礦用炸藥是指適用于礦井采掘工程的炸藥。一、按主要組成成分分類(lèi)1、硝酸銨類(lèi)炸藥：是以硝酸銨為主體成分并加入其他成分的混合炸藥，主要有銨梯炸藥、銨油炸藥、銨梯黑威力炸藥、銨梯鉆高威力炸藥等。2、含水炸藥：是由硝酸鈉、硝酸銨為氧化劑的水溶液等幾種成分組成的混合炸藥。主要有：水膠炸藥、乳化炸藥等。3、硝化甘油類(lèi)炸藥：是以硝化甘油為主要成分，并加入其他成全組成的非安全性抗水炸藥：主要有普通膠質(zhì)炸藥，難凍膠質(zhì)炸藥等。二、按應(yīng)用范圍和使用條件分類(lèi)按其是否允許在井下有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的采掘工作面使用情況，可分為煤礦許用炸藥和非煤礦許用炸藥兩類(lèi)。煤礦用炸藥又稱(chēng)為煤礦安全炸藥(簡(jiǎn)稱(chēng)煤礦炸藥)。屬于煤礦許用炸藥的種類(lèi)有：煤礦銨梯炸藥(包括抗水煤礦銨梯炸藥)、煤礦膨化硝銨炸藥、煤礦水膠炸藥、煤礦乳化炸藥和離子交換型高安全炸藥等;屬于非煤礦許用炸藥的巖石銨梯炸藥(包括抗水巖石銨梯炸藥)、巖石膨化硝銨炸藥、粉狀高威力炸藥、硝化甘油類(lèi)炸藥以及廉價(jià)炸藥和含水炸藥中的非煤礦許用炸藥等。按組成分類(lèi)按組成可分為單一炸藥(又名單質(zhì)炸藥)和混合炸藥。我國(guó)目前使用的礦用炸藥都屬于混合炸藥。單一炸藥只用于起爆藥和混合炸藥中的組成部分。三、礦用炸藥的性能㈠炸藥的威力和猛度炸藥的作功能力稱(chēng)為威力，是指炸藥爆炸產(chǎn)物對(duì)周?chē)橘|(zhì)所做的總功，威力的常用測(cè)試方法是鍋鑄法;猛度是指炸藥爆轟時(shí)粉碎與其接觸的介質(zhì)的能力，是衡量炸藥爆炸時(shí)對(duì)與其接觸的局部固體介質(zhì)的破碎程度的指標(biāo)。猛度的常用測(cè)定方法是鉛柱法。㈡炸藥的傳爆和爆速炸藥由起爆到爆炸結(jié)束的過(guò)程中，爆炸反應(yīng)在炸藥中自行傳播的過(guò)程叫做傳爆。炸藥起爆后，產(chǎn)生大量的熱能和氣體，形成高溫、高壓、瞬間膨脹并高速行進(jìn)的氣浪。這種氣浪具有極大的沖擊作用，即沖擊波。在炸藥中傳播的沖擊波是具有能量補(bǔ)充的特殊形式?jīng)_擊波，叫爆轟波。炸藥的傳爆是爆轟波傳遞能理的結(jié)果。爆轟波在炸藥中傳播的速度稱(chēng)為爆速(傳爆速度)，單位為m/s爆速是衡量炸藥爆炸強(qiáng)度的重要指標(biāo)。炸藥的爆炸反應(yīng)形式取決于傳爆的穩(wěn)定性，若反應(yīng)速度高，且保持恒定則傳爆穩(wěn)定，反應(yīng)形式為爆轟;若速度低，且易衰減，甚至熄爆，則炸藥不能全部反應(yīng)，傳爆不穩(wěn)定，反應(yīng)形式為不穩(wěn)定傳爆，則炸藥不能全部反應(yīng)，傳爆不穩(wěn)定，反應(yīng)形式為不穩(wěn)定傳爆。不穩(wěn)定傳爆的爆生熱量少，爆生有毒氣體多，爆速不斷下降，爆炸沖擊波明顯減弱，情況嚴(yán)重時(shí)，出現(xiàn)爆燃或中途拒爆。在井下掘進(jìn)爆破中，有時(shí)炮煙格外嗆人，炮孔噴火，是炸藥不穩(wěn)定爆炸的典型象征，對(duì)安全極為不利。因此確保傳爆的穩(wěn)定性非常重要。影響傳爆穩(wěn)定性的主要因素有：①炸藥性能與質(zhì)量。若炸藥性能良好，加上質(zhì)量好，質(zhì)變程度低，則其爆速高，傳爆穩(wěn)定性好;否則，爆速低，傳爆不穩(wěn)定。②炸藥密度。礦用炸藥都是幾種混合成分組成的炸藥，它們一般都存在一個(gè)最佳密度范圍(銨梯炸藥為0.95g/cm3～1.1g/cm3之間)，在此范圍內(nèi)，可以保證炸藥傳爆的穩(wěn)定。炸藥密度過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)使爆速下降，傳爆不穩(wěn)定，甚至拒爆。③藥卷直徑。在一定范圍內(nèi)，炸藥的爆速和傳爆穩(wěn)定性是隨裝藥直徑增加而增加的。能夠穩(wěn)定爆轟的最小直徑叫臨界直徑。裝藥的爆速達(dá)到極大值時(shí)的最小直徑叫極限直徑;臨界直徑到極限直徑之間都能穩(wěn)定傳爆。當(dāng)直徑小于臨界直徑時(shí)，傳爆性能極差，爆速顯著下降，甚至自行熄爆，藥卷臨界直徑約為25mm;直徑增加至極限直徑時(shí)，爆速將不再增加。④藥卷外殼。藥卷外殼能阻止藥卷顆粒的拋散，增大爆轟波的強(qiáng)度。因此，堅(jiān)固外殼可以提高爆速和傳爆穩(wěn)定性。⑤起爆能。足夠的起爆能是保證傳爆穩(wěn)定性的重要條件。炸藥起爆時(shí)，起爆能力不足，則爆轟波強(qiáng)度起點(diǎn)低，并難以提高，加速過(guò)程長(zhǎng)，甚至熄爆，不利于爆破安全。足夠的起爆能，能使爆速很快達(dá)到最大值，傳爆很快處于穩(wěn)定狀態(tài)。起爆能達(dá)到一定值后，爆速就不再提高。⑥炸藥傳爆的間隙效應(yīng)。深孔爆破時(shí)，在較長(zhǎng)的炮眼中，正向連續(xù)裝入直徑較炮眼小的一定數(shù)量藥卷，由于藥卷與眼壁間有一定的間隙，因而造成炸藥傳爆穩(wěn)定性下降，產(chǎn)生傳爆中斷，里端藥卷拒爆或產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象，叫做炸藥傳爆的間隙效應(yīng)(又稱(chēng)管道效應(yīng))。為了克服深孔爆破和光面爆破周邊眼的間隙效應(yīng)，一般多采用導(dǎo)爆索起爆藥包措施。⑦膠凝時(shí)間和溫度對(duì)水膠炸藥的傳爆穩(wěn)定性也有影響。膠凝時(shí)間不足48-72小時(shí)、溫度0℃以下炸藥傳爆穩(wěn)定性下降。⑧在地質(zhì)條件復(fù)雜地段(特別是肉泥中)，高段別炮眼內(nèi)會(huì)發(fā)生雷管起爆，而炸藥拒爆現(xiàn)象。一般主要表現(xiàn)在裝有四、五段雷管的炮眼內(nèi)的炸藥被“”壓死”。四、炸藥的爆熱和爆溫炸藥爆炸反應(yīng)生產(chǎn)的熱能稱(chēng)為爆熱，單位是J/kg。爆熱是炸藥做功的能源，是炸藥做功太小的重要參數(shù)之一，爆熱值越高，爆炸時(shí)生成的熱量越多，爆炸威力越大。炸藥爆炸瞬間爆炸產(chǎn)物被加熱達(dá)到的最高溫度為炸藥的爆溫，單位是溫度(℃)。爆溫取決于爆熱，并與爆速、包裝和堵塞的質(zhì)量有關(guān)。爆熱越大，爆速越高藥包包裝和炮眼堵塞越緊密，爆溫就越高，炸藥做功能力就越大。因此，工業(yè)炸藥一般要求提高爆溫。擔(dān)對(duì)煤礦使用的煤礦許用炸藥則爆溫不能太高，要有一定限制，因?yàn)檎ㄋ幍谋óa(chǎn)物中含有大量的可燃性瓦斯，爆炸瞬間可被加熱到1800℃～3000℃的高溫，容易引起瓦斯和煤塵的燃和爆炸。降低爆溫的途徑是降低炸藥的爆熱，即降低炸藥的爆炸能，或在炸藥中加入適量的食鹽，食鹽是一種惰性物質(zhì)，它能收斂爆熱，降低爆溫，抑制爆炸火焰和瓦斯、煤塵的爆炸反應(yīng)。五、炸藥的感度爆炸材料在外界能量的作用下引起炸藥爆炸的難易程度為感度。炸藥的感度必須適中，以6號(hào)、8號(hào)雷管能夠起爆為宜。炸藥的感度根據(jù)起爆能形式，或分為機(jī)械感度、熱感度、爆轟感度、靜電感度和殉爆感度等。⑴機(jī)械感度。炸藥在沖擊、摩擦及擠壓等機(jī)械作用下，局部引起高熱，從而引起爆炸反應(yīng)的難易程度為機(jī)械感度，又稱(chēng)為沖擊感度。例如，硝化甘油類(lèi)炸藥對(duì)機(jī)械沖擊感度比硝酸銨類(lèi)炸藥敏感得多，安全性差。⑵熱感度。炸藥在熱能作用下發(fā)生分解、燃燒、爆炸或爆轟的難易程度為熱感度。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，每一種炸藥都有一個(gè)能使它引起爆轟的最低溫度，這個(gè)溫度值為炸藥的爆發(fā)點(diǎn)。爆發(fā)點(diǎn)越低，表明炸藥對(duì)熱的感度越高。如2號(hào)銨梯炸藥的爆發(fā)點(diǎn)為108℃～188℃、2號(hào)巖石銨梯炸藥的爆發(fā)點(diǎn)為180℃～230℃。⑶爆轟感度又稱(chēng)爆炸感度，是指外界爆炸能引發(fā)炸藥爆炸的難易程度，也就是炸藥對(duì)爆轟波的敏感程度，常用殉距離來(lái)表示。即一個(gè)裝藥爆炸后，引起臨近另一個(gè)裝藥發(fā)生爆炸的最大距離。殉爆距離越大，表示炸藥的爆炸感度越大，越敏感，反之，越遲鈍。在爆破工程中，為了引爆炸藥并保證爆轟，所選擇的起爆能(雷管、起爆藥柱等)激發(fā)的沖擊波速度必須大于炸藥藥卷的臨界速度和藥卷穩(wěn)定爆速。如果起爆能激發(fā)沖擊波的速度低于藥卷的臨界速度，藥卷便不可能爆炸;如果大于藥卷臨界爆速，但達(dá)不到藥卷穩(wěn)定爆速，藥卷便不可能爆炸;如果大于藥卷臨界爆速，但達(dá)不到藥卷穩(wěn)定爆速，可能發(fā)生不穩(wěn)定爆炸，甚至產(chǎn)生半爆、爆燃或拒爆。因此，起爆能必須根據(jù)炸藥的爆轟感度進(jìn)行選擇，要有足夠的起爆能。⑷靜電感度。炸藥的靜電感度揚(yáng)兩方面，一是炸藥摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電的難易程度，二是在靜電火花作用下發(fā)生爆炸的難易程度。常用炸藥都是靜電的絕緣體，當(dāng)炸藥的顆粒間或炸藥與其他物體發(fā)生摩擦?xí)r，很容易摩擦起電，并積聚電荷達(dá)到高電壓(可達(dá)數(shù)萬(wàn)V)，當(dāng)所帶的靜電能量足夠大時(shí)，在適當(dāng)情況下，就會(huì)發(fā)生靜電放電火花而引起炸藥的燃燒或爆炸事故。如果爆炸地點(diǎn)含有瓦斯煤塵，靜電火花就可能引起瓦斯煤塵爆炸事故。防止靜電事故，主要是防止靜電產(chǎn)生，一旦產(chǎn)生后要及時(shí)消除，使靜電不能過(guò)多積累。防止靜電的措施有：①?lài)?yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井上下接觸爆破材料人員應(yīng)穿棉布或抗靜電衣服，嚴(yán)禁穿化纖衣服，防止靜電積累;②爆破材料要裝在具有耐壓和防沖撞、防震、防靜電的非金屬容器內(nèi);③用人力或用罐籠和電機(jī)車(chē)運(yùn)送爆破材料時(shí)，嚴(yán)禁沖撞、震動(dòng)和摩擦。⑸殉爆感度。炸藥發(fā)生殉爆的難易程度為殉爆感度。裝藥時(shí)，如果藥卷接觸不緊或藥卷之間有煤巖粉等物質(zhì)，或者炸藥殉爆感度低，就容易發(fā)生藥卷不完全爆炸或燃燒現(xiàn)象，這樣不僅降低了爆破效率，而且易引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故。殉爆：炸藥(主爆藥)爆轟時(shí)引起與相隔一定距離的另一炸藥(受爆藥)爆轟的現(xiàn)象為殉爆。主爆藥與受爆藥之間發(fā)生殉爆的概率為100%的最大距離叫殉爆距離。對(duì)一定量的炸藥來(lái)說(shuō)，殉爆距離越大，表明爆轟感度越高。產(chǎn)生殉爆現(xiàn)象的原因主要是由于受爆藥卷接受了主爆藥卷的爆炸氣流和沖擊波形式傳來(lái)的足夠的激發(fā)能量。影響殉爆的因素很多，主要有：①因炸藥不同而殉爆距離亦不同，如1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)巖石銨梯炸藥的殉爆距離分別為6cm、5cm、4cm;②主爆藥卷密度增高，則殉爆距離增大;③藥量和藥徑加大，則殉爆距離增大;④受爆藥卷有水分時(shí)，殉爆距離下降，過(guò)多的水分甚至造成拒爆;⑤主、受爆藥卷軸線(xiàn)對(duì)正時(shí)，效果最好，如果軸線(xiàn)垂直則殉爆效果最差;⑥主、受爆藥卷間的介質(zhì)不是空氣，而是水、金屬、砂土、煤、矸等，殉爆距離明顯下降，可能出現(xiàn)傳爆中斷或產(chǎn)生爆燃、拒爆。六、氧平衡對(duì)爆破安全的影響炸藥的氧平衡有以下三種情況：⑴零氧平衡。炸藥中的氧含量恰好與可燃元素完全氧化。⑵正氧平衡。炸藥中的氧含量足夠?qū)⒖扇荚赝耆趸⒂惺Ｓ唷＂秦?fù)氧平衡。炸藥中的氧含量不足以將可燃元素完全氧化。當(dāng)炸藥中的碳和氫被氧化成二氧化碳和水蒸氣時(shí)，放出的熱量最多，做功能量最大，零氧平衡接近于這種情況，且不會(huì)生成有毒氣體。正氧平衡時(shí)，炸藥中的氧未被充分利用，剩余的氧與游離氮化合，生成一氧化氮、二氧化氮等有毒辣氣體，不僅對(duì)人體有害，而且對(duì)瓦斯爆炸反應(yīng)起催化作用，不利于爆破安全。負(fù)氧平衡時(shí)，因氧不足，可燃元素未充分氧化，生成一氧化碳有毒氣體和固體碳。一氧化碳為有毒氣體，不僅對(duì)人體有害，而且在高溫下與外界氧反應(yīng)，將再次燃形成二次火焰，二次火焰和爆炸生成的灼熱顆粒，容易引燃或引爆瓦斯和煤塵?；旌险ㄋ幍难跗胶饪捎稍O(shè)計(jì)炸藥配方來(lái)調(diào)切，使其接近零氧平衡。為補(bǔ)償包紙和封蠟所消耗的氧，一般炸藥設(shè)計(jì)稍微偏向正氧平衡。此外，炸藥加工時(shí)，粉碎、混合的質(zhì)量和炮眼清除煤粉、裝藥、填塞