爆破工程复习

第三章 本章小结

爆炸现象比较常见，炸药爆炸属于化学爆炸，化学爆炸必须同时具备三个要素，炸药的化学反应有四种不同的形式，热分解、燃烧、爆炸和爆轰，并且在一定的条件下可以互相转化。

炸药的起爆与传爆是物理过程与化学过程的同时作用，根据起爆能形式不同可分为热能、机械能和爆轰冲能。

感度是反映炸药起爆难易程度的指标，起爆的安全可靠对工程爆破有非常重要的影响。 炸药爆炸的相关性能影响到在实际工程中的应用，如间隙效应、聚能效应等。

氧平衡是炸药的一个重要参数，它关系到炸药能量的利用程度和爆破现场有毒有害气体的多少，最理想的炸药是零氧平衡的炸药。

炸药的各种爆炸参数，爆力、猛度、爆热、爆温、爆压、爆速，反应了炸药的性能，它们直接影响到炸药爆炸的爆破效果，在工程实际中应能根据这些指标选择适当的炸药。

重要概念

爆炸：爆炸是指物质的物理或化学急剧变化，在变化的过程中伴有能量的快速转化，内能转化为机械压缩能，且使原来的物质或产物及周围的介质发生运动，从而产生巨大的机械破坏的机械效应。

炸药：一定条件下，能够发生快速化学反应，放出能量，生成气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。 爆轰波：在炸药中传播的伴有化学反应的强冲击波

爆炸参数：一千克炸药爆炸生成的气体产物换算到标准状态下的体积称为爆容；炸药爆炸时放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度称为爆温；爆炸结束时，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压强称为爆压；

猛度：炸药爆炸时对爆破对象的冲击破坏能力，用它表征炸药的做功功率、爆破产生的应力波与冲击波的强度。

爆力：爆力是反映炸药爆轰在介质内部做功的性能，是衡量炸药爆炸作用性能的重要指标。

径向间隙效应：在炮孔内，如果药柱与炮孔孔壁间存在间隙，常常会发生爆轰波中断或爆轰波转变为爆燃的现象。

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炸药，使炸药产物聚集起来，提高能流密度，增强爆炸作用，这种现象称为炸药的爆炸的聚能效应。

复习思考题

3-1化学爆炸的三要素是什么，为什么要同时具备 答：1、反应过程的放热性，放热是炸药爆炸的能源

2、反应过程的高速度。 反应大约是在10-6s或10-7s的时间量级。高速度使炸药内所具有的能量在极短时间内放出，达到极高能量密度，所以炸药爆炸具有巨大做功功率和强烈的破坏作用。

3、反应中生成大量气体。 炸药爆炸瞬间定容地转化为气体产物，其密度要比正常条件下气体的密度大几百到几千倍。

3-2炸药化学反应的形式有几种，各有什么特征，它们之间的关系如何，对工程爆破中保管和使用炸药有什么启示？ 答：

热分解，常温下也会缓慢分解，温度越高分解越显著。特点：对炸药内各点温度相同，在全部炸药中反应同时展开，没有集中的反应区，分解即可吸收热量，也可放出热量。当温度较高时，所有炸药的分解反应都伴随有热量的放出。

燃烧：不需要外界供氧。当炸药的速度较快时，达到数百米每秒时，称为爆燃。炸药在燃烧过程中，若燃烧速度保持定值，就称为稳定燃烧 否则称为不燃烧。

爆炸：在局部区域内进行并在炸药内以波的形式传播。是炸药化学反应的最高形式，工程中都是利用炸药的爆炸来破坏介质的。反应区的传播速度称为爆炸速度。

爆炸与缓慢分解之间的关系，缓慢分解在整个炸药中展开的，没有集中的反应区域；而爆炸是在炸药局部发生的，并以波的形式在炸药中传播。不管外界条件如何，缓慢分解一直在不断地自发进行，而爆炸在外界特殊作用下才能发生。缓慢分解与环境温度关系很大，随着温度的升高，分解速度将按指数规律迅速增加；而爆炸与环境温度无关。

燃烧与爆炸之间的关系，从传播速度、外界条件、传播连续进行的机理、反应产物的压力、炸药本身条件来区别。

炸药不同的化学反应形式不是固定的，在一定的外界条件下是可以相互转化的。 在一定的条件下可以互相转化。

3-3起爆与传爆是一回事吗，为什么？ 答：激发炸药爆炸的过程叫做起爆。通常把炸药由起爆开始到所有装药全部爆炸终了的整个过程称为传爆。起爆只是传爆过程中开始的一部分。

3-5炸药的敏感度指什么，它用什么指标来衡量，研究炸药的敏感度有何实际意义？ 答：炸药在外界条件作用下发生爆炸的难易程度称为感度。起爆的安全可靠对工程爆破有非常重要的影响。炸药的感度类型有

1） 热感度—a加热感度 b火焰感度 2） 机械感度—a冲击感度b摩擦感度 3） 冲击波感度与殉爆

4） 爆轰感度（又称起爆感度） 5） 静电感度

3-8炸药的氧平衡是怎么回事，混合炸药的氧平衡对其使用有何影响？

答：炸药内含氧量与可燃元素所需氧量之间的关系称为氧平衡关系。氧平衡用每克炸药剩余或不中氧量的克数或质量分数来表示。

炸药的氧平衡分类：正氧平衡（未能充分利用其中的氧量，且剩余的氧和游离氮化合时，将生成氮氧化物有毒气体，并吸收热量。）、负氧平衡（未能充分利用可燃元素，放热量不充分，并且生成可燃性CO等有毒气体）、零平衡（氧和可燃元素都能得到充分利用，故在理想反应条件下，能放出最大热量，而且不会生成有毒气体。）。

3-11如何测定炸药的爆速，原理是什么？

答：由炸药的传播过程可知，爆轰波的传播速度就是爆速。测出炸药在传爆过程中经过相距L的炸药所需的时间就可以求出爆速。即爆速V=L/t。 第四章 本章小结

工业炸药根据成分及用途不同可分为单质炸药和混合炸药，起爆药、猛性炸药和发射药。

工业炸药中应用最多的是硝铵类炸药，其分别有铵锑炸药、铵油炸药、铵松蜡炸药、浆状炸药、水胶状炸药和乳化炸药等。它们可适用于不同的爆破场合，且性能也有较大差异。当加入防火剂（消焰剂）后，即可制成煤矿许用炸药。

新型炸药的研制与应用主要有无梯和少梯炸药、低炸药、高冲能炸药等，膨化硝铵炸药、粉状乳化炸药、铵梯油炸药等为较成熟的新型工业炸药。

重要概念

工业炸药：符合工业要求的炸药。

起爆药：一种对外能作用特别敏感的炸药，能迅速转化为稳定的爆轰。用于制作起爆器材，来起爆其他猛炸药。

猛性炸药：通常在一定的起爆源的作用下才能起爆的的炸药。感度相对较低，爆炸威力大，爆炸性能好。 发射药：对火焰极其敏感的炸药。可在敞开的环境中燃烧，而在密闭条件下则会发生爆炸，但爆炸威力较弱。

复习思考题

4-1工业炸药有什么特点？ 答：1、具有足够的爆炸能量

2、具有合适的感度，保证使用、运输、搬运等环节的安全，并能被8号雷管或其他引爆体直接引爆。 3、具有一定的化学安定性，在储存中不变质老化、失效甚至爆炸，且具有一定的储存期。 4、爆炸生成的有毒气体少

5、原材料来源广，成本低廉，便于生产加工。 6、生产过程中，不产生或仅产生少量“三废”，且易处理，不影响生态平衡。 第五章 起爆器材 本章小结

雷管是装有炸药的起爆器材，它的爆炸可以引爆周围的炸药。雷管可分为火雷管、非电雷管和电雷管，按是否延时可分为瞬发雷管、延时雷管；延时雷管按延时的精确度又可分为秒延时和毫秒延时雷管，它们的结构各不相同，可以使用在不同的爆破场合。目前常用的是电雷管和非电雷管。

导爆索、导火索、导爆管和导线是传递热能、爆轰冲能或电能的传爆器材，它们使爆破的引爆工作具有一定的安全空间和时间。它们传递能量的形式不同，原理不同，不同材料的组合可以有效地满足可靠、安全起爆系统的要求。

在工作爆破中应根据具体的爆破规模、爆破条件、和爆破要求选用不同起爆器材，组成不同的起爆网路，以达到预期的目的，并确保安全可靠。

重要概念 起爆器材

火雷管：是指通过导火索燃烧后喷出火焰引爆的雷管。是最简单的起爆器材，又是其它各种协管的基本部分，由管壳、起爆药、加强药和加强帽组成。

电雷管：是一种用电流起爆的雷管，比火雷管只多了一个电点火装置。 非电雷管（导爆管雷管）：装配有导爆管并通过导爆管击发所产生的冲击波引爆的雷管

导爆索：属于索状起爆器材，以黑索金或泰安作为索芯，用棉、麻、纤维及防潮材料包缠而成。导爆索的作用是传递爆轰，引爆炸药。可直接引爆炸药和塑料导爆管，也可以作为独立的爆破能源。

导火索：具有一定密度的粉状或粒状黑火药的索芯，外面用棉纱线、塑料或纸条、沥青等材料包缠而成的圆形索状起爆材料。作用是传递燃烧火焰，可用来起爆雷管或直接引爆黑火药。

导爆管：用高压聚乙烯熔后挤拉出的空心管子，在管壁上涂一层很薄而均匀的高能炸药而成的导爆材料。其传爆原理是，当导爆管被击发后，管内产生冲击波，并进行传播，管壁内表面上薄层炸药随冲击波的传播而爆炸，所释放出的能量补偿冲击波在波动过程中的能量消耗，维持冲击波的强度不衰减。

复习思考题

5-2解释以下术语：

1、电雷管全电阻：即每发电雷管的桥丝电阻与脚线电阻之和，它是进行电爆网路计算的基本参数。

2、最低准爆电流：给电雷管能发恒定直流电，5分钟内准确引爆电雷管的最小电流，一般规定为0.7A。 3、最高安全电流：给电雷管通以恒定直流电，5分钟内不致使雷管爆炸的电流最大的值。此电流值的实际意义在于选择测量电雷管的仪器，仪表的工作电流不允许超过此值。按安全规定取0.03A为设计测量仪器的最大安全电流。

4、反应时间（点燃时间和传导时间）：电雷管从通入最低准爆电流开始到引火头点燃的这一段时间，称电雷管点燃时间；从引火头点燃开始到雷管爆炸的这一段时间，称为传导时间，两者之和称为电雷管的反应时间。

5、发火冲能：电雷管在点燃时间内，每欧姆桥丝所提供的热能，称为发火冲能，它表示电雷管敏感度的重要参数。

6、雷管的敏感度：一般用发火冲能的倒数作为电雷管度，发火冲能大的电雷管敏感度低，发火冲能小的电雷管的敏感度高。

第六章 本章小结

选择合理的起爆方法是有效完成预期爆破的重要内容。 导火索起爆法是利用导火索引爆火雷管，火雷管引爆周围炸药的一种方法，常常用在小规模或零星爆破中。 导爆索起爆法是用雷管击发导爆索，导爆索伟爆并引爆周围的炸药，通过继爆管可以实现微差爆破。 导爆管起爆法是目前应用较广泛的方法，通过击发导爆管，导爆管传爆并引爆其末端的雷管，可实现各种形式的起爆。

为保证可靠起爆，可采用导爆管复式起爆网路，也可以采用导爆管与导爆索联合起爆网路。

电力起爆法由于其可检查性而具有较高的可靠性，主要用在无静电、杂电干扰的地方，网路连接方式有串联，并联与混合联。

重要概念

起爆方法：如何利用起爆器材将药包引爆的方法，它涉及到起爆器材的选择与起爆网路的设计。 起爆网路 导火索起爆法 导爆索起爆法 导爆管起爆法

复式起爆法，采用导爆管复式起爆网路的方法

联合起爆法，导爆管与导爆索联合起爆网路的方法。

电力起爆法，利用电雷管通电起爆后产生的爆炸能引爆炸药的方法称为电力起爆法。 复习思考题

6-1常见的起爆方法有哪些，试述其所用材料、起爆原理、优缺点和适用条件。 非电起爆法：

导火索起爆法：材料导火索、火雷管、点火材料；起爆原理是点火材料点燃导火索，导火索传递火焰，引爆火雷管，再由火雷管的爆炸引爆周围的炸药；优点是操作方便，机动灵活，点火容易等，缺点是劳动条件差，点火人员紧靠工作面，安全性较差，用的不多。由于受导火索和点火时间的限制，不宜用于大量爆破的作业中，一般常用于井巷掘进爆破、采场浅孔崩矿、二次破碎和小规模、零星爆破作业。

导爆索起爆法：材料导爆索、雷管；起爆原理是雷管击发导爆索，导爆索传爆并引爆周围的炸药；优是安全性比其他方法好，操作简单、节省雷管、不怕雷电杂电的影响等，缺是成本较高，在起爆前不能用仪表检查，露天爆破时，噪声较大，不适于城市的控制爆破。 导爆管起爆法：材料是击发元件（击发器、电容击发器）、传爆元件（导爆管与非电雷管装配而成）、连接元件（塑料连接块、工业胶布）和起爆元件（多为8号雷管与导爆管组成）；起爆原理是主导管被击发产生冲击波，引爆传爆雷管，再击发支导爆管产生冲击波，引爆起爆雷管，起爆炮孔内的炸药；优是操作简单，安全准确可靠、抗杂散电流、静电、雷电，导爆管运输安全，缺是不能用仪器检查网路质量，爆炸产生冲击波，不适用于有瓦斯或矿尘的危险地方，如地下煤矿。

电力起爆法：材料主要是电雷管、导线、发爆器；优是能用仪表检查，实现远距离操作，准确控制起爆时间与延期时间，同时起爆大量药包，缺是不具备抗杂散电流和抗静电的能力，危险性较大；准备工作量大，操作复杂，作业时间长；电爆网路的设计计算、敷设和连接要求较高，操作人员必须要有一定的技术水平；需要可靠的电源与必要的仪器设备。

第七章 爆破破岩机理 本章小结

炸药爆炸时对周围岩石的破坏，根据爆炸类型不同分为内部作用与外部作用，并可用动力学和静力学知识对它进行解释。常见的有气体破坏理论、应力波反射拉断破坏理论和共同作用破碎理论等三种理论，比较被认同的是共同作用破碎理论。

内部作用是炸药埋置较深时地表无可见破坏的破坏形式。粉碎压缩区、破裂区和震动区是表征炸药爆炸对周围介质的破坏程度和破坏范围的三个区。

自由面和最小抵抗线是影响爆破外部作用的重要因素。外部作用是工程爆破中最常见的形式，爆破漏斗是炸药的破坏结果。爆破漏斗理论是工程爆破中合理选择爆破类型、选择相关参数和确定装药量的理论基础。按爆破作用指数不同，爆破漏斗可分为加强抛掷爆破漏斗、标准抛掷爆破漏斗、加强松动爆破漏斗和松动爆破漏斗四种类型，在工程爆破中可根据施工的目的确定。 群药包起爆的破岩机理与单个药包起爆的破岩机理是不一样的，往往会在不同的区域引起应力的加强和降低，所以在工程实际中往往应用较大的炮孔密集系数（即大孔距、小排距）并采用交叉布孔的方式。 装药量理论是工程爆破中确定装药量的基本理论，其主要形式是体积公式，一般用Q=qv表示，即装药量与炸药性能和岩石的可破性有关，同时与要破坏的岩石体积大小成正比。

重要概念 爆破破岩

外部作用：当药包埋置在靠近地表的岩石时，药包爆炸，除了发生内部破坏作用，还会发生外部破坏作用，造成地表附近岩石的破坏，形成鼓包、片落或漏斗。

内部作用：是炸药埋置较深时地表无可见破坏的破坏形式，发生这种作用的装药称为药壶装药。

自由面：在最小抵抗线方向上，岩石与另一种介质（水或空气等）的接触面，称为自由面，也叫临空面。 最小抵抗线：炸药中心到自由面的垂直距离称为最小抵抗线。最小抵抗线是爆破时岩石阻力最小的方向，在这个方向上岩石运动速度最高，爆破作用也最集中。 爆破漏斗：爆破后，岩石中形成的的漏斗状的炸坑。

爆破作用指数：指爆破漏斗半径与最小抵抗线的比值n=r\\w。

利文斯顿原理：以能量平衡为准则的岩石爆破破碎的爆破漏斗理论。四个能量带：弹性变形带，爆破作用仅限于岩石内部，岩石表面不出现破坏，只产生弹性变形，爆破后恢复原状；冲击破裂带，表面岩石呈现出破坏，进而形成爆破漏斗，爆破漏斗体积将随炸药的埋深减少而增大；破碎带，表面岩石将更加破碎，爆破漏斗体积随炸药埋深的减少而减少；空爆带，炸药埋深很小时，药包附近的岩石粉碎，岩块抛掷更远，消耗于空气的能量远超于岩石的能量，形成强烈的空气冲击波。

装药量计算原理：装药量由三部分组成。第一部分是用来克服岩石内部分子之间凝聚力，使漏斗内的岩石得以分离出来形成爆破漏斗，它的大小与漏斗的面积（即自由面）的大小成正比；第二部分则用于使漏斗内的岩石产生破碎，它与被破碎的岩石的体积成正比；第三部分被破碎岩石被抛掷一定距离所需要的。 体积公式：忽略第一，第三部分，可以认为所需要的炸药量与被爆破岩石的体积成正比，即所谓体积公式Q=qV。

复习思考题

7-3利文斯顿爆破漏斗理论有何意义？

答：由利文斯顿原理，根据生产爆破的要求和岩石具体特征合理确定炸药埋深和炸药量，对于工程爆破中获得恰当的爆破类型，得到最优的爆落量和抛掷量，提高爆破效率，获得较好的经济效益，有着重大的意义。对于实际工程，一般要求，Le>=W>=Lg，并根据爆破类型和其他参数确定合理的W值。

第八章 浅眼爆破 本章小结

浅眼爆破多于小规模、多循环的爆破作业。

浅眼爆破的炮眼布置方式、起爆顺序是爆破设计的重要内容。

重要概念

浅孔爆破，是指炮眼直径小于50mm，眼深5m以内的炮眼爆破。是目前工程爆破中应用广泛的主要方法之一。

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