解放军理工大学工程兵工程学院齐世福第二讲炸药与起爆技术1、工业粉状铵梯炸药以粉状硝酸铵、梯恩梯和木粉为主体的机械混合炸药。按用途分为岩石、露天、煤矿许用三种类型。以2号粉状铵梯炸药为例,其组成及性能见表1。其产品有散装和药卷两种,药卷直径32mm,重150g,每包20卷重3kg,每箱8包重24kg。有效期6个月,适于工程爆破。第一节常用炸药表1几种粉状铵梯炸药性能525010260015410712号煤矿32508210095862号露天5320123200411852号岩石食盐木粉TNTNH4NO3殉爆距离cm作功能力,cm3猛度mm爆速m/s组成(%)第一节常用炸药2、乳化炸药外观呈乳胶状炸药。为克服硝铵炸药易吸湿不防水的缺点而研制。爆速4000~5000m/s,猛度16~20mm,殉爆距离8~12cm。其产品有散装(袋)和多种规格的药卷。直径32mm药卷,重200g。每包20卷4kg,每箱8包32kg。有效期6个月。抗水,适于水中及普通工程爆破。第一节常用炸药乳化炸药的基本组成:①氧化剂:硝酸铵和硝酸钠水溶液;②可燃物:柴油和石蜡等油性可燃物;③乳化剂:使油包水,以混匀并抗水;④敏化剂:气泡(空心微粒或化学发泡);⑤附加物:加铝粉可提高威力。第一节常用炸药乳化炸药的基本配方:硝酸铵和硝酸钠65~75%水8~12%油相材料3~5%乳化剂1~2%发泡剂0.3~0.5%铝粉2~4%添加剂2%第一节常用炸药3、水胶炸药外观呈凝胶状的炸药。用水溶性胶作胶凝剂和增稠剂,以水溶性硝酸甲胺作敏化剂,也是含水炸药的一种。爆速4000m/s,猛度15mm,作功能力300cm3,殉爆距离6cm,其产品有散装(袋)和多种药卷。第一节常用炸药水胶炸药的基本组成:①氧化剂:硝酸铵和硝酸钠水溶液;②可燃物:柴油等液体燃料;③水溶性胶:古尔胶、田菁胶、槐豆胶等;④敏化剂:水溶性的硝酸甲胺;⑤附加物:加铝粉可提高威力;加交联剂可提高凝胶质量。第一节常用炸药水胶炸药的基本配方:硝酸铵40~80%硝酸钠5~15%硝酸钙0~40%水3~15%液体燃料0~5%胶(增稠剂)1~5%硝酸甲胺5~30%铝粉0~12%附加物1~2%第一节常用炸药4、铵油炸药以硝酸铵和柴油为主体的机械混合炸药,有两类:①铵油炸药:由多孔硝酸铵和轻柴油组成,也称铵油爆破剂(ANFO),8号工程雷管不能起爆。②铵木油炸药:由硝酸铵(多孔或粉状),柴油和木粉组成,被8号工程雷管起爆的概率提高了。第一节常用炸药特点:经济价廉、制造简便、使用安全。一般不具备雷管感度,可以现场拌合或用混药车现场加工。适于露天及大爆破用。与铵油炸药类似的炸药有:铵沥蜡炸药、铵松蜡炸药和重铵油炸药等,参见2。表2铵油及类铵油炸药性能1.16**~3500铵油炸药/乳胶体70/30重铵油1.10**~3500铵油炸药/乳胶体90/10重铵油326093182硝酸铵/木粉/沥青/石蜡90/8/1/1铵沥蜡5310123300硝酸铵/柴油/木粉/松香/石蜡91/1.5/5/1.7/0.8铵松蜡5300123300硝酸铵/木粉/松香/石蜡91/6.5/1.7/0.8铵松蜡25018*3800*硝酸铵/柴油/木粉92/1.8/6.2铵木油5300123300硝酸铵/柴油/木粉92/4/4铵木油25018*3800*硝酸铵/柴油94.5/5.5铵油殉爆距离cm作功能力cm3猛度mm爆速m/s组成,%名称*钢管外壳;**相对于铵油炸药。第一节常用炸药5、硝化甘油类炸药以硝化甘油或混合硝酸酯为基础,加入硝酸盐和其它组分制成的混合炸药。相对于铵梯炸药,其起爆感度较高、传爆性能较好、安全性较差、成本较高。有胶质型和粉状型两种。分别有普通胶质硝化甘油炸药1号、2号(耐温10℃),难冻胶质硝化甘油1号、2号(耐温-20℃)、粉状硝化甘油炸药和光面爆破粉状硝化甘油炸药等多个品种。第一节常用炸药优点:威力大,传爆好,而且胶质型的抗水性好,可塑性好,适于水下爆破,利于制备光面爆破和予裂爆破装药。使用中要注意防止产生老化、渗油、冻结及有毒气体,冻结后游离出的硝化甘油危险性大。光面爆破用特种代那迈特(DYNAMITE)炸药以1号普通胶质硝化甘油炸药为例,其组成性能为:硝化甘油40%胶棉1.7%硝酸铵52.3%木粉3%淀粉3%密度,g/cm3~1.5爆速,m/s6000猛度,mm15作功能力,cm3360殉爆距离,cm8耐低温,℃10有效期,月12难冻产品中硝化甘油由硝化甘油/硝化二乙二醇60/40取代,其它组成性能相同。第一节常用炸药1、导爆管及导爆管雷管(1)导爆管导爆管是塑料导爆管的简称。它是一根内壁不连续附着一薄层含铝粉的太安、黑索今或奥克托今炸药粉末的塑料软管。管子外径约3mm,内径约1.4mm。爆速约1800~2000m·s-1,可由火帽、雷管及电火花引爆。用于传递爆轰并起爆火雷管。为了判断导爆管是否传爆,发展了变色导爆管。为了防止透火,近来又发展了双层导爆管,传爆安全性更高。第二节起爆火工品导爆管由瑞典Dr.P.A.Persson(SwedishDetonicResearchFoundation)于1967年发现;1973年NitroNobel(瑞典硝化诺贝尔公司)研制成功;1976年建厂生产,取名为“Non-ElectricTube”或”NonelTube”。第二节起爆火工品导爆管亦称NONEL管。它是导爆管起爆系统的主体元件,用来传递稳定的爆轰波。①结构导爆管是一根内壁涂有薄层炸药粉末的空心塑料软管,其结构如图9所示。普通导爆管的管壁呈乳白色,管芯呈灰或深灰色。颜色应不均匀,不应有明暗之分。管心是空的,不能有异物、水、断药和堵死孔道的药节等。第二节起爆火工品1—塑料管壁;2—炸药药粉图9导爆管结构第二节起爆火工品(a)管材:导爆管的管壁材料为高压聚乙烯塑料或能满足要求的其它热塑性塑料。(b)尺寸:导爆管尺寸与其品种有关,普通型号导爆管的外径约3mm,内径约1.4mm。(c)装药:涂在导爆管内壁的炸药粉末的组分为奥克托今或黑索今与铝粉的混合物,理论重量比为91:9,可适当加入少量的工艺附加物(如石墨等)。(d)药量:13~18mg/m(通常取16mg/m)。第二节起爆火工品②性能A、爆轰性能当导爆管受到一定强度冲击形式的激发冲量作用时,管壁强烈受压(侧向起爆时)或管内腔受到激发冲量的直接作用(轴向起爆时),使管内壁的混合物粉涂层表面产生迅速的化学反应,反应放出的反应热一部分用来维持管内的温度和压力,另一部分用来使余下的药粉继续反应。反应产生的(中间)产物迅速向管内扩散,与空气混合后再次产生剧烈的反应。爆炸时放出的热量和迅速膨胀的气体支持前沿冲击波向前稳定传播而不致衰减,同时前移的冲击波又激起管壁上未反应的药粉产生爆炸变化,这个过程的循环就是导爆管稳定传播的过程。第二节起爆火工品B、起爆性能只有一定强度和适当形式的外界激发冲量才能激起导爆管产生爆轰。热冲量对导爆管的作用不能在管中实现稳定传播的爆轰波,所以拉火管、导火索和黑火药、点火器等点火只产生热冲量(产生火焰但不产生冲击波)的器材不能起爆导爆管。其它一切能使导爆管内产生冲击波的激发冲量均有可能起爆导爆管。雷管、火帽、导爆索、炸药包、电火花等都能起爆导爆管。一般的冲击不会起爆导爆管,但是步、机枪的射击曾引起导爆管的爆轰。第二节起爆火工品C、耐火性能导爆管受火焰作用不起爆。明火点燃导爆管一端后能平稳地燃烧,没有炸药粒子的爆炸声,但能在火焰中见到许多亮点。D、耐静电性能导爆管在电压30KV、电容330μμF、极短10cm的条件下作用1min不起爆。第二节起爆火工品E、高低温性能导爆管在+50℃~-40℃时起爆、传爆可靠。温度升高时导爆管的管壁变软,爆速下降。在80℃下传爆时管壁容易出现破洞。F、抗撞击性能在立式落锤仪中锤的质量为10kg,落高150cm,侧向撞击导爆管时,导爆管不起爆。汽车碾压只能使导爆管破损而不起爆,低速撞击一般不会使导爆管起爆,而高速冲击就有可能使导爆管起爆。G、传爆安全性能导爆管的侧向或管尾泄出的能量不能起爆散装的太安炸药,但是这种泄出能如经适当集中,是有可能直接起爆低密度高敏感的炸药。第二节起爆火工品H、抗拉强度导爆管的抗拉强度在+25℃时不低于70N,+50℃时不低于50N,-40℃时不低于100N。尽管导爆管具有一定的抗拉强度,在敷设导爆管网路时,还是应尽量避免使导爆管受力。第二节起爆火工品(2)导爆管雷管导爆管雷管具有抗静电、抗杂散电流的能力。使用安全可靠,简单易行。目前适用于无瓦斯和矿尘爆炸危险的爆破工程。现在生产的导爆管雷管品种有:瞬发导爆管雷管,毫秒导爆管雷管,半秒导爆管雷管,秒延期导爆管雷管。按抗水性能分为抗水型和非杭水型两类。抗水型瞬发导爆管雷管在水深20m、经8h后爆炸性能合格。非抗水型在水深lm、经24h后爆炸性能合格。第二节起爆火工品①瞬发导爆管雷管a.用途用于无瓦斯矿尘爆炸危险的爆破工程。用来起爆炸药、导爆索和导爆管。抗水型导爆管雷管适用于有水工作面的爆破作业。b.结构见图10。c.贮存及有效期贮存在干燥和自然通风良好的库房内。有效期为二年。第二节起爆火工品塑料导爆管雷管第二节起爆火工品a—铁壳瞬发导爆管雷管;b—其它金属壳瞬发导爆管雷管1、导爆管:2、封口塞:3、火雷管图10瞬发导爆管雷管结构示意图第二节起爆火工品②毫秒导爆管雷管a.用途毫秒导爆管雷管是新型延期起爆器材。该产品不但具有抗杂电雷管和毫秒电雷管的优点,而且有引爆能量小和操作方便等特点。适用于无瓦斯矿尘爆炸危险的爆破工程。b.结构见图11。c.贮存及有效期贮存在干燥和自然通风良好的库房内。有效期为二年。第二节起爆火工品毫秒延期塑料导爆管雷管第二节起爆火工品a—铁壳毫秒导爆管雷管;b—其它金属壳毫秒导爆管雷管1、段标;2、导爆管;3、封口塞;4、延期体;5、火雷管图11毫秒导爆管雷管结构示意图(注:结构中的延期体很多厂家已用五芯铅质延期体代替)第二节起爆火工品③半秒导爆管雷管a.用途半秒导爆管雷管是巷道掘进的新型起爆器材。该产品不但有抗杂电雷管和半秒电雷管优点,而且有引爆能量小和操作方便等特点。适用于无瓦斯矿尘爆炸危险的爆破工程。b.结构见图12。c.贮存及有效期贮存在干燥和自然通风良好的库房内.有效期为二年。第二节起爆火工品a—铁壳半秒导爆管雷管;b—其它金属壳半秒导爆管雷管1、段标;2、导爆管;3、封口塞;4、延期体;5、火雷管图12半秒导爆管雷管结构示意图第二节起爆火工品④秒延期导爆管雷管a.用途秒延期导爆管雷管是新型起爆界材,该产品不但具有抗杂电雷管和秒延期电雷管的优点,而且有引爆能量小和操作方便等特点,适用于无瓦斯矿尘爆炸危险的爆破工程。b.结构见图13。c..贮存及有效期贮存在干燥和自然通风良好的库房内。有效期为二年。第二节起爆火工品a—延期管式秒延期导爆管雷管;b—导火索式秒延期导爆管雷管1、段标;2、导爆管;3、封口塞;4、延期体或导火索;5、火雷管图13秒延期导爆管雷管结构示意图第二节起爆火工品2、工业导爆索(1)概述导爆索是传递爆轰波的索状传爆器材,用以传爆或引爆炸药装药,或者利用其爆炸力和爆炸气体产物直接作功。结构与导火索类似,但导爆索表面呈红色。药芯装药有太安、黑索今、奥克托今、六硝基芪及苦基砜等。包缠物主要有绵线、纸条、沥青、塑料或铅皮等。第二节起爆火工品(2)分类棉线导爆索、塑料导爆索、铅皮导爆索棉线导爆索(普通导爆索、震源导爆索)塑料导爆索(塑料普通、塑料油井、塑料煤矿导爆索)(3)技术指标爆速6500m/s(4)起爆方法:小于6根雷管引爆,大于6根药柱(块)起爆(5)起爆能力:TNT块绕3~4圈,乳化、硝铵炸药可直接串爆(6)防水性:0.5m水中,24h不变。(7)用途:同时引爆多个装药第二节起爆火工品第二节起爆火工品导火索与导爆索的外观区别第二节起爆火工品普通导爆索第三节起爆技术1、导爆管传爆法导爆管传爆法是利用导爆管起爆系统(也称非电起爆系统)起爆装药的一种方法。这种方法操作简单,容易掌握,不受雷电或其它杂散电流影响,目前已在工程爆