(完整版)第一章,起爆器材、起爆方法与网络
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第一章爆破器材
第一节爆破器材
什么叫爆破器材?工业炸药、起爆器材的统称。
我们通常所讲的爆破器材是指民用爆破器材——用于非军事目的各种炸药及其制器和火工品的总称。包括炸药、雷管、导爆索、导爆管和辅助器材(如炮棍、起爆器、导通器等)。
一、炸药
1、什么叫炸药
习惯上认为凡是能发生爆炸的就是炸药。不对!锅炉爆炸、煤气罐爆炸、汽车相撞爆炸、电爆炸与炸药无关都不是炸药爆炸。炸药分为三类:化学爆炸、核爆炸和物理爆炸(包括电爆炸、激光和其它强粒子束照射以及物体高速碰撞等引起的爆炸)。在工程爆破中研究应用最广的是炸药的化学爆炸。
炸药爆炸有三个不可缺少的条件,也叫炸药爆炸的三要素:释放大量的热量,生成大量的气体产物,反应的高速性。
炸药爆炸的三个条件:(1)变化过程释放大量的热。这个热能是产生炸药爆炸的首要条件,是炸药做功的能源。如果没有足够的热量放出,化学变化本身不能供给继续变化所需要的能量,化学变化就不可能自行传播,爆炸就不会产生。(2)变化过程必须是高速的。只有高速的化学反应,才能忽略能量转换过程中热传导和热辐射的损失,在极短时间内将反应形成大量气体产物加热到数千摄氏度,压力猛增到几万乃至几十万个大气压,高温高压气体迅速向四周膨胀做功,便
产生了爆炸现象。1kgTNT爆炸时间仅为十万分之一秒。(3)变化过程应能生成大量的气体产物。炸药爆炸时所生成的气体产物是做功的物质。由于气体具有很大的压缩性和膨胀系数,在爆炸瞬间处于强烈的压缩状态形成很高的势能。这种势能在气体膨胀过程中,迅速转变为机械功。如果反应产物不是气体而是固体或液体,也不会形成爆炸。铝热剂反应可使生成物加热到3000℃,但由于没有大量气体生成不爆炸。
讲到这里,大家应该明白什么叫做炸药。
在一定条件下,能够发生快速化学反应,放出能量,生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。
简而言之,凡是在外部施加一定能量后,能发生化学爆炸的物质称为炸药。
现在我国有炸药生产厂家352家,十二五期间整合为50家,尔后在十三五期间整合为20家。
2、炸药的分类
炸药分类的方法很多,没有一个完全统一的标准,它可以按炸药的应用范围和成分分类,可以按炸药的使用条件分类,可以按炸药的主要化学成分分类,可以按炸药的物理状态分类。所以同一种炸药由于分类方法的不同可能有不同的叫法。
按照炸药的应用范围和成分分类:(分为四类)
(1)起爆药——用于制造雷管或起爆其它类型的炸药(雷汞、黑索金、奥克托金、泰安、迭氮化铅)
(2)猛炸药——猛炸药按组分又分为单质猛炸药和混合炸药。
①单质猛炸药:化学成分为单一化合物的猛炸药,又称爆炸化合物。它的敏感度较起爆药低,爆炸威力大,爆炸性能好。工业上常用的有TNT、黑索金、硝化甘油等。常用于做雷管的加强药、导爆索和导爆管药芯以及混合炸药的敏化剂等。
②混合炸药:是由两种或两种以上独立的化学成分组成的爆炸混合物。通常用硝酸铵做主要成分并与可燃物混合而成,释放的能量超过起爆药。混合炸药是工程爆破中用量最大的炸药,它是开山、筑路、采矿等爆破作业的主要能源。
工业上常用的猛炸药有粉状铵油类炸药(铵梯炸药、铵油炸药、膨化硝铵炸药、粉状乳化炸药、铵松蜡炸药等)、含水硝铵类炸药(浆状炸药、水胶炸药、重铵油炸药、乳化炸药等)、硝化铵油炸药等。
(3)发射药——又称火药。发射药的特点对火焰及其敏感,可在敞开的环境下爆燃而在密封的条件下爆炸,爆炸威力很弱,吸湿能力强,吸水后敏感性大大下降。常用的发射药有黑火药,它可用于制造导火索和矿用火箭弹。黑火药在花岗岩、大理石的开采中用于爆炸切割,现在仍在使用。
(4)烟火剂——烟火剂基本黑上那个也是由氧化剂与可燃剂组成的混合物,其主要变化过程是燃烧,在极个别情况下也可能爆轰。一般用来装填照明弹、信号弹、燃烧弹。
——按工业炸药的使用条件分类:(分为三类)
第一类炸药——准许一切地下和硐室爆破工程中使用的炸药。包
括存在有沼气和矿尘爆炸危险的矿山使用,故又称为安全炸药或煤矿许用炸药,如煤矿许用铵梯炸药、煤矿许用膨化炸药、煤矿许用乳化炸药、煤矿许用粉状乳化炸药。
第二类炸药——一般可在地下或露天爆破工程中使用,但不能用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的地方。
第三类炸药——专用于露天作业场所工程爆破的炸药。普通露天铵梯炸药、露天水胶炸药、露天乳化炸药、抗水露天铵梯炸药。——按炸药的主要化学成分分类:(分为三类)
硝铵类炸药——以硝酸铵为主要成分,加入适量的可燃剂、敏化剂的混合炸药均属硝酸铵类炸药。它是目前国内工程爆破中用量最大、品种最多的一类混合炸药。
它是1687年研制成功,1867年用于制造混合炸药。常温条件下,纯净硝酸铵为白色无结晶的水晶体,工业硝酸铵由于含有少量的氧化物而略呈淡黄色。硝酸铵可以制成多种形状,工业炸药一般分为粉状、粒状和多孔粒状硝酸铵。
硝酸铵本身是一种弱爆炸物,在强烈爆炸能作用下可以起爆。引燃后的爆速为2000—2700m/s,当热温度达到400—500℃时,硝酸铵就能并产生爆炸。它具有强烈的吸湿作用,极宜吸潮变硬,固结成块。
硝化甘油类炸药——是以硝化甘油为主要爆炸成分,加入硝酸铵,硝酸铵做氧化剂,硝化甘油为吸收剂,木粉为疏松剂,多种组分混合而成的混合炸药。就其外观来论,有粉状和胶状之分。掺入硝化乙二醇可增加其抗冻性能。
硝化甘油是有爆炸威力大、感度高、装药密度大等特点,适于小直径炮孔,坚硬矿岩和水下爆破作业,但其安全性较差、炸药有毒、爆后生成有毒气体量大、不易加工、且生产成本较高。
芳香族硝基化合物炸药——凡含有苯及其同系物的炸药均属芳香族硝基化合物类炸药。如甲苯、二甲苯;苯胺类炸药如TNT。——按照炸药的物理状态分类:
可分为粉状炸药、粒状炸药、浆状炸药、乳化炸药、胶质炸药和液体炸药。
3、常用工业炸药
常用工业炸药有乳化炸药、铵油炸药、膨化硝铵炸药、水胶炸药和其它工业炸药
(1)乳化炸药
它的特点:
(1)爆炸性能好,32mm小直径药卷的爆速可达4000~5200m/s;(2)抗水性能强,小直径药卷敞口浸水96h以上,其爆炸性能变化甚微,可沉于水下解决了露天矿的水孔和水下爆破作业问题;
(3)安全性能好,机械感度低,爆轰感度高;
(4)环境污染小,炸药组分中不含有毒物质,爆炸后有毒气体生成量也比较少。在井工矿中可以减少炮烟中毒事故;
(5)原料来源广泛,加工工艺较简单;
(6)生成成本较低,爆破效果较好。
岩石乳化炸药的品种:根据包装形式和产品形态,目前我国主要