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1赵固一矿爆破课件2*目录页河南能源焦煤集团赵固一矿安全爆破基础知识爆破事故防治爆破作业爆破事故预防及处理爆破器材及爆破器具爆破参数计算第一章第二章第五章第三章安全爆破技术第四章3*过渡页第一章河南能源焦煤集团赵固一矿安全爆破基础知识爆破事故预防及处理爆破器材及爆破器具爆破作业爆破事故预防及处理爆破器材及爆破器具爆破参数计算第二章第五章第三章安全爆破技术第四章4一、爆炸爆炸：一般认为，物质发生急剧变化并放出大量的能量对周围介质做机械功，同时可能伴随有声、光、热效应的现象，称为爆炸。爆炸现象归纳为：（一）化学爆炸（二）物理爆炸（三）核爆炸爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识5二、化学爆炸应具备的条件炸药爆炸是一个化学反应过程，但炸药的化学反应并不都是爆炸，必须具备一定条件的化学反应才是爆炸。炸药爆炸具备以下三个条件（一）放热反应（二）生成大量气体（三）高速度反应爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识6二、化学爆炸应具备的条件（一）放热反应炸药爆炸实质上是炸药中的化学能在瞬间转化为对外界做功的过程，反应释放出的热是做功的能源，也是化学反应进一步加速进行的必要条件。炸药爆炸时放出的热量大小常用爆热来衡量，爆热指单位质量炸药爆炸时放出的热量，1400-6500KJ/kg。炸药爆炸瞬间放出的热量主要用于对爆炸产物加热，使爆炸产物达到很高的温度，爆炸产物在原有体积内达到热平衡时的温度称爆温，一般在2000－4500°C。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识7二、化学爆炸应具备的条件（二）生成大量气体气体具有良好的压缩性，瞬间生成大量的气体容纳在原有体积内，必然产生很高的压力，高温高压气体为做功提供了必要条件，气体膨胀就是做功。产生气体多少和释放热量多少决定了炸药爆炸做功多少。用比容衡量炸药爆炸时产生的气体多少，比容指单位质量炸药爆炸后生成的气体在标准状态下所占的容积。单质炸药比容一般在300~1000L/kg。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识8二、化学爆炸应具备的条件（三）高速反应尽管炸药化学反应释放出大量能量并产生大量气体，如果没有必要的反应速度，也不能形成爆炸，反应速度标志着做功的功率。爆炸反应的速度通常用爆速来衡量，爆速指爆炸过程在炸药中传播的稳定速度。单质炸药爆速一般在1100~8000m/s。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识9三、炸药的反应形式爆炸不是炸药唯一的化学反应形式，在特定的反应条件下，同种炸药可能有四种不同形式的化学反应：（一）热分解（二）燃烧（三）爆炸（四）爆轰四种反应形式产生不同的物理化学效应。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识10三、炸药的反应形式（一）热分解热分解是炸药化学反应的最低形式，表现为炸药在常温下缓慢的化学变化，使原物质发生本质的变化。炸药热分解一般会带来不良后果，炸药因热分解而变质直接影响炸药的使用。在一定条件下，热分解会转变为燃烧甚至爆炸，以致发生意外爆炸事故。所以在炸药的制造、贮存过程中应严格控制环境条件，避免炸药的热分解。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识11三、炸药的反应形式（二）燃烧燃烧是比热分解更高一级的化学反应形式，往往是由受热或火焰引起的。燃烧是物质的氧化过程，所以一般物质燃烧需要外界提供氧，而炸药本身含有丰富的氧和燃料，不需要外界的氧就可以燃烧，一旦炸药燃烧，靠隔绝空气的灭火方法不起作用，往往还会加速炸药的燃烧。炸药燃烧时对压力比较敏感，压力越大，燃速越高，甚至由燃烧转变为爆炸，所以在密闭条件下燃烧是很危险的。在炸药贮存时，要注意创造不利于燃烧的条件，如改善通风条件。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识12三、炸药的反应形式（三）爆炸爆炸是炸药的最高化学反应形式。与燃烧的区别在于燃烧靠热传导传递能量和激发化学反应，爆炸则靠冲击波传递能量和激发反应区；燃烧受环境影响较大，爆炸则基本上不受环境影响。爆炸的反应速度、温度和压力都比燃烧高得多。所以爆炸表现出强烈的破坏作用。爆炸是爆破安全的主要控制对象。爆炸过程中遇到不利因素也可能导致爆炸中断，使爆炸过程转变为燃烧或热分解。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识13三、炸药的反应形式（四）爆轰爆炸速度增长到稳定爆速的最大值时就转化为爆轰，爆轰是指炸药以最大稳定速度进行的反应过程。特定的炸药在特定的条件下的爆轰速度为常数。爆炸和爆轰并无本质上的区别，只不过是传播速度不同而已。爆轰的传播速度是恒定的，爆炸的传播速度是可变的，就这个意义上讲，也可以认为爆轰是爆炸的一种特殊形式，即稳定的爆炸。爆破理论与安全技术第一节炸药与爆炸知识第一章第一章安全爆破基础知识14爆破是炸药爆炸作用于周围介质的结果。埋在介质内的炸药引爆后，在极短的时间内，由固态转变为气态，体积增加数百倍至几千倍，伴随产生极大的压力和冲击力，同时还产生很高的温度，使周围介质受到各种不同程度的破坏，称为爆破。被爆破的岩体或煤体与空气接触的界面叫自由面。从装药中心到自由面的最短距离称为最小抵抗线。（一）爆破作用圈当具有一定质量的球形药包在无限均质介质内部爆炸时，在爆炸作用下，距离药包中心不同区域的介质，由于受到的作用力有所不同，因而产生不同程度的破坏或振动现象。整个被影响的范围就叫做爆破作用圈。这种现象随着与药包中心间的距离增大而逐渐消失，按对介质作用不同可分为四个作用圈。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语151.压缩圈图1-1中R1表示压缩圈半径，在这个作用圈范围内，介质直接承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力，因而如果介质是可塑性的土壤，便会遭到压缩形成孔腔；如果是坚硬的脆性岩石便会被粉碎。所以把R1这个球形地带叫做压缩圈或破碎圈。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语图1-1162.抛掷圈围绕在压缩圈范围以外至R2的地带，其受到的爆破作用力虽较压缩圈范围内小，但介质原有的结构受到破坏，分裂成为各种尺寸和形状的碎块，而且爆破作用力尚有余力足以使这些碎块获得能量。如果这个地带的某一部份处在临空的自由面条件下，破坏了的介质碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语图1-1173.松动圈松动圈又称破坏圈。在抛掷圈以外至R3的地带，爆破的作用力更弱，除了能使介质结构受到不同程度的破坏外，没有余力可以使破坏了的碎块产生抛掷运动，因而叫做破坏圈。工程上为了实用起见，一般还把这个地带被破碎成为独立碎块的一部分叫做松动圈，而把只是形成裂缝、互相间仍然连成整块的一部分叫做裂缝圈或破裂圈。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语图1-1184.震动圈在破坏圈范围从外，微弱的爆破作用力甚至不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的作用下，产生振动现象，这就是图1—1中R4所包括的地带，通常叫做震动圈。震动圈以外爆破作用的能量就完全消失了。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语图1-119（二）爆破漏斗在有限介质中爆破，当药包埋设较浅，爆破后将形成以药包中心为顶点的倒圆锥型爆破坑，称之为爆破漏斗。爆破漏斗的形状多种多样，随着岩土性质、炸药的品种性能和药包大小及药包埋置深度等不同而变化。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语图1-2（三）最小抵抗线由药包中心至自由面的最短距离。如图1-2中的W。一、爆破的常用术语20（四）爆破漏斗半径即在介质自由面上的爆破漏斗半径。如图1-2中的r。若r＝W，则r为标准抛掷漏斗半径。（五）爆破作用指数指爆破漏斗半径r与最小抵抗线W的比值。即：第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语图1-221爆破作用指数的大小可判断爆破作用性质及岩石抛掷的远近程度，也是计算药包量、决定漏斗大小和药包距离的重要参数。一般用n来区分不同爆破漏斗，划分不同爆破类型：（1）当n=1时，称为标准抛掷爆破漏斗；（2）当n1时，称为加强抛掷爆破漏斗；（3）当0.75n1时，称为减弱抛掷爆破漏斗；（4）当0.33＜n≤0.75时，称为松动爆破漏斗；（5）当n≤0.33时，称为裸露爆破漏斗。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语22（六）可见漏斗深度h经过爆破后所形成的沟槽深度叫做可见漏斗深度（如图1-2中的h），它与爆破作用指数大小、炸药的性质、药包的排数、爆破介质的物理性质和地面坡度有关。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语图1-223（七）自由面自由面又称临空面，指被爆破介质与空气或水的接触面。同等条件下，临空面越多炸药用量越小，爆破效果越好。（八）二次爆破二次爆破指大块岩石的二次破碎爆破。（九）破碎度破碎度指爆破岩石的块度或块度分布。（十）单位耗药量单位耗药量指爆破单位体积岩石的炸药消耗量第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线一、爆破的常用术语24控制爆破是为达到一定预期目的的爆破。如：定向爆破、预裂爆破、光面爆破、岩塞爆破、微差控制爆破、拆除爆破、静态爆破、燃烧剂爆破等。下面仅介绍水利工程常用的几种。光面爆破也是控制开挖轮廓的爆破方法之一，它可以使爆裂面光滑平顺，超欠挖均很少，能近似形成设计轮廓要求的爆破。光面爆破一般多用于地下工程的开挖，露天开挖工程中用得比较少，只是在一些有特殊要求或者条件有利的地方使用。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线二、光面爆破25光面爆破的要领是孔径小、孔距密、装药少、同时爆。光面爆破主要参数的确定：1.炮孔直径宜在50mm以下。2.最小抵抗线W通常采用1～3m，或用下式计算W＝（7～20）D3.炮孔间距aa＝（0.6～0.8）W4.单孔装药量。用线装药密度Qx表示，即Qx＝kaW式中：D－炮孔直径；K－单位耗药量。第一章安全爆破基础知识第二节自由面和最小抵抗线二、光面爆破26*过渡页第一章河南能源焦煤集团赵固一矿安全爆破基础知识爆破事故预防及处理爆破器材及爆破器具爆破作业爆破事故预防及处理爆破器材及爆破器具爆破参数计算第二章第五章第三章安全爆破技术第四章27爆破理论与安全技术炸药是在一定条件下，能够发生急剧化学反应，放出能量，生成气体产物，并显示爆炸效应的化合物或混合物。炸药爆炸三个效应放出大量的热能生成大量的气体反应速度快一、炸药的概念第一节炸药种类和相关知识第一章第二章爆破器材及爆破器具28注：炸药爆炸产生的有害气体主要有一氧化碳(co),二氧化氮(NO2),三氧化二氮(N2O3),二氧化硫(SO2),硫化氢(H2S),氨等爆破理论与安全技术第一节炸药种类和相关知识第一章第二章爆破器材及爆破器具29爆破理论与安全技术二、炸药分类适用于矿井采掘工程的炸药。※煤矿常用炸药：岩石铵锑炸药、煤矿许用铵锑炸药、岩石水胶炸药和煤矿许用水胶炸药、岩石乳化炸药和煤矿许用乳化炸药。第一节炸药种类和相关知识第一章第二章爆破器材及爆破器具30矿用炸药硝酸铵类炸药含水炸药硝化甘油类炸药浆状炸药铵锑炸药廉价炸药粉状高威力炸药岩石铵锑炸药煤矿铵锑炸药铵油炸药铵沥蜡炸药铵松蜡炸药铵梯黑高威力炸药铵锑铝高威力炸药胶质炸药水胶炸药乳化炸药普通胶质炸药难冻胶质炸药31爆破理论与安全技术二、炸药分类矿用炸药分类:（1）水胶炸药的组分有：氧化剂、可燃剂、敏化剂、胶凝剂、交联剂、表面活性剂和水。水胶炸药分为：岩石水胶炸药（威力大、抗水性好、安全性高、对机械火花不敏感、有毒气体少、价格低）和煤矿许用水胶炸药（加入了消焰剂食盐、氯化铵的岩石水胶炸药）（2）乳化炸药是借助乳化剂的作用，使氧化剂盐类水溶液的微滴，均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中，形成一种油包水型的乳胶状炸药。特点是密度高、爆速大、猛度高、