第二章爆破理论基础

煤矿安全规程》规定: 《煤矿安全规程》规定:严禁使用黑火药 和冻结或半冻结的硝化甘油类炸药。同一工 作面不得使用2种不同品种的炸药。 在采掘工作面，必须使用煤矿许用瞬发 电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管。使用煤 矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期 时间不得超过130ms。不同厂家生产的或不 同品种的电雷管，不得掺混使用。不得使用 导爆管或普通导爆索，严禁使用火雷管。
六、爆破材料的安全管理 1、爆破器材材料的储存 、
《煤矿安全规程》第二百九十五条规定：井上、 下接触爆炸材料的人员，必须穿棉布或抗静电衣 服。 《煤矿安全规程》第二百九十六条规定：所有 库房贮存各种炸药的总容量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。
五、乳胶炸药
1、组成：硝酸铵水溶液+可燃剂+敏化剂+ 、组成：硝酸铵水溶液+可燃剂+敏化剂+ 乳化剂+ 乳化剂+添加剂 2、品种：乳胶岩石炸药 2种 乳胶煤矿炸药 2种 乳胶高安全炸药 1种 3、特点： 抗水性好，爆轰感度、爆炸性能好，原 料丰富、安全性好。
煤矿安全规程》第三百二十条规定， 《煤矿安全规程》第三百二十条规定，井下爆破 作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。 作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。 煤矿许用炸药的选用应遵守下列规定： 煤矿许用炸药的选用应遵守下列规定： （1）低瓦斯矿井的岩石掘进工作面必须使用安全 等级不低于一级的煤矿许用炸药。 （2）低瓦斯矿井的煤层采掘工作面,半煤岩掘进工 作面必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药。 （3）高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域，必 须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。有煤 （岩）与瓦斯突出危险的工作面，必须使用安全等级 不低于三级的煤矿许用含水炸药。
2、爆破器材的保管
《煤矿安全规程》第二百九十八条规定：各 种爆炸材料的每一品种都应专库贮存；但当条件 限制时，可按国家的有关同库贮存的规定贮存。 存放爆炸材料的木架每格只准放1层爆炸材料 箱。
3、爆破器材的运输
煤矿安全规程》第三百一十四条规定： 《煤矿安全规程》第三百一十四条规定： 电雷管必须由爆破工亲自运送，炸药应由爆破 工或在爆破工监护下由其他人员运送。 爆炸材料必须装在耐压和抗撞冲、防震、防静 电的非金属容器内。电雷管和炸药严禁装在同一容 器内。严禁将爆炸材料装在衣袋内。领到爆炸材料 后，应直接送到工作地点，严禁中途逗留。 在交接班、人员上下井的时间内严禁携带爆炸 材料人员沿井筒上下。
1、雷管的结构如图所示：
2、雷管的种类 火雷管 雷管 电 雷 管 数码雷管 瞬发雷管 秒延期雷管 毫秒延期雷管
3、电雷管的主要性能参数 P46 （1）电雷管电阻 （2）最大安全电流和最小发火电流 （3）发火冲能 （4）传导时间和成组雷管准爆条件 （5）起爆能力
《煤矿安全规程》第三百二十条规定： 煤矿安全规程》第三百二十条规定：
三、炸药的氧平衡
炸药主要由C 炸药主要由C、H、O、N四种元素组成，C、 四种元素组成，C H是可燃元素，O是助燃元素，炸药爆炸的过程 是可燃元素，O 就是氧与碳、氢生成CO 就是氧与碳、氢生成CO2、H2O、CO等新产物 CO等新产物 的氧化化还原反应过程。 氧平衡：就是衡量炸药中所含的氧将可燃元 素完全氧化是多余还是不足的情况 分为三种： （1）正氧平衡；（2）零氧平衡； ）正氧平衡；（2 （3）负氧平衡。 矿山炸药一般设计成不太大的正氧平衡。
第二章 爆破理论基础
△炸药与爆炸概论 △工业炸药种类和组成 △起爆器材与起爆法 △破岩原理和爆破技术
§2-1 炸药与爆炸概论
一、爆炸的种类及物征
1、爆炸的种类： （1）物理爆炸：锅炉爆炸、气球爆炸 （2）化学爆炸：炸药爆炸、瓦斯爆炸 （3）核 爆 炸：核裂变、核聚变
2、爆炸的基本特征：“一大、二快、三多”。 （1）反应过程中能放出的热量大。 吸热反应不爆炸，放出热量小的可爆可不爆， 放热大的要发生爆炸。矿用炸药爆炸时放热量一般为 700～1500千卡/kg。 700～1500千卡/kg。 （2）反应和传播的速度快。 爆炸其爆点只需几微秒至几十微秒。单位时间 内做功能力强，具有极大 的威力。 （3）生成的气体多。 硝酸铵炸药爆炸全部生成气体。 1kg工业炸药爆 1kg工业炸药爆 炸时约产生700 1000升的气体。 炸时约产生700 ～1000升的气体。
五、炸药的主要性能指标 1、炸药的爆力和猛度 猛度：铅柱法测定，硝铵炸药猛 度为8 度为8-14mm 爆力：铅铸扩孔法测定，硝铵炸药 爆力为240爆力为240-360cm3。
铅柱法
铅铸扩孔法
2、炸药的敏感度
热感度、机械感度、爆轰感度 热 感 度——以爆发点来表示。 ——以爆发点来表示。 机械感度——抗冲击感度，由落锤实验测定。 机械感度——抗冲击感度，由落锤实验测定。 爆轰感度——用殉爆距离来表示。 爆轰感度——用殉爆距离来表示。 殉 爆——是指由于主动药包爆炸使与其相 ——是指由于主动药包爆炸使与其相 邻的被动药包也同时爆炸的现象 殉爆距离——是指能够连续三次出现殉爆的药 殉爆距离——是指能够连续三次出现殉爆的药 卷间距的最大值，以cm表示。 卷间距的最大值，以cm表示。
二、硝铵类炸药
以硝酸铵为主要成分的混合炸药. 以硝酸铵为主要成分的混合炸药.主要有铵梯炸
药、铵油炸药、浆状炸药、高威力炸药等四种. 药、铵油炸药、浆状炸药、高威力炸药等四种.
硝酸铵：NH 硝酸铵：NH4NO3，代号AN，白色或略黄色的结晶 ，代号AN，白色或略黄色的结晶 体。含氮量32%-35%，可作化肥，本身是一种正氧平衡 体。含氮量32%-35%，可作化肥，本身是一种正氧平衡 的弱性炸药。 硝酸铵起爆感度很低，一般不能直接用雷管或导 爆索起爆，需用强力的起爆药卷起爆。 硝酸铵原料来源丰富，价格低廉，安全性好。
1、铵梯炸药—硝酸铵+TNT 、铵梯炸药—硝酸铵+TNT
主要成分: 主要成分: 氧化剂— 氧化剂—硝酸铵 敏化剂— 敏化剂—TNT 松散剂—木粉(谷糠) 松散剂—木粉(谷糠) 消焰剂— 消焰剂—食盐 防潮剂— 防潮剂—石蜡、沥青
铵梯炸药分为煤矿、岩石和露天三大类，矿山只用前两种。 煤矿许用铵梯炸药分为：2号、3号、2号抗水、3 煤矿许用铵梯炸药分为：2号、3号、2号抗水、3号抗水。 岩石铵梯炸药分为：1号、2号、2号抗水、3号抗水、4 岩石铵梯炸药分为：1号、2号、2号抗水、3号抗水、4号抗水。
四、炸药的燃烧和爆轰
（一）、炸药的燃烧和爆轰 ）、炸药的燃烧和爆轰
分解：在整个物质内部缓慢进行 燃烧：在反应区内进行，靠热传导来传递能量 和激化化学反应。反应速度较低，低于声速 爆轰：在反应区内进行，靠压缩冲击波的作用 来传递能量和激化化学反应。反应速度快， 高 于声速，且不受外界影响。
(二)、冲击波： 冲击波：
电容式起爆器工作原理
五、爆破事故预防和处理
1、瞎炮：通电起爆后，工作面的雷管全部或部分 不爆。 残炮：由于炸药原因产生的不爆现象。 瞎炮的处理见《规程》 340--342 瞎炮的处理见《规程》第 340--342 条。 2、早爆：爆炸材料比预定起爆时间提前的爆炸现 象。 原因（ ）器材问题；（2 原因（1）器材问题；（2）操作问题； （3）杂散电流影响。
2、继爆管：由消爆管和不带点火装置的毫秒 延
期电雷管组成。 期电雷管组成。
3、导爆管：
管内壁涂有薄层炸药的塑料软管，导爆管不能直 接起爆炸药，只能起传爆作用，起爆炸药需要雷管。
三、电爆网路 电爆网路是指雷管的联接方式分为串 联、并联、混联三种。 起爆电流计算公式：
U Ι= nγ + mR
Ⅰ—起爆电流 U—放炮电源电压 n—串联雷管个数 m—并联时雷管个数 γ—每个雷管的全电理 R—母线电阻R1与电源内阻R2之和 母线电阻R 与电源内阻R 串联时m=1 串联时m=1 并联时n=1 并联时n=1
在采掘， 在采掘 ， 必须使用煤矿许用瞬发电雷 管或煤矿许用毫秒延期电雷管。 管或煤矿许用毫秒延期电雷管 。 使用煤矿 许用毫秒延期电雷管时， 许用毫秒延期电雷管时 ， 最后一段的延期 时间不得超过130ms。 时间不得超过130ms。 130ms
二、导爆索、继爆管、导爆管
1、导爆索：
是以猛炸药为药芯，外面缠绕数层纱线、纸条， 并有两层防潮层的绳索状起爆材料。
铵梯炸药，一般制成直径27mm、32mm、 铵梯炸药，一般制成直径27mm、32mm、 35mm、38mm，重100g、150g、200g的药卷； 35mm、38mm，重100g、150g、200g的药卷； 聚能穴: 聚能穴:药卷一端为平顶，另一端内凹入， 称为聚能穴。 岩石铵梯炸药有效期限6 岩石铵梯炸药有效期限6个月，煤矿铵梯 有效月4 有效月4个月。
四、起爆器——电容式起爆器 四、起爆器——电容式起爆器
1、充电：闭合充电开关，电容器由交流电源进行 充电，当电容器两端达到额定电压时停止。 2、放电：工作时，打开充电开关,闭合起爆开关， 、放电：工作时，打开充电开关, 电容器放电，即向雷管通电引爆。 起爆器技术性能指标见表2 13（P49） 起爆器技术性能指标见表2-13（P49）。
§2-3 起爆器材及电爆网路
起爆器材有: 起爆药、雷管、 导火索、导爆索、导爆管。 电爆网路主要是指联线方法和起爆器。
起爆器材Fra Baidu bibliotek起爆系统： 起爆器材和起爆系统：
一、雷管
以前的雷管起爆药主要装的雷汞 [Hg(ONC)2]，故取名雷管，但现在主要是二硝 基重氮酚[DDNP] ---C 基重氮酚[DDNP] ---C6H2(NO2)N2O。 加强药是黑索金，RDX。 加强药是黑索金，RDX。
殉爆距离
§2-2 工业炸药的组成及种类
一、单质炸药 1、梯恩梯（TNT）— 、梯恩梯（TNT） 三硝基甲苯[C6H2CNO2)3CH3]
2、黑索金（RDX）— 、黑索金（RDX RDX） 环三亚甲基三硝[(CH 环三亚甲基三硝[(CH2NNO2)3] 3、太恩炸药（PETN）— 、太恩炸药（PETN） 季戊四醇四硝酸酯
冲击波的形成过程
（三）、爆轰波 ）、爆轰波
炸药起爆 → 爆炸 → 高温、 高压、高速气流 → 激发冲击波 → 炸药分子活化 → 化学反应 →传播 →爆轰波
（四）、爆速及其影响因素 ）、爆速及其影响因素
1、装药直径 2、装药密度 3、装药外壳 4、炸药粒度 5、起爆冲能
）、炸药的间隙效应 （五）、炸药的间隙效应
例如：C 例如：C3H6N3（NO2）→ 3 3 3 3 ↑ ↑ ↑ ↑ CO 2 + CO + N 2O + H 2 + 3 N 2 2 2 2 2
二、炸药及其分类
1、炸药的概念 炸药是在一定条件下能够发生快速化学 反应，放出热量，生成大量气体，显示爆炸 效应的化合物或混合物。 2、炸药的分类 (1)按组成分为:单质炸药和混合炸药 (1)按组成分为: (2)按用途分为:起爆药、猛炸药、发射药。 (2)按用途分为:
2、铵油炸药—硝酸铵95%+柴油5% 、铵油炸药—硝酸铵95%+柴油5% 3、浆状炸药—硝酸铵、硝酸钠的水溶液 、浆状炸药— +TNT 铝粉+田菁胶槐豆胶制成。 铝粉+ 铵油炸药、浆状炸药威力大、抗水性好、 可塑性大，易于装填、敏感度底、安全性好。 4、高威力炸药 在铵梯炸药中加入黑索金、铝粉等制成， 有铵梯黑、铵梯铝、铵梯黑铝等几种。
三、硝化甘油类炸药
1、组成： 硝化甘油+消化棉+木粉+ 硝化甘油+消化棉+木粉+硝酸盐 2、特点： 威力大、爆炸稳定性高、防水性能好、密度大、 有可塑性, 有可塑性,机械感度高，容易渗油或老化，价格贵。 3、使用范围： 无沼气爆炸危险的坚硬岩石、多水工作面、小直 径深孔爆破。
四、水胶炸药
1、组成： 硝酸铵(50%)+水的混悬溶液(10%)+敏化剂 硝酸铵(50%)+水的混悬溶液(10%)+敏化剂 2、特点： 抗水性好，煤矿用水胶炸药溶于10-25℃的 抗水性好，煤矿用水胶炸药溶于10-25℃的 水中，4 水中，4个小时仍能起爆。 密度高、威力大、安全性好、生产工艺简单。 水胶炸药使用效果好，正在逐渐推广。