爆破工程的基本知识PPT课件
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2、无限均匀介质中的爆破
• 理想状态：少装药、埋深大、无裂隙节理等
5
①Ⅰ圈――R1 粉碎圈或压缩圈冲击波产生的压应 力б压远远大于介质的压限[б压]时，介质为塑性 土体――压缩成穴介质为脆性岩体――粉碎 。
②Ⅱ圈――R2 破坏圈冲击波呈同心球从药包中心 向外传播，因介质的阻尼而衰减，至使该作用圈 的б压< [б压]，但因介质的|[б拉] |<<|[б压]|， 所以A：环向张拉应力б拉>[б拉]，产生径向裂 缝。
B：压缩后的弹性恢复产生的反射拉应力б 拉>[б拉]， 产生环向裂缝或弧状裂缝 两种裂缝 在爆气作用下，介质完全破坏。
6
③Ⅲ圈――R3 震动圈 冲击波继续向外传播扩散，直到消失。此时б 压< [б压] 且б拉< [б拉]，介质受到震动但不产生破坏。 R1、 R2 、R3的大小与介质的种类、炸药性 能、装药多少等有关。
或压缩
压应力>压限＝粉碎
爆炸气体的气刃作用＝产生扩缝作用
3
三、爆破的机理
1．土岩爆破破坏的几种假设
第一种：爆炸产生压缩应力场，引起质点径向移 动，产生径向裂缝，爆炸气体扩缝；
第二种：自由面（临空面）上应力波反射，产生 环向裂缝；
第三种：土岩破坏是上述两种力共同作用的结果。 一般地：土体介质更适用于第一种理论 岩体介质更适用于第三种理论
（与气体量、热量、温度等有关） 测定方法：一定量的炸药放入铅孔中，以爆破扩大体积来 衡量。 举例：静力威力与动力威力的区别、转换等。 E――氧平衡：零氧平衡：生成CO2、H2O等，产生Q；
正氧平衡：生成 NO2等，产生Q／2； 负氧平衡：生成CO等，产生Q／6。 举例：TNT（负氧平衡＋硝酸铵（正氧平衡＝零氧平衡
④威力――炸药的爆炸性能：是炸药爆炸的作用能力， 通常用爆力和 猛度来表征。其大小主要反映在 以下几方面：
A――爆速：炸药爆炸的分解速度，2000－7500M／S；
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B――爆热：以1Kg分解的热量为准。千卡／Kg C――爆温：1Kg分解的热量所能达到的最高湿度。 D――爆气量与爆压：升／Kg，Kg／CM2或Pa E――爆力e：炸药爆炸破坏一定介质的能力。静力威力。
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二、爆破的概念
1．爆炸：爆炸是一个化学反应
↗10万分之1秒 ↗5－10万个大气压
炸药→瞬时化学反应→高温高压气体→冲击波＋爆炸气体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCHON ↑
↘3000℃的 CO2、CO、NO、 NO2、H2O
起爆能（撞击、点火、高温等）
2、爆破：爆破是炸药对周围介质的作用
冲击波通过介质产生应力波：拉应力>拉限＝产生裂缝
B――发火性：对火焰的敏感程度。（有的能燃不 会爆）
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C――撞击敏感度：对机械作用的敏感程度。 当10KG的锤，落高为25CM时，发生爆炸的百分率为：
硝化甘油┈100%，TNT┈4－8%，黑火药┈50% 黑索金┈70－80%，硝铵类炸药┈16－32%，泰安 100% D――起爆敏感度：引起爆炸的极限药量。 TNT┈0.15克,2号岩石硝铵炸药┈0.17-0.28克。 E――殉爆距：能够连续三次使该药包出现殉爆现象的最大 距离，CM。 殉爆――由于一个药包的爆炸引起与相距一定距离的另一药 包爆炸的现象。
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2、炸药的种类
裂缝→飞逸→倒锥坑
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③、爆破作用指数n＝r／W
n＝1 时 标准抛掷爆破 n>1 时 加强抛掷爆破 1>n>0．75 时
减弱抛掷爆破 0．75>n>0．33时
松动爆破 n＝0 时 隐藏式爆破
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§2－2 爆破器具与爆破材料
一、钻孔机具 P70－72
钻孔占爆破工时的50%，占爆破 费用的70%
1、轻型手提风钻：浅孔，垂直向下 2、支架式重型风钻：浅孔，向上或倾斜 3、冲击式钻机： 深孔，垂直向下 4、回转式钻机 5、潜孔钻
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3、有限均匀介质中的爆破
半理想状态：多装药、埋深小、无裂隙节理等
① 自由面（临空面）的作用
A――聚能作用（爆炸偶极子作用） 举例：应力集中？自由面可看作是无限大的空
B――反射拉力波作用 简述反射拉力波的形成过程P54
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① 爆破漏斗：P54图2－2
R――爆破作用半径 W――最小抵抗线长度 r—爆破漏斗底半径 P――可见深度P＝CW（2n-1） L――抛掷距离L＝5nW n――爆破作用指数n＝r／W 当R到达临空面，冲击波从固体介质到气体介质，越过 临空面产生的反射拉力波б拉－后期б压>[б拉]时，产 生的坑称为爆破漏斗。临空面是水平面时为倒锥坑。
化学安定性：取决于炸药的化学性能。例如：硝化甘油 类炸药在50℃时开始分解，如果热量不能及时散发， 可能引起自燃与爆炸
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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
以上自习10分钟：各机的工作原理？
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二、炸药
1、炸药的性能指标
①敏感度：在外界能量的作用下，发
生爆炸的难易程度。
A――爆燃点：在规定时间内（5分钟）使炸药发生爆炸 的最低温度。
TNT┈290－290℃；黑火药┈290－310℃； 雷贡┈175－180℃；硝化甘油┈200－205℃； 黑索金┈225－205℃；硝铵类炸药┈280－320℃
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上述炸药的敏感度，常随掺和物的不同而改变。例如： 在炸药中掺有棱角坚硬物（砂、玻璃、金属屑等）时敏 感度提高；当掺有水、石蜡、沥青、油、凡士林等柔软、 热容量大、发火点高的掺和物时，敏感度降低。
② 炸药的安定性 ：炸药在长期贮存中，保持其原 有物理、化学性能不变的能力。
物理安定性：主要有吸湿、结块、挥发、渗油、老化、 冻结、耐水等性能。
第二章 爆破工程
本章重点： 基本爆破方法的药量计算 及炮孔布置
本章难点：爆破机理中破坏圈的形成过程 主要内容：①学习本章为＜特殊爆破＞
打下基础 ②本章适当增加课本以外的内容
以适应施工方向
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§2－1 爆破的作用与概念
一、爆破的作用 ①隧道开挖；（公路、铁路、引水等） ②基础处理与渠道开挖 ③石料开采 ④定向筑坝、截流、库区清理等 ⑤松动爆破 ⑥拆除等控制爆破 ⑦水下爆破
2、无限均匀介质中的爆破
• 理想状态：少装药、埋深大、无裂隙节理等
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①Ⅰ圈――R1 粉碎圈或压缩圈冲击波产生的压应 力б压远远大于介质的压限[б压]时，介质为塑性 土体――压缩成穴介质为脆性岩体――粉碎 。
②Ⅱ圈――R2 破坏圈冲击波呈同心球从药包中心 向外传播，因介质的阻尼而衰减，至使该作用圈 的б压< [б压]，但因介质的|[б拉] |<<|[б压]|， 所以A：环向张拉应力б拉>[б拉]，产生径向裂 缝。
B：压缩后的弹性恢复产生的反射拉应力б 拉>[б拉]， 产生环向裂缝或弧状裂缝 两种裂缝 在爆气作用下，介质完全破坏。
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③Ⅲ圈――R3 震动圈 冲击波继续向外传播扩散，直到消失。此时б 压< [б压] 且б拉< [б拉]，介质受到震动但不产生破坏。 R1、 R2 、R3的大小与介质的种类、炸药性 能、装药多少等有关。
或压缩
压应力>压限＝粉碎
爆炸气体的气刃作用＝产生扩缝作用
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三、爆破的机理
1．土岩爆破破坏的几种假设
第一种：爆炸产生压缩应力场，引起质点径向移 动，产生径向裂缝，爆炸气体扩缝；
第二种：自由面（临空面）上应力波反射，产生 环向裂缝；
第三种：土岩破坏是上述两种力共同作用的结果。 一般地：土体介质更适用于第一种理论 岩体介质更适用于第三种理论
（与气体量、热量、温度等有关） 测定方法：一定量的炸药放入铅孔中，以爆破扩大体积来 衡量。 举例：静力威力与动力威力的区别、转换等。 E――氧平衡：零氧平衡：生成CO2、H2O等，产生Q；
正氧平衡：生成 NO2等，产生Q／2； 负氧平衡：生成CO等，产生Q／6。 举例：TNT（负氧平衡＋硝酸铵（正氧平衡＝零氧平衡
④威力――炸药的爆炸性能：是炸药爆炸的作用能力， 通常用爆力和 猛度来表征。其大小主要反映在 以下几方面：
A――爆速：炸药爆炸的分解速度，2000－7500M／S；
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B――爆热：以1Kg分解的热量为准。千卡／Kg C――爆温：1Kg分解的热量所能达到的最高湿度。 D――爆气量与爆压：升／Kg，Kg／CM2或Pa E――爆力e：炸药爆炸破坏一定介质的能力。静力威力。
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二、爆破的概念
1．爆炸：爆炸是一个化学反应
↗10万分之1秒 ↗5－10万个大气压
炸药→瞬时化学反应→高温高压气体→冲击波＋爆炸气体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCHON ↑
↘3000℃的 CO2、CO、NO、 NO2、H2O
起爆能（撞击、点火、高温等）
2、爆破：爆破是炸药对周围介质的作用
冲击波通过介质产生应力波：拉应力>拉限＝产生裂缝
B――发火性：对火焰的敏感程度。（有的能燃不 会爆）
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C――撞击敏感度：对机械作用的敏感程度。 当10KG的锤，落高为25CM时，发生爆炸的百分率为：
硝化甘油┈100%，TNT┈4－8%，黑火药┈50% 黑索金┈70－80%，硝铵类炸药┈16－32%，泰安 100% D――起爆敏感度：引起爆炸的极限药量。 TNT┈0.15克,2号岩石硝铵炸药┈0.17-0.28克。 E――殉爆距：能够连续三次使该药包出现殉爆现象的最大 距离，CM。 殉爆――由于一个药包的爆炸引起与相距一定距离的另一药 包爆炸的现象。
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2、炸药的种类
裂缝→飞逸→倒锥坑
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③、爆破作用指数n＝r／W
n＝1 时 标准抛掷爆破 n>1 时 加强抛掷爆破 1>n>0．75 时
减弱抛掷爆破 0．75>n>0．33时
松动爆破 n＝0 时 隐藏式爆破
10
§2－2 爆破器具与爆破材料
一、钻孔机具 P70－72
钻孔占爆破工时的50%，占爆破 费用的70%
1、轻型手提风钻：浅孔，垂直向下 2、支架式重型风钻：浅孔，向上或倾斜 3、冲击式钻机： 深孔，垂直向下 4、回转式钻机 5、潜孔钻
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3、有限均匀介质中的爆破
半理想状态：多装药、埋深小、无裂隙节理等
① 自由面（临空面）的作用
A――聚能作用（爆炸偶极子作用） 举例：应力集中？自由面可看作是无限大的空
B――反射拉力波作用 简述反射拉力波的形成过程P54
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① 爆破漏斗：P54图2－2
R――爆破作用半径 W――最小抵抗线长度 r—爆破漏斗底半径 P――可见深度P＝CW（2n-1） L――抛掷距离L＝5nW n――爆破作用指数n＝r／W 当R到达临空面，冲击波从固体介质到气体介质，越过 临空面产生的反射拉力波б拉－后期б压>[б拉]时，产 生的坑称为爆破漏斗。临空面是水平面时为倒锥坑。
化学安定性：取决于炸药的化学性能。例如：硝化甘油 类炸药在50℃时开始分解，如果热量不能及时散发， 可能引起自燃与爆炸
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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
以上自习10分钟：各机的工作原理？
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二、炸药
1、炸药的性能指标
①敏感度：在外界能量的作用下，发
生爆炸的难易程度。
A――爆燃点：在规定时间内（5分钟）使炸药发生爆炸 的最低温度。
TNT┈290－290℃；黑火药┈290－310℃； 雷贡┈175－180℃；硝化甘油┈200－205℃； 黑索金┈225－205℃；硝铵类炸药┈280－320℃
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上述炸药的敏感度，常随掺和物的不同而改变。例如： 在炸药中掺有棱角坚硬物（砂、玻璃、金属屑等）时敏 感度提高；当掺有水、石蜡、沥青、油、凡士林等柔软、 热容量大、发火点高的掺和物时，敏感度降低。
② 炸药的安定性 ：炸药在长期贮存中，保持其原 有物理、化学性能不变的能力。
物理安定性：主要有吸湿、结块、挥发、渗油、老化、 冻结、耐水等性能。
第二章 爆破工程
本章重点： 基本爆破方法的药量计算 及炮孔布置
本章难点：爆破机理中破坏圈的形成过程 主要内容：①学习本章为＜特殊爆破＞
打下基础 ②本章适当增加课本以外的内容
以适应施工方向
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§2－1 爆破的作用与概念
一、爆破的作用 ①隧道开挖；（公路、铁路、引水等） ②基础处理与渠道开挖 ③石料开采 ④定向筑坝、截流、库区清理等 ⑤松动爆破 ⑥拆除等控制爆破 ⑦水下爆破