井巷工程 3井巷爆破理论与技术
井巷爆破技术设计
矿山地下平巷掘进开挖爆破技术设计编制：张少雨审核：单位：华冶马万水公司日期：2008.10目录一、工程概况1、工程设计情况2、工程地质情况3、矿区水文地质条件二、工程任务要求三、方案选择及设计主导思想四、掘凿爆破五、爆破安全距离计算1、爆破振动安全距离：2、爆破冲击波安全距离Rk：3、个别飞散物安全距离：六、爆破作业基本规定1、爆破作业环境安全要求2、导爆管起爆网路敷设及安全检查3、装药安全要求4、堵塞安全要求5、爆破后安全检查6、盲炮处理措施七、爆破作业安全规定八、爆破有害效应控制1、爆破振动效应的控制2、爆破冲击波的控制与预防3、爆破飞散物的控制与预防4、爆破有害气体的预防措施5、降低爆尘的技术措施九、爆破事故的预防与应急措施1、精心设计，消除安全隐患；2、严谨施工、实现设计要求3、加强安全管理4、爆破事故应急措施一、工程概况1、工程设计情况2、工程地质情况3、矿区水文地质条件二、工程任务要求三、方案选择及设计主导思想四、掘凿爆破1、凿岩设备材料选型使用YT28型风动凿岩机凿岩，选用ф22mm六角中空钎杆，ф38mm 一字型合金钻头。
2、爆破参数选择1）炮眼直径：根据选择的凿岩设备，炮眼直径为ф42mm。
2）炮眼深度：眼深大小不仅影响掘工序的工作量和完成各工序的时间，而且影响爆破效果和掘进速度。
它是决定每班掘进循环次数的主要因素。
在提高机械化程度、改善循环技术和改进工作组织产前提下，应力求加大眼深并增多循环次数。
目前条件下，眼深多采用1.8-2.0米。
3）炮眼数目N：炮眼数目与掘进断面、岩石性质、炮眼浓度和炸药性能等因素有关。
在保证爆破效果前提下，应尽可能地减少炮眼数目。
炮眼数目可根据经验进行估算，N=3.3（fs2）1/3,N—炮眼数目，个；f—岩石坚固性系统；S—巷道掘进断面，m2；本方案岩石f=8，S=5.5，代入公式得N=22个。
由于周边孔按光面爆破布置，故周边孔眼距适当缩小，孔数相应增加20%，增加5个，考虑一个空孔，则取孔数为28个。
地下矿山工程井巷掘进爆破技术-2019年文档
地下矿山工程井巷掘进爆破技术矿山开采是从地壳中将人们所需要的矿产资源挖掘出来，并运输到指定地点的一个环节，在矿山开采过程中，通过井巷掘进的方式进行，从而构成运输通道好开挖体的安全设施，为矿山的开采提供支持，通过实际开采情况分析，如果在地下矿山开采过程中合理的应用爆破技术，可以使矿山开采达到事半功倍的效果，但是在应用过程中存在一定的问题，因此需要对井巷掘进爆破技术进行分析。
一、井巷掘进爆破技术井巷掘进爆破技术主要包括天井、隧道、平巷等地点的爆破，并且这些地点在这些地点进行的爆破都要在自由条件下开展，在实际应用过程中，会受到掘进断面的影响，通常情况下，爆破的进尺应当在1-3米。
井巷掘进爆破一定要严格的依照规格进行，必须要满足爆堆集中、块度均匀要求。
在进行井巷爆破实施过程中，涉及到的参数有孔深、孔距、装药量等多项内容。
二、井巷掘进爆破过程中的掏槽方式在井巷掘进爆时，掏槽是其中一项非常重要的工作，掏槽需要综合考虑岩石性质、井巷断面等综合因素。
掏槽方式主要包括以下几种：1、楔形掏槽，该方式下，炮孔的数量超过两排，爆破时将会形成楔形空间，主要用于断面超过4m2，岩质均匀但硬度在中度以上的巷道掘进中，为了确保爆破的合理性，炮孔孔底的距离取值应当在10-20厘米之间。
2、桶形掏槽，是一种垂直掏槽方式，比较常用于中硬以上的岩石中。
采取该种方式进行掏槽，掏槽的宽度较大，掏槽腔体积也较大，对爆破的开展比较有利。
在掏槽过程中，需要注意槽的直径不能小于装药炮孔的直径，一些工程在采取桶形掏槽时，会适当的加大掏槽直径，从而预留一些补偿空间，为工作人员保留一定的自由面。
3、螺旋掏槽，采用该方式进行掏槽，各装药炮孔同空孔之间的距离依次增加。
装药炮孔在爆炸过程中依次起爆，槽腔内的体积会随着爆破的进行依次变大。
在实际爆破过程中，如果遇到特别难爆的岩石，在掏槽过程中可以适当增加补偿空间和自由面，从而提高爆破效果。
在掏槽过程中，空孔的位置、数量以及空孔的对垂直掏槽的作用都会造成一定程度的影响。
井巷掘进爆破(讲义)
1 3 2 1 3 3 2 2 1 1 2 2 3 1 2 1 3 —装药孔； 2 1 3 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1
1 3
1
3
—空孔；1、2、3、—起爆顺序 图2-1-8 桶形掏槽的几种方案
桶形掏槽：
中硬岩：一般由4~7个掏槽孔组
成，其中布置1~4个空孔，此类掏
槽应用广泛，大中小断面均适应；
（5）孔延爆：空孔延时75～100ms起爆
延时确定依据：脆性岩石从爆轰至岩石开始运动需时8～22ms； 韧性岩石（如页岩）需时38～68ms。而岩石运动速度为40～
60m/s，即每毫秒5cm，100ms运动5m左右。
（6）孔填塞：减少能量损耗（LT=(0.05～0.1L) （7）药适中：先爆孔线密度550～800g/m，以后逐孔（次）增为 1200g～1400g/m。
① 缝形掏槽
中硬岩：一般布
（a）缝形掏槽
3~7 个 掏 槽 孔 ， 孔 距 8~15cm ； 空 孔 与 装 药孔直径相同或稍大
（b）桶形掏槽 图2-1-7 缝形掏槽和桶形掏槽
（ 直 径 50~100mm ） 。
② 桶形掏槽，又叫角柱形掏槽。图（2-1-7b）所示为一种 桶形掏槽。桶形掏槽是应用最广的垂直掏槽形式之一，其槽腔体 积大，有利于辅助孔的爆破。空孔直径可取等于或大于药孔的直 径，大直径空孔可形成较大的人工自由面和补偿空间。我国矿山 爆破工作者创造出爆破效率很高的桶形掏槽方案，图（2-1-8） 中列出其中一部分以供参考。
1.1.2 辅助孔与周边孔
• •
（1） 辅助孔 掏槽孔与周边孔之间的炮孔叫辅助孔， 其作用是扩大和延伸掏槽，确保出碴量以及 为周边孔创造均匀的抵抗层（光爆层）。 按其所在部位和作用，又区分为扩槽孔 （掏槽孔周围的药孔）、下部扩大孔（扩槽 孔两侧的药孔）、上部扩大孔（扩槽孔上部 的药孔）和拱内圈辅助孔（紧靠周边的一圈 药孔）等。
井巷掘进爆破
第二节 采场崩矿爆破
四、露天石阶深孔爆破
– 1．露天矿的基本概念 – 各个水平分层放在一起就形成一个阶梯状，每个阶梯叫做台阶。 – 凿岩爆破工作是在每个台阶上进行。 – 一个台阶由下面几个要素构成 – 台阶的上部平盘、下部平盘、台阶坡面、台阶坡面角、坡顶线、坡
底线。 – 爆破工作就是在上部平盘凿岩、装药联线爆破，而在下部平盘上装
坚硬时，孔底可超出巷道边缘。
第一节 井巷掘进爆破
二、井巷掘进爆破参数的确定
1．单位炸药消耗量（q）
– 爆破1m3岩石所需炸药的多少，简称炸药单耗，kg/m3。
2．炮眼直径（d）
– 主要根据凿岩机类型而定，一般药卷直径为32mm。炮眼直径一般
为35~38mm。 – 3．炮眼数目（N） – 4．炮眼深度（l）
分岩石不被崩下来，这部分岩石称为根底 – 为了避免根底的出现，炮孔要有超深。
第二节 采场崩矿爆破
（3）底盘抵抗线 – 台阶的坡底线到第一排孔中心轴线的水平距离。
– 另外W，d 底d盘4抵mq抗线也要从钻机的来考虑。 （4）孔距和排距
W dHctgB
– a=mWd – 这里面要确定出炮孔密集系数m，传统看法：m=0.8~1.4。
– 现在的观点已经把传统观点给否了，认为m=2~4，孔距加宽，底盘抵抗线 变小。这就是宽孔距爆破技术。
（5）堵塞长度
– 堵塞的长度一般取孔径的12-32倍。
（6）每孔装药量 Q=qV=qaWdH
第二节 采场崩矿爆破
3．炮孔布置形式 露天深孔按与台阶平盘的关系分为垂直深孔与倾
斜深孔两种 4．多排炮孔的起爆顺序 直线起爆和斜线起爆 5．装药结构 （1）间隔装药：深孔最下一般药量50%-70% （2）混合装药：底部装入高威力炸药，上面装
第三讲-井巷施工技术
第三讲井巷施工技术本讲主要内容是井巷施工技术与方法，主要讲钻爆法、机掘法以及掘进新技术（包括全断面岩石掘进机（TBM）和快速掘进系统）。
一、钻眼爆破法:图3-1 钻爆法施工a钻爆法施工现场b炮眼布置图（一）主要工序图3-2 钻爆法施工主要工序示意图（二）工艺要求（三）施工机具图3-3 各种钎头示意图（四）爆破器材图3-4 各种炸药实物照片图3-5 雷管实物及其参数（五）炮眼布置1、掏槽眼1）斜眼掏槽布置图3-6 斜眼掏槽布置示意图 2）直眼掏槽布置图3-7 直眼掏槽布置示意图 3）混合眼掏槽图3-8 混合眼掏槽示意图2、周边眼（3）装药结构图3-9 装药结构示意图a单段空气柱装药b反向不耦合间隔装药3、辅助眼（六）支护1、概念二、机械掘进法机掘主要有：综掘、连掘、掘锚等。
我们这里重点介绍连采机和掘锚机掘进工艺。
（一）连采掘进工艺连采掘进工艺适用于煤层顶板稳定，底板抗压强度较大，泥化不严重，煤层倾角小雨30的条件。
该工艺根据后配套设备不同，可以分为连采-运煤车、连采-梭车、连采-连运系统三种工艺。
因后配套设备不同，这三种工艺的适应条件、设备布置等都有所不同。
图3-10 连采机实物照片1、连采-运煤车工艺使用设备较多，一般用于双巷掘进。
巷道和设备布置如下图。
图3-11 连采-运煤车工艺设备布置图掘进工作面破、落、装、运、支生产工序由连续采煤机和配套的生产机组完成，一般采用两条顺槽、联巷掘支交替、齐头并进的施工方法，联巷中对中55m。
联巷严格按巷道平面布置图的要求和地测部门给定的激光线施工，不得将联巷开在各顺槽口机头硐室处。
掘进过程中连续采煤机完成割煤，并实现自装煤工序；锚杆机完成锚杆支护工序；给料破碎机完成煤炭的破碎与转载工作；采用运煤车（梭车）将采煤机割下的煤转运至破碎机上，最后倒到皮带机上；采用488型铲车用来运送材料、设备和清理巷道内的浮煤。
从而形成连续采煤机掘进工作面割煤、装煤、运煤、支护、材料设备搬移以及巷道浮煤清理等工序全部机械化作业的施工方法。
矿山井巷掘进爆破技术
矿山井巷掘进爆破技术刍议摘要井巷爆破通常包括平巷、竖井以及天井和隧道等各种不同的通道爆破，其特点是在单自由面的条件下形成的，由于受到截面及掘进工作面的限制，每次爆破的进度也就是1-3m，所以为了形成一定的井巷断面形状，就必须在工作面上布置成不同类型的炮眼。
在掘进爆破的过程中，巷道规格和方向一定要严格保证，满足爆堆集中、块度均匀和炮眼利用率高，这样消耗材料才能最少。
关键词矿山井巷爆破技术一、炮孔布置形式及起爆顺序掘进工作面的炮孔总的分为掏槽孔、辅助孔和周边孔等。
平巷、斜井工作面上的周边孔又分为顶、底及帮孔。
掏槽孔是将一部分的岩石先进行爆破并抛出碎石，这样就会形成一个槽型的空穴，进而辅助爆破创造第二个自由面，从而就会提高爆破的效率。
掏槽孔和其他孔相比较要深10%~15%，槽的好坏对每次循环进尺都起关键性作用。
要保证炮孔的质量就需要合理的布置掏槽孔的形式，辅助孔位可以将大量的岩石崩落并将断面刷大，这样不仅可以将提高周边孔的自由面，还可以最大限度的爆破岩石。
周边孔不仅可以将巷道断面形式和方向控制，还可以使井巷的方向、形状以及尺寸都符合一定的要求。
1．掏槽方式确定掏槽形式，应根据井巷断面、岩石性质和地质构造条件等因素加以确定。
①锥形掏槽。
在工作面中部构成锥形炮孔组，多用于竖井掘进，各掏槽炮孔底部不贯通，通常排列成角锥形或圆锥形，前者用于平巷掘进，后者适用于圆形井筒掘进。
锥形掏槽炮孔孔底距为10-20cm 时，利于爆破破岩和抛出岩块，倾角取55°-70°，每对炮孔孔口距离取0.4-1.0m，岩石难爆时取偏小值。
②楔形掏槽。
这种掏槽具有两排以上相对的炮孔，爆破形成楔形空间，多用于中硬以上均质岩石、断面尺寸大于4m2的巷道掘进中。
每对炮孔孔底距离取为10～20cm，孔口距离则与孔深和倾角大小有关，炮孔倾角（与工作面交角）取60°-75°。
根据岩石的层理或节理方向，又可分为水平楔形和垂直楔形。
井巷掘进爆破技术与安全管理培训
安全教育的重要性：提高员工安全 意识，预防事故发生
培训方式：理论与实践相结合，提 高员工实际操作能力
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
培训内容：包括法律法规、安全操 作规程、应急处理等
培训效果评估：定期进行培训效果 评估，确保员工掌握安全知识与技 能
加强隐患排查，及时发现并 消除安全隐患
定期进行安全检查，确保设 备、设施、工具等处于良好 状态
加强员工安全教育，提高安 全意识和自我保护能力
制定应急预案，确保在发生 事故时能够及时、有效地进
行救援和处理
Part Four
爆破前准备：检查爆破器材、设备、工具等是否齐全、完 好
爆破作业人员：必须经过专业培训，持证上岗
爆破作业环境：确保作业环境安全，无易燃易爆物品
爆破作业程序：严格按照爆破作业程序进行，确保安全可 靠
爆破效果：爆破后巷道的稳定性、平整度、爆破质量等 爆破参数：炸药量、爆破方式、爆破顺序等 爆破安全：爆破过程中可能出现的安全隐患及预防措施 爆破后处理：爆破后巷道的清理、修复等后续工作
Part Three
安全第一：始终将 安全放在第一位， 确保人员、设备和 环境的安全
预防为主：采取预 防措施，避免事故 发生
技术突破：人工智 能、大数据、物联 网
发展趋势：提高安 全性、降低成本、 提高效率
加强国际合作， 共享安全管理经 验和技术
引进国际先进的 安全管理理念和 方法
提高安全管理人 员的国际化素质 和技能
推动安全管理的 国际标准和规范 制定和实施
汇报人：
定向爆破法： 通过控制炸药 爆炸的方向和 强度，使岩层 破碎，便于后
续施工
爆破孔间距：根据巷道宽度和爆破效 果确定
3、井巷爆破理论与技术
一：炸药爆炸的基本特征（三要素）
反应的放热性：爆炸反应第一必要条件。 反应的放热性：爆炸反应第一必要条件。先爆部分释放热量激 发下层，爆炸传播；系统释放热能，方能对外作功。 发下层，爆炸传播；系统释放热能，方能对外作功。 反应的快速性： 反应的快速性：是爆炸反应区别于一般化学反应过程的最重要 标志。速度快，易形成高温高压气体； 标志。速度快，易形成高温高压气体；炸药并非是能量很高的 物质，而是功率很大的物质。 物质，而是功率很大的物质。 生成气态产物： 炸药爆炸 产生1000L左右的气态产物。 炸药爆炸， 左右的气态产物。 生成气态产物：1L炸药爆炸，产生 左右的气态产物
三：含水塑性炸药
1. 浆状炸药（1956年，加拿大铁矿，硝铵类炸药的革命性发展） 浆状炸药（ 年 加拿大铁矿，硝铵类炸药的革命性发展） ⑴基本成分 ① 氧 化 剂 的 过 饱 和 水 溶 液 —— 硝 酸 铵 （ 40~60% ） 和 硝 酸 钠 （10~20%），水8~15%。 水使硝酸铵等固体成分变成过饱和溶液， ） 。 水使硝酸铵等固体成分变成过饱和溶液， 形成溶胶，炸药便不再吸收水分，起到抗水作用。 形成溶胶，炸药便不再吸收水分，起到抗水作用。但在炸药中加入水 分后使炸药钝感，必须增加敏化剂。炸药爆炸时，将水变成汽， 分后使炸药钝感，必须增加敏化剂。炸药爆炸时，将水变成汽，要消 耗热能，因此需合理确定含水量。 耗热能，因此需合理确定含水量。 ②敏化剂——TNT、铝粉。 敏化剂 、铝粉。 增稠， ③胶凝剂——增稠，将以上两种成分胶结在一起。 胶凝剂 增稠 将以上两种成分胶结在一起。 良好的塑性和抗水性。 ⑵特点 ①良好的塑性和抗水性。 雷管不能起爆， ②机械感度低，安全性好；但8＃雷管不能起爆，需用猛炸药 机械感度低，安全性好； ③威力高、有毒气少，适用于坚硬岩石，无瓦斯煤尘条件。 威力高、有毒气少，适用于坚硬岩石，无瓦斯煤尘条件。
第六章 井巷掘进爆破
1—顶眼；2—帮眼； 3—底眼 a—掏槽； b—扩槽；c—形成巷道（隧道）规格断面
一、炮眼的种类和作用（隧道）
隧道断面炮眼布置图
常用的爆破术语（或基本概念）
不耦合装药：炮孔直径大于药卷直径的装药方式，（两者
相等时为耦合装药）。 装药不耦合系数：炮孔直径和药卷直径的比值。 炮眼密集系数：炮眼间距和该排（圈）炮眼装药最小抵抗
1、龟裂掏槽（续）
特点：
1）掏槽眼布臵在一条直线上，彼此间严格平行，装药眼
与空眼间隔布臵，爆破后形成一条槽缝槽腔。 2）掏槽眼数目与巷道断面大小及岩石坚固性成正比，通
常为3~7个眼。眼间距离一般取（1~2）炮眼直径。
3）龟裂掏槽体积较小，应用较少。
适用：
适用于中硬以上或坚硬岩石，或小断面巷道。
岩石块度要均匀，爆堆要集中，便于装碴运输。
4）要求采用光面爆破技术，尽量减少爆破对围岩的扰动，确 保围岩完整。
一、炮眼的种类和作用
隧道（或巷道）开挖爆破的炮眼类型按其所在位臵、爆
破作用、布臵方式和有关参数的不同可分为掏槽眼、崩
落眼和周边眼。爆破的关键是掏槽眼和周边眼的爆破， 掏槽眼为崩落眼和周边眼的爆破创造了有利条件，直接
间的相互关系及其对爆破效果的影响（如炮眼利用率、
岩石破碎块度、爆堆形状及尺寸等）。
爆破参数的确定
1） 炮眼直径 （borehole diameter）
A
2）炮眼深度（hole depth）
B
3）炮眼数目（embrasure number）
C D
4）单位炸药消耗量（explodes consumption）
掏槽眼的形式
①单向掏槽 ②锥形掏槽 ③楔形掏槽
井巷工程施工课程(3篇)
第1篇一、课程性质井巷工程施工课程是采矿工程、安全通风等专业的重要专业课之一，是研究井巷施工方法和施工技术的综合性课程。
本课程具有较强的实践性和应用性，旨在培养学生的实际操作能力、工程管理能力和创新意识。
二、课程内容1. 岩石性质与工程分级：介绍岩石的基本性质、工程分级方法及岩石力学特性，为学生进行井巷工程施工提供理论基础。
2. 爆破原理与爆破技术：讲解爆破的基本原理、爆破方法、爆破参数计算及爆破施工安全措施。
3. 巷道断面设计：介绍巷道断面设计的基本原则、设计方法及巷道断面形状的选择。
4. 水平岩石巷道施工：讲解水平岩石巷道施工的工艺流程、施工方法及施工质量控制。
5. 巷道支护：介绍巷道支护的基本原理、支护材料、支护设计及施工方法。
6. 巷道施工组织与管理：讲解巷道施工的组织形式、施工计划、施工调度及施工安全控制。
7. 上下山及采区煤仓施工：介绍上下山及采区煤仓的施工方法、施工质量控制及施工安全措施。
8. 松软岩石巷道施工及巷道修复：讲解松软岩石巷道施工的工艺流程、施工方法及巷道修复技术。
9. 硐室与交岔点设计与施工：介绍硐室与交岔点的结构形式、设计方法及施工技术。
10. 立井施工：讲解立井施工的基本原理、施工方法及施工质量控制。
三、教学要求1. 掌握井巷工程施工的基本原理、施工方法和技术。
2. 具备独立进行井巷工程设计、施工和管理的实际操作能力。
3. 具备良好的工程管理能力和安全意识。
4. 能够运用现代信息技术和先进设备进行井巷工程施工。
5. 具备创新意识和团队合作精神。
四、课程特点1. 实践性强：井巷工程施工课程注重理论与实践相结合，通过现场教学、实验、实习等方式，提高学生的实际操作能力。
2. 系统性强：课程内容涵盖了井巷工程施工的各个方面，使学生能够全面了解井巷工程施工的全过程。
3. 先进性：课程紧跟行业发展趋势，介绍新技术、新材料、新工艺，提高学生的创新能力。
总之，井巷工程施工课程是一门具有实践性、系统性和先进性的专业课程，对于培养采矿工程、安全通风等专业人才具有重要意义。
井巷爆破课程设计总结
井巷爆破课程设计总结一、教学目标本课程旨在让学生掌握井巷爆破的基本原理、方法和技巧，能够运用所学知识进行井巷爆破设计和施工。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解井巷爆破的基本概念、原理和流程，掌握常用的爆破方法和设备，了解井巷爆破的安全技术和质量控制要点。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行井巷爆破设计，能够分析井巷爆破问题和解决问题，具备一定的井巷爆破施工能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识井巷爆破在工程建设中的重要性，培养对井巷爆破工作的热爱和责任感，树立安全第一、质量第一的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括井巷爆破的基本原理、常用爆破方法、设备及安全技术。
具体安排如下：1.井巷爆破的基本原理：介绍井巷爆破的定义、分类和基本原理，让学生了解井巷爆破的工作原理和流程。
2.常用爆破方法：讲解常用的爆破方法，如深孔爆破、浅孔爆破、光面爆破等，以及各种方法的适用场景和优缺点。
3.爆破设备：介绍井巷爆破常用的设备，如炸药、雷管、引爆器等，让学生了解设备的作用和选用原则。
4.安全技术：讲解井巷爆破的安全技术，包括爆破安全距离、爆破防护措施、爆炸物品的储存和运输等，培养学生安全意识和规范操作的习惯。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：教师通过讲解井巷爆破的基本原理、方法和技巧，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：教师通过分析实际案例，使学生了解井巷爆破工程中的问题和解决方案，提高学生的分析和解决问题的能力。
3.实验法：学生通过实验操作，了解井巷爆破设备的性能和用法，培养学生的动手能力和实践能力。
4.讨论法：教师学生进行小组讨论，引导学生主动思考和探索，提高学生的表达和交流能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的井巷爆破知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
井巷施工技术ch3_1_1
3 井巷爆破理论与技术3.1炸药和爆炸概论3.2工业炸药3.3起爆器材3.4电雷管起爆法3.5破岩原理和爆破技术3.1 炸药和爆炸概论一．爆炸的概念与分类1.爆炸的概念物质发生急剧变化，瞬间放出大量能量，对周围介质做功并可能伴随声、光、热效应的现象。
2.爆炸的分类根据爆炸发生的原因和特点分为三类：♠物理爆炸：爆炸时仅发生物态的急剧变化，化学成分不变。
♠化学爆炸：爆炸时不仅发生物态变化，面且物质的化学成分也发生变化。
♠核爆炸：由物质的原子核发生裂变或聚变引起。
二．炸药的概念及主要特征1.炸药的概念及组成在外界能量作用下，自身进行高速的化学反应，同时产生大量热量和高温高压气体的物质。
既可以是由一种分子组成的单质炸药（TNT ），也可以是由两种以上分子组成的混合炸药。
主要由C 、H 、O 、N 四种元素组成，炸药爆炸的过程就是其中C 、H 原子被O 原子氧化的过程。
2222H + O 2H O +240.7kJ/mol→22C + O CO +395kJ/mol→炸药概念及组成外界作用高速反应放出热量产生气体主成C、H、O、N 炸药的主要特征相对稳定性很高的能量密度反应靠自身的氧炸药爆炸三要素放热（做功能源）生成高温高压气体快速反应与传播自身反应①具有相对稳定性和化学爆炸性；当炸药未受外界能量作用时，常温下处于相对稳定状态，保证其加工、运输及储存使用的安全。
但炸药一旦受到外界能量作用，就打破了原来的平衡结构，发生高速的化学反应而表现为爆炸现象。
②具有很高的能量密度单位质量的炸药爆炸时放出的热量要比单位质量的煤燃烧时放出的热量小，但在极短时间（0.1～1ms）内单位质量的炸药爆炸比煤燃烧放出的热量大数百万倍。
这是炸药和燃料的重要区别之一。
③依靠自身的氧实现爆炸反应。
炸药爆炸时不需要外界供氧，只靠自身的氧就可以进行爆炸反应。
这也是炸药和燃料的重要区别之一。
①反应的放热性爆炸过程中释放的大量热是维持反应的自动传播并对周围介质做功的能源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
面描述之。
爆破理论是一门交叉学科。
爆破理论研究基础：岩石动力学、断裂力学、爆炸力学。
方法和手段：现场试验数据统计分析、模拟模型试验、计
算机数据模拟。
5
建国初期，我国工程爆破力量十分薄弱。 1950年代，国家派留学人员赴苏学习。 1970年代末，有关院所增设相关专业，培养大批人才。全国
爆破业内人员超过100万。
年耗炸药120万吨，雷管20余亿发，导火、导爆索6亿余米。
1
爆破工程在国民经济建设中的作用
基本建设
开山凿石 隧道修路 移山填海 抛石筑坝 城市建设 拆除建筑
19
20
第三章 井巷爆破技术
1. 高尔新主编. 《爆破工程》. 徐州：
中国矿业大学出版社. 1999年7月.
定价：32.00元. p30～99 2. 王树仁，程玉生编. 《钻眼爆破简
明教程》 .徐州：中国矿业大学出
版社. 1989年7月. 定价：2.35 元. TD23/W-759。
3. 东兆星，邵鹏主编. 《爆破工程》.
最重要标志。速度快，易形成高温高压气体；炸药并非是能量
很高的物质，而是功率很大的物质。
二：炸药的分类
定义：在一定条件下能发生快速化学反应、放出能量、生成气
体产物从而显示爆炸效应的化合物或混合物。
C、H原子氧化，O来自炸药本身，炸药与燃料的重要区别
24
1. 按组分分：
单体炸药：各组成元素以一定化学结构存在于同一分子
10
秦岭南麓陕西省汉中
市大唐略阳发电厂冷 却塔。2005年11月17 日下午3时，高84.8米、 底部直径68.5米、自 身重量4700吨的钢筋 混凝土庞然大物轰然
倒塌。从起爆到坍塌
时间为7秒钟。
11
原沈阳电力专科学校62米高的办公楼轰然倒下。
12
2010年04月12日凌晨5时10分，一辆装载 十余吨黑火药的河北籍中型货车行驶至 连霍高速456公里（民权段双塔镇境内） 时，发生大爆炸，造成现场2人死亡。高 速路面被炸出一个50多平方米的大坑， 深近1米，周围100平方米的路面被炸开 多条裂缝，附近近千户房屋受损，民权、 兰考均有震感„„爆炸发生后，连霍高 速交通一度中断，早晨8时40分才恢复通 车。4名重伤者中有1人已死亡，另外1人 未脱离生命危险。目前经查造成3死3伤。
涉及力学分支理论：岩体结构、
爆破力学和地震工程学，解决
爆破作用场、破坏范围、鼓包 抛掷堆积、地震谱特性及安全
准则和控制、高边坡爆破动力
稳定安全分析。
洛钼露产1500t/d一期第二次大爆破
7
中深孔爆破技术：---在露天
矿山采剥工程、地下矿山的 深孔落矿、铁路公路路堑开 挖、平整山区工业场地、水 电站基坑开挖等施工作业中 ，大多采用。---矿山深孔爆 破已据工程要求发展了微差
右），一架飞机撞在世界贸易中心北楼上部。
纽约的世贸中心姊妹楼首先在9时前后分别遭恐怖分子劫持的两架飞机撞
击101层的姊妹楼，有超过1000人在恐怖袭击中伤亡。第一次袭击始于 8点48分，一架由波士顿飞往洛杉矶的波音767型客机被恐怖分子劫持， 以令人惊讶的低空飞行撞到了世贸中心南侧大楼，这幢 大楼马上起火，并 被撞去一角。有人受惊吓，甚至从窗口直接跳出。
度15度。
33
六：炸药的敏感度
中的炸药。TNT、黑索金、雷汞
混合炸药：由两种以上分子组成的混合物。硝化甘油类
炸药、硝铵类炸药、氯酸盐类炸药
2. 按用途分： 起爆药：敏感、威力小，雷管的起爆药。雷汞、 氮化铅、
二硝基重氮酚。
猛炸药：敏感度低、威力大，雷管的加强药、组成混合炸
药。TNT、黑索金、太恩。
发射药（火药）：快速燃烧，军事上发射药，工业上作起
高新技术在爆破工程中的运用：如激光凿岩技术、微波破岩
、等离子体破岩及熔融破岩。 6
工程爆破技术已取得的成就---典型工程
硐室爆破：是将大量炸药装入专门的硐室或巷道中进行爆破，由于用 药量和爆落石方量较大，通常称为“大爆破”；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
投资省、效益高、速度快，但伴随有害效应； 适宜地势陡、土石方工程量大、工期需要严格控制的场合；
光面爆破和预裂爆破：国外：瑞典，1950年代，其后美、
加等国；国内：1960年代中期，1970年代广泛应用。爆破 成型规整、保持围岩及边坡稳定。将光爆与锚喷支护结合
形成新型的支护形式。
3
非电起爆系统的应用：瑞典1970年代发明；我国1979年开
始生产和应用。与电力起爆系统相比，可避免因杂电影响
要素。
水下工程爆破：主要应用于水库下岩塞爆破、挡水围堰拆
除爆破以及港湾、航道疏浚炸礁等。
爆破技术的精细化：爆炸合成纳米材料等。
9
在广西南宁市青云街旧城改造项
目爆破现场，一栋54米高办公大 楼伴着闷响声倒下，而且爆破形 成的烟雾也在几分钟内被水幕和 喷水覆盖。这标志着“广西第一 爆”爆破圆满成功。
梯恩梯，C6H2(NO2)3CH3,分子量227,爆热42.0KJ/mol
29
四：炸药的爆轰
1. 炸药的燃烧和爆轰（相互转化）
①缓慢分解：整个物质内部展开。 ②燃烧：在外界能量的激发下，在局部区域进行，且自动 传播。主要靠热传导传递参量和激发化学反应。 ③爆轰：在外界能量的激发下，在局部区域进行，且自动 传播。主要靠压缩冲击波作用传递参量和激发化学反应， 传播速度快，达2000-9000m/s。传播不受外界影响， 且爆轰产物的运动方向与反应区的传播方向相同。
锅炉爆炸、气球爆炸等
化学爆炸：产生爆炸物，如炸药爆炸、燃放鞭炮、煤气爆
炸、瓦斯爆炸等
核爆炸：裂变——原子弹、聚变——氢弹
23
一：炸药爆炸的基本特征（三要素）
反应的放热性：爆炸反应第一必要条件。先爆部分释放热量激
发下层，爆炸传播；系统释放热能，方能对外作功。
生成大量气态产物：1L炸药爆炸，产生1000L左右气态产物。 反应和传播的快速性：是爆炸反应区别于一般化学反应过程的
机械加工
爆炸焊接
爆炸复合 爆炸切割 爆炸加工 航空航天
星箭分离
发动机点火 救生逃逸
开挖地基
降落伞切割
2
爆破工程的技术创新性
毫秒爆破技术：国外，瑞典（1930年代用于抛掷爆破，
1940年代用于降低爆破地震效应）。国内，1950年代中期
。意义：使爆破进入全面可控阶段。
爆器材（导火索）和雷管的延期药
25
三：炸药的氧平衡
CWHXNYOZ C、H——可燃剂，O——氧化剂 爆炸产物：CO2、CO、 C、 NO2、NO、N2、H2O、H2、O2、CH4
炸药爆炸的基本反应： 2 H2 + O2 = 2 H2O +240.7kJ/mol
C + O2 = CO2 + 395 kJ/mol
28
2. 炸药的氧平衡分类
K＞0，正氧平衡炸药，（NO、NO2——吸热反应，有毒，
促使瓦斯爆炸） K＜0，负氧平衡炸药，（CO——有毒，C、H2——不能放 出最大热量） K＝0，零氧平衡炸药（放出最大热量）
3. 炸药的爆热
单 位 炸 药 在 定 容 条 件 下 爆 炸 时 放 出 的 热 量 ， KJ/mol ， KJ/kg
2.冲击波：在介质中以密度、压力质点运动速度突升的形式向前
传播的压缩波。
3.爆轰波：是在炸药中传播的、伴有炸药高速化学反应的冲击波。 4.爆速：爆轰波稳定传播的速度，是衡量炸药质量的重要指标。
30
5. 影响爆速的因素
①药卷直径： 临界直径dk——极限直径 dc 二号岩石铵梯炸药临界直径15mm ② 炸药密度：单质炸药↑—混合炸药（↑↓最佳密度） ③药卷外壳：硝酸铵ρ = 0.9~1.0g/cm3， 外壳临界直径100mm，而外壳为20mm钢管时为7mm。 ④ 炸药的粒度：越细，临界直径和极限直径减小，爆速提高。
北京：中国建筑工业出版社. 2005年1月. 定价：20.00元. p6～67
21
第三章 井巷爆破技术
1. 炸药的爆炸理论、常用的工业炸药和起爆器材。
2. 井巷爆破破岩的基本原理和技术。 3. 重点是工业炸药和起爆器材、井巷爆破和安全技术。
第一节 炸药爆炸理论
爆炸的分类
物理爆炸：仅有温度、压力和体积变化，如地震、闪电、
工程爆破技术已取得的成就---凿岩设备的发展
露天矿山：从过去的冲击钻、潜孔钻发展到如今的大孔径牙
轮钻机，凿岩爆破效率和延米爆破量有了巨大提高。
微机控制牙轮钻机：为寻找最优的控制参数提供了保障。
现场装药车间：使炸药制造、运输与装药成为一体，既保障
炸药安全性和有效性，亦提高生产效率和降低劳动强度。
美国世界贸易中心位于纽约的金融中心曼哈顿区，是美国乃至全球金融
中枢。其主体建筑是两座并立的110层的姐妹楼，高411.48米，与自 由女神遥遥相对，并称纽约的标志。主体姐妹楼都是方柱形，外观完全 一样。大厦每边宽63.5米。每座楼的建筑面积约40余万平米。
整个世贸中心可容5万人在内工作。大
造成早爆；可实现等间隔或可调间隔毫秒起爆，起爆段数 和炮孔数不受雷管数限制，大规模、大量炮孔一次起爆难 题得以解决。
含水炸药的应用：美国1960年代末发明；我国1980年代开
始跟踪开发。与铵梯炸药相比，可提高体积威力，抗水， 有毒气体少，可以制成三级以上煤矿许用炸药等。
4
工程爆破技术已取得的成就---爆破理论的发展