开挖爆破工程1.docx
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开挖爆破工程1
炸药运输、药量控制、网络连接
第一节火工材料的性能
（一）炸药的种类
第一：
单体炸药
1、起爆炸药：
A、雷汞，白色，雷管里装的炸药，敏感性高，爆速快，如雷管用嘴吹都能爆炸；
B、氮化铅，白色；敏感性高，爆速快。
C、二销基重氮酚，黄色，对撞击、摩擦比雷汞和氮化铅较低。
2、猛炸药（烈性炸药）：
与起爆炸药相比，敏感度较低，炸药的威力大，炸速快，可作雷管上的加强药。
如A、梯恩梯：
黄色，工程中用精致的梯恩梯作雷管中的加强药或作销氨类炸药中的敏化剂。
B、黑索金：
白色，安定性好，机械感度比梯恩梯高，威力、爆速高，作加强药、导爆索药芯，同梯恩梯混合制造起爆药包。
C、泰安：
白色，用途、性能与黑索金相同。
D、硝化甘油：
无色或带黄色，油状液体，威力高，撞击或震动易发生爆炸，一般不能单独使用。
第二、混合炸药
1、铵梯炸药：
组成：
a.销酸铵（氧化剂）；b.梯恩梯（敏化剂，兼起还原作用，增强炸药的敏感度和威力）；c.木粉，既是松散剂，又是还原剂；d.石蜡和沥青，抗水剂；e.食盐，消焰剂。
2、铵油炸药:
组成：
酸铵、木粉、柴油，它是一种感度和威力都较低的炸药，其安全性好。
另外还有铵松蜡炸药和铵沥蜡炸药，这两种炸药中除了销酸铵、木粉、柴油外，还有石蜡、松香、沥青。
这些炸药尽量在有水的环境中使用。
3、浆状炸药：
组成：
氧化剂水溶液、敏化剂及可燃剂、胶凝剂、胶联剂和其他添加剂是一种高威力炸药，装药密度大，可作水孔爆破。
水胶炸药可归为奖状炸药一类，也可作浆状炸药的起爆药包。
4、乳化炸药：
组成：
硝酸铵、硝酸钠、尿素、水、乳化剂、石蜡、燃料油、铝粉、亚硝酸钠、钾胺硝酸盐、添加剂。
猛度高、爆速高、敏感度高、密度大、加工使用安全，可在各种情况下爆破，爆破现场直接混制，机械装药也可。
缺点威力太低，必要时和高威力炸药一起使用。
以上火工材料的性能对我们在工程爆破中使用、运输都有很大的帮助。
第二节运输火工材料的基本规定
（1）跨县、市和本企业外部运输时，必须持有县市公安局签发的《爆炸物品运输证》。
（2）运载规定需符合规定；
（3）货物包装要牢固、严密，不超载，并帆布盖严；
（4）不混装装运火工材料的车不能运载人、炸药与雷管不能混装、导爆索与雷管不能混装、导爆索与炸药不能混装；
（5）专人押运；
（6）中途停歇要远离建筑设施和人烟稠密地区；
（7）遇城镇、集市要绕道，必须通过时，要提前报告当地公安部门，按指定的路线通行；
（8）严禁随身携带爆炸物品乘车和进入公共场所；
（9）严禁在托运的行李、包裹和邮件中夹带爆炸物品。
（一）、装卸火工材料应遵守的规定：
（1）应有专人在场监督；
（2）应设警卫，禁止无关人员在场；
（3）禁止火工材料与其他货物混装；
（4）认真检查运输工具的完好状况和清除运输工具内的杂物；
（5）严禁摩擦、撞击、抛掷火工材料，必须轻拿轻放；
（6）火工材料的装载高度不得超过车厢边缘，雷管或硝化甘油类炸药的装载高度不得超过两层；
（7）分层装火工材料时，不准站在下层箱（袋）上去装上层；
（8）用吊车装卸火工材料，一次吊的重量不能超过吊装吨位的50%；
（9）遇雷雨或暴风雨时，禁止装卸火工材料；
（10）火工材料装卸时尽量在白天进行。
（二）对车辆的要求：
（1）严禁用汽车的拖斗、自卸车、翻斗车、摩托、自行车、独轮手推车；
（2）车辆完好并有制动装置；
（3）限速20公里/小时；
（4）汽车大箱版是木制的或是软层垫；
（5）车辆要有明显的标志；
（６）要由熟悉所运火工材料的性质和具有安全驾驶经验的正式司机驾驶；
（７）在平坦道路上行驶时，两车距离不少于50米，上下坡不少于300米；
（8）冬季运输必须采取防滑措施。
（三）在竖井、斜井运输火工材料时的注意事项
（１）事先通知卷扬司机和信号工；
（２）用罐笼运输雷管或硝化甘油类炸药时，其升降速度不得超过2米/秒；用吊桶或斜坡卷扬运输火工材料时、其速度不得超过1米/秒；运输雷管时应采用绝缘措施；
（３）上下班或人员集中的时间内禁止运输火工材料；
（４）除爆破人员和信号工外、其他人不得乘坐同罐；
（５）上下运输时不得超载。
第三节、起爆系统与网络的连接方式
起爆系统是炸药能量的控制系统，对爆破效果的好坏至关重要，良好的起爆方式有利于安全可靠的准爆，又能确保爆破过程。
根据工程需要，在时间、空间上按一定的顺序进行，有利于提高炸药能量的利用率，改善爆破质量，降低爆破危害。
根据起爆材料的不同，可分为：
火雷管起爆、导爆索起爆、电雷管起爆、导爆管起爆系统。
1、火雷管起爆系统：
A.、火雷管；B.导火线；C.起爆方法：
（１）起爆雷管的加工；
（2）起爆药包的加工；（3）点火起爆；
火雷管起爆主要用于浅孔爆破，个别深孔、单孔、单响也可以；
优点：
操作简便，成本低；
缺点：
需要在工作面点火，有毒，气体量大而安全性较差；
2、导爆索起爆系统：
是一种传递爆轰并可起爆雷管和炸药的索状起爆材料。
操作简单，安全可靠，能实现成组药包同时起爆和延期起爆，不受杂散电流、雷电的影响，有一定的抗水能力，但不能检测爆破网络的质量且价格较高。
常用于预裂爆破、光面爆破和其他网络连接；
（1）导爆索分为普通、安全、防水、高能、低能等多种。
普通导爆索药量12—14克/米，爆速一般在6800—7200米/秒，安全导爆索在药芯和包裹层内加入食盐作消焰剂；防水导爆索在药芯外面包裹一层聚乙烯。
高能导爆索药量为35g/m，低能导爆索为6g/m。
（2）继爆管，是导爆索中的延期元件；
（3）导爆索的连接。
1簇并联②分段并联③双向分段并联
导爆索之间的连接方式：
①搭接②水手接③T型接
“”
电雷管起爆系统：
用电能起爆电雷管引发药包的起爆系统。
（1）电雷管的分类：
A.瞬发电雷管；B.秒延期电雷管；C.毫秒延期电雷管；D.特种电雷管（也就是抗杂散、静电的电雷管）；E.电雷管灼热原理及主要参数；电雷管的起爆是由脚线输入足够的电流使桥丝发热、使引火头点燃，导致起爆药爆炸。
主要参数：
A、电雷管全电阻（包括桥丝电阻、脚线电阻）一般电雷管出厂时对电阻误差就有规定范围。
因此，在使用成组雷管起爆时，要求各雷管之间的电阻差不大于0.25欧姆，并用同厂同批同型号产品。
B、最小准爆电流，向电雷管通以恒定电流、能使引火头必定点燃的最小电流。
国产单个电雷管最小准爆电流一般不大于0.7安培.
C、最大安全电流向电雷管通以恒定电流5分钟不导致引燃引火头的最大电流，国产康铜丝0.3~0.55安培，镍铬桥丝0.125安培。
最大安全电流就是保证爆破作业安全进行、检测每发电雷管时要用专用兆欧表检测。
规定实际采用的起爆电流，每发雷管用直流电不小于2.5安培，交流不小于4安培。
D、点燃时间就是通电引火点燃的时间。
E、传导时间引火头点燃到雷管爆炸的时间。
F、点燃起始能就是发火的冲能爆炸。
（2）导线：
电爆用网络中的导线通常用绝缘良好的铜线或铝线，大爆破中分：
端线、连接线区域线和主线。
A、端线：
深孔中从雷管脚线中接出孔口的那部分叫端线（主要用软铜芯线接）
B、连接线：
网络中串联组成并连组之间连接的线（用铜或铝芯线接）。
C、区域线：
连接线连线与主线搭接的线（铜芯或铝芯）。
D、主线：
连接区域与电源线，铜或铝芯线、或动力电缆。
（3）起爆电源：
有起爆器、照明电、动力电。
（4.）电爆网络的连接方式及其计算：
A串联
2
○○○○○
3
1、电源2、导电线3.电雷管
i=I=U／（r线+nr）≥i准
i—每个管的电流i准—每个电管过流量R线—三项电阻
n—串联管个数r—每个电管全电阻
优点：
连接比较容易，需总电流小，电线耗量少。
缺点：
只要有一个雷管不通、整个网络全拒爆。
○○
B.并联：
1
2○○○○
3
i=I／m=U／（mR线+r）≥i准
m—网络中并联雷管个数
优点：
个别雷管不通，也不会影响整个网络，常用的起爆网络。
缺点：
网路总电流大，一般起爆器不能用。
导线量大主线粗个别雷管漏接，仪表测量不出来。
C.混合联（并串联）、（串并联）
要求：
各串联雷管组的电阻大致相等，各串联雷管组的雷管数相同，同样，并串联中各并联雷管组的雷管数相同
串并联并串联1
○○
○○
1
22
○○○○○○○○○○○○
33
i=I／m=U／（mR线+nr）≥i准
m—串联时并联组数或并串联时一组内并联雷管数
n—串联时一组内串联雷管数或并联时串联组数
⑤电爆网络的测量仪表
装药前及各个电雷管进行导通实验，连线后检测电源电压用伏特表，测电源输出电流安培表。
电雷管和电爆网络电阻的测量只准用爆破专用的线路电桥和爆破欧姆表，决不能用万用表。
1、导爆管起爆系统：
组成：
塑料导爆管管、塑料导爆管、导爆管雷管、连接元件、激发装置。
A、塑料导爆管：
是一根外径3mm，内径1.5mm高压聚乙烯塑料管，内涂有一层猛炸药，药量约16—20mg/m，传爆原理是导爆管受到外界冲击作用时，在管内产生冲击波，使管壁上的猛炸药爆炸，以1800—2000m/s左右的速度传播。
雷管有瞬发、延期。
连接元件有连接块和传爆接头。
激发装置：
有雷管、导爆索、药包、激发枪、激发笔等。
激发枪在发令抢的基础上改造而成，激发笔利用高压电容器的小极距放电原理来实现激发的。
A、导爆管的起爆网络：
有串联、并联和混合联。
3
一）串联0255075
1
24
1、激发装置2、导爆管3、连线块或传播雷管4、起爆雷管5、炮孔
注意由于误差的存在、严格的同段起爆是不存在的。
若传爆雷管和起爆雷管均选用瞬发雷管，该系统可实现同段起爆。
a孔内延时b空外延时
NN
N◎◎◎
ab
c孔内外延时接力起爆
N◎◎◎
C
优点：
简单、安全、抗杂、静电、省材、成本低。
缺点：
无法测检网络质量，有瓦斯、矿尘爆炸危险地点不能用。
第四节影响爆破效果的因素
（一）炸药爆炸的特性有：
炸药密度、炸速、炸药的爆力和猛度、炸药波阻抗、炸轰压力、爆炸压力、爆炸气体体积等。
密度不够、爆速低下、炸药的爆力、猛度相应下降，波阻抗能力便小，所有压力范围缩小，气体体积变小，破坏范围变小，整个效果都不好。
密度太大，压死爆破，不传爆，形成网络拒爆。
1、岩石等介质的爆破特性：
岩石等介质是爆破的对象。
如介质的密度、强度、脆性和弹性、塑性、结构构造以及可爆性。
它们不但能反映出在爆破作用下岩石介质中应力在时间和空间上的分布状况，而且最后影响到炸药的单耗的大小及爆后的岩石块度抛掷距离。
2、爆破参数与工艺对爆破效果的影响：
（1）自由面的大小与位置：
自由面小且多位置合理岩石的爆轰阻力就小，效果就好，不能小于3米，不能大于5米，太小造成飞散物，太大改变起爆方向。
影响破碎块度和抛掷方向。
（指大爆破）
什么叫自由面：
也叫临空面，土岩介质与空气接触的交界面。
（2）、最小抵抗线：
爆破时岩石产生抵抗力最小的方向，即药包中心到自由面的最短爆距离。
炸药爆破后，岩石的主要运动方向与最小抵抗线方向是基本一致的，这是因为在均匀介质中，最小抵抗线方向的阻力最小，其附近岩石首先被爆破冲击波破坏，并抛出去，因此在造孔时，一定要掌握好钻孔的方向、角度以防飞石。
选最小抵抗线时，绝对不能大于台阶高度，否则会产生冲天炮，通常也可以取为台阶度的0.6~0.8倍。
既：
W=（0.6~0.8）H
坚固石质取小值、松软石质取大值。
3、炮孔密集系数是孔距与抵抗线的比值，它是评价相邻两炮孔间距关系的系数，对优化爆破参数、充分利用爆破能量开裂、破碎岩石改善效果有直接关系。
可作爆破实验测定。
若炮孔间排距过大，由于爆破能量重叠较少，虽然节省了炸药，但中间残留石硬较多。
过小，由于爆破能量重叠较多，炸药耗量大，还产生飞石。
一般可参照孔距：
火雷管起爆：
a=（1.4~2.0）W
非电毫秒雷管起爆a=（0.8~2.0）W
多采用梅花和矩形
排距：
b=（0.8-1.2）w
建议：
尽量做爆破实验测定。
4、炮孔超深：
梯段高度H和超深之和，主要克服底板自由面小对孔底部分岩石的夹制作用。
超深按岩性测定，硬岩深、软则浅。
经验：
h1=（0.15~0.35）W1
深孔的孔边距是指台阶坡顶第一排孔中心的距离到最前沿。
1为钻机作业安全；
2与岩性和底盘抵抗线大小有直接关系；
如：
孔边距B≥（2.5-3）米、一般尽量取小。
5、装药结构
（1）和装药：
炮孔全断面装药及炮孔直径与药包直径比值等于1，其炸药的爆轰压力高，作用猛烈一般工程中常用与孔底1~3米处。
主要走服岩石介质的夹制力、消除根坎。
但也用于大孔距大排距的大型抛掷爆破中。
（2）不耦合装药是沿药卷周边与孔壁间予留环状空气间隙多用于予裂光面爆破中，但也用于控制爆破中。
予裂的施工：
①平整的工作面；②放点、边线、倾角、方位；③钻孔，是爆破好坏的关键，保证面的平整度、方向一致，不能里出外进，起伏差，不能超过15厘米，不得漏钻、多钻、超钻、错钻、打叉钻。
a、孔间距一般取孔径的7~12倍；尽量取1~1.2米之间。
（3）药卷加工、装药结构对予裂爆破起主要作用。
药卷间隔应控制在10~35厘米之间，个别也有40~50厘米的；太大孔壁有恶化现象。
孔径和药卷直径的不偶合系数为2~4倍，或按实验定；孔底夹制作用大，必须加大装药量，一般孔深5米时，1~2倍；5~10米时，2~3倍；10米以上时，3~5倍，硬岩取大值，自孔底0.5~1.5米处。
予裂孔一般装药结构：
加强段、标准段、减弱段、堵塞段四部分。
堵塞段一般在0.6~2米，也可孔口压堵。
装药时严防药串上的药卷形成曲线，拖落滑动集体改变彼此间距变成工程技术员叫的糖葫芦。
予裂孔应响在主爆孔前50~150豪秒之间。
才能发挥予裂爆破的减震作用。
（4）轴向空隙或惰性介质间隔装药：
是沿孔的轴向予留空气间隔或充填某一惰性介质间隔的装药结构。
也就是赌气层、装竹竿、装锯沫、装隔土层等手段。
对岩石结构发育裂隙多、保护层开挖，少用药、延长爆轰气体作用时间。
多用在深孔中。
（5）堵塞质量
为什么要堵孔？
长度多少？
A、能量很好的作用，破碎效果好：
B、长度与孔径最小抵抗线有关，孔大堵长，一般大于最小抵抗线，黏土和细纱掺和为好、捣实。
C、良好的堵塞阻碍爆破气体过早扩散孔内长时间保持高压，提高效果。
D、能提高爆速和殉爆距离又可减少有毒气体生成量。
E、减少飞石。
（6）起爆药包的位置：
不仅与炸药能量的充分释放有密切关系，而且决定了爆轰波传播方向和岩石中的应力分布，促使破裂裂隙的发展，提高破碎效果。
起爆药包应放在孔底第一或第二药卷上，聚能穴向上，爆后爆轰波自孔底向孔口方向传播，有利于消除“残孔”埂坎现象，但也有孔口向下，孔中部向上下。
（7）起爆顺序：
成组网络的各部分药包起爆先后顺序对岩石等介质爆破破坏作用的影响非常重要，先起爆的创造良好的自由面。
不同的起爆方法有不同的破碎效果。
如微差起爆利用先行起爆药包形成应力场，加强了后爆的破碎作用一般在50~150MS，形成了拍打碰撞，还有排间微差，微差爆破，25~50MS。
根据现场情况定：
A、排间顺序起爆：
1
2
4
A.对角线微差起爆：
1
31
3
C.“V”型拉槽微差起爆：
4
c12
B.梯段微差起爆：
2
D
E.波浪型微差起爆：
○○○○○○○○○
○○○○○
○○○○○
（8）深孔爆破的单孔装药量
单排孔爆破或多排孔爆破的第一排孔的每孔装药量公式：
Q=q*a*W底*H
公式中：
q——单位炸药耗用量千克/m3
a——孔距米
H——台阶高度米
W底——底盘抵抗线米
多排孔爆破时，从第二排孔起，以后各排每孔装药量公式：
Q=K*q*a*b*H
K——考虑受前面各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，一般取1.1—1.2；
b——排距米；
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