Q1-Q22025/8/630

例題:計(jì)算太恩C(CH2ONO2)4的爆熱。C(CH2ONO2)4→3CO2+2CO+4H2O+2N2

查表得各物質(zhì)生成熱:CO2395KJ/mol;CO113.8KJ/mol;H2O240.7KJ/mol;太恩512.5KJ/molQ1=395×3+113.8×2+240.7×4=2375.4KJ/molQ2=512.5KJ/molQ=Q1-Q2=2375.4-512.5=1862.9KJ/mol,或Q=1862.9×1000/316=5895.3KJ/Kg2025/8/6312025/8/632四、炸藥的爆轟㈠炸藥的燃燒和爆轟㈡沖擊波㈢爆轟波㈣爆速及其影響因素㈤炸藥傳播的間隙效應(yīng)2025/8/633㈠炸藥的燃燒和爆轟

炸藥有三種化學(xué)反應(yīng)形式:

⑴緩慢分解(熱分解):緩慢進(jìn)行的化學(xué)變化過(guò)程,環(huán)境溫度升高,熱分解速度加快,有可能發(fā)生爆炸。

⑵燃燒:在熱源火焰作用下,引起溫度、壓力升高,極限情況可能發(fā)生爆炸。

⑶爆轟:炸藥瞬間反應(yīng)的一種形式,是爆轟波的傳播形式。2025/8/634燃燒和爆轟的區(qū)別:

傳遞方式:

燃燒:通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞能量,激起化學(xué)反映;爆轟:通過(guò)壓縮沖擊波的作用傳遞能量和激起化學(xué)放應(yīng);受環(huán)境影響不同

燃燒:受環(huán)境影響大;爆轟:不受環(huán)境影響;反應(yīng)狀態(tài)不同燃燒:反應(yīng)速度慢,幾十米每秒,最大幾百米,反應(yīng)產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)方向與傳播方向相反;爆轟:反應(yīng)速度快,2000~9000m/s,反應(yīng)產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)方向與傳播方向相同。燃燒爆轟2025/8/635㈡沖擊波:1、壓縮波基本概念(1)實(shí)驗(yàn)在無(wú)限長(zhǎng)氣筒活塞右側(cè)充滿壓力為P0的氣體,當(dāng)活塞在F力的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞右側(cè)氣體存在三個(gè)區(qū)域:壓力為P1的均勻區(qū);壓力介于P1與P0之間的擾動(dòng)區(qū);壓力仍為P0的未擾動(dòng)區(qū)。

F2025/8/636(2)壓縮波的定義擾動(dòng)傳播后,使介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)(P、ρ、T)增加的波稱(chēng)為壓縮波。在均勻區(qū)與未擾動(dòng)區(qū)之間,存在過(guò)渡的擾動(dòng)區(qū)。(3)壓縮波的特點(diǎn)1)其介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向u與波的傳播方向c相同;2)其壓力的增加是連續(xù)的。(4)波陣面介質(zhì)中已受擾動(dòng)區(qū)和未受擾動(dòng)區(qū)的界面。(5)波速擾動(dòng)波沿介質(zhì)傳播的速度,也就是波陣面的傳播速度。2025/8/6372、沖擊波(1)沖擊波的形成P0Rt0R0

R=R0瞬間,管中的氣體未受擾動(dòng)。

在R=R1瞬間,活塞從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),前端的氣體受到壓縮,產(chǎn)生一道壓縮波,在未擾動(dòng)的介質(zhì)中傳播,波陣面在A1-A1,傳播速為未擾動(dòng)氣體介質(zhì)的音速。

在R=R2瞬間,活塞前端氣體產(chǎn)生了第二道壓縮波,波陣面為A2-A2,波速大于音速,與第一道壓縮波疊加。

在R=Rn瞬間,第n道壓縮波會(huì)與n-1道壓縮波疊加,形成一個(gè)強(qiáng)壓縮波,波陣面An-An上的介質(zhì)參數(shù)突躍性變化,從而產(chǎn)生沖擊波。

A1t1PA1RR1PA2t2R2A2R·PRnAntnAnR2025/8/638

(2)沖擊波定義沖擊波是炸藥爆炸后在介質(zhì)中產(chǎn)生的傳播速度高于介質(zhì)聲速的一種壓縮波,其波陣面有陡峭的前沿,介質(zhì)壓力在波陣面發(fā)生突躍上升。經(jīng)長(zhǎng)距離傳播后,壓力上升逐漸趨于平緩或下降,沖擊波最終將衰減成聲波。

(3)性質(zhì)

1)其波速D大于介質(zhì)音速C;

2)其波陣面是完全陡峭的,在此面上介質(zhì)參數(shù)劇增;

3)當(dāng)D<C時(shí),其復(fù)原為壓縮波,擾動(dòng)區(qū)重新出現(xiàn),過(guò)程復(fù)原。2025/8/639㈢爆轟波

⑴定義:帶有化學(xué)反應(yīng)區(qū)的沖擊波稱(chēng)為爆轟波。沖擊波頭與其后的化學(xué)反應(yīng)區(qū)以相同的速度向前傳播,稱(chēng)為爆速。爆轟波在藥包中的傳播爆轟波模型

2025/8/640⑵爆轟波波頭的理想模型:爆轟波是在炸藥中傳遞的帶有反應(yīng)能以補(bǔ)充能量穩(wěn)定的特殊沖擊波,是爆轟作用的激發(fā)源。由捷里道維奇、諾依曼和達(dá)爾林各自獨(dú)立提出的爆轟波結(jié)構(gòu)模型如圖所示,稱(chēng)為Z-N-D模型:2025/8/641㈣爆速及其影響因素:測(cè)定儀器,專(zhuān)用BS-1型爆速儀。

2025/8/642爆速的影響因素

1.藥卷直徑:

D—藥卷直徑d

時(shí)的爆速;

D1—理想爆速;

a—與炸藥性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。

2.裝藥密度單質(zhì)炸藥隨密度增加,爆速增大,D=a+bρ0,a、b隨炸藥品種變化的常數(shù),ρ0—炸藥密度?;旌险ㄋ幵谶_(dá)到最佳密度前,隨炸藥密度增加,爆速增加,超過(guò)最佳密度,隨密度增加有壓死現(xiàn)象。D12025/8/643炸藥爆速裝藥密度2025/8/644

3.裝藥外殼在極限直徑范圍內(nèi),增加外殼,限制爆炸產(chǎn)物飛散。

4.炸藥粒度一般,同一種炸藥粒度越細(xì),會(huì)增加爆速,臨界直徑、極限直徑減小。但混合炸藥,敏感成分粒度越細(xì),臨界直徑小,爆速高,鈍感成分粒度細(xì)臨界直徑增大,爆速減小,但粒度小到一定程度,臨界直徑隨粒度減小爆速增加。2025/8/645㈤炸藥傳播的間隙效應(yīng)

⑴定義

連續(xù)多個(gè)混合炸藥藥卷在空氣中都能正常傳爆,但在炮眼內(nèi)如果藥卷與炮眼孔壁存在間隙,常常會(huì)發(fā)生爆轟中斷或爆轟轉(zhuǎn)變?yōu)槿紵默F(xiàn)象,稱(chēng)為間隙效應(yīng)或管道效應(yīng)。

⑵原因:藥卷在炮眼內(nèi)起爆后,爆轟波在炮眼與藥卷之間產(chǎn)生了超前于爆轟波傳播的沖擊波,波速為爆轟波的1.2倍,沖擊波的壓力使藥卷壓縮,藥卷直徑縮小,密度增大,若有效直徑減小到臨界直徑以下或密度增大到一定程度時(shí),爆速下降,爆轟中斷。2025/8/6462025/8/647⑶解決辦法采用偶合散裝炸藥可以從根本上克服間隙效應(yīng)亦可在連續(xù)藥卷上,隔一定距離套上硬紙板或其它材料做成的隔環(huán),以阻止間隙內(nèi)空氣沖擊波的傳播或削弱其強(qiáng)度。通過(guò)試驗(yàn)表明,采用水膠炸藥或乳化炸,可以消除因間隙效應(yīng)發(fā)生的爆轟中斷現(xiàn)象。2025/8/648五.炸藥的猛度和爆力炸藥爆炸對(duì)周?chē)橘|(zhì)(例如巖石)產(chǎn)生的破壞能力,分別以猛度與爆力來(lái)表示。㈠猛度:炸藥爆炸瞬間爆轟波和爆轟產(chǎn)物對(duì)鄰近的局部固體介質(zhì)的破碎能力,表征炸藥的動(dòng)作用。用鉛柱壓縮法實(shí)驗(yàn)測(cè)定:炸藥爆炸后量出壓縮前后的高度差(㎜),即炸藥的猛度。ΔH=H1-H22025/8/649㈡爆力:炸藥爆力是指爆生氣體在高溫下膨脹作功破壞周?chē)橘|(zhì)的能力。常用鉛鑄擴(kuò)孔法來(lái)衡量,表征炸藥的靜作用。炸藥爆炸后,孔眼擴(kuò)大成梨形,可用量筒向內(nèi)注水測(cè)得其容積V,從中減去原孔眼體積V1和雷管擴(kuò)孔體積V2,即為炸藥爆力數(shù)據(jù),單位為mL。試驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)溫度為15℃,若試驗(yàn)時(shí)的溫度不同于標(biāo)準(zhǔn)溫室,擴(kuò)孔值應(yīng)進(jìn)行修正。炸藥爆力測(cè)定法的鉛鑄爆炸前的鉛鑄;爆炸后的鉛鑄ΔV=V-V1-V22025/8/650六.炸藥的敏感度炸藥在外界起爆能的作用下,發(fā)生爆炸的難易程度,稱(chēng)為炸藥的敏感度。㈠熱敏感度:⑴加熱感度:通常用爆發(fā)點(diǎn)來(lái)表示,用爆發(fā)點(diǎn)測(cè)定器,炸藥溫度升高后,自行加速分解,轉(zhuǎn)為爆炸時(shí)的溫度,稱(chēng)為爆發(fā)點(diǎn)。⑵火焰感度:是炸藥在明火(火焰、火星)作用下發(fā)生爆炸的難易程度,常以導(dǎo)火索燃燒時(shí)噴出的火焰點(diǎn)燃0.5g炸藥試樣的最大距離來(lái)表示。⑶熱安定度:炸藥試樣在75°C時(shí)加熱48小時(shí),稱(chēng)其質(zhì)量失重的百分?jǐn)?shù),并與質(zhì)量可靠的炸藥失重的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行對(duì)比。2025/8/651爆發(fā)點(diǎn)測(cè)定器1-合金浴鍋;2-電熱絲;3-隔熱層;4-銅試管;5-溫度計(jì)2025/8/652㈡機(jī)械感度機(jī)械敏感度是炸藥對(duì)沖擊、摩擦、擠壓、針刺等機(jī)械作用的敏感程度。其中最主要的是沖擊感度,常以落錘儀測(cè)定測(cè)定。即以10kg落錘自25cm的高度自由下落,沖擊位于砧子和沖桿之間的0.05g炸藥試樣。重復(fù)試驗(yàn):25次,用25次實(shí)驗(yàn)中炸藥試樣發(fā)生爆炸的百分?jǐn)?shù)表示該炸藥的沖擊感度。2025/8/653㈢爆轟感度爆轟感度是指炸藥對(duì)別的炸藥爆炸時(shí)所產(chǎn)生的爆轟沖擊的敏感程度。⑴單質(zhì)炸藥:通常用起爆它所需要的最小起爆藥量來(lái)表示。⑵混合炸藥:用殉爆距離來(lái)表示。殉爆:裝有雷管的主動(dòng)藥包爆炸時(shí),能使相隔一定距離的另一同種藥包發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。2025/8/654殉爆距離的測(cè)定

殉爆距離:裝有雷管的主動(dòng)藥包爆炸時(shí),能使相隔一定距離的另一同種藥包百分百發(fā)生爆炸的最大距離。殉爆安全距離:裝有雷管的主動(dòng)藥包爆炸時(shí),使相隔一定距離的另一同種藥包百分百不能發(fā)生爆炸的最小距離。2025/8/655第三節(jié)工業(yè)炸藥一、單質(zhì)猛炸藥二、硝銨類(lèi)炸藥三、漿狀炸藥四、水膠炸藥

五、乳化炸藥

2025/8/656一.單質(zhì)猛炸藥

1.梯恩梯(TNT)三硝基甲苯(C6H2(NO2)3CH3),淡黃色晶體,吸濕性小,幾乎不溶于水。熱安定性好,180°C才分解。爆熱4229KJ/kg,爆速6850m/s,爆力285~300ml,猛度19.9㎜,機(jī)械感度低,主要為硝銨類(lèi)炸藥的敏化劑,單獨(dú)使用是重要的軍事炸藥。

2.黑索金(RDX)環(huán)三次甲基三硝胺((CH2NNO2)3)白色晶體、不吸濕,不溶水,50oC以下長(zhǎng)期不分解,機(jī)械感度比較高,ρ=1.66g/cm3,爆力520ml,猛度16㎜,爆速830m/s,一般做導(dǎo)爆索的藥芯和雷管中的加強(qiáng)藥。

3.太恩(PETN)季戊四醇四硝酸脂(C(CH2ONO2)4)),無(wú)色晶體,不溶于水,密度1.74g/cm3,爆力500ml,猛度15㎜,爆速840m/s。作用同黑索今。4.硝化甘油三硝酸甘油酯

2025/8/657二、硝銨類(lèi)炸藥以NH4NO3為主要成分的混合炸藥㈠銨梯炸藥(硝銨炸藥)㈡銨油炸藥㈢高威力硝銨炸藥2025/8/658㈠銨梯炸藥(硝銨炸藥)⑴組成:氧化劑:硝酸銨(NH4NO3)提供氧元素;敏化劑:改善炸藥性能,增加起爆感度,可燃劑,常用的TNT;疏松劑:木粉,使硝酸銨不容易結(jié)塊,平衡多余的氧;防水劑:在防水品種炸藥中加入石蠟、瀝青。消焰劑:在煤礦許用炸藥中加入適量食鹽(NaCl),吸收熱量、降低爆溫,防止引起瓦斯爆炸。⑵種類(lèi):分煤礦、巖石、露天三類(lèi)。2025/8/6592025/8/660《煤礦安全規(guī)程》煤礦許用炸藥的選用應(yīng)遵守下列規(guī)定:低瓦斯礦井的巖石掘進(jìn)工作面必須使用安全等級(jí)不低于一級(jí)的煤礦許用炸藥。低瓦斯礦井的煤層采掘工作面、半煤巖掘進(jìn)工作面必須使用安全等級(jí)不低于二級(jí)的煤礦許用炸藥;高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域,必須使用安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用炸藥;有煤(巖)與瓦斯突出危險(xiǎn)的工作面,必須使用安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用含水炸藥。巖石硝銨炸藥,適用于井下無(wú)瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)的巖石爆破作業(yè),抗水型用于有水工作面,2號(hào)、3號(hào)煤礦硝銨炸藥及其相應(yīng)的抗水炸藥,分別適用于低瓦斯礦井和高瓦斯礦井,抗水型適用于有水工作面,國(guó)產(chǎn)巖石硝銨炸藥、煤礦硝銨炸藥的成份、性能與爆炸參數(shù),見(jiàn)表。⑶應(yīng)用2025/8/6612025/8/6622025/8/663⑷規(guī)格型號(hào):巖石、煤礦炸藥一般均制成直徑32、35、38mm,重l00、150、200g藥卷,藥卷長(zhǎng)度隨直徑不同而不同,有190㎜和170mm等。藥卷一端為平頂,另一端向內(nèi)凹入稱(chēng)為聚能穴,爆炸能量在聚能穴所指方向上比較集中,有利于傳爆,在裝藥時(shí)應(yīng)予注意。⑸巖石硝銨炸藥有效使用期限為6個(gè)月,煤礦硝銨炸藥有限使用期限為4個(gè)月。2025/8/664㈡銨油炸藥

⑴組成:硝酸銨與柴油的混合物。硝酸銨約95%,柴油約占5%,為改善爆轟性能,可加一些木粉、松香以提高爆轟惑度,加一些鋁粉以提高威力;加一些表面活性劑(如十二烷基磺酸鈉)以拌和均勻,使爆轟更為穩(wěn)定;加少許明礬及氯代十八烷胺以降低吸濕結(jié)塊性。煤礦許用的銨油炸藥還必需加入適量的食鹽以降低爆溫。⑵應(yīng)用:這類(lèi)炸藥因不含梯恩梯,故原料來(lái)源豐富,加工簡(jiǎn)單,使用安全,它的價(jià)格也特別低廉。因此在露天礦,金屬礦、水力鐵道等工程中使用較多。⑶特點(diǎn):這類(lèi)炸藥的不足之處是爆炸威力較低,比較鈍感,易吸濕結(jié)塊,貯存期短。2025/8/665㈢高威力硝銨炸藥提高硝銨炸藥威力的途徑有以下幾種:

1.增大密度增大密度可以操高爆轟壓力,并在單位體積內(nèi)容納更多的藥量,但硝銨類(lèi)炸藥密度增高以后起爆感度降低,起爆能量不足時(shí)爆速與猛度反而下降,故增大密度的效果是有限的。

2.加入鋁粉在炸藥中摻入研磨極細(xì)的鋁粉或鋁鎂合金粉,它們?cè)谘趸瘯r(shí)產(chǎn)生大量的熱,使爆溫增高,能明顯提高炸藥的爆力和猛度。鋁粉的摻量一般在4~7%之間。3.加入猛炸藥將5~20%的黑索金混入含梯思梯的硝銨炸藥,對(duì)提高炸藥威力效果非常明顯,一般可使爆速達(dá)到4000m/s,猛度達(dá)6~19mm,爆力達(dá)到400~500mL。國(guó)產(chǎn)硝銨高威力炸藥大都屬于增加猛炸藥這一類(lèi),稱(chēng)為銨梯黑炸藥,也有既加黑索金又加鋁粉的,稱(chēng)為銨梯黑鋁炸藥。2025/8/666三、漿狀炸藥⑴組成:氧化劑水溶液:硝酸銨、少量硝酸鈉、硝酸鉀敏化劑:猛炸藥,TNT;金屬物質(zhì),鋁粉;燃料,柴油、煤粉、硫磺;發(fā)泡劑,亞硝酸鈉,形成敏化氣泡。膠凝劑:在炸藥中起增稠作用,包括膠結(jié)劑和交聯(lián)劑。

2025/8/667

⑵優(yōu)點(diǎn):炸藥密度高,具有較好的可塑性,可以裝滿孔底并填滿炮孔;抗水性強(qiáng);使用安全性好。⑶缺點(diǎn):感度低,一般露天礦用漿狀炸藥不能直接用8號(hào)雷管起爆,需用猛炸藥制作的藥包來(lái)起爆。表面活性劑:十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉,控制硝酸鈉晶粒發(fā)育,保持炸藥塑性;防凍劑:已二醇,提高炸藥耐凍能力。2025/8/668四、水膠炸藥⑴組成:是在原有漿狀炸藥基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的含水炸藥。敏化劑:甲基胺硝酸鹽水溶液,這樣就便氧化劑同還原劑的耦合狀況大為改善,從而獲得更好的爆炸性能。這類(lèi)炸藥的爆轟感度較高,能用雷管直接起爆。甲基胺硝酸鹽的比重為1.42,氧平衡-34%,比硝酸銨更易溶于水,不含水時(shí)可直接用雷管起爆。當(dāng)溫度≤95℃時(shí),濃度低于86%的甲基胺硝酸鹽水溶液用雷管不能起爆。人們利用這種特性,采用低于86%的甲基胺硝酸鹽水溶液來(lái)生產(chǎn)水膠炸藥以保證安全。⑵優(yōu)點(diǎn):爆炸性能如爆速和起爆感度高,可用8號(hào)雷管直接起爆;抗水性強(qiáng);可塑性好;使用安全,且炸藥密度、爆炸性能可在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),故適應(yīng)性強(qiáng)。⑶缺點(diǎn):價(jià)格較貴。2025/8/669五、乳化炸藥⑴組成氧化劑水溶液:硝酸銨為主,并可添加硝酸鈉作輔助氧化劑。燃料油:柴油同石蠟的混合物,并使其具有3.1Pa·s的粘度。乳化劑:制造乳化炸藥的關(guān)鍵組分,一般認(rèn)為采用斯本—80(失水山梨醇單油酸脂),作乳化劑,效果較為理想。敏化劑:化學(xué)發(fā)泡劑或多孔性物質(zhì)(空心玻璃微珠,珍珠巖

等),能形成敏化氣泡。⑵特點(diǎn):氧化劑水溶液與燃料油經(jīng)乳化而成的油包水型乳狀液是它的爆炸性基質(zhì)。薄層油膜包覆在氧化劑水溶液微滴表

面,既可防止內(nèi)部水分蒸發(fā),又可阻止外部水分浸入,使它具有非常好的抗水性能。2025/8/670

⑶分類(lèi):煤礦許用乳化炸藥、巖石乳化炸藥和露天乳化炸藥三類(lèi)。⑷優(yōu)點(diǎn):密度可調(diào),因而適用范圍廣;爆炸性能好,爆速一般可達(dá)4000~5500m/s,由于爆速與密度均較高,乳化炸藥猛度比2號(hào)巖石硝銨炸藥高,可達(dá)15~19㎜;可用8號(hào)雷管直接起爆;乳化炸藥比漿狀炸藥與水膠炸藥抗水性更強(qiáng),生產(chǎn)與使用安全;不需要添加猛炸藥,原料來(lái)源廣。⑸缺點(diǎn):炸藥爆力卻不比銨油炸藥高,故在硬巖中使用的乳化炸藥應(yīng)加入熱值較高的物質(zhì)如鋁粉、硫磺粉等。2025/8/6712025/8/672第四節(jié)起爆材料一、雷管二、導(dǎo)爆索和繼爆管三、導(dǎo)爆管2025/8/673一、雷管火雷管2025/8/674電雷管煤礦許用瞬發(fā)電雷管、煤礦許用毫秒延期電雷管

2025/8/675㈠電雷管的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)1.瞬發(fā)電雷管

管殼:金屬或紙制圓筒;

起爆藥:二硝基重氮酚;

加強(qiáng)藥:黑索今;

電點(diǎn)火裝置:

直插式:橋絲直接插入二硝基重氮酚,腳線、密封塞,無(wú)加強(qiáng)帽;

藥頭式:橋絲、腳線、密封塞、橋絲周?chē)坑幸鹚?,制成圓珠狀的引火頭(氯酸鉀、木炭、二硝基重氮酚和骨膠),有加強(qiáng)帽。起爆過(guò)程:藥頭式:腳線通電→橋絲在電流作用下點(diǎn)燃引火頭→火焰通過(guò)加強(qiáng)帽的中心孔使起爆藥起爆→猛炸藥爆炸;直插式::腳線通電→橋絲在電流作用下使起爆藥起爆→猛炸藥爆炸;2025/8/6762.秒延期雷管定義:通電以后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,才爆炸的雷管,叫延期雷管,延期時(shí)間以秒為單位計(jì)量的,叫秒延期雷管。結(jié)構(gòu):與瞬發(fā)雷管的不同之處在于引火頭與起爆藥之間有一段精致的導(dǎo)火索做延期藥,用導(dǎo)火索的長(zhǎng)度來(lái)控制延期秒量。引火頭周?chē)墓軞ど嫌信艢饪?,排除燃燒生成的氣體,避免壓力升高,影響燃燒速度。2025/8/6773.毫秒延期雷管定義:通電后經(jīng)過(guò)若干毫秒起爆的雷管。結(jié)構(gòu):延期內(nèi)管,固定和保護(hù)延期藥,并作為容納延期藥燃燒時(shí)生成的氣體的空間,保證壓力不變。延期藥有兩種:①硅鐵、鉛丹、硫化銻、硅藻土;②過(guò)氧化鋇、硫化銻、硅藻土。延期秒量根據(jù)延期藥量控制。硅藻土能吸收氣體,減小壓力。國(guó)產(chǎn)延期雷管系列見(jiàn)表。

2025/8/678國(guó)產(chǎn)延期雷管的延期系列表

2025/8/6794.抗雜散電流電雷管

抗雜散電流電雷管主要有以下幾種形式:

(1)無(wú)橋絲電雷管。在電雷管的電點(diǎn)火元件中取消橋絲,使腳線直接插在點(diǎn)火藥頭上,點(diǎn)火藥中加入一定導(dǎo)電成分,當(dāng)腳線兩端電壓較小時(shí),點(diǎn)火藥電阻很大,電流很小,點(diǎn)火藥升溫小,不足以引起點(diǎn)火藥燃燒;當(dāng)電壓很大時(shí),電流很小,點(diǎn)火藥電阻減小,電流大,點(diǎn)火藥升溫高,被點(diǎn)燃,雷管被引爆。這種雷管在雜散電流影響下不會(huì)被引爆。此外,還有利用電極的高壓放電來(lái)點(diǎn)燃點(diǎn)火藥的無(wú)橋絲電雷管。

(2)低阻率橋絲電雷管。這種雷管橋絲電阻較低,增大橋絲直徑或長(zhǎng)度,只有大電流才能引爆雷管。

(3)電磁雷管。雷管的腳線繞在一個(gè)環(huán)狀磁芯上呈閉合回路,放炮時(shí)將單根導(dǎo)線穿過(guò)環(huán)狀磁芯,用其兩端接至高頻發(fā)爆器,高頻電流由環(huán)狀磁芯產(chǎn)生感應(yīng)電流引爆雷管。這種雷管不會(huì)受到雜散電流的影響。2025/8/680㈡電雷管主要性能參數(shù)1.電雷管電阻

腳線電阻:包塑鍍鋅鐵腳線,d=0.52mm,每米不大于0.6Ω。

橋絲電阻:l=4㎜,康銅絲,d=50μm,電阻0.8±0.13Ω;鎳鉻絲,d=40μm,電阻3±0.4Ω。按腳線2m計(jì)算,康銅絲雷管電阻不大于4Ω,鎳鉻絲雷管不大于6.3Ω,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定電雷管在發(fā)紿放炮員前,必須對(duì)電雷管進(jìn)行逐個(gè)檢查,嚴(yán)禁發(fā)放不導(dǎo)通和電阻不合格的電雷管。常用的檢測(cè)儀器有205型爆破電橋和歐姆表等,不論用哪種儀表,測(cè)量時(shí)的工作電流都必須小于50mA,為保證起爆可靠,成組起爆力雷管,其雷管之間的電阻差不能大于0.25Q.2025/8/6812.最大安全電流和最小發(fā)火電流

電雷管引爆灼熱原理:Q=I2Rt⑴最大安全電流雷管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,通以恒定直流電5min不爆的電流值為最大安全電流,實(shí)測(cè)的最大安全電流值都在150mA以上。為了安全起見(jiàn),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:安全電流以通入50mA直流電持續(xù)5min不爆為合格,這是雷管對(duì)于電流的安全指標(biāo),所有檢測(cè)雷管的儀表,其電流值都不能超過(guò)50mA,雜散電流也不能超過(guò)這一值。⑵最小發(fā)火電流:若從最大安全電流開(kāi)始,將電流逐漸增大,則雷管爆炸的百分?jǐn)?shù)也逐漸增加,當(dāng)電流達(dá)到某一數(shù)值時(shí),將會(huì)達(dá)到99.9999%發(fā)火,這時(shí)的電流值稱(chēng)為最小發(fā)火電流。按雷管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,以700mA的恒定直流電通入1min發(fā)火的雷管應(yīng)達(dá)到上述百分?jǐn)?shù),故700mA為規(guī)定的最小發(fā)火電流,這是起爆單發(fā)雷管必須滿足的電流值。2025/8/682⑶100ms發(fā)火電流:通電100ms使雷管100%爆炸的電流。⑷6ms發(fā)火電流:通電6ms使雷管100%爆炸的電流。因?yàn)槲覈?guó)規(guī)定瓦斯礦井放炮的通電時(shí)間必須小于6ms,以免電路被炸斷時(shí)產(chǎn)生火花,因而是設(shè)計(jì)放炮器必須參考的數(shù)據(jù)。3.發(fā)火沖能⑴發(fā)火沖能:是橋絲加熱到足以使引火藥發(fā)火的溫度時(shí),橋絲單位電阻所產(chǎn)生的熱能。

Ke=I2t

I—為通過(guò)橋絲的電流(A);t—發(fā)火時(shí)間,從雷管開(kāi)使通電到引火藥開(kāi)始發(fā)火的一段時(shí)間(s)。2025/8/683⑵標(biāo)準(zhǔn)發(fā)火沖能:Kb=(2I100)2t把對(duì)應(yīng)于兩倍百毫秒發(fā)火電流的發(fā)火沖能,稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)火沖能,并用它來(lái)比較雷管的電發(fā)火性能,其值越小,雷管就容易引燃爆炸。⑶雷管發(fā)火感度:標(biāo)準(zhǔn)發(fā)火沖能的倒數(shù),S=1/Kb。⑷熔斷沖能:Km=I2tm,使橋絲熔斷的沖能。其值大于發(fā)火沖能,保證雷管在發(fā)火之前不熔斷?!睹旱V安全規(guī)程規(guī)定》,不同廠家、不同品種、不同期生產(chǎn)的雷管不能同時(shí)使用。2I100I100IKeKb2025/8/6844.傳導(dǎo)時(shí)間和成組雷管的準(zhǔn)爆條件⑴傳導(dǎo)時(shí)間:從點(diǎn)火頭開(kāi)始燃燒到雷管爆炸或延期藥點(diǎn)燃的這一段時(shí)間。⑵準(zhǔn)爆條件:tmax≤tmin+θ

tmin——最敏感雷管的發(fā)火時(shí)間;

tmax——最鈍感雷管的發(fā)火時(shí)間;θ——傳導(dǎo)時(shí)間。各雷管的θ值也不是一致的,為使成組雷管的爆炸可靠,應(yīng)取最小值。雷管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)宅,直流電起爆時(shí),串聯(lián)準(zhǔn)爆電流值,康銅絲雷管為2A.鎳鉻橋絲雷管為1.5A。使用交流電起爆,準(zhǔn)爆電流值應(yīng)取得高些。2025/8/6855.電雷管的起爆能力

按起爆能力,工業(yè)雷管分為10個(gè)號(hào)別(1—10號(hào)),號(hào)數(shù)愈大,起爆能力愈大。但通常只生產(chǎn)6號(hào)和8號(hào)兩種雷管,使用最多的是8號(hào)雷管。雷管的起爆能力決定于它的裝藥量。8號(hào)雷管的裝藥量:起爆藥(二硝基重氮酚)不低干0.28g(無(wú)加強(qiáng)帽者不低于0.32g),加強(qiáng)藥(黑索金)不低于0.60g。雷管起爆能力通常用鉛板穿孔法(圖2—32)來(lái)檢驗(yàn)驗(yàn)。鉛板直徑為30mm,厚度:6號(hào)雷管為4㎜,8號(hào)雷管為5㎜。起爆后,炸穿鉛板的孔徑不得小于雷管的外徑。2025/8/686二、導(dǎo)爆索和繼爆管㈠導(dǎo)爆索:導(dǎo)爆索是以猛炸藥為藥心,外面纏繞數(shù)層紗線、紙條,并有兩層防潮層而制成的繩索狀起爆材料。⑴種類(lèi):普通導(dǎo)爆索和安全導(dǎo)爆索(加裹一層食鹽)兩類(lèi)。國(guó)產(chǎn)導(dǎo)爆索以黑索金為藥心,藥量不小于12g/m,普通導(dǎo)爆索外徑不大于6.2mm,爆速不低于6500m/s.安全導(dǎo)爆索外徑不大于7.3mm.爆速不低于6000m/s。普通導(dǎo)爆索的結(jié)構(gòu)

2025/8/687⑵導(dǎo)爆索起爆先由雷管爆炸引爆導(dǎo)爆索,再由導(dǎo)爆索起爆炸藥爆炸。起爆裝藥群時(shí),可將導(dǎo)爆索敷設(shè)成網(wǎng)路,由于導(dǎo)爆索爆速很高,無(wú)論采取哪種網(wǎng)路形式,都能使各裝藥幾乎同時(shí)起爆。2025/8/688㈡繼爆管由消爆管和不帶點(diǎn)火裝置的毫秒延期雷管組成,對(duì)導(dǎo)爆索起延期作用。分單向繼爆管和雙向繼爆管。2025/8/689導(dǎo)爆破索多用于露天深孔爆破和硐室大爆破。近年煤礦爆破作業(yè)中,出現(xiàn)了深孔爆破等新技術(shù),相應(yīng)提出使用導(dǎo)爆索起爆問(wèn)題。但煤礦井下不準(zhǔn)使用普通導(dǎo)爆索,只能使用安全導(dǎo)爆索。㈢導(dǎo)爆索和繼爆管起爆2025/8/690三、導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管是管內(nèi)壁涂有薄層炸藥的塑料軟管。軟管外徑為3mm,內(nèi)徑1.5mm,炸藥可采用奧克托金與鋁粉的混合物或黑索金與鋁粉的混合物,藥量為20mg/m。導(dǎo)爆管不能直接起爆炸藥,只能起傳爆作用,起爆炸藥仍需一個(gè)起爆雷管。導(dǎo)爆管的作用原理是:當(dāng)起爆槍(或?qū)П?、雷?對(duì)著管腔激發(fā)時(shí),在管腔中產(chǎn)生沖擊波,管壁的炸藥受沖擊波的作用發(fā)生反應(yīng),給沖擊波補(bǔ)充能量,從而使沖擊波穩(wěn)定地傳播,速度達(dá)2000m/s。2025/8/691由于導(dǎo)爆管外徑比雷管的內(nèi)徑小很多,必須用卡口塞相連。聯(lián)接各種段別的延期雷管。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,煤礦井下禁止使用導(dǎo)爆管放炮。

導(dǎo)爆管;2-卡口塞;3-雷管2025/8/692第五節(jié)電雷管起爆法一、起爆電源二、電爆網(wǎng)路的聯(lián)接方式及其計(jì)算三、爆破事故預(yù)防和處理2025/8/693㈠發(fā)爆器

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,井下放炮都必須使用發(fā)爆器(礦用防爆型)。發(fā)爆器有發(fā)電機(jī)式和電容式兩類(lèi),目前常用的,幾乎都是電容式的。電容式發(fā)爆器通常由以下幾部分組成:①直流電源。②交流器。③整流線路。④充電器。⑤充電電壓指示。⑥毫秒限時(shí)開(kāi)關(guān)及放電回路。⑦防爆外殼。一、起爆電源2025/8/694FB系列發(fā)爆器

2025/8/695㈡照明或動(dòng)力線路電源

220v或380v交流電源:這種電源的電流強(qiáng)度大,因此在電爆網(wǎng)路中的雷管數(shù)量多,網(wǎng)路連接復(fù)雜,需要總電流強(qiáng)度大時(shí)應(yīng)用較多?!睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定,煤礦井下放炮不能用這種電源,只能用于無(wú)瓦斯的井筒工作面和露天放炮。采用交流電源時(shí),必須在放炮的安全地點(diǎn)設(shè)置放炮接線盒。接線盒應(yīng)滿足:①設(shè)置電源開(kāi)關(guān)刀閘和放炮刀閘兩個(gè)開(kāi)關(guān),且都必須是雙刀雙擲刀閘;②設(shè)置指示燈,當(dāng)電源開(kāi)關(guān)刀閘合上以后,指示燈發(fā)光表明電源接通;③在煤礦立井施工中,在接近和通過(guò)瓦斯煤層時(shí),在接線盒上應(yīng)設(shè)置毫秒限時(shí)開(kāi)關(guān)。為提高交流電源的起爆能力,可采用三相交流全波整流技術(shù),將三相交流電源變成直流電源,并提高電源的輸出電壓。2025/8/696㈠各種聯(lián)接方式

⑴串聯(lián):⑵并聯(lián):⑶串并聯(lián)電路:

二、電爆網(wǎng)路的聯(lián)接方式及其計(jì)算2025/8/697㈡各種連接電路的電流計(jì)算通用公式:每個(gè)雷管的電流U—電源電壓,r—雷管電阻,R—母線電阻R1和電源電阻R2之和。串聯(lián)時(shí),n為串聯(lián)雷管個(gè)數(shù),m=1;并聯(lián)時(shí),m為并聯(lián)雷管個(gè)數(shù),n=1;串并聯(lián)時(shí),n為每個(gè)串聯(lián)組中串聯(lián)個(gè)數(shù),m為并聯(lián)組數(shù)。例題:某工程爆破,一次起爆60個(gè)炮眼,每個(gè)炮眼裝一發(fā)3Ω電雷管,用串并聯(lián)電爆網(wǎng)路,每串組10發(fā)雷管,6組并聯(lián),導(dǎo)線電阻5Ω,問(wèn)220v交流電能否起爆.(交流準(zhǔn)爆電流4A)<4,不可靠。用380v,I=6.33,可靠。

2025/8/698三、爆破事故預(yù)防和處理

㈠瞎炮通電起爆后,工作面雷管全部或少數(shù)不爆稱(chēng)為瞎炮。⑴原因:全部不爆多由電路斷路所致,如母線斷了,接頭不良,或串聯(lián)電路中有一發(fā)不導(dǎo)通等;發(fā)爆器電源不夠,使各雷管電流不夠;工作失誤,錯(cuò)接、漏接、個(gè)別雷管短路;殘暴,炸藥原因引起不爆現(xiàn)象,炸藥變質(zhì),使用不當(dāng);⑵電路故障排除:

觀測(cè)法:

1/2淘汰法:將整個(gè)網(wǎng)路分為兩部分,測(cè)一部分電阻,正常的拋開(kāi),剩下的一部分再分為兩半,正常的一部分拋開(kāi),不斷縮小范圍。2025/8/699

⑶處理:瞎炮處理應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》進(jìn)行。由于連線不良造成的拒爆,可重新連線起爆。在距拒爆炮眼0.3m以外另打與拒爆炮眼平行的新炮眼,重新裝藥起爆。嚴(yán)禁用鎬刨或從炮眼中取出原放置的起爆藥卷或從起爆藥卷中拉出電雷管。不論有無(wú)殘余炸藥,嚴(yán)禁將炮眼殘底繼續(xù)加深;嚴(yán)禁用打眼的方法往外掏藥;嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹拒爆(殘爆)炮眼。處理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必須詳細(xì)檢查炸落的煤、矸點(diǎn)進(jìn)行與處理拒爆無(wú)關(guān)的工作。2025/8/6100

㈡早爆爆炸材料比預(yù)定起爆時(shí)間提前爆炸的現(xiàn)象,這種事故很可能造成人身傷亡。這種事故的發(fā)生大多由于下述原因:1.器材問(wèn)題炸藥雷管變質(zhì),雷管外客破損,裝藥時(shí),起爆藥受到?jīng)_擊、摩擦,雷管腳線絕緣損壞,裝藥時(shí)誤觸帶電設(shè)備等都可能引起早爆。因此,質(zhì)量有問(wèn)題的器材應(yīng)該報(bào)廢,不應(yīng)湊合使用。

2.操作問(wèn)題如砸碰雷管,裝引藥時(shí)沖擊擠壓了雷管,加深炮窩子,瞎炮未及時(shí)處理或采用拉出雷管等危險(xiǎn)辦法進(jìn)行處理,放炮器管理不嚴(yán),放炮信號(hào)不明確等都可能產(chǎn)生早爆造成事故。

3.雜散電流影響井下雜散電流多由設(shè)備漏電、電車(chē)線漏電等引起?;瘜W(xué)電,硝銨類(lèi)炸藥溶解形成正負(fù)離子,在大地正負(fù)極的作用下向兩極移動(dòng),形成電流。2025/8/6101第六節(jié)破巖原理與爆破技術(shù)一、在爆破作用下的巖石破碎機(jī)理二、柱狀裝藥的爆破特點(diǎn)三、瓦斯礦井的安全爆破四、微差爆破五、光面爆破2025/8/6102㈠自由面和最小抵抗線

如果將一個(gè)球形或立方體形炸藥包(爆破上稱(chēng)之為集中藥包)埋入巖石中,巖石與空氣接觸的表面稱(chēng)為自由面。藥包中心到自由面的垂直距離W稱(chēng)為最小抵抗線。一、在爆破作用下的巖石破碎機(jī)理2025/8/6103㈡爆破作用下的巖石破碎幾種情況⑴當(dāng)W1很大時(shí),自由面對(duì)爆破不產(chǎn)生影響,由藥包中心向外依次形成粉碎區(qū)、裂隙區(qū)、震動(dòng)區(qū),爆破的破壞范圍較小。

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⑵當(dāng)W2逐漸減小,應(yīng)力波在自由面處反射形成拉伸波,產(chǎn)生了由自由面向藥包一層層剝落的拉伸破壞(拉斷區(qū))剝落的拉伸破壞(拉斷區(qū));⑶當(dāng)W3在小一些,拉斷區(qū)和裂隙區(qū)連接起來(lái),通過(guò)爆生氣體的做功,形成爆破漏斗。2025/8/6105衡量爆破作用的效果:爆破作用指數(shù)

r—爆破漏斗半徑;W—最小抵抗線。當(dāng)n=1時(shí),形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲漏斗(c);1<n<3時(shí),形成加強(qiáng)拋擲漏斗(d);0.75<n<1時(shí),形成減弱拋擲漏斗(b);n=0.75時(shí),巖石只形成松動(dòng)而不形成拋擲,叫做松動(dòng)漏斗(a);n<0.75時(shí),爆破漏斗不能形成。2025/8/6106㈢自由面數(shù)對(duì)爆破效果的影響如果自由面不止一個(gè),則應(yīng)力波在各個(gè)方向都能形成反射,也都能形成由自由面向藥包中心的拉斷破壞區(qū)。因此增加自由面就可使炸落單位體積巖石的炸藥消耗量降低,而且?guī)r石的塊度比較小而均勻。有些資料認(rèn)為,兩個(gè)自由面的炸藥消耗量只是一個(gè)自由面的60%,三個(gè)自由面可以降低到40%,實(shí)際上由于其它因素影響,只接近這個(gè)數(shù)字。因此,在爆破工程實(shí)踐中,使幾個(gè)炮眼首先爆破,為后繼炮眼的爆破創(chuàng)造附加的自由面,這種方法稱(chēng)之為掏槽。2025/8/6107二、柱狀裝藥的爆破特點(diǎn)

長(zhǎng)條裝藥可以看作是若干個(gè)小的集中藥包,最接近眼口的幾段,抗線短,具有加強(qiáng)拋擲的作用,接近眼底的幾段,由于抵抗線大,可能只具有松動(dòng)作用,炮眼最底部的藥包甚至不能形成爆破漏斗,總的漏斗坑形狀,就是這些漏斗的外部輪廓線,大致呈喇叭形,眼底破壞極少,形成“炮窩子”。通常把實(shí)際爆落深度與炮眼深度之比叫炮眼利用系數(shù)。Ll2025/8/6108

三、瓦斯礦井的安全爆破2003對(duì)國(guó)有煤礦重大事故發(fā)生地點(diǎn),按采煤工作面、掘進(jìn)工作面、巷道(包括大巷)、井筒和其它地點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,如圖所示。

掘進(jìn)工作面發(fā)生重大事故的危險(xiǎn)性最大,共發(fā)生22起、死亡110人、重傷16人,發(fā)生起數(shù)、死亡人數(shù)和重傷人數(shù)分別占總數(shù)的36.67%、40.44%和84.21%。其次是采煤工作面,共發(fā)生19起重大事故、死亡83人,分別占總數(shù)的31.67%和30.51%。巷道發(fā)生了11起重大事故、死亡48人。井筒內(nèi)發(fā)生重大事故5起、死亡18人。其它地點(diǎn)發(fā)生重大事故2起、死亡8人。均為地面事故。2025/8/6109對(duì)10人以上事故發(fā)生地點(diǎn)按采煤工作面、掘進(jìn)工作面、巷道(包括大巷)、井筒、火區(qū)和其它,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,如圖所示。

2025/8/61102003年重特大瓦斯爆炸事故分析

⑴按作業(yè)地點(diǎn),瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析如圖所示。采煤工作面發(fā)生重特大瓦斯爆炸事故3起、死亡46人,占總起數(shù)的14.29%和死亡人數(shù)的11.25%;掘進(jìn)工作面發(fā)生12起、死亡195人,占57.14和47.68%;巷道(包括大巷)4起、死亡74人,占19.05%和18.09%;密閉內(nèi)2起、死亡94人,占9.52%和22.98%。2025/8/6111

(2)引爆火源分析除靜電火花外(2002年曾因靜電火花引起1起瓦斯爆炸),井下可能存在的其它火源都引起過(guò)瓦斯爆炸,以爆破火焰和電氣火花造成的事故最多,見(jiàn)圖所示。2025/8/6112

爆破火焰出現(xiàn)的主要原因是:不填或少填炮泥等違章爆破(6起),引爆雷管(1起),爆破母線短路(1起)。電氣火花的主要原因是:帶電檢修(4起),信號(hào)電纜失爆(1起),砸斷電鉆電纜(1起),礦燈火花(1起)。

2起摩擦火花引爆瓦斯事故分別是:排瓦斯鐵風(fēng)筒連接處斷裂產(chǎn)生摩擦火花,導(dǎo)致風(fēng)筒內(nèi)瓦斯燃燒,引爆采空區(qū)瓦斯;掘進(jìn)面停風(fēng),瓦斯積聚,刮斗機(jī)鋼絲繩與滑輪間摩擦產(chǎn)生火花引爆瓦斯。

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㈠炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的因素有三:空氣沖擊波,熾熱的固體微粒和爆炸生成的高溫氣體。㈡瓦斯礦井安全爆破掘進(jìn)工作面不得有阻塞斷面1/3以上

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