(完整版)第六章爆破基础知识
爆破基础知识1
1 爆炸和炸药的基本知识1．基本概念1． 1 爆炸及其分类何谓爆炸：爆炸是某一物质系统瞬间释放出巨大能量的物理和化学变化的过程,在这个过程中产生大量的高压、高温气体,伴随有冲击波、热、光‘声、电磁等效应.爆炸分类:（1）物理爆炸：系统物质形态发生变化而物质组成和性质不发生变化的爆炸现象，如锅炉爆炸等（2）化学爆炸:系统物质形态、物质组成和性质都发生变化的爆炸现象，如炸药爆炸，这是本章的重点.(3）核爆炸:原子弹、氢弹，都是利用化学元素U235的裂变和氘、氚、锂等聚变发生的爆炸现象1．2 产生化学爆炸的条件:（1）变化过程必须是放热反应,这是发生爆炸的首要条件,但不是说放热反应就能发生爆炸.ZnC2O4=Zn+2CO2—205。
4kj (吸热反应,不能发生爆炸）CuC2O4=Cu+2CO2+23.86kj (小量的热，不足以发生爆炸)AgC2O4=2Ag+2CO2+55。
2kj (放出大量的热,有产生爆炸的条件）(2)变化过程必须是高速的，也就是要求释放能量快,即单位时间内传播的能量大，这是发生爆炸的重要条件.如煤的放热反应,每kg释放能量为8960kj，而TNT炸药的爆炸反应，每kg释放能量4187k，而1kg煤的放热反应时间需要半小时，TNT炸药的爆炸反应只需要10—6秒。
因此，虽然发热量煤是TNT的两倍，但单位时间内放出的能量TNT却是煤的几千万倍。
（3）变化过程必须释放出大量的气体,这是发生爆炸的必要条件。
如铝热剂反应:2Al+Fe2O3=AlO3+2Fe+8290kj这是高放热反应，但没有气体发生，也不是爆炸反应。
以上三个是主要条件，缺一不可，否则就不能发生爆炸反应. 1．3 炸药及其分类1．3．1按炸药组成分类:（1）单质炸药:由C、H、O、N四大元素组成的单一结构的化学物质。
如TNT、黑索金等（2）混合炸药:由二种以上成分结构组成的机械混合物。
如硝铵炸药、铵油炸药等.1．3．2 按用途分类:（1）起爆药：敏感度很高的炸药，如雷汞、迭氮化铅等。
爆破基础知识
爆破基础知识第一节爆破基本理论目前，利用爆破方法来采掘煤炭、破碎岩石仍然是煤矿生产的主要手段。
由于爆破材料是爆炸危险品，若管理和使用不当，容易发生爆炸事故。
据不完全统计，全国煤矿发生的重大瓦斯、煤尘爆炸事故中，由于爆破方面的原因引起的占37% .居第一位;由于炮眼布置不合理、装药量过大原因引起的冒顶事故占顶板事故的30%以上;由于爆破作业操作不慎或违反《规程》规定，造成雷管、炸药爆炸或放炮崩人等事故时有发生。
因此，提高爆破材料使用和管理人员的安全思想素质，加强爆破材料和爆破作业的安全管理，提高放炮事故分析与预防的能力，减少事故的发生，对煤矿安全生产具有十分重要的意义。
一、爆破材料安全管理为了确保安全，爆破材料管理人员要特别注意爆破材料的贮存、运输和保管工作，防止爆破材料变质、自爆或被盗窃而导致事故，并且为爆破材料的收发工作创造便利和安全条件。
(一)爆破材料的贮存爆破材料要贮存在爆破材料库内，爆破材料库分为矿区总库、地面分库和井下爆破材料库。
爆破材料库的修建要保证本身及周围建筑物的安全，并且要遵守国家颁布的有关安全的各项规定。
地面爆破材料库的建筑结构和安全设施可参考国家标准GB]-89-85 «民用爆破器材工厂安全设计规范》中的有关规定，井下爆破材料库的布置必须符合《规程》的规定。
矿区总库的总容量z炸药不得超过由该库所供应的矿井2个月的计划需要量;雷管的总容量不得超过6个月的计划需要量。
地面分库的总容量:炸药不得超过75t;雷管不得超过75万发;各种爆破材料的数量，还不得超过由该库所供应的矿井3个月的计划需要量。
井下爆破材料库的最大贮存量，不得超过该矿井3d的炸药需要量和10d的电雷管需要量。
井下爆破材料库还应满足以下安全管理的要求:（1)硐室式爆破材料库中，每个硐室贮存炸药量不得超过2t，电雷管不得超过10d的需要量，)硐室距行人巷道的直线距离不得小于25m。
(2)壁槽式爆破材料库，每个壁槽贮存炸药量不得超过400kg，电雷管不得超过2d的需要量，壁槽距行人巷道的直线距离不得小于20m。
深孔爆破
斜孔简单
裂缝，台阶稳固性比
⑶钻孔速度比较快
较差
第六章 深孔爆破
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第一节 深孔爆破基本概念
6
钻孔形式
优点
⑴抵抗线比较小且均匀，爆破破碎 的岩石不易产生大块和残根
倾斜 钻孔
⑵易于控制爆堆的高度和宽度，有 利于提高采装效率
⑶易于保持台阶坡面角和坡面的平 整，减少凸悬部分和裂缝
⑷钻孔设备与台阶坡顶线之间的距 离较大，人员与设备比较安全
第六章 深孔爆破
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第二节 设计计算
14
二、台阶高度的确定（续）
坡面角的确定：
α最好在60°~75°。若岩石坚硬，采取单排或多排 分段起爆时，坡角可大点。反之，则小一些。α太大 (>75)或上部岩石坚硬，容易出现大块；太小或下部 岩石坚硬，易留根坎。
第六章 深孔爆破
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第二节 设计计算
装药密度， kg/dm3
装药长度系数：与H有关
W1 d
7.85 L
mqH
炮孔密集系数，与H及岩 石硬度有关。
第六章 深孔爆破
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第二节 设计计算
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三、底盘抵抗线的确定（续）
3、按台阶高度确定：
W1 (0.6 ~ 0.9)H
岩石硬系数取小值，反之取大值。
※若按高度确定底盘抵抗线，在上述公式中，何时系数 取小值？何时系数取大值？
第六章 深孔爆破
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第二节 设计计算
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二、台阶高度的确定（续）
H不宜过高。采矿取10~15米，铁路施工一般取8~12米。 H还与钻孔孔径有密切联系。H过小，爆落方量小，钻 孔成本高；H过大，不仅钻孔困难，且爆破后堆积过高， 对挖掘机安全作业不利。
深孔爆破
Δ—装药密度，kg/dm3；
τ—装药长度系数，
q-单位耗药量，kg/m3； m-炮孔密集系数，一般m＝0.8～1.2 （当岩石坚固系数f高，要求爆下的块度小，台 阶高度愈小时，可取较小m值，反之可取较 大m值）。 L-钻孔深度，m。
3、按台阶高度确定： 岩石坚硬，系数取小值，反之，系数取大值。
W1 (0.6 ~ 0.9)H
若岩石坚硬，采取单排爆破或多排分段起爆时，坡 面角可大一些。如果岩石松软，多炮孔同时起爆， 坡面角宜缓一些，坡面角太大（α＞75•°）或上部 岩石坚硬，爆破后容易出现大块；坡面角太小或下 部岩石坚硬，易留根坎。
目前，随着钻机等施工机械的发展，国内外已有向 高台阶发展的趋势。
三、底盘抵抗线的确定 底盘抵抗线是指由第一排装药孔中心到台阶坡脚的 最短距离。 在露天深孔爆破中，为避免残留根底和克服底盘的 最大阻力，一般采用底盘抵抗线代替最小抵抗线， 底盘抵抗线是影响深孔爆破效果的重要参数。
地
面 线
预 裂 孔
上 层
边
坡
下
层
图6-6 横向台阶单线深拉槽路堑开挖
二、钻孔形式
钻孔一般分为垂直钻孔和倾斜钻孔两种形式,如图 所示。垂直钻孔和倾斜钻孔的优缺点比较。从表中 可以看出，倾斜钻孔在爆破效果方面较垂直钻孔有 较多的优点，但在钻凿过程中的操作比较复杂，在 相同台阶高度情况下倾斜钻孔比垂直钻孔要长，而 且装药时易堵孔，给装药工作带来一定的困难。在 实际工程中，垂直钻孔的应用较倾斜钻孔要广泛得 多。
进行多排孔爆破时，第二排以后的超钻值还 需加大0.3～0.5m。
六、单孔装药量 在深孔爆破中，单位耗药量q值一般根据岩 石的坚固性、炸药种类、施工技术和自由面 数量等因素综合确定。在两个自由面的边界 条件下同时爆破，深孔装药时单位耗药量可 按6-3表选取。
六 爆破基础知识
影响炸药感度的主要因素如下： (a)炸药的化学结构 炸药分子结构结合得越脆弱，其感度越 高，反之就越低。混合炸药的感度取决于炸药中结构最脆弱的 组分的感度。 (b)炸药的物理性质 (1)炸药的相态。熔融状态的炸药比同类炸药固体状态时的感度 高，这是因为炸药从固相转变为液相时要吸收熔化潜热，内能 较高。此外，在液态时具有较高的蒸气压，所以很小的外能即 可激发炸药爆炸。 (2)炸药的粒度。炸药为猛炸药时，颗粒越细，感度越高，这是 因为炸药颗粒表面积越大，接收的冲击波能量越多，容易产生 更多的热点而易于起爆。然而对于起爆药，则晶粒越大，感度 反而越高，因为较大的晶粒之间空隙也较大，有利于形成热点 。
(3)装药密度。粉状炸药的装药密度超过一定值后，随着 密度的增大，炸药的感度下降。因为密度增大时，孔隙度 减小，不利于吸收热量。 (4)微小气泡。炸药中含有的微小气泡在爆炸能作用下发 生绝热压缩，是形成热点的重要原因之一。微小气泡的存 在可提高炸药的感度。 (5)掺合物。炸药中掺入一定量的掺合物可使炸药的感度 发生显著变化。高熔点、高硬度、导热性差的掺合物，如 石英砂、玻璃碎屑等、能使炸药的撞击、摩擦感度提高。 而石蜡、石墨等软质掺合物，能在炸药颗粒表面构成包覆 薄层，而减弱药层或颗粒间的摩擦作用而使炸药的感度降 低。
（三）炸药爆炸的稳定性传播 一个药包(卷)爆炸后，引起与它不相接触的邻近药包(卷 )爆炸的现象，称为殉爆。殉爆在一定程度上反映了炸 药对爆轰波的敏感度。首先爆炸的一定量炸药称为主动 装药，被诱导爆炸的一定量炸药称为被动装药。主动装 药能诱导被动装药爆炸的距离称为殉爆距离。殉爆距离 决定于主动装药的炸药性质和药量，被动装药对冲击波 的感度，以及装药间的介质性质。 药卷间的殉爆距离一般可通过试验来确定。试验时，将 同一种炸药的两个药卷沿轴线隔一定距离平放在坚实的 沙土地上，其中一个药卷装有雷管作为主动装药，另一 个药卷作为被动装药，然后引爆。根据形成的炸坑以及 有无残留的炸药和药卷外壳来判断殉爆情况，通过一系 列试验，找出相临药卷能够殉爆的最大距离。
爆破安全基础知识
培训爆破人员： 对爆破人员进行
5 培训，包括爆破 原理、操作规程、 安全措施等
准备应急预案：
6 制定应急预案， 包括发生意外情 况的处理措施等
爆破过程中的注意事项
严格遵守爆破安全操作规程， 确保爆破作业安全
爆破过程中，保持安全距离， 防止飞石伤人
爆破前，对爆破区域进行清理， 确保无无关人员、设备和物品
爆破的安全要求
爆破作业必须遵 守国家法律法规， 取得相关许可
爆破作业现场必 须设置安全警戒 线，确保无关人 员远离爆破区域
爆破作业结束后， 必须进行安全检 查，确保现场无 安全隐患
01
03
05
02
04
爆破作业人员必 须经过专业培训， 取得爆破作业资 格证书
爆破作业必须按 照设计进行，不 得擅自更改爆破 方案
爆破安全事故的预防措施
01
严格遵守爆破安全规程，确保爆破作业的规范性和安全性
02
定期对爆破器材进行检查和维护，确保器材的安全性和可靠性
03
加强爆破作业人员的培训和考核，提高作业人员的安全意识和技能水平
04
制定应急预案，确保在发生安全事故时能够及时有效地进行处置和救援
谢谢
汇报人名字
02
爆破操作不规 范：爆破操作 人员未按照规 定进行操作， 可能导致爆破 事故的发生。
03
爆破器材质量 问题：爆破器 材质量问题可 能导致爆破效 果不佳，甚至 引发安全事故。
04
环境因素影响： 爆破环境因素 如地质条件、 气候条件等可 能导致爆破事 故的发生。
05
监管不力： 爆破工程监 管不力可能 导致爆破安 全事故的发 生。
02
爆破器材失效：爆破器材质量不合格 或操作不当导致失效
爆破安全技术—爆破基础知识(正式版)
文件编号：TP-AR-L5535In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________爆破安全技术—爆破基础知识(正式版)爆破安全技术—爆破基础知识(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
爆破工作是矿山生产工艺流程中的一道主要工序。
它是为随后的采、装、运工作创造条件。
爆破工作直接接触炸药、各种起爆器材等易燃易爆物品。
不安全因素极多，时刻威胁着作业人员、采矿设备和邻近居民的人身安全。
因此，矿山企业负责人必须加强对爆破工作的安全管理，避免或减少爆破事故的发生。
一、炸药爆炸特征炸药是在一定条件下能发生化学爆炸的物质。
它在外界作用下能够发生高速的放热反应，同时形成强烈压缩状态的高压气体并迅速膨胀对周围介质做机械功。
在工程爆破实践中，我们看到炸药爆炸时，瞬间产生火花，出现烟雾，发出巨响，形成“爆风”，把各种材料炸坏，当爆破设计不合理或误操作时，就可能引起事故。
1．炸药的主要特征(1)炸药是能发生自身燃烧和爆炸反应的物质。
不论单质炸药还是混合炸药，本身都含有可燃元素碳(C)、氢(H)和助燃元素氧(O)。
一旦发生爆炸，原来的分子结构就破坏了，氧元素就与碳、氢等元素化合，生成气体。
第6章 硐室爆破
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§ 6.1 硐室爆破的特点及分类
三,硐室爆破的类型 (一) 按爆破目的分类 1.松动爆破 在一定范围内松动和破碎岩石,不产生抛掷的爆破叫松动爆破. 其作用特征是:漏斗体内岩石充分破碎,疏松膨胀,可用机械或 人工挖运;炸药单耗较小,能有效保护边坡,控制爆破堆积范围,很 少出现抛掷和爆破飞石,是复杂环境下土石方开挖的主要爆破方法. 利用重力作用的崩塌爆破也属于松动爆破.
§ 6.2 硐室爆破方案设计
一,设计原则
1.根据上级机关批准的任务书和必要的基础资料进行. 根据上级机关批准的任务书和必要的基础资料进行. 根据工程要求及爆区地形地质条件, 2.根据工程要求及爆区地形地质条件,在保证爆破效 果的前提下,尽可能做到投资省,进度快,成本低, 果的前提下,尽可能做到投资省,进度快,成本低, 合理确定爆破方案. 合理确定爆破方案. 保证爆破方量和破碎质量,底板平整, 3.保证爆破方量和破碎质量,底板平整,周边不留岩 爆堆符合要求,以利于铲装运输;力求不超爆, 坎,爆堆符合要求,以利于铲装运输;力求不超爆, 不欠挖,边坡不受破坏. 不欠挖,边坡不受破坏. 提出可靠的安全措施, 4.提出可靠的安全措施,确保施工安全和爆区周围建 筑物和设备等不受损害. (构)筑物和设备等不受损害. 5.大型或特殊爆破的技术方案和主要参数应通过试验 确定. 确定.
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§ 6.2 硐室爆破方案设计
(1)方案设计 在论证采用硐室爆破的技术可行性,经济合理性及安全可靠性 的基础上,确定爆破方量,拟订爆破方案,选择爆破参数,提出技 术经济指标,选择药包形式和位置. (2)施工设计 根据已批准的方案设计及审批意见,完善爆破方案,调整爆破 参数,准确地确定药包位置,绘制掘进,装药,堵塞,起爆网路等 施工图,计算各项工程量,进行安全验算,制订安全措施.
爆破安全基础知识
雷管：用于引爆炸药或起爆雷 管，是爆破作业中最常用的起
爆器材。
炸药包：由炸药、引信和包装 组成，用于爆破岩石或建筑物
等目标。
爆破作业前的准备
了解作业环境：确保对爆破区域的环境进行详细了解，包括地形、地质、气象等因素。
制定爆破方案：根据实际情况制定合理的爆破方案，包括爆破方污染：爆破过 程中产生的粉尘和 有害气体对空气造 成污染
噪声污染：爆破产 生的巨大声响对周 边居民和动物造成 噪声污染
水体污染：爆破过 程中产生的废水对 周边水体造成污染
土壤污染：爆破过 程中产生的有害物 质对周边土壤造成 污染
爆破噪声与振动
爆破噪声的产生：炸药爆炸时产生的声波 爆破噪声的传播：通过空气、水等介质传播 爆破噪声的危害：影响周边居民生活、造成听力损伤等 爆破振动的产生：炸药爆炸时产生的冲击波
汇报人：
目录
CONTENTS
01. 爆 破 基 本 概 念 02. 爆 破 器 材 03. 爆 破 作 业 安 全 04. 爆 破 环 境 影 响 05. 爆 破 事 故 预 防 与 处 理
爆破的定义
爆破是一种利用炸药的爆炸能量对 介质进行破坏或达到预定目的的工 程技术。
爆破作业涉及到炸药、雷管等危险 品，需要专业人员进行操作和管理。
污染：爆破残留物和废水可 能对水域造成污染
爆破事故原因分析
操作失误：爆破作 业人员技能不足或 疏忽导致的事故
设备故障：爆破器 材、工具或设备出 现故障或缺陷
环境因素：地质条 件、气象条件等环 境因素对爆破作业 的影响
管理不善：爆破作 业管理不严格，安 全制度不健全
爆破事故预防措施
严格遵守爆破安全规程，确保操作规范。 对爆破器材进行严格检查，确保其质量和安全性。 采取多种安全措施，如设置警戒线、安排专人监管等，确保人员安全。 及时处理发现的安全隐患，防止事故发生。
工程爆破基础知识
爆破理论基础知识第一节 爆破的概念与分类一、爆破的概念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。
二、爆破的常用术语 1. 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。
(1)压缩圈图1-1中R 1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R 1这个球形地带叫做压缩圈或破碎圈。
(2)抛掷圈围绕在压缩圈范围以外至R 2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。
(3)松动圈松动圈又称破坏圈。
在抛掷圈以外至R 3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。
(4)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R 4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。
2、爆破漏斗图1－1 爆破影响范围示意图在有限介质中爆破，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。
第六章岩石爆破理论第一节爆炸应力波共32页
第一节 岩石中的爆炸应力波
（3）这里需要说明的几点 ①纵波是爆破破坏岩石的主要原因。 ②同一个波，按不同的分类，有不同的名称。 ③在爆破近区（强冲击波区）由于压力极高，岩石产生塑性流动，
近似于流体，没有剪应力——无剪切波（横波）。 ④冲击波或压缩波中有负值部分，表明应力为拉应力，称为拉伸
相，一般不称为拉伸波，因为就整个波而言，主要是压而不 是拉。 ⑤如果传播的应力改变在弹性极限内，称为弹性波。
②K=0，ρ2cp2=0 σr=-σi，σt=0，有反射应力，而没有透射应力（有反射波，没有透射波，
反射波为拉伸波；
Er= Ei，Et=0能量全反射，没有透射能量 • 假设有两种介质一边是岩石，一边是空气，那么这个岩石所面临 的是空气，这个岩石表面称作临空面，又叫自由面。 • 如果波在岩石中向自由面入射，显然ρ1cp1>>ρ2cp2
第一节 岩石中的爆炸应力波
4．应力波的传播
①假设，当我们所研究的某点距爆源很远时，波阵面是平面 ②假设质点只沿x轴方向发生位移，则由波动方程
2u c2 2u
t 2
x2
cpvp
csvs
式中：σ，τ ——介质中某点的正应力和剪应力 ρ——介质的密度， cp，cs——在介质中传播的纵波、横波波速
vp，vs——纵波横波介质质点的运动速度。
第一节岩石中的爆炸应力波小结第一节岩石中的爆炸应力波应用举例自由面的作用爆炸应力波自由面反射成拉伸波反射拉伸波在岩石中产生拉应力第一节岩石中的爆炸应力波求孔壁上的最大压力压力峰值令炸药的波阻抗为解释节理裂隙对爆破的影响节理裂隙的存在相当于应力波从岩石空气软岩岩石在此过程中消耗了大部分能量从而使应力波衰减加快使后面的岩石不容易破坏第一节岩石中的爆炸应力波6
爆破工程第六章预裂爆破技术
爆破工程第六章预裂爆破技术
四、预裂爆破的质量标准
• ①预裂缝必须贯通。宽度大于5～l0mm • ②预裂面应保持平整。周边轮廓成型规整，基
本符合设计要求，没有欠挖量，平均线性超挖量 应小于50~100mm，相邻预裂孔间壁面的不平整度 小 于 正 负 150~200mm ， 水 工 建 筑 的 精 度 要 求 小 于 150mm，铁路交通隧道挖掘中相邻预裂孔间壁面的 不平整度小于150爆m破m工。程第六章预裂爆破技术
• 有时由于平台宽度的限制，需将预裂孔 布置成垂直孔
爆破工程第六章预裂爆破技术
• 7.装药结构 预裂爆破要求炸药均匀分布在 炮孔内，故采用不耦合装药。由于炮孔底部夹 制性较大，不易造成所要求的预裂缝，故通常 需要将孔底一段线装药密度加大。
• 一般底部装药量可增加2～3倍。
爆破工程第六章预裂爆破技术
LsH in h0
h0——超深值，m； α——台阶坡面角。
一般预裂孔的超深应大于主爆炮孔底部的垂直向破裂半径， 根据经验则有
h0＞（10~20）d爆破工程第六章预裂爆破技术
（二）装药参数
• 1、不耦合系数 • K控制在2~5以内，以2~3为宜。 • 2、线装药密度 • （1）保证不损坏孔壁的线装药密度 • （2）保证形成贯通邻孔预裂缝的线装药密度 • （3）用于明挖预裂爆破的线装药密度
爆破工程第六章预裂爆破技术
• 预裂炮孔直径还对壁面上留下预裂孔痕 率有影响，而孔痕率的多少是反映预裂 爆破效果的一个重要指标。
• 一般孔径愈小，则孔痕率愈高。
爆破工程第六章预裂爆破技术
• 国外及水工建筑中一般采用53～110mm的孔径， 在矿山采用生产钻机来钻预裂孔，其直径有 150mm、170mm、200mm，也能获得满意的效果。 冶金矿山采用φ170～250mm炮眼直径预裂爆破， 也是可行的。
爆破基础知识1
1 爆炸和炸药的基本知识1．基本概念1． 1 爆炸及其分类何谓爆炸：爆炸是某一物质系统瞬间释放出巨大能量的物理和化学变化的过程，在这个过程中产生大量的高压、高温气体，伴随有冲击波、热、光‘声、电磁等效应。
爆炸分类：（1）物理爆炸：系统物质形态发生变化而物质组成和性质不发生变化的爆炸现象，如锅炉爆炸等（2）化学爆炸：系统物质形态、物质组成和性质都发生变化的爆炸现象，如炸药爆炸，这是本章的重点。
（3）核爆炸：原子弹、氢弹，都是利用化学元素U235的裂变和氘、氚、锂等聚变发生的爆炸现象1．2 产生化学爆炸的条件：（1）变化过程必须是放热反应，这是发生爆炸的首要条件，但不是说放热反应就能发生爆炸。
ZnC2O4=Zn+2CO2—205.4kj (吸热反应,不能发生爆炸)CuC2O4=Cu+2CO2+23.86kj (小量的热,不足以发生爆炸)AgC2O4=2Ag+2CO2+55.2kj (放出大量的热,有产生爆炸的条件)(2)变化过程必须是高速的,也就是要求释放能量快,即单位时间内传播的能量大，这是发生爆炸的重要条件。
如煤的放热反应，每kg释放能量为8960kj，而TNT炸药的爆炸反应，每kg释放能量4187k，而1kg煤的放热反应时间需要半小时，TNT炸药的爆炸反应只需要10-6秒。
因此，虽然发热量煤是TNT的两倍，但单位时间内放出的能量TNT却是煤的几千万倍。
（3）变化过程必须释放出大量的气体，这是发生爆炸的必要条件。
如铝热剂反应：2Al+Fe2O3=AlO3+2Fe+8290kj这是高放热反应，但没有气体发生，也不是爆炸反应。
以上三个是主要条件，缺一不可，否则就不能发生爆炸反应。
1．3 炸药及其分类1．3．1按炸药组成分类：（1）单质炸药：由C、H、O、N四大元素组成的单一结构的化学物质。
如TNT、黑索金等（2）混合炸药：由二种以上成分结构组成的机械混合物。
如硝铵炸药、铵油炸药等。
1．3．2 按用途分类：（1）起爆药：敏感度很高的炸药，如雷汞、迭氮化铅等。
爆破工程基础知识
为了防止在爆破工程中发生意外事故，造成人员伤亡、设 备损害和财产损失以及环境危害，在爆破工程中经常采取的 用于消除引起事故原因的各种安全措施称为爆破安全技术。
产生的激发中心，根据条件可能发展成为爆炸，也可能熄 灭。激起爆炸的条件是：在炸药的动力化学特征中，其燃 烧速度与压力的关系具有特殊的意义。燃速与压力的依赖 关系越密切，炸药就越容易由燃烧转为爆轰。炸药燃烧时 生成的气体愈多并且不易排出，燃烧中心压力的增长就愈 快，燃烧转为爆轰的危险性就增大。气体量的多少主要与 燃烧速度和炸药的性质有关。气体散逸的快慢主要由药柱 的透气性、结构和密实程度确定。
（2）按一次事故造成的经济损失额分类： ① 一般损失事故：指经济损失小于1万元的事故； ② 较大损失事故：指经济损失大于1万元（含1万 元）小于10万元的事故； ③ 重大损失事故：指经济损失大于10万元（含10万 元）小于100万元的事故； ④ 特大损失事故：指经济损失大于100万元（含100 万元）的事故。
试验证明：对于硝化甘油、叠氮化铅、叠氮化钙等高感 度炸药，如果在试验之前传递冲击的撞针不是在炸药 表面，而是在炸药表面的某一高度上，当撞针向下运 动时，它可能局部接触空气，使这些感度炸药的爆炸 几率提高。像特屈儿、特屈儿和梯恩梯的混合炸药等 不大敏感的炸药，其爆炸几率的提高不明显。
由此可见，对于上述感度较低的炸药包括工业炸药， 爆炸激发机理是由于炸药流动时局部温度升高而形成 爆炸的。
② 有下列条件之一者，属B级： 环境复杂；
爆破基础知识
第六章 爆破基础知识第一节 爆破原理一、 炸药及爆炸的一般特征1、炸药及其主要特征 炸药是在外界能量作用下，自身进行高速的化学反应， 同时产生大量的高温高压气体和热量。
2、炸药爆炸及其三要素（1）反应过程中能放出大量的热。
放出大量的热是化 学爆炸进行所必须具备的首要条件。
（2）炸药反应速度快。
反应速度快是是形成爆炸的必 须条件。
（ 3）能生成大量的气体立物。
总之，炸药爆炸必须同时具备三个要素，三者又是相互 相系的。
所以，高温、高压高速是炸药爆炸的重要特点 二、 炸药爆轰理论基础知识（一） 炸药的起爆和感度1、 炸药的起爆 炸药在未受外界能量作用时，处于相对稳定状态。
2、 炸药的感度第二部分 安全技术基础知识炸药材料在在外界能量作用下，引起炸药爆炸的难易程度称为感应度。
（二）炸药的殉爆炸药（主爆药）爆轰时引起与相隔一定距离的另一炸药受爆药）爆轰的现象称为殉爆。
（三）炸药爆炸的稳定性传播（四）炸药的氧平衡三、炸药爆炸的主要性能参数主要有以下 5 种参数1、爆力2、猛度3、含水率4、密度5、炸药爆炸的热力学参数四、爆破的内部作用和外部作用（一）自由面和最小抵抗线（1）自由面的概念。
自由面是指某种介质与空气接触的界面。
爆破时，位于药包附近被爆破的岩（煤）体与空气接触的界面叫爆破自由面。
（2）最小抵抗线的概念（3）自由面的作用。
（4）《煤矿安全规程》对最小抵抗线的规定（二） 爆破的内部作用和外部作用1、 爆破的内部作用和外部作用表现形式装药爆破时， 其爆破作用的表现形式与埋置药量和深度有 关。
2、爆破内部作用的形成 3、 爆破漏斗的要素及形式第二节 矿用炸药一、 矿用炸药的种类1、 按不主要组成成分分类按主要组成成分将矿用炸药分为硝酸铵类炸药、 含水类炸 药和硝化甘油类炸药三大类。
2、 按应用范围和使用条件分类 按炸药是否允许在井下的瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工 作面使用，可分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药两类。
爆破第六章
本章内容： 本章内容： 6.1 塑料导爆管 6.2 导爆管雷管 6.3 导爆管连接元件 6.4 导爆管激发元件 6.5 导爆管起爆法网路连接方法 6.6 导爆管毫秒爆破网路
2011-12-24
《爆破工程与安全技术》 爆破工程与安全技术》
6.1 塑料导爆管
塑料导爆管的结构 导爆管传爆原理 塑料导爆管的性能
6.3 导爆管连接元件
• 连通器
连通器是一种不带传爆雷管的， 连通器是一种不带传爆雷管的，直接把主 是一种不带传爆雷管的 爆导爆管和被爆导爆管连通导爆的装置。 爆导爆管和被爆导爆管连通导爆的装置。 连通器一般采用高压聚乙烯压铸而成， 连通器一般采用高压聚乙烯压铸而成，结 构有正向分流式 单向反射式两类 正向分流式和 两类。 构有正向分流式和单向反射式两类。 正向分流连通器又分为分岔式和集束式两种； 正向分流连通器又分为分岔式和集束式两种； 又分为分岔式 两种 1、分岔式有三通和四通两种； 、分岔式有三通和四通两种； 2、集束式有三通、四通和五通三种。 、集束式有三通、四通和五通三种。 正向分流连通器正向分流连通器分岔式连通器
冲击波 冲击波 塑 塑 塑 塑 料 料 料 导 导 导 导 爆 爆 爆 爆 管 管 管 管
1、导爆管传爆过程是冲击波伴随着少量炸药产生爆轰的传播，并 、导爆管传爆过程是冲击波伴随着少量炸药产生爆轰的传播 冲击波伴随着少量炸药产生爆轰的传播， 不是炸药的爆轰过程。 不是炸药的爆轰过程。 2、导爆管中激发的冲击波以（1950 ± 50）m/s的速度稳定传播。 、导爆管中激发的冲击波以（ 的速度稳定传播。 ） 的速度稳定传播 3、冲击波传过后，管壁完整无损，对管线通过的地段毫无影响， 、冲击波传过后，管壁完整无损，对管线通过的地段毫无影响， 但药量少，爆轰波能量不大，不能直接起爆工业炸药， 但药量少，爆轰波能量不大，不能直接起爆工业炸药，只能起 爆火雷管或非电延期雷管。 爆火雷管或非电延期雷管。
爆破安全基础知识
爆破安全基础知识课题：爆破器材教学目的：1、使新工人了解掌握爆破器材；2、使新工人掌握煤矿炸药的正确使用。
教学重点：使新工人了解爆破器材并掌握煤矿炸药的正确使用。
教学难点：使新工人掌握煤矿炸药的正确使用教学过程：我国煤炭生产还虽然机械化程度有了很大的提高，但由于地质条件等限制，煤矿生产还离不了炸药爆破。
因此，要从事煤矿井下生产，必须了解和学习有关炸药和爆破的知识。
一、爆破器材煤矿井下生产所用的爆破器材主要包括矿用炸药、雷管、发爆器等。
（一）矿用炸药把适合于矿山工程使用的炸药叫矿用炸药。
1、炸药的概念能进行化学爆破的物质叫炸药。
炸药爆炸具有三个基本要素：（1）爆破反应速度快，约为1500～8500m/s,铵梯炸药爆炸反应时间仅为十万分之三秒。
（2）爆炸反应过程中能发出大量热，一般工业炸药为262.6×104～627×104J/kg，铵梯爆炸的热量约为420×104J/kg。
（3）爆炸反应能生产大量气体，约为700～1000L/kg，铵梯炸药为850～920L/kg。
2、常用的几种矿用炸药（1）铵梯炸药它是由硝酸铵、梯恩梯、木粉、沥青和石蜡、食盐等材料配制成的混合炸药。
分为石铵梯号炸药和煤矿铵梯炸药两类。
岩石铵梯炸药有1号、2号、2号抗水、3号抗水和4号抗水型五个品种。
这类炸药贮存保证期为六个月，只用于无瓦斯的岩层中爆破。
煤矿铵梯炸药有2号、2号抗水型，为一级安全；3号、3号抗水型，为二级安全。
贮存保证期为四个月。
铵梯炸药保存过期的、硬化揉不松的、水分超过0.5%的都禁止使用。
（2）水胶炸药和乳化炸药它们同属含水炸药，因其成分中含有水而得名。
这类炸药有明显优点：威力大，密度高，抗水性强，爆炸后烟中有毒有害气体少，爆轰感度高，传爆性能稳定，加工易，成本低，制造、运输、贮存和使用安全。
因此这种炸药成为煤矿大力推广使用的炸药品种。
它也是由多种成分的混合炸药。
其品种有一、二、三级煤矿水胶炸药和二、三、四级煤矿乳化炸药。
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第六章爆破基础知识第一节爆破原理一、炸药及爆炸的一般特征1、炸药及其主要特征炸药是在外界能量作用下，自身进行高速的化学反应，同时产生大量的高温高压气体和热量。
炸药的主要特征是：（1）具有相对稳定性和化学爆炸性。
（2）在微小的体积中蕴藏有大量能量。
（3）能够依靠自身的氧化实现爆炸反应。
2、炸药爆炸及其三要素（1）反应过程中能放出大量的热。
放出大量的热是化学爆炸进行所必须具备的首要条件。
（2）炸药反应速度快。
反应速度快是是形成爆炸的必须条件，也是爆炸反应的特点之一。
（3）能生成大量的气体立物。
炸药爆炸后生成大量的气体，如二氧化碳、氧气和水蒸气，还产生一些有毒气体如一氧化碳和氮的氧化物。
这些气体在膨胀过程中，能对周围介质发生破坏，把炸药的能量转换为机械能。
总之，炸药爆炸必须同时具备三个要素，三者又是相互相系的。
所以，高温、高压高速是炸药爆炸的重要特点。
二、炸药爆轰理论基础知识（一）炸药的起爆和感度1、炸药的起爆炸药在未受外界能量作用时，处于相对稳定状态。
利用炸药进行爆破作业时，必须由外界给予足够的能量，使炸药的局部活化，失去平衡，发生爆炸反应，使炸药局部失去相对稳定状态到开始发生爆炸反应的过程称为起爆。
井下爆破工程常用的起爆能有爆炸能和热能。
2、炸药的感度炸药材料在在外界能量作用下，引起炸药爆炸的难易程度称为感应度。
炸药的感应的必须适中，以6号和8号雷管能够起爆为宜。
（二）炸药的殉爆炸药（主爆药）爆轰时引起与相隔一定距离的另一炸药（受爆药）爆轰的现象称为殉爆。
主爆药与受爆药之间发生殉爆的概率为100%的最大距离，称为殉爆距离。
对一定量的炸药来说，殉爆距离越大，表明爆感度越高。
产生殉爆现象的原因，主要是由于受爆药接受了主爆药卷的爆炸气流和冲击波形式传来的足够的激发能量。
（三）炸药爆炸的稳定性传播（1）传爆，炸药由起爆到爆炸结束的过程中，爆炸反应在炸药中自行传播的过程称为传爆。
（2）冲击波和爆轰波。
炸药起爆后，产生大量的热能和气体，形成了高温、高压、瞬间膨胀并高速运行的气浪，这种气浪具有极大的冲击作用，即冲击波。
在爆炸中传播的冲击波形成具有能量补充的特殊形式的冲击波，称为爆轰波。
炸药的爆炸式爆轰波传递能量的过程。
（3）爆速。
爆轰波在炸药中传播的速度称为爆速。
（4）炸药的聚能穴。
炸药和雷管的一端，都有一个窝心，称为炸药和雷管的聚能穴。
它的作用是把爆轰波沿轴线方向集中起来，形成聚能流，大大增强聚能穴端的局部破坏作用和传爆能力，这种作用称为聚能效应。
（四）炸药的氧平衡炸药中所含的氧量与可燃元素完全氧化所需氧量的关系.在井巷掘进爆破进程中，一般使用混合炸药，主要组成元素是碳、氢、氧、氮（某些炸药含有氯，硫，金属及其盐类），其中非爆炸性氧化剂分子或富有氧元素的炸药分子为氧化剂，而非爆炸性可燃剂分子或富有碳、氢元素的炸药分子为燃料，混合炸药爆炸的实质是氧化剂和燃料发生高速化学反应的过程。
炸药内含氧量与可燃元素充分氧化所需氧量之间的关系称为氧平衡关系。
如果所选炸药中的含氧量恰好能满足可燃元素充分氧化所需氧量（即零氧平衡），此时，氧和可燃元素可以得到充分利用，从理论上讲，炸药爆炸不会产生有毒气体。
如果所选炸药为负氧平衡炸药（炸药中含氧量不足），将会产生可燃性的一氧化碳有毒气体。
如果所选炸药为正氧平衡炸药（炸药中的含氧量超过可燃元素充分氧化所需的耗氧量），多余的氧在爆炸过程中（高温、高压）与氮发生化学反应，生成氮氧化物有毒气体。
炸药的氧平衡有以下三种情况：(1)零氧平衡：系指炸药中所含的氧刚够将可燃元素完全氧化；(2)正氧平衡：系指炸药中所含的氧将可燃元素完全氧化后还有剩余；(3)负氧平衡：系指炸药中所含的氧不足以将可燃元素完全氧化。
三、炸药爆炸的主要性能参数主要有以下5种参数1、爆力，又称炸药的做功能力，是指炸药爆炸后气体产物膨胀对周围介质做功（包括抛掷、破碎、压缩等）的能力，是衡量炸药爆炸特性的重要指标。
爆热越大、爆温越高、爆生气体体积越大，则炸药的爆力越大，即爆炸威力越大。
2、猛度，是指炸药爆炸最初冲量的猛烈程度（也称炸药的局部破碎作用），是炸药爆炸时对接触介质冲击粉碎的能力。
猛度越大，对周围介质的粉碎破坏程度越大。
猛度主要与炸药的爆速有关，爆速越大，猛度也越大。
3、含水率，是硝酸铵类炸药爆炸性能是否发生变化的内在根据，所以特别重要。
《煤系硫铁矿安全规程》规定，不得使用水分含量超过0.5%的铵梯炸药。
铵梯炸药质量标准规定的容许含水率不大于0.3%。
4、密度，炸药密度，或称假比重，是指单位体积（其中包括炸药颗粒间的空隙）的炸药质量，通常单位用g/cm³，炸药的密度对于炸药的爆炸性能影响很大。
对于单质炸药，爆速随密度的增大而增大；对于混合炸药，密度与爆速的关系比较复杂。
在一定范围内增大密度能提高立项爆速，但超过这个范围继续增大密度，就会导致爆速下降，最终导致熄爆。
5、炸药爆炸的热力学参数（1）爆热。
炸药在爆炸分解时释放出的热量称为爆热。
爆热等于炸药的反应热与爆炸产物生成热之差，其单位为千焦耳/千克（kJ／kg），工业炸药的爆炸一般在3300KJ/~5900kJ/kg之间，爆炸热可根据爆炸生成气体的种类和数量进行计算，也可用量热器直接测量。
爆热是炸药做功的能源，也是决定炸药爆速的重要因素之一，它与炸药的其他许多性能有首直接或间接的关系。
因此，提高爆热和炸药威力对于矿山爆破具有重要的实际意义。
爆热不仅决定于炸药的组成和配方，而且受到装药条件的影响，因此，即使是同一种炸药，装药条件不同，产生的爆热也不同。
（2）爆温炸药释放出的热量将爆轰产物加热到最高的温度称为爆温。
即爆炸热量尚未耗散、全部赋于存于爆炸产物时，爆炸产物所达到的最高温度。
常用工业火药、炸药的爆炸的烛温在2300~4300之间。
提高炸药的爆温可以增加炸药膨胀做功的能力。
提高爆温的途径是增加爆热和减少爆炸产物的热容。
但在有瓦斯矿井中使用煤矿许用炸药时，则要求降低炸药的爆温，而且要产格限制。
降低爆温与提高爆温的途径正好相反。
因此，在安全炸药中，为降低爆温，需要加人消焰剂。
常用的消焰剂是食盐（氯化钠）。
（3）爆压炸药在爆炸过程中，产物内的压力分布与温度一样，都是不均匀的，并随时间变化而变化。
当爆轰结束时，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压值称为爆压。
一般工业炸药的爆压在（0.22~2.33）×104MPa之间。
（4）爆容单位质量的炸药爆炸后生成的气体产物在标准状态下的体积称为爆容，单位是L/kg四、爆破的内部作用和外部作用（一）自由面和最小抵抗线（1）自由面的概念。
自由面是指某种介质与空气接触的界面。
爆破时，位于药包附近被爆破的岩（煤）体与空气接触的界面叫爆破自由面。
（2）最小抵抗线的概念。
从装药重心到自由面的最短距离称为最小抵抗线。
（3）自由面的作用。
具有自由面，是进行爆破工作的必要条件。
一般自由面越多，爆破效果越好，炸药爆炸能量的利用率高，炸药的消耗量越少。
（4）《煤矿安全规程》对最小抵抗线的规定。
《煤矿安全规程》规定，工作面有2个或2个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m；在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m；浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。
（二）爆破的内部作用和外部作用1、爆破的内部作用和外部作用表现形式装药爆破时，其爆破作用的表现形式与埋置药量和深度有关。
在工程爆破中，岩石内药包中心（或重心）至最近自由面的垂直距离，称为最小抵抗线，通常用W表示。
对于一定的装药量来说，若最小抵抗线W超过某一临界值（称为临界抵抗线）时，可以认为药包处在无限介质中。
此时当药包爆炸后在自由面上不会看到地表隆起的迹象。
也就是说，爆破作用只发生在岩石内部，未能达到自由面。
药包的这种作用，称为爆破的内部作用。
当最小抵抗线W小于临界抵抗线时，炸药爆炸后除发生内部作用外，自由面附近也发生破坏。
也就是说，爆破作用不仅只发生在岩体内部，还可以达到自由面附近，引起自由面附近岩石的破坏，形成鼓包、片落或漏斗。
这种作用称为爆破的外部作用。
2、爆破内部作用的形成当药包在岩体中爆炸产生内部作用时，由于爆生气体和在岩石中形成的应力波的共同作用，以药包为中心，岩石由里向外遭受到不同程度的破坏除在装药处形成扩大的空腔外，还形成压缩区、裂隙区和振动区。
（1）压缩区。
在此区内岩石受高压作用，结构完全被破坏且被强烈粉碎，并产生较大的塑性变形。
（2）裂隙区。
由于压力下降，岩石不再被压碎，本身结构没有发生变化，由于拉伸应力的作用，形成辐射状的径向裂缝和环形裂缝交错的区域。
（3）震动区。
岩石没有受到任何破坏，只发生震动，其强度随距爆炸中心距离的增大而逐渐减弱，以致完全消失。
3、爆破漏斗的要素及形式（1）爆破漏斗的要素。
（2）爆破漏斗的形式1)松动爆破2)抛掷爆破第二节矿用炸药矿用炸药泛指开发矿业时爆破施工所使用的炸药。
狭义的矿用炸药是指适用于矿井采掘工程的炸药。
一、矿用炸药的种类1、按不主要组成成分分类按主要组成成分将矿用炸药分为硝酸铵类炸药、含水类炸药和硝化甘油类炸药三大类。
（1）硝酸铵类炸药是以硝酸铵为主要成分并加入其他成分的混合炸药。
（2）含水类炸药是近几十年来发展起来的新型煤矿许用炸药。
它是以硝酸铵和硝酸钠为氧化剂的水溶液等几种成分组成的混合炸药，由于他们组成成分中含有较大量的水，爆温较低，有利于安全，同时调节余地较大，因此有极好的发展前景。
（3）硝化甘油类炸药是以硝化甘油为主要成分并加入其他成分组成的非安全性抗水混合炸药。
2、按应用范围和使用条件分类按炸药是否允许在井下的瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面使用，可分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药两类。
（1）煤矿许用炸药简称煤矿炸药，又称煤矿安全炸药，适用于井下有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面。
（2）非煤矿许用炸药，包括岩石炸药和露天炸药两种。
适用于无瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面。
3、按化学成分构成分类矿用炸药按化学成分构成分为单体炸药和混合炸药。
我国目前适用的炸药都属于混合炸药。
二、煤矿许用炸药的分级、品种及其选用（一）煤矿许用炸药的分级、检验方法与适用条件主要分五个级的煤矿许用炸药。
各个级别许用炸药瓦斯安全性（巷道试验）的合格标准如下：（1）一级煤矿许用炸药。
100g发射臼炮检定合格，适用于低瓦斯矿井的岩石工作面。
（2）二级煤矿许用炸药。
150g发射臼炮检定合格，适用于低瓦斯矿井的煤层和半煤岩工作面。
（3）三级煤矿许用炸药。
试验法一，450g发射臼炮检定合格；试验法二，150g悬吊检定合格，适用于煤与瓦斯突出矿井。
（4）四级煤矿许用炸药。
250g悬吊检定合格，适用于煤与瓦斯突出矿井（5）五级煤矿许用炸药。
450g悬吊检定合格，用于溜煤眼堵塞爆破和过石门揭开瓦斯突出煤层。