1、炸药是在在一定条件下,能够发生快速化学反应,翻出巨大能量,生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。爆炸三要素:①反应过程中释放大量的热能;②反应过程必须高速进行;③反应必须产生大量的气体。氧平衡是指炸药中实际含氧量与使炸药中的碳、氢完全氧化所需要的氧量之间的相差程度。可分为三种情况:①零氧平衡:炸药中的含氧量恰好能够使碳、氢元素完全氧化;生成二氧化碳和水;②正氧平衡:炸药中的含氧量使全部碳、氢元素完全氧化后还有剩余,易出现一氧化氮和二氧化氮;③负氧平衡:炸药中的含氧量不足以将碳、氢元素完全氧化,爆炸产物中出现一氧化碳。影响炸药爆炸有毒气体生成量的原因主要有:②炸药的氧平衡率;②爆炸反应不完全;③岩石性质的影响。2、①起爆:炸药在外能做用下发生爆炸的过程称为起爆。②感度:又称敏感度,是指炸药在外能做用下发生爆炸的难易程度。③爆速:是指爆轰波在炸药中的传播速度。④爆容:1Kg炸药爆炸时所生成的气体产物,换算到标准状态下的体积。单位:L/Kg。⑤爆热:1kg炸药爆炸时所释放的热量,单位为J/kg或kJ/kg。爆热是气体膨胀做功的能源。⑥爆温:炸药爆炸时放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度。⑦爆压:爆炸产物在爆炸反应完成瞬间所达到的压力,单位:MPa。⑧爆力:是表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移等作用的能力,是炸药爆炸时总的做功能力的相对指标。⑨猛度:是表示炸药爆炸对其临近介质产生局部的压缩、粉碎或击穿的能力。⑩殉爆:是指一个药包爆炸后,引起与它相接触的临近药包爆炸的现象。主动药包引爆从动药包的最大距离称为殉爆距离。3、对工业炸药的基本要求:①炸药性能良好,有足够的威力,破岩效果好;②炸药敏感度适中;③物理化学性能稳定,在规定的储存期内不变质或失效;④零氧或近似零氧平衡,爆炸后生成的有毒气体尽量少;⑤防潮或防水性好;⑥原料来源广泛,制造工艺简单,成本低。按使用条件分类:①露天炸药:只允许用于露天爆破;②岩石炸药:可以在露天和无瓦斯、矿尘爆炸危险的地下爆破中使用。③安全炸药:可用于有沼气和矿尘爆炸危险的地下爆破。不仅要求爆炸性能较好,对有毒气体生成量的控制要求较高,而且不会引起瓦斯或矿尘爆炸,也称煤矿许用炸药。(加有食盐作为消焰剂)铵梯炸药主要成分和作用:①硝酸铵:是主要成分,氧化剂;②梯恩梯:敏化剂、还原剂;③木粉:疏松剂、还原剂;④石蜡或沥青:防潮剂、可燃物;⑤食盐:消焰剂,不参加爆炸反应。水胶炸药的特点:实在浆状炸药的基础上发展起来的抗水硝铵类炸药,防水性能好、爆炸威力大,克服了浆状炸药感度低的缺点。甲胺硝酸盐为敏化剂。乳化炸药的特点:浆状炸药和水胶炸药是水包油型结构,乳化炸药是油包水(W/O)型结构。爆炸性能好,威力大,具有雷管感度,机械感度低(安全性较好),有良好的抗水性,是目前最常用的抗水炸药。4、火雷管组成:管壳、起爆药、加强药、加强帽。加强帽作用:①减少起爆药的暴露面积,增加雷管的安全性;②有利于起爆药爆轰,提高雷管的起爆能力;③防止外界影响,防潮作用。电雷管组成:火雷管部分、电点火头、脚线。种类:瞬发电雷管、秒延期电雷管、毫秒延期电雷管、特种电雷管。导火索和导爆索的性能差别:①外观上前者一般为白色,后者为红色;②规格上前者:外径5.2-5.8mm,药量7-8g/m,后者:外径5.7-6.2mm,药量12-14g/m;③反应速度上前者传递火焰,燃速100-125m/s,后者传递爆轰波,爆速大于或等于6500m/s;④激发方式上前者由火焰点燃,后者由雷管、导爆索引爆;⑤起爆对象上前者只能起爆火雷管,后者可直接起爆炸药、导爆索、导爆管、继爆管;⑥应用范围上前者只适用火雷管起爆法(小规模浅孔爆破),后者适用导爆索起爆法(硐室爆破、深孔爆破)。药芯也不一样,前者是棉线缠绕黑火药,后者是能传递爆轰波的单质猛炸药。导爆管的传爆原理:导爆管起爆后,在管内产生冲击波,由于管道的约束,使得冲击波的衰减比自由空间慢。冲击波在向前传播过程时,遇到管内炸药,使炸药发生化学反应,而这一化学反应又给冲击波补充能量使其不衰减。这样,由此及彼,在冲击波作用下,导爆管中的炸药连续发生化学反应,维持其稳定传爆。煤矿许用起爆器材和起爆电源的要求:①静止使用铝壳或铁壳,不允许使用聚乙烯绝缘爆破线,只能使用聚氯乙烯绝缘爆破线;②加强药必须添加适量的消焰剂或采用爆温低、火焰短且持续时间小的其他成分;③必须使用燃烧温度低、生成气体量少、能封闭燃烧的延期药,或将延期药的直径缩小,延期体由单芯改为多芯;④安全电雷管的延期时间必须控制在130ms以内。5、电力起爆法的优缺点和适用范围:①优点:操作人员在安全地点通电起爆,安全性较好;可以采用延期雷管,准确控制起爆时间和顺序;可以再爆破钱用仪表检查电雷管和电爆网络的质量,以便可靠起爆。②缺点:操作较复杂,作业时间较长,需要有足够的电源和消耗导线较多,可能受静电、雷电、射频电荷杂散电流的感染而引起早爆事故。③适用范围:在大爆破中常被采用,并且在煤矿和有煤尘、瓦斯爆炸危险的地下工程爆破施工中,必须使用安全电雷管起爆法。非电导爆管网络组成:最基本的形式有串联、簇联、并串联等起爆网络,在此基础上还可扩展出很多较复杂的网络形式。①簇联起爆网络;②接力起爆网络;③复式起爆网络;④闭合起爆网络。起爆原理:利用激发装置引爆导爆管,导爆管传递的若爆轰波引爆导爆管雷管,进而引爆炸药。导爆管起爆网络的优缺点:①优点:操作简单、使用灵活、不受外电干扰,可实现延期爆破,成本较低;②缺点:起爆前不能用仪表检查起爆网络;普通导爆管强度较低,在外力作用下不容易变形、破损而造成拒爆;导爆管爆速较低,容易受雷管或导爆索的爆炸物作用而超前损坏。导爆索起爆法的特点:①此法简单、方便、可控制延期起爆时间;②当用孔外延期时,延期时间可累计叠加,减少继爆管段数;可实现齐发爆破或延期起爆;③不受各种杂电、静电、射频电干扰;④爆速高,可保证炸药稳定传爆,从而保证爆破效果;⑤但不能用仪表检测网路质量;⑥导爆索价格贵,使用此法成本高。6、岩石的坚固性:是指岩石抵抗外力造成破坏的能力。坚固性系数:即f值,是由岩石单轴抗压强度指标来确定。岩石的碎胀性:表示岩石破碎后因碎块间空隙增多而总体积增大的性能。岩石的波阻抗:是指岩石中纵波速度Cp与岩石密度的乘积。爆炸载荷下岩石的动态特征:在爆破冲击荷载作用下,邻近药包的岩石处于高温、高压状态,塑性增强,甚至产生熔融破坏;离药包较远的岩石,呈脆性破坏;当爆破应力大于抗压强度时,岩石呈粉状破坏,当爆破应力小于抗压强度而大于抗拉(或抗剪)强度时,岩石产生拉伸或剪切破坏,产生爆破裂隙,呈块状破坏。岩体结构对爆破效果的影响:①结构面对爆破块度的影响:结构面的发育程度对块度分布有控制性影响,原生裂隙面数占的比例愈大,块度愈大;②断层:断层对爆破能量产生隔离、吸收和泄露作用;③层理:层理是一组近似平行的结构面;④节理:当最小抵抗线方向与结构体长轴方向垂直时,爆破体积最大,破碎效果最好。⑤溶洞:溶洞或溶蚀缝引起爆破能量泄露、改变爆破抵抗线方向、影响破碎范围和爆破能量,甚至形成冲泡,从而影响爆破效果。7、岩石爆破破坏机理的三种假说:爆轰气体破坏作用的观点、应力波破坏作用的观点、应力波和爆轰气体共同作用的破坏观点。霍金逊效应:是指当压应力波入射到自由面时,从自由面反射回来,变成反射拉应力波,当比拉应力波峰值大于岩石的动抗拉强度时,岩石产生拉伸破坏。气楔效应:高压爆轰气体膨胀挤入已生成的径向裂隙,像劈楔一样使裂隙扩大。同时爆轰气体在裂隙端部引起应力集中,导致径向裂隙继续向前延伸。聚能效应:利用爆轰产物运动方向与装药表面垂直或大体垂直的规律,做成特殊形状的装药,就能使爆轰产物聚集起来,提高能流密度,增强爆炸作用的现象称为聚能效应。装药最小抵抗线:药包中心距自由面的最小距离叫最小抵抗线。若最小抵抗线超过某一临界值(即临界抵抗线)时,爆破裂隙达不到自由面,这种药包的爆破作用可认为之发生在介质内部,把药包的这种作用称为爆破的内部作用。压缩区、破裂区、振动区。药包在岩体中埋置较浅,或者虽然埋置较深但是装药量较大,当其爆破破坏作用能达到自由面时,称为爆破的外部作用。弹性变形、冲击破坏、碎化破坏、空气中爆炸。爆破漏斗:爆破的外部作用结果是形成漏斗形的爆破坑称为爆破漏斗。爆破作用指数:爆破漏斗半径r和最小抵抗线W的比值,n=r/W。爆破漏斗形式:松动爆破、减弱抛掷爆破、标准抛掷爆破、加强抛掷爆破。体积药量计算公式:Q=kV,Q-装药量,单位Kg。k-爆破每立方米原岩所需要的装药量,即单位炸药消耗量,单位Kg/立方米。V-爆破岩石的体积,单位-立方米。8、硐室爆破:是指在专门的硐室或巷道内装药的一种爆破方法。硐室爆破由于一次爆破的用药量和爆落方量较大,通常称为“大爆破”。露天深孔台阶爆破:在露天爆破中,一般将直径大于50mm、深度超过5m且工作面成台阶推进的钻孔爆破称为露天深孔台阶爆破。底盘抵抗线:底盘抵抗线是指跑孔中心至台阶坡底线的水平距离,用W1表示。超深:为了增加跑孔底部的药量,克服台阶底板岩石的夹制作用,使爆破后不留根底,并形成平整的底面,钻孔应有一定的超深,即超过台阶底板的深度。垂直钻孔和倾斜钻孔的优缺点比较:垂直孔的钻孔和装药简单易行;倾斜孔沿炮孔全长的抵抗线分布比较均匀,破碎效果较好,不易留根底;倾斜孔钻孔角度可调,容易保持所需的台阶坡面角,爆后的台阶坡面比较平整;倾斜孔爆堆形态较好。自由面对爆破效果的影响:自由面的大小和数目对爆破效果有明显的影响。若自由面大且多,则爆破夹制作用小,爆破条件好,单位炸药消耗量也可以减少。自由面与炮孔的相对位置也会对爆破作用产生影响。炮孔中的装药对自由面的投影面积越大,越有利于爆破应力波产生反射拉伸破坏作用。9、装药不耦合系数:不耦合装药是指药卷与孔壁之间有空气间隙的装药结构或炮孔轴向留有空气间隙的不连续装药。孔径d与药径d药之比称为径向不耦合系数(炮孔直径与装药直径之比)。炮孔密集系数m:是指同排孔的孔距a与底盘抵抗线(或排距)的比值,即m=a/W1。单位炸药消耗量:爆破每立方米原岩所需要的装药量。10、掘进爆破:是指隧道、巷道、斜井、竖井和硐库等地下工程的一种爆破方法。特点:只有一个自由面,即掘进工作面,夹制作用大,单位炸药消耗量多;需要进行掏槽爆破,以便形成补充自由面,从而改善爆破效果;施工现场相对狭小,影响循环进尺、炮孔利用率和施工效率。巷道掘进工作面炮孔的种类和作用:①掏槽孔:作用:开辟新自由面(槽腔),创造爆破条件,是掘进工作的关键。②辅助孔/崩落孔:作用:扩大槽腔,即扩大自由面,崩落岩石,为周边孔爆破创造条件。③周边孔(眼)—顶孔、帮孔、底孔:作用:控制巷道断面的规格及形状,最终成巷。炮孔布置原则:先将掏槽孔布置在爆破容易突破的位置,在根据情况和断面大小均匀布置辅助孔和周边孔。周边孔应按巷道断面轮廓线布置,除掏槽孔外,所有炮孔的孔底均应洛在廷议铅垂面内,以保证爆破后工作面的平整。一般可根据上稀下密、周边适当加孔、中部均匀分布的原则分布各类孔。掏槽孔一般应比其他炮孔深约20cm。11、装药结构:分为连续装药和轴向间隔装药,耦合装药和径向不耦合装药。连续装药:是指炸药从孔底开始装填、知道装完设计药量,中间不留轴向间隔,然后进行堵塞的装药方法。轴向间隔装药:亦称分段装药,即将孔中炸药分成数段,中间用炮泥或空气隔开的装药方法。不耦合装药:即装药直径小于炮孔直径,炸药和炮孔壁之间留有间隙的装药结构。耦合炸药:即装药直径与跑孔直径想同,炸药与炮孔壁之间不留有间隙的装药结构。正向起爆:起爆点置于装药顶端即靠近炮孔口的装药端,爆轰波向孔底方向传播的起爆方式。反向起爆:起爆点置于装药底端,爆轰波向孔口方向传播的起爆方式。空气间隙和空气间隔装药的作用原理:堵塞的作用是将炮孔或药室与大气的通道用堵塞材料(炮泥)封闭,以达到提高爆炸能量利用率,改善爆破效果的目的。良好的堵塞质量应具备适宜的堵塞材料(炮泥)、合力的堵塞长度和密实的堵塞效果。堵塞作用:①改善炸药的爆轰条件,保证炸药充分反应。减少有毒气体生成量