什么是爆破漏斗 爆破漏斗由哪些要素组成
隧道钻爆法施工作业
隧道钻爆法施工作业钻爆作业过程简述…开挖作业基本要求:1．按设计要求开挖出断面（包括形状、尺寸、表面平整、超欠挖等要求）;2．石碴块度适中，便于装碴运输;3．钻眼工作量少，少占作业循环时间；4．尽量减小对围岩的震动破坏.一、爆破破岩作用机理及有关概念（一）无限介质中的爆破作用（图7-1)1．压缩粉碎区～半径为的区域.2．抛掷区～与之间的范围.3．松动区～与之间的区域.4．震动区~与之间的范围。
（二）爆破基本概念1．临空面：指暴露在大气中的开挖面.在爆破中的作用：临空面越多,爆破威力越大。
2．爆破漏斗（图7—2)爆破漏斗：在只有一个临空面的情况下，爆破形成圆锥形的爆破凹坑。
爆破漏斗由以下几何要素组成：①最小抵抗线：药包中心到临空面的最短距离②爆破漏斗半径③破裂半径:药包中心到爆破漏斗边沿的距离④漏斗深度⑤压缩圈半径其中，最关键的是。
3．爆破作用指数爆破作用指数:爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值。
对于爆破效果有重要影响,注意到取决于，可见最小抵抗线是关键因素. (三）柱状药包爆破特点适用于隧道爆破的是柱状药包。
特点：柱状药包爆炸应力波的传播方向,是以药包轴线为轴线，沿着垂直于药包表面的方向往四周传播。
所以,这对于仅在孔口有一个临空面的爆破，是十分不利的.动脑筋，多设置临空面…二、钻孔机具（一）凿岩机(钻机）按使用动力可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机四种。
目前在隧道开挖中,广泛使用的是风动凿岩机和液压凿岩机.1．风动凿岩机（见图7—3）俗称风钻。
以压缩空气为动力。
既可单人操纵，也可装在台车上使用，但以前者为主。
优点:①结构简单，操作方便；②不怕超负荷和反复起动,在多水、多尘等不良环境中仍能正常工作。
缺点：①压缩空气供应设备复杂；②能量利用率低；③噪音大。
2．液压凿岩机由液压马达提供动力。
只能用于台车。
优点：①动力消耗少，能量利用率高，其动力消耗仅为风动凿岩机的1/3～1/2；②凿岩速度高.液压凿岩机凿岩速度比风动凿岩机高50％～150％。
爆破基本理论及安全爆破技术
爆破基本理论及安全爆破技术第一讲爆破的基本理论一、炸药爆炸的基本知识（一）炸药的化学变化形式所谓炸药是指在受到一定外界能量作用后，能够发生极为迅速的化学反应，并生成大量热量和气体的物质。
炸药的能量非常集中，释放能量时间很短，其能量瞬间释放对周围介质做功过程即为爆炸。
当炸药的性质、反应速度、激发条件和其他因素发生变化，炸药表现出的化学变化形式也不同，一般可分以下3种：（1）热分解。
是炸药在一定温度下缓慢发生的化学变化。
温度越高，分解越迅速，这种反应变化发生在整个炸药内，但反应变化过程中不产生火、光和声响，一般难以察觉。
（2）燃烧。
某些炸药在热源或火焰作用下可发生燃烧，炸药燃烧时的反应速度要比热分解时快，其速度可由每秒数厘米或数米，直至数百米；而且反应过程不需要外部供氧，在这种情况下，极易转变为爆炸，尤其在密闭空间内更是如此。
因此一旦炸药着火，切不可用砂土掩埋，因为炸药本身含有氧化剂，不需要外界供氧，密闭反会导致压力升高，使燃烧加速，甚至引起爆炸。
（3）爆炸。
在足够能量作用下，炸药进行高速的化学反应，形成高温高压，生成大量的热量。
根据爆炸的特性不同，可分为稳定爆炸（又称爆轰）和不稳定爆炸两种形式。
反应速度保持恒定的，以每秒数千米的最大爆速进行的称为稳定爆炸，又称爆轰。
而反应速度变化不定的，且爆速较低的爆炸称为不稳定爆炸。
不稳定爆炸容易产生残爆、爆燃或拒爆等爆炸事故。
炸药的几种化学反应形式在一定条件下可以相互转化，如热分解、燃烧可以转化为爆炸，而爆炸也可以转化为燃烧。
（二）炸药爆炸的稳定性传播及其影响因素1.传爆传爆是指炸药药包由起爆到爆炸结束的过程中，爆炸反应在药包中自行传递的过程。
2.冲击波的爆轰波（1）冲击波是指炸药起爆后，产生大量的热能和气体，形成了高温、高压、瞬间膨胀并高速行进的气浪，这种气浪具有极大的冲击作用，即~。
（2）爆轰波是指爆炸产生的能量高速地在炸药中传递，并形成具有能量补充的特殊形式压缩冲击波。
攀枝花学院《爆破工程》习题集
《爆破工程》习题集一、填空题1.炸药的氧平衡可分为三种情况，即（正氧平衡）、（负氧平衡）、（零氧平衡）。
2.炸药的爆炸产物均以（气体）为主，影响其种类与数量的因素主要为（氧平衡），其次是反应完全程度和周围介质。
3炸药爆炸的热化学参数有（爆容）、（爆热）、（爆温）、（爆压）。
4.炸药爆炸生成的气体产物中，（一氧化碳）和氮氧化物（一氧化氮）、（二氧化氮）均属有毒气体。
5.测定炸药爆速可以采取（导爆索法）、（电测法）、（高速摄影法）等方法。
1.根据爆炸产生的原因及特征，爆炸现象可分为（物理爆炸）、（化学爆炸）、（核爆炸）三类。
2.炸药爆炸必须具备的三个基本要素是（放热量大）、（反应速度快）、（生成大量气体）。
3.炸药反应的四种基本形式是（热分解）、（燃烧）、（爆炸）和（爆轰）。
4.炸药起爆能的三种形式是（热能）、（机械能）、（爆轰冲能）。
5.炸药的感度主要有（热感度）、（机械感度）、（爆轰感度）等。
6.测定炸药机械感度和摩擦感度的装置分别是（立式落锤仪）和（摆式摩擦仪）。
7.测定炸药做功能力的方法有（铅铸扩孔法）、（爆破漏斗法）。
8.炸药猛度的测定方法是（铅柱压缩法），单位是（mm）。
1.按炸药的组成分类，炸药可分为（单质炸药）和（混合炸药）。
2.按炸药的用途炸药可分为（起爆药）、（猛炸药）、（发射药）、（焰火剂）。
3.目前常用的单质猛炸药有（梯恩梯）、（黑索金）、（特屈儿）、（泰安）、（奥克托金）等。
4.目前常用的起爆药有（雷汞）、（叠氮化铅）、（二硝基重氮酚）。
5.我国工业雷管的正装药常用（二硝基重氮酚），副装药及导爆管与导爆索芯药常用（黑索金）。
6.常见的单质弱性炸药为（硝酸铵），混合弱性炸药为（黑火药）。
7.硝铵类炸药是以（硝酸铵）为主要成分的混合炸药，它是很好的（氧化剂），这类炸药的技术经济优点特别突出。
8.硝铵类炸药的性质主要取决于硝酸铵。
为达到各种不同爆破目的和适应不同爆破条件的要求，通常加入一些（敏化剂）、（可燃剂）、（疏松剂）、（消焰剂）等。
爆破实验指导书
爆破工程实验指导书爆破实验室2000年9月修订2005年10月修订2008年3月修订实验一炸药作功性能测定一、实验目的：通过实验，了解常用炸药作功性能（爆力、猛度）的测定方法；完成爆破漏斗实验，测定爆破漏斗的各主要参数。
二、实验项目：（一）炸药猛度测定：本方法的原理是将定量炸药置于铅柱上的钢板上引爆，爆炸后，以铅柱的压缩量来表示炸药的猛度。
按国标GB12440—90《炸药猛度试验铅柱压缩法》标准进行。
1、仪器和实验材料：（1）铅柱：高度60土0.5mm；直径40±0.3mm。
上下两端面按粗糙度R a为6.3μm加工，要求平行。
如图1-1所示。
选择经过标定的标准铅柱。
图1-1 铅柱压缩法炸药猛度测定试验用铅柱（2）钢片：优质碳素结构钢，高度10±0.1mm；直径41±0.2mm，两端面粗糙度按1.6μm加工成圆形，要求平行，硬度为HBl50～200，如图1-2所示。
（3）钢座：中碳钢板，厚度不小于20mm，最短边长(或直径)不小于200mm．正面加工按粗糙度R a为6.3μm，硬度为HBl50～200，钢座四角(或圆角)分布有四个小钩。
（4）钢管：焊接钢管，外径φ48mm，壁厚3.5mm，高度60mm，上下两端面按粗糙度R a为6.3μm加工，如图1-3所示。
图1-2 铅柱压缩法炸药猛度测定试验用钢片图1-3 铅柱压缩法炸药猛度测定试验用钢管（5）纸筒：用厚0.15～0.20mm，长×宽为150×65mm的纸(纸质要求结实)粘成内径为40mm的圆筒，并用同样的纸剪成直径为60mm的圆纸片并沿边剪开到直径为40mm的圆周处，再将剪开的边翻迭，粘在纸筒的外面。
（6）带孔圆纸板：厚度0.3~1.2mm，外径38～39mm，内径7.5mm。
（7）天平：感量0.1克。
（8）铜模子：中心有内径40土0.5mm，高为80mm的圆柱状孔。
（9）铜冲子：中心有直径为7.5mm，高为15mm圆柱状突起部分。
爆炸学 填空判断
二、填空题1. 防爆技术措施分为两大类，一类是预防性措施、另一类是防护性技术措施。
2. 从爆炸反应特征看，化学反应要成为爆炸反应必须同时具备反应过程放热性、反应过程高速度和生成大量气体等三个条件。
3. 火炸药起爆的最基本形式是热起爆。
4. 抑爆系统主要由爆炸探测器、爆炸抑制器和控制器等三部分组成，其中爆炸探测器的主要作用是在爆炸瞬间探测出爆炸危险信号。
按触发方式不同抑爆系统可以分为监控动作式和爆炸波从动式两种类型。
5. 描述可燃性气体/空气混合物爆炸特性的参数分为两组，一组是气体点火特征表征参数，另一组是气体爆炸效应表征参数。
6. 为了使炸药爆炸反应的生成热量最大，威力最高，产生有毒气体量最少，要求地下开采矿用炸药必须接近零氧平衡。
7. 维修操作应严格遵守安全动火规定，对于输送可燃物料的设备，动火前应对其进行彻底清扫，采用惰性气体吹扫置换。
对于爆炸下限大于4%的可燃气体或蒸汽，吹扫置换后的浓度应小于 0.4% ；而对于爆炸下限小于4%的可燃气体或蒸汽，吹扫置换后的浓度应小于 0.2% 。
8. 甲烷的最小点火能量是 0.28mJ 。
9、铵梯炸药是由硝酸铵（80%以上）、梯恩梯（3—20%左右）和少量木粉成分混制而成，其中主要成分硝酸铵是氧化剂，梯恩梯是敏化剂，又是加强剂；木粉是疏松剂，又是可燃剂。
11、炸药的动作用用猛度表示和静作用爆力表示。
12、氧平衡是衡量炸药中实际含氧量与炸药中碳、氢被完全氧化时所需要的氧量之间能否达到平衡的一种指标。
13、单质炸药氧平衡按O.B=[C-(2a+0.5b)]/M % 计算。
14、利用爆炸产物运动方向与装药表面垂直或大体垂直的规律，做成特殊的装药，就能使爆轰能量聚集起来，提高能流密度，增加爆炸穿透能力，这种现象称为聚能效应。
15、岩石内装药中心至自由面的垂直距离称为最小抵抗线。
16、等能原理是控制炸药爆炸所产生的能量与被爆介质破坏所需的最低能量相等。
17、诺贝尔被称为“现代炸药之父”。
工程爆破基本知识
3 工程爆破基本知识3．1 爆破对象与爆破效果的关系3．1．1 爆破对象3．1．1．1 爆破对象的概念爆破对象就是指被爆体、被爆介质。
具体来说，就是根据工程需要，利用炸药能量来达到工程目的的实施(目标物)对象。
通常遇到最多的爆破对象是岩石，另外还有硬土、钢筋混凝土、(废)钢铁、炉渣、树根、冻土、冰块(层)、淤泥等。
由于爆破对象在内部结构构造、物理力学性质、可爆性等方面千差万别，同时爆破对象也因成因和所处位置的变化而差异很大，因此给爆破施工增加了难度。
3．1．1．2 岩石的物理力学特性岩石是主要的爆破对象，因此必须了解和掌握岩石的物理力学特性。
岩石按其成因可分为岩浆岩(常见的有花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、流纹岩、火山砾岩等)，沉积岩(常见的有石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等)和变质岩(常见的有花岗片麻岩、大理岩、板岩、石英岩、千枚岩等)。
岩石的主要物理力学特性包括岩石的密度、空隙率、含水率、风化程度、波阻抗、可爆性等，具体含义如下：①密度。
单位体积的岩石质量。
②空隙率。
岩石中空隙体积与岩石所占总体积之比。
③含水率。
岩石中水的含量与岩石颗粒质量之比。
④岩石的风化程度。
岩石在地质内应力和外应力作用下发生破坏、疏松的程度。
⑤岩石的波阻抗。
岩石中纵波波速与岩石密度的乘积，它反映纵波传播的阻尼作用。
⑥硬度。
岩石抵抗工具侵入的能力。
⑦岩石坚固性系数(常用普氏系数，通常用符号f来表示)。
岩石抵抗外力挤压破坏的比例系数。
⑧可爆性。
岩石在爆炸能量作用下发生破碎的难易程度。
3．1．2 爆破效果爆破效果就是实施爆破后，使被爆体(爆破对象)形成的破坏形态、块度、对周围环境影响的综合结果。
评价一次爆破效果的好坏，主要是评价该爆破与实施前的预期是否相符。
由于爆区周围环境的不同，对爆破对象的处理方法不同，对爆破效果的控制也不同。
通常情况下，爆破效果的控制可归结为以下几方面：3．1．2．1 爆破块度的控制通过对爆破对象的了解，确定合理的孔网参数(或药包布置)、装药结构、起爆方式，实现预期的大块率、块度级配或块度大小与形状。
装药量计算原理
1.爆破漏斗及其几何要素 2.药量理论计算 3.各种岩石爆破的单位用药量K值和q值 4.最小抵抗线W的选择原则
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1.爆破漏斗及其几何要素
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1.爆破漏斗及其几何要素
1.1 爆破漏斗的概念
爆破漏斗：爆破后产生的倒圆锥形爆坑。
1.2 爆破漏斗的几何要素
如右图所示，O点为药包中心，C点为自 药包中心到临空面AB的最短点，OC称为 最小抵抗线，用W表示，OB为爆破作用 半径，AC=BC= r是爆破漏斗的底部半径， p为可见漏斗深度，θ为爆破漏斗的张开 角，也叫漏斗顶角。
用爆破作用指数n来表示爆破漏斗的开头 程度，它的定义为：
n=爆破漏斗底部半径/最小抵抗线 = r/w
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图1 爆破漏斗示意图
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2.药量理论计算 2.1.标准抛掷爆破药量计算 2.2.抛掷爆破药量计算 2.3.松动爆破药量计算
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图2：标准抛掷爆破漏斗示意图
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图3：斜坡地面抛掷爆破表1 爆破漏斗体积增量函数值
设计小的最小抵抗线的多药包爆破，势必增加药包个数，从而增加药室和导 硐的开挖工作量，给施工带来一系列的困难，如导硐进口位置的选择、施工作业 的干扰、堵塞数量的增加以及爆破网路的复杂性，所有这些都不利于爆破的施工 准备工作。
在具体的设计工作中，最小抵抗线的选择绝不是无限制的，特别是在铁路、 公路的路堑爆破或定向爆破或定向筑坝一类的工程设计，要注意留有适当的保护 层，避免基地或边坡收到伤害。
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3.各种岩石爆破的单位用药量K值和q值
爆破工程 考点 答案
第一章炸药爆炸基本性质1、化学爆炸三要素。
①反应的放热性②反应过程的高速度③反应中生成大量气体产物2、炸药化学反应三种基本形式。
①缓慢分解②燃烧③爆炸3、炸药氧平衡定义、分类、计算。
定义：炸药内含氧量与所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之间的差值称为氧平衡值。
氧平衡值用每克炸药中剩余或不足氧量的克数或质量分数来表示。
分类：①正氧平衡（O b>0）②负氧平衡（O b<0）③零氧平衡（O b=0）计算：例题P6若炸药的通式为C a H b N c O d，a个C原子充分氧化需要2a个O原子，b个H原子充分氧化需要b/2个O原子，则单质炸药的氧平衡值计算式为式中O b——炸药的氧平衡值；M——炸药的摩尔质量(g/mol)；16——氧的摩尔质量(g/mol)。
对混合炸药，氧平衡值计算式为或式中m i、O bi——分别为第i组分的质量分数和氧平衡值。
4、殉爆距离及影响殉爆距离的因素。
定义：主发药包爆炸时一定引爆被发药包的两药包间的最大距离，称为殉爆距离。
影响因素：①装药密度②药量和药包直径③药包外壳和连接方式5、介质中的波与冲击波。
波定义：扰动在介质中的传播称为波。
分为压缩波和稀疏波。
冲击波定义：冲击波是一种在介质中以超音速传播的并具有压力突然跃升然后慢慢下降特征的一种高强度压缩波。
6、理想轰炸与稳定轰炸。
（P32）理想爆轰：当任意加大药包直径和长度而爆轰波传播速度仍保持稳定的最大值时，称为理想爆轰。
稳定轰炸：若爆轰波以低于最大爆速的定常速度传播时，则称为非理想爆轰。
非理想爆轰又可分为两类。
d临至d e之间的爆轰属于稳定爆轰区，在此区间内爆轰波以与一定条件的相应的定常速度传播。
在药包直径小于d临的区域属于不稳定的爆轰区。
稳定爆轰区和不稳定爆轰区合称非理想爆轰区。
7、侧向扩散对反应区结构的影响。
（P33）图1-18表示侧向扩散对化学反应区结构的影响。
扩散自药包周边向中心发展。
反应区未受侧向扩散影响的部分称为有效反应区。
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。
爆破工程名词解释
名词解释1. 岩石坚固性及坚固性系数岩石坚固性：岩石抵抗任何外力造成其破坏的能力，或岩石破碎的难易程度。
坚固性系数：岩石坚固性在量的方面用坚固性系数f（无量纲量）表示，其值计算方法f=Rc/10，Rc 为岩石的单轴抗压强度（MPa）。
2. 装药最小抵抗线和临界抵抗线装药最小抵抗线：装药中心到自由面的垂直距离。
装药临界抵抗线：当装药处在此抵抗线时，自由面上刚好显现爆破迹象，大于此值，则看不到，小于此值，爆破现象显现。
3. 炸药的爆力和猛度炸药爆力：炸药爆炸后爆生气体膨胀做功的能力，体现了炸药的静作用。
炸药猛度：炸药爆炸后冲击波和应力波作用强度，体现了炸药的动作用。
4. 毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管：通电后以毫秒量级间隔时间延迟爆炸的电雷管。
5. 爆轰波和爆速爆轰波：炸药体内传播的伴随有化学反应的冲击波。
爆速：爆轰波在炸药体内传播的速度。
6. 爆破作用指数爆破作用指数：爆破漏斗半径与装药最小抵抗线的比值。
7. 不耦合装药系数不耦合装药系数：炮孔直径与装药直径的比值，此系数值大于等于1，等于1 时为耦合装药。
8. 水压爆破水压爆破：在容器状构筑物中注满水，将药包悬挂于水中适当位置，起爆后，利用水的不可压缩性将炸药爆炸时产生的压力传递给构筑物壁面，使之均匀受压而破碎。
9. 定向倒塌爆破定向倒塌爆破：使爆破的建筑物按设计方向倒塌和堆积的爆破方法。
10. 煤矿许用炸药煤矿许用炸药：允许使用在有沼气的工作面或矿井的炸药，这种炸药中加有消焰剂（食盐），用以吸收炸药爆炸释放的热量，降低爆温和抑制沼气的爆炸反应。
11. 预裂爆破预裂爆破：在主爆区爆破之前，沿开挖边界钻一排密集炮孔，少量装药，不耦合装药结构，齐发起爆，爆破后形成一条贯穿裂缝。
在此预裂缝的屏蔽和保护下（预裂缝能反射应力波和地震波，减少对保护区岩体的破坏）进行主爆区爆破。
使之获得较为平整的开挖面。
12. 聚能爆破效应聚能爆破效应：利用爆轰产物运动方向与装药表面垂直或大体垂直的规律，做成特殊形状的装药，就能使爆轰产物聚集起来朝着一定方向运动，提高能流密度，增强爆破效应，此种现象称为聚能爆破效应。
第四节 爆破理论基础讲解
图5—15 反射拉伸波对径向裂隙的扩展作用
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当θ为90°时，反射拉伸波将最有效地促使裂纹 扩展和延伸，使该裂纹成为优势裂纹。
当θ小于90°时，反射拉伸波以一个垂直于裂 纹方向的应力分量促使径向裂纹扩张和延伸，或者 在径向裂纹未端造成分支裂纹。
（3）爆炸气体膨胀压力和应力波共同作用 爆破时岩石的破坏是爆炸气体和应力波共同作
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用的结果，它们各自在岩石破坏过程的不同阶段起 重要作用。
炸药爆炸后在岩石中产生爆炸冲击波，使炮孔 周围附近的岩石被“粉碎”；由于消耗大量的能量， 冲击波衰减为应力波，在粉碎区之外造成径向裂隙， 反射应力波使这些裂纹进一步扩展；
对高阻抗岩石，采用高猛度炸药、偶合装药或 装药不偶合系数较小，此时应力波的破坏作用是主 要的；
对低阻抗岩石，采用低猛度炸药、装药不偶合 系数较大，此时爆炸气体静压的破坏作用则是主要 的。
二、单个药包爆破作用的分析
1.爆破的内部作用
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埋置在地表以下很 深处的药包爆炸时，如 果药包威力不很高，则 地表不出现明显破坏的 爆破作用称为爆破的内 部作用。
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 下的爆破作用称为爆破的外 部作用。
其特点是在自由面上形 成一个倒圆锥形爆坑，称为 爆破漏斗。如图5—12所示。
图5—11 药包爆炸的外部作用原理
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图5—12 炸药在岩体表面附近爆炸的现象
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图5—3 切向拉伸应力的产生
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② 如果存在 自由面，岩石质点 速度在自由面方向 上最大，位移阻力 各方向上的不等— 剪切应力—剪切破 坏岩石；
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。
利文斯顿爆破漏斗理论
利文斯顿爆破漏斗理论利文斯顿爆破漏斗理论是1956年利文斯顿提出的以能量平衡为准则的岩石爆破破碎的爆破漏斗理论。
他认为，炸药在岩体内爆破时传给岩石能量的多少和速度的快慢，取决于岩石性质、炸药性能、药包质量、炸药埋置深度和起爆方式等因素。
在岩石性质一定的条件下，爆破能量的多少取决于炸药质量，爆炸能量的释放速度与炸药传爆的速度密切相关。
假设有一定重量的炸药埋于地表下很深的地方，它爆炸所释放的绝大部分能量被岩石吸收。
当岩石所吸收的能量达到饱和状态时，岩体表面开始产生位移、隆起、破坏，直至抛掷。
如果没有达到饱和状态时，岩石只呈弹性变形，不被破坏。
从爆破能量观点来看，药包埋设深度不变而药包质量改变，或者药包质量不变而减小埋深，能够得到相同的爆破效果。
给定药包质量，而改变埋深，可以得到四个不同的爆破区域。
1、变形能区当一定量的药包埋置在地下深处爆破，爆炸所产生的能量全部消耗在岩石的内部变形上称为变形能区。
若在药包埋深W=We时，地表刚出现飞片（脆性岩石）或隆起（塑性岩石），则将埋深We称为临界深度，即为变形能区的上限。
根据试验结果，临界深度We（单位m）与变性能系数Eb（m/kg^1/3）和装药量Q（单位kg）的关系为：We=EbQ^(1/3) (1)2、冲击破坏区药包超过临界深度We继续上移（W<We），爆破后岩石破碎并抛掷，形成爆破漏斗，这一区域称为冲击破坏区。
随着药包不断上移，爆破漏斗体积V逐渐增大，当V达到最大值时的埋深称为最佳埋深Wj，即为冲击破坏区的上限。
若此后继续减小埋深W时，则体积V逐渐减小，即V-W曲线呈中间高、两端低的形状。
引入最佳深度系数△j=Wj/We，则由式（1），有Wj=△jEbQ^(1/3) (2)根据上式，通过试验求得Eb和△j，即可求得Wj，即获得给定药量所能达到最佳爆破效果的埋深。
3、破碎区药包由最佳深度Wj上移（W<Wj），上部岩石阻力减小，爆破漏斗体积V减小，爆破能部分用于破碎和抛掷（E1），另一部分消耗于空气冲击波中（E2）。
煤矿爆破基础知识与爆破作业
反应速度快是形成爆炸的必要条件， 炸药爆炸速度高达
1500～8500M/S，反应时间仅为十万分之一到百万分之一
秒，是衡量炸药威力的重要因素。
3、生成大量的气体产物
炸药爆炸后生成大量的气体，有二氧化碳、氮气和水
蒸气，还有一氧化碳和氮的氧化物。工业常用炸药生成的
气体体积为700～1000L/Kg，铵梯炸药爆炸生成的气体体
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三、炸药的爆热和爆温 炸药爆炸反应生成的热量称为爆热。单位
是J/kg。 炸药的爆温是指炸药爆炸瞬间爆炸产物被
加热到最 高温度。单位用温度（℃）表示。 矿用炸药的爆温一般为2000℃—2500℃，
而单质炸药的爆温则可达3000℃——5000℃。 四、炸药的感度
炸药在外界能量的作用下引起爆炸的难易程 度为感度，也称为敏感度。 • 热感度、机械感度 、 静电感度、爆轰感度、
32
二、煤矿许用炸药特点
1、根据炸药的安全等级限制炸药的爆热、爆温和爆压。 2、炸药配比应接近于零氧平衡。 3、爆炸反应要完全 4、爆炸后无灼热固体产物 5、炸药或爆炸产物中不能含有促进瓦斯连锁反应的成分， 要加入消焰剂，从根本上抑制瓦斯引火。 6、排放的有毒气体量要符合国家标准。 7、有较好的起爆感度和传爆能力，保证稳定爆轰。
既n>1时
形成加强抛掷漏斗
2）r = w
既 n = 1时
形成标准抛掷漏斗
3）r < w 既0.75< n < 1 时 形成减弱抛掷漏斗 煤矿采掘工程一般选用n = 0.8～1.0的 减弱爆破漏斗，岩石不致崩远，便于装 岩，又有利于平行作业。
18
八、自由面对爆破作用的影响
为了有效地进行爆破，总是要设法创造和利用自由 面，合理布置炮眼和选择合理爆破方式。如掘进工作面 的掏槽，选用 秒延期、毫秒延期电雷管爆破，都是为了 增加自由面。
爆破工程
第一章1、名词解释缓慢分解：所谓分解是指一种物质变为几种(二种或二种以上)物质的过程,缓慢分解是指变化的过程缓慢。
氧平衡：炸药内含氧量与所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之间的差值。
爆轰产物：在炸药爆炸反应过程的研究中，把炸药爆轰时，化学反应区反应终了瞬间的化学反应产物叫做炸药的爆轰产物。
爆炸压力：当爆炸结束，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压值。
猛度：指爆炸瞬间爆轰波和爆轰产物对邻近的局部固体介质的冲击、撞碰、击穿和破碎能力，它表征了炸药的动作用。
聚能效应：利用爆炸产物运动方向与装药表面垂直或大致垂直的规律，做成特殊形状的装药，也能使爆炸产物聚集起来，提高能流密度，增强爆炸作用，这种现象即是。
管道效应：当药卷与炮孔壁间存在有月牙形空间时，爆炸药柱所出现的自抑制——能量逐渐衰减直至拒（熄）爆的现象。
临界直径：随着药包直径的减小，爆速逐渐下降，一直到药包直径降到d临时，如果继续缩小药包直径，即d＜d临，则爆轰完全中断，d临即是。
极限直经：随着药包直径的增大，爆速相应增大，一直到药包直径增大到d极时，药包直径虽然继续增大，爆速将不再升高而趋于一恒定值，亦即达到了该条件下的最大爆速。
d极即是。
理想爆轰：当任意加大药包直径和长度而爆轰波传播速度仍保持稳定的最大值时。
5、试述殉爆距离的测定方法、影响因素及研究意义。
答：方法：将沙地铺平，用直径35mm，长度不小于600mm的木制圆棒在沙地上压出一个半圆形凹槽。
在主发装药的捏头端插入一支8号雷管，插入深度为雷管长度的三分之二，将主发装药、被发装药（被测药卷）置于凹槽内，引爆主发装药后，根据放置被发装药的地方有无残药或是否产生深坑，判断是否殉爆。
找出三次试验都能殉爆的最大间距，即为该药卷的殉爆距离。
研究意义：a. 生产/贮存/运输过程中必须防止炸药发生殉爆；确定炸药生产工作间或库房的安全距离；b. 工程爆破中可以提高炸药起爆和传爆的可靠性；c. 在爆破工程中保证同一炮眼/药室内的炸药完全殉爆，以防止产生半爆，降低爆破效率。
昆明理工大学安全工程爆破考试资料
1.爆炸、炸药的基本概念爆炸：是指周围由于压力突然升高，附近物体受到冲击或破坏，同时伴随有热、声响和光的效应的现象。
根据爆炸产生的原因及特征，爆炸现象课分为三类：物理爆炸（由于物理状态发生突变引发的爆炸现象）、化学爆炸（物质在一定条件下发生急迅速的放热化学反应，并生成高温高压的反应物的爆炸现象）、核爆炸。
炸药：是指一种能够迅速反应，并且放出大量气体，同时产生大量热的物质。
炸药的三要素是指：反应过程中大量放热、反应过程高速进行、反应过程生成大量气体。
炸药爆炸的动作用：利用爆炸产生的冲击波或应力波的作用炸药爆炸的静作用：利用气体膨胀作用产生的压力所导致的作用爆力：炸药爆炸时做功的能力猛度：炸药的破碎能力爆速及其影响因素：爆速是指炸药爆炸时爆轰波沿炸药内部传播的速度。
其影响因素有：装药直径、装药密度、炸药粒度、炸药外壳、起爆冲能、间隙效应。
炸药的感度：炸药在外界作用影响下发生爆炸的难易程度2.炸药的氧平衡炸药的氧平衡：是指每克炸药（或药剂）本身所含的氧用来完全氧化炸药中所含可燃元素以外，所余或不足的氧的克数，氧平衡常用OB 表示。
对于C a H b O c N d 型炸药﹙a 、b 、c 、d 为对应元素的原子个数﹚，其氧平衡计算式可表示为：OB =()165.02⨯+-rM b a c （g ·g -1，氧/炸药） （2-11） 式中，M r ——炸药的相对分子量，M r =12a +b +16c +14d ；16——氧的相对分子量。
按照氧平衡可将炸药分为：正氧平衡：炸药中含氧量足够将可燃元素完全氧化，并有剩余的氧平衡。
爆炸产物会有NO NO 2有毒气体零氧平衡：炸药中含氧量刚够将可燃元素完全氧化的氧平衡。
爆炸产物CO 2 H 2O负氧平衡：炸药中含氧量不足以将可燃元素完全氧化的氧平衡。
爆炸产物会有CO C H 23.炸药反应方程式、爆容、爆压、爆温、爆热的概念炸药的反应方程式：C a H b O c N d 类炸药，写出爆炸反应方程的一般形式为：d c b a N O H C =lH kNH jNO iO hH N O uH zC yCO xCO+++++++++322222ω爆容：是指1kg 炸药爆炸后形成的气态爆炸产物在标准状况下的体积爆压：炸药在专门的确定容积的容器内爆炸后保持爆轰产物比容不变时的压力爆温：全部爆热用来定容加热爆轰产物所能达到的最高温度爆热：一定量炸药在定容条件下爆炸瞬间放出的热量叫做爆热4.岩石的波阻抗性的概念岩石受动载荷作用,其任意点的动应力σb=pcv(σb为动应力；p为岩石密度；c为纵波传播速度；v为质点速度)。
爆破漏斗
什么叫爆破漏斗？爆破漏斗有哪些构成要素？
药包埋置在岩体中，爆破后形成的爆坑形如漏斗，通常称之为爆破漏斗。
爆破漏斗的构成要素如图1所示。
图1 爆破漏斗实验
D－爆破漏斗直径；H－爆破漏斗可见深度；r－爆破漏斗半径；
W－最小抵抗线；R－漏斗作用半径；1－药包；2－爆堆
一、自由面。
指和空气接触的岩石表面，自由在爆破过程中起重要作用，有了自由面，爆破时岩石才能向自由方向发生破裂、破碎和转移。
二、最小抵抗线（W）。
自药包中心到自由面的最短距离称最小抵抗线，它是爆破作用和岩石移动的主导方向。
三、爆破漏斗底圆半径。
靠近自由面的药包爆破时通常在自由面处形成一个圆形缺口，叫爆破漏斗底圆，其半径在图中用r表示。
它反映了漏斗口的阔度。
四、爆破作用半径（R）。
指从药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离。
五、可见深度（h）。
指爆破漏斗中可以观察到的深度，一般情况下W＞h。
第3章 爆破漏斗和裂隙岩体理论
5.0
1.97 1.58 1.72 1.98 1.13 0.77
加拿大铁矿公司，硝铵浆状 混合炸药 硝化甘油，淮南
铵油炸药，淮南
存在问题
• 柱状药包 • “最佳埋深：——未考虑爆破块度，实际工 程需要控制爆破块度 • “最佳破碎抵抗线”
两种理论的对比
苏联 漏斗试验 漏斗形状和大小，归纳药量 漏斗体积，临界深度和最佳深度 利氏
3、裂隙岩体爆破理论
• 裂隙影响爆破漏斗的形状 • 裂隙影响爆破的范围和体积 • 裂隙影响爆破的块度
层理对爆破漏斗的影响
• 当一组结构面（如层理）与最小抵抗线垂 直或平行时，抛掷方向不会改变，但爆破 漏斗形状和爆破方量将受影响，产生漏斗 变化。
集中药包
柱状药包
结构面对深孔爆破的影响
• 前排先引爆的药包对后排岩体产生强烈扰动，易 使周边岩体沿断裂面发生较大位移错动，若前后 排药包延期时差较大，足以使后排药包在雷管起 爆前被错断而中断了局部药柱传爆，发生局部拒 爆现象。
利氏一般方程
Ly Ly Lc Lc Lc ( Eb 3 Q )
最佳深度（最埋深）
Ly Ly Lc Lc Lc ( Eb 3 Q )
• 当Ly取最大值Lj时，
L j j Eb 3 Q
球形药包漏斗试验求出Eb和Δj（最佳深度 比），就能确定一定药量下，药包的最佳 深度Lj。
• 减弱抛掷爆破药包: 可见漏斗0.75<n<1, • 标准抛掷爆破药包：n=1 • 加强抛掷爆破药包：n>1
Q f (n) KW
3
f (n) 0.4 0.6n3
1.5 延长药包的爆破漏斗
通常人们把药包长度大于最短边或其换 算直径4倍时的药包，即称为条形（延长） 药包
爆破与井巷工程第一次作业题及答案.doc
第1次作业一、单项选择题（本大题共40分，共20小题，每小题2分）1.按冲击频率分，风动凿岩机可分为低频、中频和高频的三种，冲击频率为2 400次/min的风动凿岩机属于，冲击频率为3000次/min的风动凿岩机属于,冲击频率为5000次/min的风动凿岩机属于。
（）A.低频、中频、高频B.中频、中频、高频C.中频、高频、高频D.低频、低频、高频2.在（）上使用的破碎岩石的工具叫钎子。
A,煤电钻B.凿岩机C.岩石电钻D.掘进机3.关于微差爆破，以下叙述错误的是（）A.微差爆破只能利用毫秒雷管控制放炮的顺序，使每段之间获得儿十毫秒的时间间隔B.微差爆破具有爆出岩石块度小而均匀、炮眼利用率高、岩帮震动小、巷道规格好等特点C.在瓦斯矿井煤层中放炮，要求爆破总延期时间必须在130ms以内D.在微差爆破过程中，先后相继爆破下的岩块在运动过程中发生相互碰撞，利用动能使其再次发生破碎，有利于岩石的破碎4.岩石浸水后其强度明显降低，常用来（）表示水分对岩石强度的影响程度。
A.吸水率B.软化系数C.溶蚀性D.崩解性5.关于乳化炸药，以下描述正确的是（）A.乳化炸药抗水性不如浆状炸药和水胶炸药B.密度可调，因而适用范围广C. 8号雷管不能直接起爆。
D.爆炸性能较好，爆速可达8000〜8500m / s6.炸药是（）、放出能量、生成气体产物、显示爆炸效应的化合物或混合物。
A.在一定条件下能够发生快速化学反应B.能够发生快速化学反应C.能够发生化学反应D.能够发生快速物理变化7.以下选项属于稳定性较差的岩层的有（）A.石英质砂岩B.胶结好的砂岩C.砂质页岩D.页岩、泥岩8.关于钻眼爆破安全技术，以下叙述错误的是（）A.不允许在残眼内继续钻眼B.开眼时必须使钻头落在实岩上，如有浮砰，应处理好后再开眼C.应在规定的安全地点装配引匆（起用匆卷）D.装约、联线完成后就可以由放炮员起爆9.关于导爆管，以下错误的是（）A.导爆管是管内壁涂有薄层炸药的塑料软管B.导爆管不能直接起爆炸药C.煤矿井可以使用导爆管放炮D.导爆管可以起传爆作用10.关于混凝土的强度，以下叙述错误的是（）A.混凝土的强度等级是根据标准立方体试块在标准条件下养护28d的抗压强度值确定的B.混凝土强度等级用符号C和立方体抗压强度标准值表示C.在水泥标号相同的情况下，水灰比愈小，混凝土强度也就愈小D.骨料的品质与级配，施工时的挽拌、振捣，均A . B. 一般直接用雷管起爆C.硝酸铉是一种 爆速可达6000〜6500m/s ）A.导爆索起爆时，先由雷管爆炸引爆 B.由于导爆索爆速很高，无论采取哪种对混凝土的强度产生影响11. 关于喷射混凝土的主耍工艺参数，以下叙述错误的是（）A.干式喷射时， 喷嘴出口处的风压应控制在0. 15^0. 180. 1 MPa,湿喷时应控制在0. 1 MPa B. 水压应比风压大0. IMPa 左右C.喷头距受喷面的距离以0. 8~1. 2m 为适宜D. 在常温15°C~20C 下喷射掺有速凝剂的混凝土时，分层喷射的间歇时间为 15"20min12. 炸药在燃烧和爆轰时（）A.是相同的化学变化过程B.是截然不同的化学 变化过程C.是在整个物质内部进行的化学变化过程D.其产物的运动方向与 反应区的传播方向相同13. 岩石固体实体积的质量与同体积水的质量之比值是（）。
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什么是爆破漏斗爆破漏斗由哪些要素组成
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做爆破的外部作用，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，如图3-9所示。
爆破漏斗的几何要素包括如下。
(1)自由面：是指被爆破的介质与空气接触的面，又叫临空面。
(2)最小抵抗线：是指药包中心到自由面的最小距离。
爆破时，最小抵抗线方向的岩石最容易破坏的方向，它是爆破作用和岩石抛掷的主导方向。
如图3-9中的W。
(3)爆破漏斗半径：是指形成倒锥形爆破漏斗的底圆半径，如图3—9中的r。
(4)爆破漏斗破裂半径：又叫破裂半径，是指从药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离，如图3-9中的R。
(5)爆破漏斗深度：爆破漏斗顶点至自由面的最小距离叫爆破漏斗深度，如图3-9中的H。
(6)可见漏斗深度：爆破漏斗中碴堆表面最低点到自由面的最小距离叫爆破漏斗可见深度，如图3-9中的h。
(7)爆破漏斗张开角：即爆破漏斗的顶角，如图3-9中的θ。
(8)爆破作用指数：爆破漏斗底圆半径与最小抵抗线的比值称为爆破作用指数，用n 表示，即：
爆破作用指数n在工程爆破中是一个极其重要的参数。
其值的变化，直接影响到爆破漏斗的大小、岩石的破碎程度和抛掷效果。
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