爆破工程基本原理爆破是利用炸藥的爆炸能量對(duì)周圍的巖石、混凝土或土等介質(zhì)進(jìn)行破碎、拋擲或壓縮，達(dá)到預(yù)定的開挖、填筑或處理等工程目的的技術(shù)。爆破工程基本原理爆破工程在水利工程施工中，爆破技術(shù)廣泛用于水工建筑物基礎(chǔ)、導(dǎo)流隧洞和地下廠房等的開挖，以及料場(chǎng)開采、定向爆破筑壩和建筑物拆除等工程。爆破工程基本原理本節(jié)主要介紹以下內(nèi)容：一、爆破機(jī)理二、爆破漏斗三、藥包種類巖土介質(zhì)的爆破破碎是炸藥爆轟產(chǎn)生的沖擊波的動(dòng)態(tài)作用和爆轟氣體準(zhǔn)靜態(tài)作用的聯(lián)合作用結(jié)果。炸藥爆轟后，在瞬間（約十萬(wàn)分之一秒）產(chǎn)生高溫高壓氣體，對(duì)相鄰介質(zhì)產(chǎn)生極大的沖擊作用，并以沖擊波的形式向四周傳播能量。一、爆破機(jī)理爆炸（explode）：爆破（blast）：爆轟波(explodingwave)：沖擊波(blastwave)：地震波(seismicwaves)：一、爆破機(jī)理（一）土巖爆破機(jī)理當(dāng)爆破在無(wú)限均勻的理想介質(zhì)中進(jìn)行時(shí)，沖擊波以藥包中心為球心，呈同心球向四周傳播。此時(shí)，爆破作用的最終影響范圍通常可劃分為圖2-7所示的粉碎圈、破碎圈和震動(dòng)圈。（1）壓縮圈（亦稱粉碎圈）（2）破碎圈（3）震動(dòng)圈（二）無(wú)限介質(zhì)中的爆破作用圖2-7無(wú)限介質(zhì)中的爆破作用1-藥包；2-粉碎（壓縮）圈；3-徑向裂縫；4-環(huán)向裂縫；5-破碎圈；6-震動(dòng)圈（二）無(wú)限介質(zhì)中的爆破作用當(dāng)爆破在有臨空面的半無(wú)限介質(zhì)表面進(jìn)行時(shí)，往往形成一個(gè)倒立圓錐形的爆破坑，形如漏斗二、爆破漏斗圖2-8爆破漏斗示意圖1-藥包；2-碎碴充填體；3-坑外堆積體

當(dāng)n=1即r=w時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)拋擲外破——爆破試驗(yàn)確定單位體積介質(zhì)的炸藥消耗量。當(dāng)n>1即r>w時(shí)，加強(qiáng)拋擲爆破用于定向剝層、揚(yáng)棄、掏槽等爆破。當(dāng)0.75〈n〈1時(shí)，減弱拋擲爆破，用于采石、堵坑、掌子面拆除等。當(dāng)0.33〈n≤0.75時(shí)，松動(dòng)爆破—用于開挖前的預(yù)松。當(dāng)n<0.33時(shí)，隱藏式（內(nèi)部）爆破—同于炸脹藥壺,炸擴(kuò)樁孔成型。用爆破指數(shù)n值對(duì)爆破進(jìn)行分類三、藥包種類1、藥包種類藥包的類型不同，藥量計(jì)算各異。在進(jìn)行藥量計(jì)算時(shí)應(yīng)首先分清藥包的類型。按形狀，藥包分為集中藥包和延長(zhǎng)藥包，可以用藥包的最長(zhǎng)邊L與最短邊a的比值進(jìn)行劃分：分類名稱藥包形狀作用效果集中藥包長(zhǎng)邊小于短邊4倍爆破效率高，省炸藥和減少鉆孔工作量，但破碎巖石塊度不夠均勻。多用于拋擲爆破延長(zhǎng)藥包長(zhǎng)邊超過(guò)短邊4倍。延長(zhǎng)藥包又有連續(xù)藥包和間隔藥包兩種形式可均勻分布炸藥，破碎巖石塊度較均勻。一般用于松動(dòng)爆破藥包的分類及使用三、藥包種類自由面與用藥量的關(guān)系自由面數(shù)減少藥量百分?jǐn)?shù)（％）220330440550三、藥包種類附表2-1單位耗藥量K值巖石種類K值(kg/m3)巖石種類K值(kg/m3)粘土1.0～1.1礫巖1.4～1.8堅(jiān)實(shí)粘土、黃土1.1～1.25片麻巖1.4～1.8泥灰?guī)r1.2～1.4花崗巖1.4～2.0頁(yè)巖、千枚巖、板巖、凝灰?guī)r1.2～1.5石英砂巖1.5～1.8石灰?guī)r1.2～1.7閃長(zhǎng)巖1.5～2.1石英斑巖1.3～1.4輝長(zhǎng)巖1.6～1.9砂巖1.3～1.6安山巖、玄武巖1.6～2.1流紋巖1.4～1.6輝綠巖1.7～1.9白云巖1.4～1.7石英巖1.7～2.0爆破器材與起爆方法一、炸藥和起爆器材（一）炸藥1.炸藥的性能指標(biāo)2.常用的工業(yè)炸藥（二）起爆器材1.雷管2.導(dǎo)火索3.導(dǎo)爆索4.導(dǎo)爆管5.導(dǎo)爆雷管火雷管導(dǎo)爆管雷管電雷管爆破器材與起爆方法高強(qiáng)度導(dǎo)爆管塑料導(dǎo)爆索塑料導(dǎo)爆管工業(yè)導(dǎo)火索（一）炸藥1．炸藥的性能指標(biāo)反映炸藥特性的基本性能指標(biāo)有：（1）威力（2）敏感度（3）氧平衡（4）安定性（5）殉爆距離（6）最佳密度一般來(lái)說(shuō)，凡能發(fā)生化學(xué)爆炸的物質(zhì)均可稱為炸藥。通常應(yīng)按照巖石性質(zhì)和爆破要求選擇不同性能指標(biāo)的炸藥。（4）安定性炸藥在長(zhǎng)期貯存中保持自身性質(zhì)穩(wěn)定不變的能力。包括物理安定性和化學(xué)安定性。（5）殉爆距離炸藥藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離。（6）最佳密度炸藥能獲得最大爆破效果的密度。凡高于和低于此密度，爆破效果都會(huì)降低。2.常用的工業(yè)炸藥常用的工業(yè)炸藥有：⑴TNT（三硝基甲苯）⑵膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）⑶銨銻炸藥⑷銨油炸藥⑸漿狀炸藥(6)乳化炸藥在水利水電工程建設(shè)中，較常用的工業(yè)炸藥為銨梯炸藥、乳化炸藥和銨油炸藥。（二）起爆器材常用的起爆器材包括各種雷管、用來(lái)引爆雷管或傳遞爆轟波的各種材料。1.雷管2.導(dǎo)火索3.導(dǎo)爆索4.導(dǎo)爆管5.導(dǎo)爆雷管⑴雷管用來(lái)引爆炸藥的器材。根據(jù)點(diǎn)火裝置的不同，分為火雷管和電雷管。電雷管有即發(fā)、秒延遲和毫秒延遲三種。常用的即發(fā)雷管為6～8號(hào)；秒延遲雷管不同于即發(fā)雷管之處在于點(diǎn)火裝置與加強(qiáng)帽之間多了一段緩燃劑，根據(jù)緩燃劑的長(zhǎng)短控制延發(fā)時(shí)間，國(guó)產(chǎn)的秒延雷管分7段，每段延發(fā)間隔1s；毫秒延遲電雷管的構(gòu)造是在點(diǎn)火裝置與加強(qiáng)帽間增設(shè)毫秒延遲藥，國(guó)產(chǎn)毫秒延遲雷管有五個(gè)系列產(chǎn)品，其中第五系列被廣泛運(yùn)用，共計(jì)20段，最大延遲時(shí)間可達(dá)200ms。⑴雷管圖2-1各種雷管的構(gòu)造（a）火雷管；（b）即發(fā)電雷管；（c）延遲電雷管1-聚能穴；2-副起爆藥；3-正起爆藥；4-緩燃劑；

5-點(diǎn)火橋絲；6-雷管外殼；7-密封膠；8-腳線；9-加強(qiáng)帽；10-帽孔2．導(dǎo)火索導(dǎo)火索用來(lái)激發(fā)火雷管。索芯為黑火藥，外殼用棉線、紙條和防水材料等纏繞和涂抹而成。按使用場(chǎng)合不同，導(dǎo)火索有普通型、防水型和安全型三種。使用最多的是每米燃燒時(shí)間為100～125s的普通導(dǎo)火索。3．導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索可分為安全導(dǎo)爆索和露天導(dǎo)爆索。水利水電工程中常用的為普通露天導(dǎo)爆索。導(dǎo)爆索構(gòu)造類似于導(dǎo)火索，但其藥芯為黑索金，外表涂成紅色，以示區(qū)別。普通導(dǎo)爆索的爆速一般不低于6500m/s，線裝藥密度為12～14g/m。合格的導(dǎo)爆索在0.5m深的水中浸泡24h后，其敏感度和傳爆性能不應(yīng)變。4．導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管用于導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路中沖擊波的傳遞，需用雷管引爆。它為一種聚乙烯空心軟管，外徑3mm，內(nèi)徑1.4mm。管內(nèi)壁涂有以?shī)W克托金或黑索金為主體的粉狀炸藥，線敷藥密度為14～18mg/m。其傳爆速度為1600～2000m/s。5．導(dǎo)爆雷管在火雷管前端加裝消爆室后，再用塑料卡口塞與導(dǎo)爆管連接即成導(dǎo)爆雷管。消爆室的主要作用在于降低導(dǎo)爆管口泄出的高溫氣流壓力，防止在火雷管發(fā)火前卡口塞破裂劃脫開。消爆室后無(wú)延遲藥者為瞬發(fā)導(dǎo)爆雷管，有延遲藥者為毫秒導(dǎo)爆雷管。秒延遲雷管與電雷管一樣，其延遲時(shí)間也用精制導(dǎo)火索控制。圖2-2導(dǎo)爆雷管構(gòu)造示意圖1-火雷管；2-延遲藥；3-消爆室；4-卡痕；5-卡口塞；6-導(dǎo)爆管二、起爆方法和起爆網(wǎng)路炸藥的基本起爆方法包括：火花起爆、電力起爆、導(dǎo)爆管起爆和導(dǎo)火索起爆。不同的起爆方法，要求采用不同的起爆器材。無(wú)論對(duì)鉆孔爆破還是洞室爆破，當(dāng)采用群藥包進(jìn)行爆破時(shí)，為了達(dá)到增強(qiáng)爆破效果、控制爆破震動(dòng)等目的，采用齊發(fā)、延遲、或組內(nèi)齊發(fā)、組間延遲等起爆方式，這就要求用起爆材料將各藥包聯(lián)接成既可統(tǒng)一賦能起爆、又能控制各藥包起爆延遲時(shí)間的網(wǎng)路，即爆破網(wǎng)路。1．起爆方法2．起爆網(wǎng)路二、起爆方法和起爆網(wǎng)路圖2-3電力起爆網(wǎng)路

（a）串聯(lián)法；（b）并聯(lián)法；（c）串并聯(lián)法；

（d）并串聯(lián)法；（e）并串并聯(lián)法

1-電源；2-網(wǎng)路干線；3-藥包；4-網(wǎng)路支線（2）導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路圖2-4導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路（a）簇并聯(lián)；（b）并并聯(lián)；（c）串并聯(lián)；（d）分段串并聯(lián)1-激發(fā)源；2-導(dǎo)爆管；3-導(dǎo)爆雷管；4-炮孔（3）導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路基本的聯(lián)接方式有分段并聯(lián)和簇并聯(lián)網(wǎng)路，圖2-5為分段并聯(lián)網(wǎng)路示意圖。圖2-5導(dǎo)爆索分段并聯(lián)網(wǎng)路1-起爆雷管；2-主干索；3-支索；4-藥包（4）延遲起爆網(wǎng)路圖2-6延遲起爆網(wǎng)路（