爆破作用原理
爆破理论与技术
地下爆破工程通常采用炸药作 为能源，通过爆破器材和爆破
技术来实现。
地下爆破工程广泛应用于矿山 开采、隧道挖掘、地下资源勘
探等领域。
地下爆破工程需要考虑地质构 造、岩石力学、通风排水等多 种因素，以确保安全和效果。
水下爆破工程
水下爆破工程是指在水下环境中进行 爆破的工程。
水下爆破工程广泛应用于水下隧道、 水下采矿、水下清淤等领域。
影响。
炸药单耗
03
指每爆破一立方米岩石所需的炸药量，是衡量爆破效果的重要
参数。
爆破技术应用
01
02
03
露天爆破
广泛应用于采矿、水利水 电、交通建设等领域，用 于破碎岩石或拆除建筑物。
地下爆破
用于隧道开挖、地下采矿 等作业，需要采取防爆、 通风等安全措施。
拆除爆破
通过爆破技术拆除旧建筑 物或构筑物，需要注意安 全和环保问题。
02
起爆器材
包括导火索、导爆索、导爆管等， 用于引爆炸药，是爆破作业的关 键器材。
03
炸药与起爆器材的 安全管理
炸药和起爆器材应严格按照国家 规定进行储存、运输和使用，以 确保安全。
爆破技术参数
炮眼直径与深度
01
根据岩石的硬度、炸药的性能和爆破要求，选择合适的炮眼直
径和深度。
炮眼间距与排距
02
合理的炮眼间距和排距可以提高爆破效果，减少对周围环境的
控制装药量 根据岩石性质和炮孔条件，合理 控制装药量，以达到最佳的爆破 效果。
采用新型炸药和起爆器材 采用高效、低爆速、低成本的炸 药和起爆器材，提高爆破效果和 安全性。
爆破效果评估与优化案例分析
某高速公路石方爆破工程
通过现场调查法和数值模拟法，评估了爆破效果和安全性， 优化了炮孔布置和装药量，提高了工程效率和质量。
露天矿线路工程第4章爆破作用原理
1.5
Ⅶ
软弱
致密黏土、较弱的烟煤、坚固的冲积层、黏土质土壤
Ⅶ*
软弱
轻砂质黏土、黄土、砾石
Ⅷ
土质岩石 腐殖土、泥煤、轻砂质土壤、湿砂
Ⅸ 松散性岩石 砂、山麓堆积、细砾石、松土、采下的煤
Ⅹ 流砂性岩石 流沙、沼泽土壤、含水黄土及其他含水土壤
1 0.8 0.6 0.5 0.3
12
7
(一)爆破漏斗的几何要素 R：爆破作用半径；
R W 2 r2 W 1 ( r )2 W 1 n2 W
式中：n —爆破作用指数, n r ;
r —爆破漏斗半径； W
W —最小抵抗线； P—爆破漏斗可见深度。
8
1 松动爆破漏斗(n<0.75) ——碎石堆在原处(电铲原地采装)； 2 减弱抛掷爆破漏斗(0.75<n<1) —— 降段； 3 标准抛掷爆破漏斗(n=1) ——埋沟 ； 4 加强抛掷漏斗(n>1)——平山头 。
波作用造成；
塑性岩石(石灰岩、砂岩等),爆炸破坏作用主要是爆生气体膨胀
作用造成。
6
第四节 爆破漏斗
露天矿爆破工程都是在有自由面条件下进行的。炸药爆炸 后形成三个破碎区、裂隙区、片落区。
如果药包埋置离自由面较近，则药包与自由面之间的岩石 会破碎脱离岩体，最后形成爆破漏斗。 ① 松动漏斗：漏斗内破碎的岩石只向上隆起； ② 抛掷漏斗：部分破碎岩石抛出漏斗外。
3
二、岩石在不同应变率作用下的应力应变
应变率(ε)：岩石在外载作用下的变形速度。 应变率不同，岩石的应力-应变关系不同。
1 低变形率(ε)时的岩石力学特性
四个阶段：
① OA阶段,裂隙密合阶段,原生裂隙
(应力)
水利工程之爆破工程
5、保证堵塞长度和堵塞质量，可提高能量利 用率。
水务工程施工与管理
---爆破工程
第三节 控制爆破
控制爆破是为达到一定预期目的的爆破。如： 定向爆破、预裂爆破、光面爆破、岩塞爆破、微 差控制爆破、拆除爆破、静态爆破、燃烧剂爆破 等。
一、定向爆破 定向爆破是一种加强抛掷爆破技术，它利用 炸药爆炸能量的作用，在一定的条件下，可将一 定数量的土岩经破碎后，按预定的方向，抛掷到 预定地点，形成具有一定质量和形状的建筑物或 开挖成一定断面的渠道的目的。
(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，这就是图中R4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、有限介质中的爆破原理 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。爆破漏斗的形状多种多样，随着 岩土性质、炸药的品种性能和药包大小及药包埋 置深度等不同而变化，爆破漏斗如下图。
(3)爆速。爆速是指爆炸时爆炸波沿炸药内部 传播的速度。
(4)殉爆。炸药爆炸时引起与它不相接触的邻 近炸药爆炸的现象叫殉爆。 (5)感度。炸药在外能作用下起爆的难易程度 称为该炸药的感度。不同的炸药在同一外能作用 下起爆的难易程度是不同的，起爆某炸药所需的 外能小，则该炸药的感度高；起爆某炸药所需的 外能高，则该炸药的感度低。
1、无限介质中的爆破原理
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，压缩圈、抛掷圈、松动圈、震 动圈。如下图。
分层爆破用于什么工程施工
分层爆破用于什么工程施工一、分层爆破的基本原理1.爆破原理爆破是利用高能量物质（如炸药）在瞬间释放大量能量产生的爆炸冲击力，通过瞬间的冲击波使得岩石或混凝土产生破碎破裂。
在分层爆破中，为了实现对岩石的合理分解和破碎，需要合理设计爆破方案，控制炸药的炸裂方式和爆炸波传播方向，以达到预期的爆破效果。
2.分层爆破原理分层爆破是指在岩体或混凝土体中进行分层破碎的爆破方法，通过在爆破体内植入预制裂隙或实施预裂，使得其在爆破时沿设计的裂隙方向破碎，以实现破碎效果的分层控制。
分层爆破需要在岩体或混凝土体内设置裂隙，通过裂隙的导向作用引导爆炸波沿指定的方向传播，实现对岩体的切割和分解。
3.分层爆破的原理与步骤分层爆破的原理是通过设计合理的爆破方案，将炸药装入爆破孔内，形成爆破片或爆破带，引导爆炸波的传播，实现对岩石的分层破碎。
分层爆破的步骤主要包括爆破孔的布置、炸药装药装填、起爆和爆破等。
二、分层爆破在工程实践中的应用1.分层爆破在地下开采中的应用地下开采是一种常见的采矿方式，通常需要对矿脉进行破碎和提取。
分层爆破技术在地下开采中被广泛应用，可以有效地实现对矿体的分解和提取。
通过合理设计爆破方案，设置预裂隙，并控制炸药的装药方式和量，可以实现对矿体的精准控制和高效开采。
2.分层爆破在城市建设中的应用在城市建设中，常常需要对地下岩石或建筑物进行爆破拆除或改造。
分层爆破技术可以实现对地下岩石或建筑物的分层破碎，降低爆破对周围环境的影响，提高施工效率。
通过合理设计爆破方案，控制炸药量和设置裂隙，可以实现对地下建筑的精准拆除和改造。
3.分层爆破在隧道工程中的应用隧道工程是一项复杂的工程，通常需要对岩石进行开挖和破碎。
分层爆破技术在隧道工程中有着重要的应用，可以实现对巨型岩体的高效破碎和开挖。
通过合理设计爆破方案，设置裂隙和控制爆破参数，可以实现对隧道地层的分层控制和高效破碎，提高施工效率。
三、分层爆破的安全管理1.炸药储存与管理炸药是一种危险化学品，需要严格管理和储存。
爆破原理及爆破方法
爆破原理及爆破方法第一节爆破作用原理一、岩体爆破破坏机理爆破是当前破碎岩石的主要手段。
关于岩石等脆性介质爆破破坏机理，有许多假设，按其基本观点，归纳起来有爆轰气体膨胀压力作用破坏论、应力波及反射拉伸破坏论、冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论三种。
1．爆轰气体膨胀压力作用破坏论该理论认为炸药爆炸所引起脆性介质(岩石)的破坏，使其产生大量高温高压气体，它所产生的推力，作用在药包四周的岩壁上，引起岩石质点的径向位移，由于作用力的不等引起的径向位移，导致在岩石中形成剪切应力，当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石破裂，当爆轰气体的膨胀推力足够大时，会引起自由面四周的岩石隆起，鼓开并沿径向推出。
这种观点完全否认冲击波的动作用，这是不符合实际的。
2．应力波反射拉伸破坏论该理论认为药包爆炸时，强大的冲击波冲击和压缩四周岩石，在岩石中激发成激烈的压缩应力波，当传到自由面反射变成拉伸应力波，其强度超过岩石的极限抗拉强度时，从自由面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏作用。
这种理论只从爆轰的动力学观点出发，而忽视了爆生气体膨胀做功的静作用，因而也具有片面性。
3．冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论该理论认为爆破时，岩石的破坏是冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用的结果。
但在解释岩石破碎的原因是谁起主导作用时仍存在不同的观点，一种认为冲击波在破碎岩石时不起主要作用，它只是在形成初始径向裂隙时起了先锋作用，但在大量破碎岩石时则主要依靠爆轰气体膨胀压力的推力作用和尖劈作用。
另一种观点则认为爆破时岩石破碎谁起主要作用要取决于岩石的性质，即取决于岩石的波阻抗。
关于高波阻抗的岩石，即致密坚韧的整体性岩石，它对爆炸应力波的传播性能好，波速大。
关于低波阻松软而具有塑性的岩石，爆炸应力波传播的性能较差，波速较低，爆破时岩石的破坏主要依靠爆轰气体的膨胀压力；关于中等波阻抗的中等坚硬岩石，应力波和爆轰气体膨胀压力同样起重要作用。
第2章爆破工程
深孔
Wp
HD d
150
式中，KW—岩石性质对抵抗线的影响系数，通常
用 15~30，岩性越软弱取值越大；
d— 炮孔直径，浅孔以m计，深孔以mm计；
H— 阶梯高度，m；
D— 岩石硬度影响系数，一般取0.46~0.56；
h— 阶梯高度系数，见表 2-2。
阶梯高度
2. 阶梯高度 H(m)
浅孔 H=KH WP
< 0.41时，为延长药包。
2、药量计算
• 药包药量与爆落体体积成正比：
Q＝KV Q—药量；V—爆落体体积；K—系数，隐含了各种因素
（1）集中药包
A、标准抛掷爆破（ n = 1，即r = W ）
Q＝KW3 注：V=(1/3)πr3≈W3 ， 式中，K —单位体积耗药量， m3；为标准情况下的K值；
二、爆破器材
（一） 炸药
1、炸药的性能指标
(1) 威力，以爆力和猛度表示。
爆力—又称静力威力，用定量炸药炸开规定 尺寸铅柱体内空腔的容积来表示。
猛度—又称动力威力，用定量炸药炸塌规定 尺寸铅柱体的高度来表示。
(2) 最佳密度，炸药获得最佳爆破效果的密 度。
(3）氧平衡，炸药含氧量和氧化反应程度的 指标。
第一节 爆破基本原理及药量计算
• 一、无限介质中的爆破 • 二、有限介质中的爆破作用 • 三、药包种类和药量计算
基本概念：爆炸、爆破
• 爆炸：经过化学反应，将炸药的化学能
转变为机械能和其它形式的能，产生高 温高压气体， 并伴有声光效应的现象。
• 爆破：利用爆炸产生的能量，改变和破
坏周围介质的过程 。
长药包。 (1)一般爆破
用药包的最长边 L与最短边b的比值来进行
爆破基本原理范文
爆破基本原理范文一、能量释放能量释放是爆破作用的核心，是由爆炸物在爆炸反应中释放出来的。
爆炸物是一种能够在短时间内发生剧烈化学反应的物质。
它由氧化剂和还原剂组成，当这两种物质发生反应时，会产生大量的热能和气体。
这些热能和气体的释放是由于反应中的原子、分子之间的键断裂和形成，破坏和重组了原来的化学键。
在反应过程中，氧化剂会将还原剂中的电子转移到自己的分子中，从而使自身被还原，而还原剂会失去电子而被氧化。
这样的氧化还原反应是爆炸反应的基础。
氧化剂和还原剂之间的反应是极为剧烈的，由于反应速率极快，会造成大量的热能的释放。
此外，反应还会产生大量的气体。
在爆破中，产生的气体会在短时间内产生极高的压力，从而产生爆炸冲击波。
爆炸冲击波是爆炸物释放的能量沿着爆炸物周围的介质传播形成的。
冲击波的连续产生会导致周围物体和建筑结构的破坏。
二、破裂效应破裂效应是爆破作用的表现形式，是爆炸能量释放的结果。
当爆炸物释放的能量超过了周围物体的承受能力时，会引起物体的破裂。
破裂效应是爆炸物能量释放和传播的直接反映。
爆破作用的破坏效果取决于爆炸物的爆破性能、装药形式、装药方式、环境条件等多种因素。
爆炸物的爆破性能主要通过爆炸速度、爆炸温度和爆炸压力来衡量。
爆炸速度越快，爆炸温度越高，爆炸压力越大，破坏效果越明显。
不同类型的物体对爆炸冲击波的响应也不同。
一般来说，坚固的物体对冲击波有较好的耐受能力，而空气中的气泡、松散状的物质和空腔则对冲击波的侵袭较为敏感。
这也是为什么爆炸物对于人体和建筑物等脆弱物质的破坏效果较显著的原因。
爆破的基本原理是依靠化学爆炸释放巨大能量来实现。
通过合理选择和控制爆炸物的类型、数量、装药方式等参数，可以达到预期的爆破效果。
爆破技术广泛应用于矿山、隧道、建筑拆除等领域，为人类的建设和发展提供了重要的支撑。
爆破的原理
爆破的原理
爆破是一种常见的破坏手段，它利用高能物质的爆炸能量对目标物体进行破坏。
爆破的原理主要是利用爆炸产生的气体体积急剧膨胀和高温冲击波对目标物体进行破坏。
在实际应用中，爆破技术被广泛应用于矿山开采、建筑拆除、地质勘探等领域。
首先，爆破的原理是利用高能物质的爆炸能量。
爆炸是高能物质在受到外部能
量激发后，内部化学键断裂，分子间相互排斥，产生大量热能和气体。
这些能量和气体在瞬间释放，形成高温、高压的冲击波，对周围环境产生巨大影响。
其次，爆破的原理是利用爆炸产生的气体体积急剧膨胀。
在爆炸过程中，高能
物质瞬间燃烧产生大量气体，这些气体在瞬间膨胀，形成巨大的压力。
这种压力可以对目标物体产生巨大的冲击力，从而实现破坏的目的。
另外，爆破的原理还包括利用高温冲击波对目标物体进行破坏。
爆炸产生的高
温气体在瞬间向四周膨胀，形成高温冲击波。
这种高温冲击波可以对目标物体产生瞬间的高温、高压作用，导致物体结构的破坏和变形。
总的来说，爆破的原理是利用爆炸能量产生的气体体积急剧膨胀和高温冲击波
对目标物体进行破坏。
通过合理选择爆破装置、控制爆破参数，可以实现对不同目标物体的精准破坏。
因此，在实际应用中，爆破技术成为了一种高效、精准的破坏手段，被广泛应用于各个领域。
总之，爆破作为一种常见的破坏手段，其原理是利用高能物质的爆炸能量对目
标物体进行破坏。
通过控制爆破参数和合理选择爆破装置，可以实现对不同目标物体的精准破坏。
因此，爆破技术在矿山开采、建筑拆除、地质勘探等领域发挥着重要作用。
第四章 岩石爆破作用原理
岩石爆破作用原理
在岩石的挖掘工程中，目前广泛利用炸药爆炸时所释放的能 量来破碎岩石。由于炸药在岩石中爆破时所释放的能量只有少 部分用于破碎岩石，而大部分能量都消耗在产生空气冲击波、 地震波、噪声和飞石等有害效应方面，炸药在岩石中爆破时的 能量利用率很低，大部分能量都浪费掉了。因此，提高炸药的 能量利用率并改善岩石的破碎效果，是工程爆破中最根本、最 重要的任务之一。为了达到这一目的，就必须搞清楚如下问题： 岩石的性质，地质条件；爆破器材的性能，炸药的爆轰机理及 其稳定爆轰；炸药在岩石中爆炸所释放的能量通过何种形式作 用于岩石；岩石在爆炸冲击能作用下处于何种应力状态；岩石 在此应力状态下如何产生变形和破坏，以及这种破坏和变形存 在什么规律等等。
3
V
r
3
2
W W
3
( n 1, r W )
， m3
（4-4）
因此，标准抛掷爆破的装药量为：
Q qW
3
, kg
（4-5）
根据相似定律，在保持岩石性质、炸药性质和药包埋置深度不 变的条件下，通过改变装药量就可以形成加强抛掷爆破漏斗或减 弱抛掷爆破漏斗。因而可以用以下公式来统一表示各种类型的抛 掷爆破装药量：
Q ( 0 . 33 ~ 0 . 55 ) qW
3
， kg
（4-8）
在确定以上各式中的q值时，应考虑以下几种情况： （1）查表、参考定额或有关资料的数据； （2）参照工程中爆破条件相似的实际单位炸药消耗量q值的 统计数据； （3）在需要进行爆破的岩石中作标准抛掷爆破漏斗试验。 在实际计算装药量时，应根据具体条件确定每一个药包所能 爆下的体积，分别求出每一个药包的装药量，然后进行累计， 最后得出总装药量。表4-2列出了爆破各种岩石的单位炸药消耗 量。
第一部分爆破作用基本原理
• 燃烧：炸药在火焰或热作用下可能引起燃烧。燃
烧的速度一般比较慢，但当燃烧生成的气体或热 量不能及时排出时，可能导致爆炸。因此，当遇 到炸药燃烧时，切不可采用砂土覆盖去灭火。
1.1 炸药爆炸的基本要素
• 爆炸：当炸药受到足够大的外能作用时，会发生
猛烈的化学反应，引起炸药爆炸。爆炸反应传播 速度保持在稳定值时的化学反应称为爆轰。这时 炸药的能量释放最充分、最集中。
1.3 单个药包在介质中的爆破作用
特定形状药包：将炸药做成特定的药包，用以 达到特定的爆破作用。应用最广泛的是聚能爆 破法，把药包外壳的一端加工成圆锥形或抛物 面形的凹穴，使爆轰波按圆锥或抛物线形凹穴 的表面聚集在它的焦点或轴线上，形成高速射 流，击穿与它接触的介质的某一特定部位。这 种药包在军事上用做破甲弹以穿透坦克的外壳 或其他军事目标，在工程上用来切割金属板材、 大块的二次破碎以及在冻土中穿孔等。
1.3 单个药包在介质中的爆破作用
试验证明，在岩石性质、炸药品种和药包埋置深度均 相同的情况下，改变装药量Q的大小即可获得爆破作 用指数不同的爆破漏斗。此外，爆破单位体积炸药消 耗量随着爆破作用指数的不同而变化。因此，装药量 可视为爆破作用指数n的函数。故各种不爆破作用的 装药量的计算通式可表示为：Q=K标W3f（n），其中f （n）=0.4+0.6n3称为爆破作用指数；K为单位用药 量系数或称单耗等。K值在某种意义代表岩石的可爆 性，与岩石的物理力学性质、岩层结构、节理、风化 程度等有关。可通过爆破试验或经验确定。
5.岩石爆破破碎机理
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（2）破裂区的形成
1）径向裂隙的形成
①在应力波的作用下，使岩石质点产生径向 位移，在构成径向压应力场和切向拉应力场。 当切向拉应力大于岩石的抗拉强度时，该处 岩石被拉断，形成与粉碎区贯通的径向裂隙；
②高压爆生气体膨胀作用在对周围岩石产生 强烈压缩的同时，也对已形成的径向裂隙产 生气楔作用，促进了径向裂隙的扩展；
此时的最小抵抗线 计算方法应按下式 计算
1 W l2 2 l1
（5-34）
图5-15 柱状装药垂直于自由面
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35
（2）柱状药包平行于自由面 1）标准抛掷沟槽爆破
Q qbW 2l
（5-35）
2）非标准抛掷沟槽爆破
Qf nqbW2l（5-36）
图5-16 柱状装药平行于自由面
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③爆生气体的作用
炸药爆炸后产生的大量爆生气体，一方面对径 向裂隙产生气楔作用，促使径向裂隙进一步扩 展；同时它同样强烈压缩周围岩石，随着压力 的降低，也会产生卸载拉伸，使环向裂隙得到 进一步扩展。
因此，裂隙区的岩石在爆轰波和爆轰气体 共同作用下，就形成相互交错的径向裂隙和环 状裂隙，并将此区域内的岩石分割成大大小小 的碎块。
36
二、面积公式 1.适用范围 预裂爆破、光面爆破和切割爆破 2.计算公式
Q qm A
（5-37）
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37
三、单位炸药消耗量的确定方法(BE0101-2) 单位炸药消耗量q b 是指单个集中药包形成标准 抛掷爆破漏斗时，爆破每立方岩石所消耗的2 号岩石铵梯炸药的质量。
1.查表法
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第六章爆破基础知识
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。
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。
爆炸应力波与爆破作用原理简介
爆炸应力波与爆破作用原理简介一、岩体内的爆炸应力波装药在岩体或其他固体介质中爆炸所激起的应力扰动的传播称为爆炸应力波。
爆炸应力波在距爆源点不同距离的区域内可出现塑性波、冲击波、弹塑性波、弹性应力波和地震波等。
大多数岩石在爆炸冲击荷载作用下所激起的爆炸应力波主要是冲击波、弹性应力波和爆炸地震波。
冲击波具有陡峭波头，以超声速传播，传播过程中能量损失较大，应力衰减很快，作用范围很小，衰减后变为压缩应力波。
压缩应力波以声速传播，传播过程中能量损失比冲击波小，衰减较慢，作用范围则较大，衰减后变为地震波。
冲击波和应力波都是脉冲波，不具有周期性，能对岩石造成不同程度的破坏作用，而地震波为周期振动的弹性波，应力上升时间与应力下降时间大体相等，以声速传播，衰减很慢，作用范围最大，但不再能对岩石造成直接的破坏作用，只能扩大岩体内原有的裂隙，和威胁爆破地点附近建筑物的安全。
炸药爆炸的基本理论对于应力波，当应力应变呈线性关系时，介质中传播的是弹性波；呈非线性关系时，为塑性波和冲击波。
二、装药的内部作用与外部作用装药中心距自由面的垂直距离称为最小抵抗线，对于一定量的装药来说，若其最小抵抗超过某一临界值(临界抵抗)，当装药爆炸后，在自由面上不会看到爆破的迹象。
也就是爆破作用只发生在岩体的内部，未能达到自由面。
这种作用称为装药的内部作用。
发生这种作用的装药称为药壶装药。
临界抵抗决定于炸药的类型、岩石性质和装药量。
当装药发生内部作用时，除在装药处形成扩大的空腔外，还形成压碎圈、裂隙圈和震动圈。
在压碎圈内变形向方向成45°角的滑移面。
在裂隙圈内，但形成辐射状的径向裂隙，有时在径向裂隙之间还形成有环状的切向裂隙。
震动圈内的岩石没有任何破坏，只发生震动，其强度随距爆炸中心的距离增大而逐渐减弱，以致完全消失。
当装药的最小抵抗小于其临界抵抗时，在装药爆炸后，除在装药下方岩体内形成压碎圈、裂隙圈和振动圈外，装药上方一部分岩石将被破碎，脱离岩体，形成爆破漏斗。
爆破的原理
爆破的原理
爆破是一种常见的破坏性手段，它利用爆炸能量来对目标物体进行破坏。
爆破的原理主要是利用爆炸物释放的巨大能量，通过高压气体和冲击波对目标物体施加巨大的力量，从而达到破坏的目的。
在实际应用中，爆破被广泛用于矿山开采、建筑拆除、道路建设等领域。
首先，爆破的原理是基于爆炸物的能量释放。
爆炸物在受到外部冲击或者点火后，会发生急剧的化学反应，释放出大量的热能和气体。
这些能量和气体以极高的速度向外扩散，形成了冲击波和高压气体，对周围的物体产生强烈的冲击和压力。
这种能量释放是爆破能够产生强大破坏力的基础。
其次，爆破的原理还涉及到冲击波的传播和作用。
冲击波是爆炸物释放能量后形成的一种高压气体波，它以极高的速度向外扩散，对周围的物体产生巨大的冲击力。
这种冲击力可以瞬间将目标物体内部的结构破坏，使其失去稳定性，从而导致物体的破裂和崩塌。
在爆破工程中，冲击波的传播和作用是实现破坏效果的关键。
最后，爆破的原理还包括了对目标物体结构特点的分析和设计。
在实际爆破工程中，针对不同的目标物体，需要进行详细的结构分析和设计方案，确定合适的爆破位置、爆破药量和爆破时间，以确保破坏效果和安全性。
同时，还需要考虑目标物体的周围环境和周边建筑物的影响，避免产生不必要的损害和影响。
总之，爆破的原理是基于爆炸物能量释放、冲击波的传播和作用，以及对目标物体结构特点的分析和设计。
通过合理的爆破方案和操作，可以实现对目标物体的精确破坏，达到工程目的。
在实际应用中，爆破技术已经成为了许多领域不可或缺的重要手段，为工程建设和破坏提供了高效、快捷的解决方案。
爆破作用原理
根据岩石的破坏特征，受爆炸影响的岩石可分为 三个区域：
粉碎区 （压缩区） 破裂区 震动区
R0
R1
R2
爆破漏斗
（一 ）爆破漏斗的几何要素
自由面(临空面)是指被爆破的介质与空气接触的面。
最小抵抗线是指药包中心距自由面的最短距离。爆破 时，最小抵抗线方向的岩石最容易破坏，它是爆破 作用和岩石抛掷的主导方向。
爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。 爆 破作用指数n值的变化，直接影响到爆破漏斗的大小、 岩石的破碎程度和抛掷效果。
衡量爆破作用的效果： 当n=1时，形成标准抛掷漏斗（c）； 1<n<3时，形成加强抛掷漏斗（d）； 0.75<n<1时，形成减弱抛掷漏斗（b）； n=0.75时，岩石只形成松动而不形 成抛掷，叫做松动漏斗（a）； n<0.75时，爆破漏斗不能形成。
当药包在岩体中的埋置深度很大，爆破作用达不到自 由面时，这种情况下的爆破作用叫作爆破的内部作用。
爆破的外部作用 当单个药包在岩体中的埋置深度不大时，可以观察到 自由面上出现了岩体开裂、鼓起或抛掷现象。这种情 况下的爆破作用叫作爆破的外部作用，其特点是在自 由面上形成了一个倒圆锥形爆坑，称为爆破漏斗。
㈣残余应力假说 先期爆炸的应力波在炮孔周围的 岩体内形成动态应力场，并产生径向裂隙向外扩展， 其后，高温高压的爆生气体渗入裂隙，在较长的时 间内使岩体处于准静应力状态，使裂隙进一步扩展。 后期装药若在此刻爆炸，就可利用岩体内已经形成 的残余应力来改善岩石的破碎质量。
瓦斯矿井爆破，雷管的总延期时间应在130ms内， 防止瓦斯在先爆炮眼爆炸后达到1%，预热，在后期 炸药爆炸后引爆瓦斯。
r
爆破漏斗深度
H h
θ W
爆破破岩机理讲解
用n表示，即：
n
r
W（5-1）
爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。 爆破作
用指数n值的变化，直接影响到爆破漏斗的大小、岩石的破碎
程度和抛掷效果。
3)爆破漏斗的分类
根据爆破作用指数n值的不同，将爆破漏斗分为以下四种:
①标准抛掷爆破漏斗。如图5-5之(a)所示，当r=W，即n=1
时，爆破漏斗为标准抛掷爆破漏斗，漏斗的张开角θ=90°。形
成标准抛掷爆破漏斗的药包叫做标准抛掷爆破药包。
②加强抛掷爆破漏斗。如图5-5(b)所示，当r＞W，即n＞1时， 爆破漏斗为加强抛掷爆破漏斗，漏斗的张开角θ＞90°。形成加 强抛掷爆破漏斗的药包，叫做加强抛掷爆破药包。
③减弱抛掷爆破漏斗。如图5-5(c)所示，当0.75＜n＜1时， 爆破漏斗为减弱抛掷爆破漏斗，漏斗的张开角θ＜90°。形成减 弱抛掷爆破漏斗的药包，叫做减弱抛掷爆破药包，减弱抛掷爆 破漏斗又叫加强松动爆破漏斗。
随后，爆轰气体产物继续压缩被冲击波压碎的岩石，爆轰气体 “楔入”在应力波作用下产生的裂隙中，使之继续向前延伸和进 一步张开。当爆轰气体的压力足够大时，爆轰气体将推动破碎岩 块作径向抛掷运动。
对于不同性质的岩石和炸药，应力波与爆轰气体的作用程度是 不同的。
在坚硬岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶合系数较小的 条件下，应力波的破坏作用是主要的；
④松动爆破漏斗。如图5-5(d)所示，当0＜n＜0.75时，爆破 漏斗为松动爆破漏斗，这时爆破漏斗内的岩石只产生破裂、破 碎而没有向外抛掷的现象。从外表看，没有明显的可见漏斗出 现。
W W
W
r 45° 45°
θ
(a)
r
r
θ
(b)
r
爆破工程基本知识PPT课件
③炸药的爆炸稳定性：炸药起爆后，若能以恒定 不变的速度自始至终保持完整的爆炸反应，称为 稳定的爆炸。
在钻孔爆破中影响爆炸稳定性的因素有：
A――药包直径d， d>d临则稳定 B――炸药密度ρ，ρ太大太小都不行 ，ρ＝0.9-1.6g/cm3
①火雷管：P64图2－16
管壳＋正起爆药（敏感度极高）＋副起爆药＋加
强帽
↘加强雷管威力，
末端有聚能穴
②导火线：
导火索＋点燃材料
1 CM／S
100~125秒/m
③特点：设备简单、操作方便、成本低， 一次 燃爆的炮孔数目较少、安全性差 ，用于小规模 爆破（浅孔、露天）
2、电起爆法及其器材
①电雷管：P64图2－16
60－75％ 10－15％ 15－25％
制作简单、成本低廉、易受潮、威力小，适用于炸破松 软岩石和做导火索
3．药量计算
第一种情况：集中药包、单自由面情况下 :
Ｑ=ＫＶ=1/3×K×πr2W=1/3×πn2W3K =ＫＷ３。f(n)
式中：f(n)――炸破作用指数函数，据经验： n＝1时 ： f(n)＝1 n >1时： f(n)=0.4+0.6n3 1>n>0．75时：f(n)=( 4 3n )3 松动爆破时：f(n)= n3＝07.33～0.55 K――爆破单位体积土石的耗药量（㎏／M3） P50表2－1表中数值为标准情况下的爆破（标准爆破）
缺点：工作量大、复杂、耗线、要电源； 适用：大规模起爆。
3、传爆线及传爆管（导爆管）
①传爆速度V＝6000～6500M／S，可直接引 爆主炸药，不过其本身有些要用雷管引爆，所 以使用和运输非常安全。其内用的是黑索金、 泰安等单质炸药，价格较高。 联结方式―― 打结。
爆破作用原理知识
爆破作用原理01 应力集中stress concentration物体内某一点的应力比相邻部分的应力积累显著增大的现象。
构造形变是应力或能量的释放过程，因而运动必将最先在那些应力积累最大而岩体强度又相对最小的地方发生。
因此，物体或岩体的不均一性或力学性质有突然改变的地方，为应力集中处。
02 应力差stress difference一般情况下，在岩石变形过程中，三个主应力是不相等的，最大主应力和最小主应力之差称应力差。
它是引起变形的因素，应力差愈大，引起的岩石变形愈明显。
03 应变分析strain analysis某点的应变分析，指分析该点所经历的任何微小线段的应变情况。
04 平面波plane wave波前是平面(无曲率)的波，可能是由非常远的震源产生的波，是地震和电磁波分析中通用的假设，并不绝对与现实情况一样。
05 平面波分解plane-wave decomposition求一组平面波的振幅、相位及传播方向，使它们相加的结果逼近给定的任意波前。
反过来说，就是把任意波前分解为合成它的一组平面波。
06 平面波前planar wavefront地震波的波前面为平面的波前。
实际平面波前是不存在的，但在远离震源的地方可以认为局部一段地震波前是平面。
07 柱面波cylindrical wave波前为圆柱面的一种波动。
08 球面波spherical wave波前为同心球面的波，是由点源产生的。
球面波的波前应力以距波源的距离成反比的速率衰减。
09 球面波前spherical wavefront在任意时间由点源产生的地震脉冲的给定相位所形成的曲面。
如果速度随位置而变化，则该面不一定是球面。
10 体波body waves通过介质体内部进行传播的纵波与横波。
11 纵波primary wave也称P波。
质点在波的传播方向运动的弹性体波，在常规地震勘探或声波测井中使用该波。
12 切变波shear wave也称横波，S波。
爆破作用原理
二.爆破作用
一）单个药包旳爆破作用
㈠自由面和最小抵抗线 假如将一种球形或立方体形炸药包(爆破上称之为集中 药包)埋入岩石中，岩石与空气接触旳表面称为自由面。 最小抵抗线:药包中心到自由面旳垂直距离W。
爆破旳内部作用
光面爆破机理 光爆炮眼同步起爆，在各炮眼旳眼壁上产生细微旳
径向裂隙，因为起爆器材旳起爆时间误差，各炮眼不 可能在同一时刻爆炸，先爆炮眼旳径向裂隙，因为相 邻后爆炮眼所起旳导向作用，成果沿相邻两炮眼旳连 心线旳那条裂隙得到优先发展，并在爆愤怒体旳作用 下扩展，形成贯穿裂缝。贯穿裂缝形成后，周围岩体 内旳应力因释放而下降，从而能够克制其他方向上有 裂隙发展，同步又隔断了从自由面反射旳应力波向围 岩传播，因而爆破形成旳壁面平整。
衡量爆破作用旳效果： 当n=1时，形成原则抛掷漏斗（c）； 1<n<3时，形成加强抛掷漏斗（d）； 0.75<n<1时，形成减弱抛掷漏斗（b）； n=0.75时，岩石只形成松动而不形 成抛掷，叫做松动漏斗（a）； n<0.75时，爆破漏斗不能形成。二）多种药包旳爆破作用
三、微差爆破
利用毫秒雷管或其他设备控制放炮旳顺序，使每段 之间只有几十毫秒旳间隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。
随即，爆轰气体产物继续压缩被冲击波压碎旳岩 石，爆轰气体“楔入”在应力波作用下产生旳裂隙中， 使之继续向前延伸和进一步张开。当爆轰气体旳压力 足够大时，爆轰气体将推动破碎岩块作径向抛掷运动。
对于不同性质旳岩石和炸药，应力波与爆轰气体 旳作用程度是不同旳。
在坚硬岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶 合系数较小旳条件下，应力波旳破坏作用是主要旳；
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减弱抛掷爆破或松动爆破f(n)< 1， 加强抛掷爆破f(n) >1 f(n) = 0.4＋0.6n3
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第四节 爆破参数的 意义和选择
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W
O
W
(a)
(b)
图4-8 几种爆破方法的最小抵抗线
W
第五节 影响爆破效果的因素
eb em 即 e 。 2
表4-2常用炸药的换算系数e值
炸药名称 2号岩石铵梯炸药 2号露天铵梯炸药 换算系数e 1.0 1.28~1.5 炸药名称 一级非许用水胶炸药 二级非许用水胶炸药 换算系数e 0.75~1.0 1.0~1.23 1.2~1.45 0.75~1.0 1.0~1.23 1.2~1.45 0.8~0.89
R1 R2
图4-2 爆破的内部作用 R0-药包半径；R1-粉碎区半径；R2-破裂区半径
r
P W θ
H
图4-4 爆破漏斗的几何要素
R
r
r
θ
W
θ
W
45
°
45
°
(a)标准抛掷爆破漏斗
(b)加强抛掷爆破漏斗
r
r
W
θ
W
θ (d)松动爆破漏斗
(c)减弱抛掷爆破漏斗 图4-5 爆破漏斗分类
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第三节 体积公式
第六节 光面爆破和预裂爆破
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炮孔 开挖主体 预裂孔
预裂缝 保留岩体
图4-17 预裂爆破
150mm
(a)
115mm (b) 图4-18 不同间距条件下相邻炮孔同时 起爆裂隙发展的最终状态
光面爆破
露天台阶爆破工程
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2号煤矿许用铵梯炸药 1.20~1.28 一、二级煤矿许用水 胶炸药 4号抗水岩石铵梯炸药 0.85~0.88 一级非许用乳化炸药 梯恩梯 铵油炸药 铵松蜡炸药 0.75~0.94 二级非许用乳化炸药 1.0~1.33 1~1.05 一、二级煤矿许用乳 化炸药 胶质硝化甘油炸药
第五节 影响爆破效果的因素
装药结构
按药向无间隙,如散装药。
不偶合装药：药卷与炮眼在径向有间隙，间隙内可以 是空气或其它缓冲材料，如水、砂 等。 按药卷与药卷在炮眼轴向的关系分为： 连续装药：药卷与药卷在炮眼轴向紧密接触。
间隔装药：药卷（或药卷组）之间在炮眼轴向存在一
定长度的 空隙，空隙内可以是空气、炮 泥、木垫或其它材料。
第四章 岩石爆破作用原理
第一节 岩石爆破破碎原因的几种学说 第二节 单个药包的爆破作用 第三节 体积公式 第四节 爆破参数的意义和选择 第五节 影响爆破效果的因素
第六节 光面爆破和预裂爆破
本章小结
第一节 岩石爆破破碎 原因的几种学说
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一、爆轰气体压力作用学说
这种学说的基本观点如下： 药包爆炸时，产生大量的高温高压气体，这些爆炸气体 产物迅速膨胀并以极高的压力作用于药包周围的岩壁上，形 成压应力场。当岩石的抗拉强度低于压应力在切向衍生的拉
R R W R
W
R W
(a)
(b)
图4-9 自由面对爆破效果的影响
R
R2 R2 R1
R1 1
F
图4-10 药包布置在断层中 1-药室；F-断层； R 1 -实际下破裂线； R 2-设计下破 R 2 -设计上破裂线 裂线；R1 -实际上破裂线；
R
F
R
图4-11 药包布置在断层下
R R W2
溶洞
1
2 (a) (b) (c) (d)
图4-1 反射拉应力波破坏过程示意图 1-压应力波波头；2-反射拉应力波波头
三、应力波和爆轰气体压力共同作用 学说
这种学说的基本观点如下： 爆轰波波阵面的压力和传播速度大大高于爆轰气体产物 的压力和传播速度。爆轰波首先作用于药包周围的岩壁上，
在岩石中激发形成冲击波并很快衰减为应力波。冲击波在药
爆轰波冲击和压缩着药包周围的岩壁，在岩壁中激
发形成冲击波并很快衰减为应力波。此应力波在周围岩 体内形成裂隙的同时向前传播，当应力波传到自由面时， 产生反射拉应力波。当拉应力波的强度超过自由面处岩 石的动态抗拉强度时，从自由面开始向爆源方向产生拉
伸片裂破坏，直至拉伸波的强度低于岩石的动态抗拉强
度时停止。
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炸药换算系数e
关于炸药换算系数 e的确定方法，习惯上以2号岩石
铵梯炸药作为标准炸药，规定2号岩石铵梯炸药的 e＝1,
并以2号岩石铵梯炸药的作功能力320mL或猛度12mm作 为标准，其它炸药品种根据:
eb=
或
320
所换算炸药的作功能力值
12 em 所换算炸药的猛度值
求算e值。也可以根据上述两式的平均值求算e值，
应力时，将产生径向裂隙。作用于岩壁上的压力引起岩石质
点的径向位移，由于作用力的不等引起径向位移的不等，导 致在岩石中形成剪切应力。当这种剪切应力超过岩石的抗剪 强度时，岩石就会产生剪切破坏。当爆轰气体的压力足够大 时，爆轰气体将推动破碎岩块作径向抛掷运动。
二 应力波作用学说
这种学说的基本观点如下：
图4-12 溶洞对抛掷方向和抛掷方量的影响
飞石
w
w
堵塞 溶洞 炸药
图4-13 溶洞对深孔爆破的影响
2 1 (a) 6 5 4
2 3 (b) 3 2
(c) 6 5 4 3 2 7 8
(d) 6 5 3 2 4
(e)
图4-14 装药结构 （a）偶合装药 （b）不偶合装药 （c）正向连续装药 （d）正向空气间隔装药 （e）反向连续装药 1-炸药； 2-炮眼壁； 3-药卷； 4-雷管； 5-炮泥； 6-脚线； 7-竹条； 8绑绳
包附近的岩石中产生“压碎”现象，应力波在压碎区域之外 产生径向裂隙。随后，爆轰气体产物继续压缩被冲击波压碎 的岩石，爆轰气体“楔入”在应力波作用下产生的裂隙中， 使之继续向前延伸和进一步张开。当爆轰气体的压力足够大 时，爆轰气体将推动破碎岩块作径向抛掷运动。
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第二节 单个药包的爆破作用
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R0