爆破工培訓(xùn)課件-新

1、 爆破工培訓(xùn) 主講人：朱云輝 二0一三年九月培訓(xùn)內(nèi)容一、炸藥知識(shí)及礦用炸藥的性能檢測(cè)二、高級(jí)爆破工的技能要求炸藥知識(shí)及礦用炸藥的性能檢測(cè) 第一節(jié) 炸藥知識(shí)一、炸藥化學(xué)變化的基本形式 炸藥是在一定條件下，能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)，放出能量、生成氣體產(chǎn)物、顯示爆炸效應(yīng)的化合物或混合物。由于環(huán)境和引起化學(xué)變化的條件不同，炸藥可能有四種不同形式的化學(xué)變化，既緩慢分解、燃燒、爆炸和爆轟。這四種化學(xué)變化的速度不同，生成的產(chǎn)物和熱效應(yīng)也不相同。 1、緩慢分解。(熱分解)炸藥在一定的溫度時(shí)會(huì)發(fā)生緩慢分解,而且溫度越高，分解越快。這種分解是在整個(gè)炸藥內(nèi)全面發(fā)生的，炸藥內(nèi)各點(diǎn)的溫度相同，分解時(shí)既可以吸收熱量，也可以放

2、出熱量，決定于炸藥的類型和環(huán)境溫度。但是，當(dāng)溫度較高時(shí)，所有炸藥的分解反應(yīng)都伴隨有熱量放出。 2、燃燒。有些炸藥在熱源作用下可以被點(diǎn)燃。因溫度壓力環(huán)境的不同可進(jìn)行緩慢的（每秒數(shù)毫米）或速燃甚至爆燃（每秒數(shù)米至數(shù)百米）炸藥在密閉空間中燃燒可能變?yōu)楸?。根?jù)炸藥的燃燒特征，可將炸藥分為三大類：起爆藥、猛炸藥和火藥。起爆藥一旦燃燒，化學(xué)反應(yīng)極快，而且燃燒不穩(wěn)定，極易轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。猛炸藥一般能夠穩(wěn)定燃燒；燃燒穩(wěn)定性最好的是火藥，穩(wěn)定燃燒的壓力可從1000個(gè)大氣壓到10000個(gè)大氣壓，壓力增高時(shí)可轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?3、爆炸。在足夠外界能量作用下，炸藥以每秒數(shù)百米至數(shù)千米的高速進(jìn)行爆炸反應(yīng)。爆炸與燃燒的主要區(qū)別

3、在于：燃燒靠熱傳導(dǎo)傳遞能量和激起化學(xué)反應(yīng)，受外界條件的影響較大，而爆炸則靠壓縮沖擊潑的作用來傳遞能量和激起化學(xué)反應(yīng)，基本上不受外部環(huán)境的影響，爆炸反應(yīng)比燃燒反應(yīng)更為激烈。放出的能量和形成的溫度也更高；燃燒產(chǎn)物的運(yùn)動(dòng)方向與反應(yīng)區(qū)的傳播方向相反，而爆炸產(chǎn)物的運(yùn)動(dòng)方向則與反應(yīng)區(qū)的傳播方向相同，故燃燒產(chǎn)生的壓力較低，而爆炸 產(chǎn)生的壓力則很高；燃燒速度是音速的，而爆炸速度是超音速的，爆炸同樣有穩(wěn)定爆炸和不穩(wěn)定爆炸兩種。爆炸速度保持不變的成為穩(wěn)定爆炸，相反則為不穩(wěn)定爆炸，穩(wěn)定爆炸也稱為爆轟。 4、爆轟。爆轟是炸藥化學(xué)變化的最高形式，是炸藥以每秒數(shù)千米的最大穩(wěn)定速度進(jìn)行的反應(yīng)過程。一種炸藥在特定條件的爆轟速

4、度是常數(shù)。 炸藥的上述化學(xué)形式在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。熱分解可以發(fā)展為燃燒甚至爆炸；反之，爆炸也可以轉(zhuǎn)變?yōu)槿紵蜔岱纸狻？荚囈c(diǎn)：一、填空題 1、放出(能量)，生成(氣體產(chǎn)物)和爆炸過程的(高速度)是炸藥爆炸的三要素。 2、 反應(yīng)速度保持恒定的，以每秒數(shù)千米的最大爆速進(jìn)行的反應(yīng)稱為 _穩(wěn)定爆炸_ ，又稱 _爆轟_ 。反應(yīng)速度變化不定的，且爆速較低的爆炸稱為 不穩(wěn)定性爆炸。 3、目前炸藥的化學(xué)反應(yīng)一般為4種形式，即熱 分解、 燃燒、 爆炸和_爆轟。二、判斷題： 1、炸藥主要是由碳、氫、氧、氮4種元素組成的。（ ） 2、熱分解是炸藥急劇發(fā)生的化學(xué)變化。（ ）三、選擇題 1、爆炸形成的沖擊波可

5、以使瓦斯空氣混合物氣體溫度( )。 A降低 B不變 C升高 答案；C 2、炸藥爆炸是一種( )。 A物理爆炸 B化學(xué)爆炸 C核爆炸 答案：B 二、煤礦許用炸藥的基本要求（一）礦用炸藥的分類礦用炸藥的分類 礦用炸藥是指適用于礦井采掘工程的炸藥，一般按主要組成成分，使用范圍 及炸藥構(gòu)成進(jìn)行分類。 1、按主要組成成分分類如下 硝酸銨類炸藥是以硝酸銨為主體成分并加入其他成分的混合炸藥。 含水炸藥是由硝酸銨、硝酸鈉為氧化劑，和水溶液等幾種成分組成的混合炸藥。 硝化甘油類炸藥是以硝化甘油為主要成分并加入其他成分組成的非安全抗水混合炸藥。硝酸銨炸藥含水炸藥硝化甘油類炸藥銨梯炸藥廉價(jià)炸藥粉狀高威力炸藥巖石銨梯

6、炸藥煤礦銨梯炸藥銨油炸藥銨瀝蠟炸藥銨松蠟炸藥礦用炸藥漿狀炸藥水膠炸藥乳化炸藥普通膠質(zhì)炸藥銨梯黑高威力炸藥銨梯鋁高威力炸藥黑威力炸藥難凍膠質(zhì)炸藥 2、按其是否允許在井下有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的采掘工作面使用，可分為煤礦許用炸藥和非煤礦許用炸藥（即巖石炸藥和露天炸藥）兩類，具體如下：煤礦銨梯炸藥（包括抗水煤礦銨梯炸藥）煤礦水膠炸藥煤礦乳化炸藥離子交換型高安全炸藥被筒炸藥巖石銨梯炸藥（包括抗水銨梯炸藥）粉狀高威力炸藥硝酸甘油炸藥廉價(jià)炸藥非煤礦許用含水炸藥煤礦許用炸藥非煤礦許用炸藥礦用炸藥 3、按炸藥的組成可分為單質(zhì)炸藥和混合炸藥，我國目前使用的礦用炸藥都屬于混合炸藥。單質(zhì)炸藥只作于起爆藥和混合炸藥中的

7、組成成分。 上述炸藥中，煤礦井下常用的炸藥有:巖石銨梯炸藥（包括抗水巖石銨梯炸藥），煤礦銨梯炸藥（包括抗水煤礦銨梯炸藥），含水炸藥中的水膠巖石炸藥 和水膠煤礦炸藥，乳化巖石炸藥和乳化煤礦炸藥，此外，還有在高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井中使用的被筒炸藥和離子交換炸藥以及適用于堅(jiān)硬巖石的粉狀高威力炸藥。（二）煤礦許用炸藥的分級(jí)煤礦許用炸藥按其瓦斯等級(jí)分為5級(jí) ： 1、一級(jí)煤礦許用炸藥：用于低瓦斯礦井（相對(duì)瓦斯涌出量10m3/t,絕對(duì)瓦斯涌出量40 m3/min 2、二級(jí)煤礦許用炸藥：一般可用于高瓦斯礦井（相對(duì)瓦斯涌出量10m3/t,絕對(duì)瓦斯涌出量40 m3/min）。 3、三級(jí)煤礦許用炸藥：一般可用

8、于煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。 4、四級(jí)煤礦許用炸藥 5、五級(jí)煤礦許用炸藥 每個(gè)等級(jí)的炸藥又分3個(gè)號(hào)，1號(hào)威力最大，3號(hào)威力最小。（三）煤礦許用炸藥的基本要求 1、在保證做功能力條件下，煤礦許用炸藥的爆炸性能應(yīng)受到一定的限制，使炸藥爆炸后的爆熱，爆溫以及爆壓符合安全等級(jí)要求。通常爆炸能越低，它的爆轟波的能量、爆炸產(chǎn)物的溫度越低，從而使瓦斯煤塵的發(fā)火率降低。 2、煤礦許用炸藥反應(yīng)必須完全。爆炸產(chǎn)物中的固體顆粒和爆生有毒氣體的量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，保證炸藥的安全性 3、煤礦許用炸藥的氧平衡不需接近于零。正氧平衡的炸藥爆炸時(shí)，能生產(chǎn)成氧化氮和初生的氧，容易引燃瓦斯、煤塵。而負(fù)氧平衡炸藥，爆炸反應(yīng)不

9、完全，會(huì)使未完全反應(yīng)的固體顆粒增多，也容易生產(chǎn)一氧化碳，引起二次火焰。無論是正氧平衡還是負(fù)氧平衡炸藥，在爆炸反應(yīng)時(shí)會(huì)使炸藥的安全性降低。 4、煤礦許用炸藥中要加入消焰劑，加入消焰劑可以起到阻化作用，從根本抑制爆炸產(chǎn)物引燃瓦斯。 5、煤礦許用炸藥不能含有易于在空氣中燃燒的物質(zhì)和外來雜物。如易燃的金屬粉（如鋁、鎂粉等）；也不允許使用鋁殼雷管等。 6、有較好的爆轟感度和傳爆能力，保證爆轟穩(wěn)定。煤礦許用炸藥的合理選用煤礦安全規(guī)程的規(guī)定： 1、低瓦斯礦井的巖石掘進(jìn)工作面，必須使用安全等級(jí)不低于一級(jí)的煤礦許用炸藥。 2、低瓦斯礦井的煤層采掘工作面必須使用安全等級(jí)不低于二級(jí)的煤礦許用炸藥。 3、高瓦斯礦井、

10、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域，必須使用安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用炸藥。 4、有煤巖與瓦斯突出危險(xiǎn)的工作面，必須使用安全等級(jí)不低于三級(jí)的煤礦許用含水炸藥。 5、不得使用凍結(jié)或半凍結(jié)的硝化甘油類炸藥。 6、同一工作面不得使用2種不同品種的炸藥。 三、引起炸藥爆炸所需要的能 炸藥本質(zhì)上是處于不穩(wěn)定的化學(xué)體系的一種物質(zhì)，在正常的環(huán)境中處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，如果未受到外界一定你能量作用時(shí)，不會(huì)發(fā)生爆炸反應(yīng)；一旦受到外界足夠能量作用時(shí)，原體系的穩(wěn)定性就受到破壞，立即發(fā)生爆炸反應(yīng)。通常把炸藥在外界能量作用下發(fā)生爆炸反應(yīng)的過程稱為起爆。這種外界的能量稱為起爆能。 一般工業(yè)炸藥的起爆能基本上有3種形式： 1、熱能。利

11、用導(dǎo)火索的火焰引爆雷管，利用通電電流使雷管橋絲加熱引爆電雷管等，均屬熱能起爆。 2、機(jī)械能。通過撞擊摩擦作用，使受機(jī)械作用的局部炸藥分子活化，產(chǎn)生強(qiáng)烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并在瞬間產(chǎn)生熱效應(yīng)，使炸藥起爆。 3、爆轟沖能。利用起爆藥爆轟產(chǎn)生的爆轟波和高溫高壓氣體產(chǎn)生的氣流，以及起爆藥包爆炸所釋放是能量，使另一些炸藥起爆。爆轟沖能利用最廣泛的起爆能。四、炸藥爆炸的氧平衡 炸藥的氧平衡是指炸藥所含可燃元素完全氧化后炸藥中多余的或不足的氧量。它是設(shè)計(jì)混合炸藥配方及確定炸藥使用范圍及使用條件的重要依據(jù)。 對(duì)一般由碳、氫、氧、氮4種元素組成的單質(zhì)或混合炸藥，其實(shí)驗(yàn)式或等價(jià)分子式可用通式CaHbOcNd 表示，其氧平

12、衡值（g/g）可按下式計(jì)算。 氧平衡值 式中： M-炸藥的分子量 c-炸藥中氧原子的數(shù)量 a-炸藥中碳原子的數(shù)量 b-炸藥中氫原子的數(shù)量 氧平衡也可用百分?jǐn)?shù)表示，計(jì)算結(jié)果；正值，表示氧量富余，稱為正氧平衡；負(fù)值，表示氧量不足；稱為負(fù)氧平衡；零稱為零氧平衡。Mbac16212五、炸藥爆炸的氧平衡對(duì)爆破安全的影響 炸藥的氧平衡有以下三種情況： 1、零氧平衡。炸藥中的氧含量恰好與可燃元素完全氧化 2、正氧平衡。炸藥中的氧含量足夠?qū)⒖扇荚赝耆趸?，并有剩余?3、負(fù)氧平衡。炸藥中的氧含量不足以將可燃元素完全氧化。 正氧平衡，時(shí)炸藥中的氧未被充分氧化。剩余的氧與游離氮化合，生成一氧化氮，二氧化氮等有毒

13、氣體。不僅對(duì)人體有害，而且對(duì)瓦斯爆炸起催化作用，不利于爆破安全。 負(fù)氧平衡時(shí)，因氧不足，可燃元素未充分氧化生成一氧化碳和有毒氣體和固體碳。一氧化碳為有毒氣體。不僅對(duì)人體有害，而且在高溫下與外界反應(yīng)，將再次燃燒形成二次火焰。二次火焰和爆炸生產(chǎn)的灼熱顆粒，容易引燃或引爆瓦斯和煤塵。 六、炸藥聚能穴效應(yīng) 利用爆炸產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)方向與裝藥表面大體垂直的規(guī)律，做成特殊性的裝藥，就能使爆轟能量聚集起來，提高能流密度，增加爆炸穿透能力，這種現(xiàn)象稱為聚能效應(yīng)。聚集起來朝著一定方向的高密度、高速度運(yùn)動(dòng)的爆轟產(chǎn)物稱為聚能流。 在日常生活中，也能觀察到聚能現(xiàn)象。例如，將石塊投入深水中，水內(nèi)形成空洞，水立即向空洞中心運(yùn)動(dòng)，

14、空洞迅速閉合，在閉合瞬間，相向運(yùn)動(dòng)的水發(fā)生碰撞、制動(dòng)，產(chǎn)生很高的壓力，將水向上拋出，形成一股高速運(yùn)動(dòng)的水流。這種靠空穴閉合產(chǎn)生沖擊、高壓并將能量集中起來，在一定方向上形成較高能流密度的聚能流，稱為空穴效應(yīng)。 如果在裝藥起爆的另一端作成空穴，當(dāng)爆轟波傳至空穴表面時(shí)，爆轟產(chǎn)物將改變運(yùn)動(dòng)方向，就會(huì)在裝藥軸線上匯集，碰撞，產(chǎn)生高壓，并在藥軸線方向形成向前高速運(yùn)動(dòng)的爆轟產(chǎn)物聚能流。這種能形成聚能流的空穴稱為聚能穴。 七、礦用炸藥常見異常對(duì)安全爆破的影響 1、銨梯炸藥受潮或超過保質(zhì)期發(fā)生硬化。鑒別硬化的方法有：一種是從藥卷的外觀上看藥卷是否受潮，滲水、滴水或出現(xiàn)獎(jiǎng)狀物，用手輕輕揉搓有無硬塊，另一種是取樣化

15、驗(yàn)，看水分是否超過0.5%。 硬化的炸藥不準(zhǔn)在井下使用，應(yīng)為炸藥硬化后爆力降低。感度差，傳爆不好，容易產(chǎn)生殘暴，爆燃以及據(jù)據(jù)爆，易引起瓦斯煤塵爆炸，同時(shí)，生成有害氣體增多，威脅人身健康和安全。 2、炸藥性能不穩(wěn)定。雷管起爆后，藥卷不爆炸或爆炸不完全而剩部分藥卷，造成爆轟不穩(wěn)定，容易形成爆燃或殘暴，增加了爆破后引燃瓦斯、煤塵的危險(xiǎn)性。 3、外皮破損，出現(xiàn)漏藥、破乳。這種情況使炸藥難以發(fā)生爆炸，即使發(fā)生爆炸，也容易造成爆燃或殘爆，使爆破故障增多，同時(shí)又達(dá)不到爆破工作的要求。 4、當(dāng)氣溫較低，特別是在0以下時(shí)，水膠炸藥的爆炸性能隨溫度的降低而下降，有可能出現(xiàn)殘爆或拒爆，因此水膠炸藥應(yīng)在0以上使用較好

16、，藥溫不宜過低。八、選用礦用炸藥的注意事項(xiàng) 煤礦銨梯炸藥必須嚴(yán)格按照礦井瓦斯的等級(jí)選用，不得將用于低瓦斯礦井的炸藥用于高瓦斯礦井。 含水超過0.5的煤礦銨梯炸藥不得使用。 有水和潮濕的工作面，必須選擇抗水型炸藥。 煤礦水膠炸藥的安全性高于銨梯炸藥，但在使用、保管上應(yīng)和銨梯炸藥同樣對(duì)待，嚴(yán)格按照瓦斯安全等級(jí)選用。 要注意炸藥外形檢查，如發(fā)現(xiàn)藥卷出水，要盡快使用，如出水嚴(yán)重，要經(jīng)過性能檢驗(yàn)，再確定是否可以繼續(xù)使用。 水膠炸藥的性能隨溫度的降低而下降，因此在0以上使用為好， 各級(jí)煤礦乳化炸藥對(duì)瓦斯安全性應(yīng)達(dá)到煤礦許用炸藥瓦斯安全等級(jí)及其檢驗(yàn)方法的規(guī)定，有毒氣體生產(chǎn)量應(yīng)符合煤礦許用炸藥爆炸后有毒氣體含

17、量的規(guī)定及其測(cè)定方法的規(guī)定。 運(yùn)輸、保管和使用乳化炸藥時(shí)，注意不要擠壓或被鋒利物劃破其包裝。考試要點(diǎn)：一、判斷題： 1、混合炸藥的氧平衡應(yīng)接近零氧平衡。（ ） 2、可將低瓦斯礦井的炸藥用于高瓦斯礦井。 （ ） 3、裝藥注意事項(xiàng)中規(guī)定：嚴(yán)禁使用硬化到不能用手揉松的硝酸銨類炸藥。() 5、炸藥的聚能穴向里向外都是一樣的。( )二、選擇題： 1、煤礦許用炸藥要在滿足爆破能力的前提下，在爆破時(shí)實(shí)現(xiàn)( )。 A負(fù)氧平衡 B零氧平衡 C正氧平衡 答案：B 2、使用變質(zhì)炸藥的主要危害是( )。 A爆破時(shí)出現(xiàn)爆燃 B拒爆 C影響爆破效果 答案：B 3、11、下列( )會(huì)出現(xiàn)氮氧化物的爆炸產(chǎn)物。 A、零氧平衡

18、B、正氧平衡 C、負(fù)氧平衡 答案：B 4、在潮濕和含水條件下，應(yīng)采用具有防水性能的( )。 A乳化炸藥 B銨油炸藥 C銨梯炸藥 答案：A 5、煤礦井下爆破應(yīng)按瓦斯危險(xiǎn)程度選用相應(yīng)安全等級(jí)的( )。 A硝銨炸藥 B煤礦許用炸藥 C乳化炸藥 D水膠炸藥 答案:B 三、問答題： 1、煤礦許用炸藥的基本要求有哪些？ 2、選用礦用炸藥的注意事項(xiàng)有哪些？ 3、簡(jiǎn)述礦用炸藥常見異常對(duì)安全爆破的影響。 4、炸藥的氧平衡有哪三種情況？炸藥爆炸的氧平衡對(duì)爆破安全有何影響？ 5、裝藥時(shí)聚能穴的方向?yàn)槭裁幢仨氁恢轮赶騻鞅较?？四、填空題：1、炸藥的氧平衡有哪三種情況： _ 、 _ 、 _ 。 答案:零氧平衡、 正氧平

19、衡、 負(fù)氧平衡。 2. 井下爆破作業(yè)，必須使用 _ 和 _ 。嚴(yán)禁使用黑火藥和凍結(jié)或半凍結(jié)的硝化甘油類炸藥。同一工作面 _ 不同品種的炸藥。 答案:煤礦許用炸藥、 煤礦許用電雷管、 不得使用。3、 一般工業(yè)炸藥的起爆能基本上有3種形式： _ 、 _ 和_ 。答案:熱能、 機(jī)械能、 爆轟沖能。第二節(jié) 礦用炸藥的性能檢測(cè)一、炸藥猛度的檢測(cè) 猛度是指炸藥爆轟時(shí)對(duì)接觸介質(zhì)沖擊粉碎的能力。 猛度的測(cè)定方法很多，最常用的方法是鉛柱壓縮法。但是，銨油炸藥、漿狀炸藥和許多工業(yè)炸藥因規(guī)定的試驗(yàn)藥量太小，無法進(jìn)行猛度試驗(yàn)。 鉛柱壓縮法試驗(yàn)時(shí)，用高60mm、直徑40mm純鉛制成的鉛柱置于鋼砧上，在鉛柱上放置一塊10

20、mm,45mm的鋼片，其上放藥柱試驗(yàn)，并捆扎在鋼砧上。用紙作藥殼。藥柱中心做出放置雷管的圓孔，孔深15mm,最后插入8號(hào)雷管引爆。爆炸后鉛柱被壓縮成蘑菇狀。用壓縮前、后鉛柱的高差，即鉛柱壓縮值來表示炸藥的猛度，如下圖所示圖1炸藥猛度實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置; 壓縮后的鉛柱1底座；2鉛柱；3鋼片；4藥卷；5雷管 對(duì)不具有雷管感度的炸藥，可增大受試藥柱的的藥量（取100g），用鋼筒作藥柱外殼，并一起爆藥柱引爆。 炸藥猛度測(cè)試圖炸藥猛度測(cè)試圖猛度測(cè)試實(shí)驗(yàn)藥量為50g,藥筒內(nèi)徑為40mm,密度為1g/cm3爆炸前的鉛柱H=60mm;D=40mm 炸藥猛度測(cè)試二、炸藥爆力的檢測(cè) 炸藥的爆炸產(chǎn)物膨脹對(duì)周圍介質(zhì)所做總功

21、稱為爆力。此做功能力通常用鉛鑄擴(kuò)大試驗(yàn)法測(cè)出爆炸作用產(chǎn)生的擴(kuò)孔值（單位一般用毫升）作為相對(duì)衡量炸藥做功的能力的指標(biāo)。 炸藥爆力測(cè)定方法，可用鉛鑄法和爆破漏斗法測(cè)定。1、鉛鑄法 用純鉛鑄成圓柱體，中心鉆孔（鑄孔），規(guī)格如圖4-2所示。(a) 爆炸前爆炸前(b) 爆炸后爆炸后 試驗(yàn)時(shí)，稱取試驗(yàn)時(shí)，稱取100.01g炸藥，裝入直徑為炸藥，裝入直徑為24mm錫箔紙筒內(nèi)，然后錫箔紙筒內(nèi)，然后插入雷管，一起放入鉛柱孔的底部，上部空隙用干凈的并且經(jīng)插入雷管，一起放入鉛柱孔的底部，上部空隙用干凈的并且經(jīng)144孔孔/cm2篩篩過的石英砂自由填滿。爆炸后，圓孔擴(kuò)大成如篩篩過的石英砂自由填滿。爆炸后，圓孔擴(kuò)大成如圖

22、圖4-2b所示的梨形。所示的梨形。用量筒注水測(cè)出爆炸前后孔的體積差值，以此數(shù)值來比較各種炸藥的威用量筒注水測(cè)出爆炸前后孔的體積差值，以此數(shù)值來比較各種炸藥的威力。在規(guī)定的條件下測(cè)得擴(kuò)孔值大的炸藥，其爆力就大。習(xí)慣上，將鉛力。在規(guī)定的條件下測(cè)得擴(kuò)孔值大的炸藥，其爆力就大。習(xí)慣上，將鉛柱擴(kuò)孔值稱為爆力。柱擴(kuò)孔值稱為爆力。 為了便于統(tǒng)一比較，量出的擴(kuò)孔值要做如下修正：為了便于統(tǒng)一比較，量出的擴(kuò)孔值要做如下修正：試驗(yàn)時(shí)規(guī)定鉛試驗(yàn)時(shí)規(guī)定鉛柱溫度為柱溫度為15，不在該溫度下試驗(yàn)時(shí)，可按下列數(shù)據(jù)修正：，不在該溫度下試驗(yàn)時(shí)，可按下列數(shù)據(jù)修正： 表表4-3 鉛鑄擴(kuò)張值受溫度影響的修正值鉛鑄擴(kuò)張值受溫度影響的修正

23、值 雷管本身的擴(kuò)孔量應(yīng)從擴(kuò)孔值中除去，可先用一個(gè)雷管在相同條件下做雷管本身的擴(kuò)孔量應(yīng)從擴(kuò)孔值中除去，可先用一個(gè)雷管在相同條件下做空白試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法所測(cè)得的值，并非炸藥作功的數(shù)值，而是一個(gè)用毫空白試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法所測(cè)得的值，并非炸藥作功的數(shù)值，而是一個(gè)用毫升表示的只有相對(duì)比較意義的數(shù)值。由于試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單方便，所以在生產(chǎn)上升表示的只有相對(duì)比較意義的數(shù)值。由于試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單方便，所以在生產(chǎn)上仍普遍采用。仍普遍采用。 2.爆破漏斗法： 試驗(yàn)時(shí)在均勻的介質(zhì)中設(shè)置試驗(yàn)時(shí)在均勻的介質(zhì)中設(shè)置一個(gè)炮孔，將一定量的被試炸一個(gè)炮孔，將一定量的被試炸藥以相同的條件裝入炮孔中，藥以相同的條件裝入炮孔中，并進(jìn)行填塞，

24、引爆后形成一個(gè)并進(jìn)行填塞，引爆后形成一個(gè)如圖如圖4-3所示的爆破漏斗。然后所示的爆破漏斗。然后在地平面沿兩個(gè)互相垂直的方在地平面沿兩個(gè)互相垂直的方向測(cè)量漏斗的直徑，取其平均向測(cè)量漏斗的直徑，取其平均值，并同時(shí)測(cè)量漏斗的可見深值，并同時(shí)測(cè)量漏斗的可見深度。爆破漏斗的容積可按下式度。爆破漏斗的容積可按下式計(jì)算。計(jì)算。21 (4-22)12Vd h 爆破漏斗體積；爆破漏斗體積； 爆破漏斗底圓直徑；爆破漏斗底圓直徑； 爆破漏斗的可見深度。爆破漏斗的可見深度。 Vdh圖圖4-3 爆破漏斗試驗(yàn)爆破漏斗試驗(yàn)三、炸藥殉爆距離的檢測(cè) 1、概念：當(dāng)炸藥（主爆藥）爆轟時(shí)引起與相隔一定距離的另一炸藥（受爆藥）爆轟的現(xiàn)

25、象為殉爆。 殉爆距離：主爆藥與受爆藥之間發(fā)生殉爆的概率為100的最大距離。2、測(cè)定方法：3、影響殉爆距離的主要因素： 因炸藥不同殉爆距離也不同，如1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)巖石銨梯炸藥分別為6 、5 和4。 主爆藥卷密度增高，則殉爆距離加大。 藥量和藥徑加大，則殉爆距離加大。四、炸藥爆溫的測(cè)定1、概念：炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的最高溫度最高的溫度稱為爆溫。即爆炸熱量尚未耗散、全部賦于存于爆炸產(chǎn)物時(shí)，爆炸產(chǎn)物所達(dá)到的最高溫度。常用工業(yè)火藥、炸藥的爆炸的燭溫在23004300之間。2、檢測(cè)： tQC t爆溫， Q定容爆熱， Jmol; C溫度由0至t 范圍內(nèi)全部爆炸產(chǎn)物的平均熱容量， J 。五、炸藥爆熱的檢測(cè) 1、概

26、念：炸藥在爆炸分解時(shí)釋放出的熱量稱為爆熱。 2、測(cè)定爆熱的裝置：如圖所示。 爆熱的測(cè)定通常爆熱的測(cè)定通常用量熱彈用量熱彈測(cè)量測(cè)量，其裝置如，其裝置如圖圖所示。它所示。它的主要部分是一個(gè)用優(yōu)質(zhì)合的主要部分是一個(gè)用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成的量熱彈金鋼制成的量熱彈4，其規(guī)格，其規(guī)格為：直徑為：直徑270 mm，高，高400 rnm，重，重137.5 kg，容積，容積5.8 L。它被置于一個(gè)不銹鋼制成。它被置于一個(gè)不銹鋼制成的量熱桶中，其外是保溫桶，的量熱桶中，其外是保溫桶，最外層是木桶，層間填以保最外層是木桶，層間填以保溫材料。溫材料。3、測(cè)量基本操作： 一般取一般取100g炸藥卷并插入一只電雷管，將其懸吊于

27、彈炸藥卷并插入一只電雷管，將其懸吊于彈蓋上，接出雷管腳線，安好彈蓋后，隨即將彈內(nèi)空氣抽出，蓋上，接出雷管腳線，安好彈蓋后，隨即將彈內(nèi)空氣抽出，并用氮?dú)庵脫Q剩余的氣體，再抽成真空，然后把彈體放入并用氮?dú)庵脫Q剩余的氣體，再抽成真空，然后把彈體放入量熱桶中，桶內(nèi)注入一定數(shù)量蒸餾水，使其全部淹沒彈體。量熱桶中，桶內(nèi)注入一定數(shù)量蒸餾水，使其全部淹沒彈體。恒溫一小時(shí)后，記錄水溫恒溫一小時(shí)后，記錄水溫T0，接著引爆炸藥，水溫隨即上，接著引爆炸藥，水溫隨即上升，記下最高溫度升，記下最高溫度T，被測(cè)炸藥的爆熱?？砂聪率角蟪觯?，被測(cè)炸藥的爆熱?？砂聪率角蟪觯?() () (4-5)vCCTTqQm水儀爆熱的理論計(jì)

28、算爆熱的理論計(jì)算 在許多情況下，對(duì)炸藥的爆熱進(jìn)行理論計(jì)算是非常必要在許多情況下，對(duì)炸藥的爆熱進(jìn)行理論計(jì)算是非常必要的。這種計(jì)算的理論基礎(chǔ)是炸藥爆炸變化反應(yīng)式的確立和的。這種計(jì)算的理論基礎(chǔ)是炸藥爆炸變化反應(yīng)式的確立和蓋蓋斯定律斯定律，即通過炸藥的生成熱，利用蓋斯定律求算其爆熱。，即通過炸藥的生成熱，利用蓋斯定律求算其爆熱。 圖圖4-4 計(jì)算炸藥爆熱的蓋斯三角形計(jì)算炸藥爆熱的蓋斯三角形爆炸產(chǎn)物爆炸產(chǎn)物生成熱生成熱爆熱爆熱炸藥生炸藥生成熱成熱蓋斯定律蓋斯定律指出，指出，“化學(xué)反應(yīng)熱效化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)，當(dāng)熱應(yīng)與反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)，當(dāng)熱力過程一定時(shí)，熱效應(yīng)僅決定于力過程一定時(shí)，熱效應(yīng)僅

29、決定于系統(tǒng)的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)系統(tǒng)的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)”。根據(jù)蓋斯定律計(jì)算生成熱和爆熱，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算生成熱和爆熱，如圖如圖4-4所示。所示。1 31 22 3 (4-6)QQQ2 31 31 2 (4-7)QQQ 炸藥的爆炸反應(yīng)是在瞬間完成的，可以認(rèn)為在反應(yīng)過程中藥包的體積炸藥的爆炸反應(yīng)是在瞬間完成的，可以認(rèn)為在反應(yīng)過程中藥包的體積未變化，爆熱可按定容條件計(jì)算，如果是定壓條件計(jì)算的，則要轉(zhuǎn)化為未變化，爆熱可按定容條件計(jì)算，如果是定壓條件計(jì)算的，則要轉(zhuǎn)化為定容條件下的熱效應(yīng)。定容條件下的熱效應(yīng)。 由此，只要知道由此，只要知道炸藥的爆炸變化方程式，炸藥的生成熱以及爆炸產(chǎn)物的生成熱數(shù)值，就可以計(jì)

30、算出炸藥的爆熱。炸藥和爆炸產(chǎn)物的生成熱可數(shù)值，就可以計(jì)算出炸藥的爆熱。炸藥和爆炸產(chǎn)物的生成熱可以查閱有關(guān)手冊(cè)。以查閱有關(guān)手冊(cè)。 例：例：已知泰安的分子量為已知泰安的分子量為316，生成熱為，生成熱為129.37千卡千卡/摩爾，爆炸變摩爾，爆炸變化方程式為化方程式為 求泰安的爆熱。求泰安的爆熱。 解：先查表得解：先查表得H2O、CO2、CO、N2的生成熱為的生成熱為57.78千卡千卡/摩爾、摩爾、 94.51千卡千卡/摩爾、摩爾、26.88千卡千卡/摩爾和摩爾和0。 按泰安爆熱的蓋斯三角形有按泰安爆熱的蓋斯三角形有 即：即：22 4222C(CH ONO )4H O+3CO +2CO+2N +Q

31、v2 31 31 2QQQ2 34 57.58 3 94.51 2 26.88 129.37 =439.04 /Q 千卡摩爾六、炸藥爆容的檢測(cè)1、概念：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的炸藥爆炸后生成的氣體產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積稱為爆容，單位是L/kg 。是衡量炸藥作功能力的重要參數(shù)之一。2、測(cè)定方法：受試炸藥（一般是100g）在20L比海爾彈中爆炸，爆炸氣體冷卻至室溫后，通過壓力計(jì)測(cè)量大氣壓與產(chǎn)物壓差來求得炸藥比容。具體公式如下：七、炸藥爆速的檢測(cè)1、概念：炸藥的爆速是指炸藥曝轟時(shí)，爆轟波沿著炸藥傳播的速度。爆速值的大小除與炸藥爆速值的大小除與炸藥種類種類有關(guān)外還與炸藥有關(guān)外還與炸藥密密度度、裝藥直徑裝藥直徑、炸藥

32、中的添加物炸藥中的添加物及及外殼外殼等有關(guān)。等有關(guān)。2、測(cè)定方法 導(dǎo)爆索測(cè)定法導(dǎo)爆索測(cè)定法efhabc用導(dǎo)爆索測(cè)爆速示意圖用導(dǎo)爆索測(cè)爆速示意圖電雷管電雷管藥待測(cè)炸藥卷藥待測(cè)炸藥卷金屬板金屬板導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索爆速測(cè)定儀測(cè)定法爆速測(cè)定儀測(cè)定法 示波器或計(jì)時(shí)儀等電子設(shè)備是目前較常用的測(cè)定法，示波器或計(jì)時(shí)儀等電子設(shè)備是目前較常用的測(cè)定法，如右圖所示分別為智能五段爆速儀，如右圖所示分別為智能五段爆速儀，BC-202型電子測(cè)時(shí)儀。型電子測(cè)時(shí)儀。八、炸藥的感度的檢測(cè)八、炸藥的感度的檢測(cè)1、撞擊感度：概念：在機(jī)械撞擊作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。表示方法：爆炸百分?jǐn)?shù)、特性落高和上下限等測(cè)定方法：立式落錘儀測(cè)定2

33、、摩擦感度概念：在機(jī)械摩擦下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。表示方法：爆炸百分?jǐn)?shù)測(cè)定方法：3、靜電火花感度概念：在靜電放電作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。測(cè)定方法：電容放電法。九、炸藥水分多的檢測(cè) 我國規(guī)定：露天硝銨炸藥水分含量不得超過0.5，巖石炸藥和煤礦炸藥的水分含量不得超過0.5，嚴(yán)重硬化或水分超過0.5的硝銨炸藥不得用于井下。 測(cè)定方法： 水浴烘箱法、真空烘箱法、水分測(cè)定器法， 凡是適合于用烘干法測(cè)水分的炸藥都可用以上三種方法（一） 真空烘箱法（GB 12438 - 90 ) 水浴烘箱法的原理、操作步驟和真空烘箱法相似，只是用水浴烘箱代替真空烘箱。1實(shí)驗(yàn)原理1）本方法僅適用于不含有易揮發(fā)性油

34、類的粉狀炸藥的水分的測(cè)定。2）將定量的試樣在負(fù)壓及規(guī)定溫度下烘干，損失量即為水分。 用干燥好的稱量瓶稱取試樣5g，精確至0.0002g，將其攤平。打開稱量瓶蓋，放人真空度不低于0.08 MPa(600 mmHg),溫度65-70的真空烘箱中，烘20 min后取出，放干燥器中冷卻 15 min,稱量 。式中: m 試樣質(zhì)量，g; m1烘干前試樣和稱量瓶總質(zhì)量，g; m2烘干后試樣和稱量瓶總質(zhì)量，g。 按試驗(yàn)程序進(jìn)行兩次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值 ，所得結(jié)果應(yīng)表示至二位小數(shù)，平行誤差不大0.03%.（二）水分測(cè)定器法（ GB 12438 - 90 ) 用能與水形成恒沸物的有機(jī)溶劑，采用恒沸蒸餾的辦法

35、將試樣中的水分提出，在水分接受器中讀出水的體積，計(jì)算水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。1實(shí)驗(yàn)原理1）本方法適用于含有柴油、機(jī)油等油類的銨梯類和銨梯油類炸藥的水分測(cè)定。2）以溶劑萃取試樣揮發(fā)性油的同時(shí)，試樣中水分也一起蒸出，油水分層后讀出水分體積，即可計(jì)算出水分含量。十、炸藥密度的檢測(cè)概念：炸藥裝藥時(shí)，單位體積中所含的炸藥質(zhì)量，通常以克/厘米3表示。測(cè)定方法：1、粉狀混合物炸藥密度的測(cè)定2、含水炸藥裝藥密度的測(cè)定常見工業(yè)炸藥藥卷密度的通常范圍十一、炸藥瓦斯安全性的檢測(cè) 該項(xiàng)指標(biāo)在礦井中爆炸后不易引燃瓦斯和煤塵的性能。在有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中必須使用煤礦許用炸藥。但在煤礦采掘工作面具有不同的爆破環(huán)境與條件，所以

36、應(yīng)根據(jù)瓦斯等級(jí)進(jìn)行選用，測(cè)定方法： 在專門的巷道中進(jìn)行檢驗(yàn)。試驗(yàn)巷道用直徑 1 . 8m ，長 20m 的鋼制圓筒模擬，其爆炸室內(nèi)充以煤礦井下抽放的天然瓦斯?；旌蠚怏w中甲烷濃度規(guī)定為 9 . 0 士 0 . 3 % ，以受檢炸藥藥卷的原外殼和直徑并根據(jù)表4-3規(guī)定的藥量插入8號(hào)煤礦許用雷管，采用發(fā)射臼炮法或懸吊法試驗(yàn)?？荚囈c(diǎn)：一、判斷題：一、判斷題：1、炸藥爆炸反應(yīng)生成的熱能稱為爆熱。（ ）2、爆速的單位是m/min. （ ）3、我國目前所使用的礦用炸藥都屬于混合炸藥。()4、一個(gè)藥包(卷)爆炸后，引起與它相接觸的鄰近藥包(卷)爆炸的現(xiàn)象稱為殉爆。()5、 爆轟是炸藥化學(xué)變化的最高形式。（

37、）6、含水率超過0.5的銨梯炸藥可用于有瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)的爆破地點(diǎn)。() 7、對(duì)礦用混合炸藥而言，提高炸藥密度可提高炸藥的爆速。() 二、選擇題：二、選擇題：1、一般將猛度為1016mm，爆速為3000m /s 4000m /s 的炸藥列為 。 A、低威力炸藥 B、中等威力炸藥 C、高威力炸藥答案：B 2、爆熱的單位是 。A、J/kg B、J/g C、KJ/kg D、OC答案：A 3、是指外界爆炸能引發(fā)炸藥爆炸的難易程度。A、機(jī)械感度 B、熱感度 C、爆轟感度答案: C 4、炸藥的( )是炸藥爆轟對(duì)爆破對(duì)象產(chǎn)生的壓縮、粉碎和擊穿能力。 A猛度 B爆壓 C做功能力 答案：A 5、( )是指炸藥爆

38、炸時(shí)引起與其不相接觸的鄰近炸藥爆炸的現(xiàn)象。 A傳爆 B殉爆 C拒爆 答案：B 三、問答題1、炸藥化學(xué)變化的基本形式有哪些？2、煤礦許用炸藥的基本要求有哪些？3、一般工業(yè)炸藥起爆能有哪三種基本形式？4、炸藥的氧平衡有哪三種情況？炸藥爆炸的氧平衡對(duì)爆破安全有何影響？5、何謂聚能效應(yīng)？6、簡(jiǎn)述礦用炸藥常見異常對(duì)安全爆破的影響。7、選用礦用炸藥的注意事項(xiàng)有哪些？8、何謂炸藥的猛度？9、何謂炸藥的爆力？一般用什么方法測(cè)定？10、何謂炸藥的殉爆距離？影響殉爆的注意因素有哪些？11、何謂炸藥的爆速？一般用什么方法測(cè)定？12、何謂炸藥的撞擊感度，其表示方法有哪些？13、什么是炸藥的密度？其大小對(duì)炸藥爆炸的效果

39、有何影響？高級(jí)爆破工技能要求一、巷道貫通爆破 兩條巷道掘進(jìn)貫通時(shí)，涉及到互不通視的兩個(gè)工作面，極易發(fā)生事故，為了確保安全，巷道貫通爆破必須符合下列規(guī)定和要求： 1 ）用爆破方法貫通井巷時(shí)，必須有準(zhǔn)確的測(cè)量圖，每班在圖上填明進(jìn)度。測(cè)量人員必須勤給中、腰線，打眼工和爆破工要嚴(yán)格按中、腰線調(diào)整方向和坡度，布置炮眼。 2 ）當(dāng)貫通的兩個(gè)工作面相距 20m （在有沖擊地壓煤層中，兩個(gè)掘進(jìn)工作面相距 30m ）前，地側(cè)部門必須事先下達(dá)通知書，并且只準(zhǔn)一個(gè)工作面向前接通。停掘的工作面必須保持正常通風(fēng)經(jīng)常檢查風(fēng)筒是否脫節(jié)，還必須正常檢查工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋咚節(jié)舛瘸迺r(shí)，必須立即處理。掘進(jìn)工作面每次

40、裝藥爆破前，班組長必須派專人和瓦斯檢查員共同到停掘工作面檢查工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯超限時(shí)，先停止掘進(jìn)工作面的工作然后處理瓦斯。只有當(dāng)兩個(gè)工作面及其回風(fēng)巷風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷荚?1 以下時(shí)，掘進(jìn)工作面方可裝藥爆破。每次爆破前，在兩個(gè)工作面都必須設(shè)置柵欄和有專人普戒。間距小于 20m 的平行巷道，其中一個(gè)巷道爆破時(shí)，兩個(gè)工作面的人員都必須撤離至安全地點(diǎn)。 3 ）貫通爆破前，要加固貫通地點(diǎn)支架，背好幫頂，防止崩倒支架或冒頂埋人。 4 ）距離相通地點(diǎn) 5m 內(nèi)，要在工作面中心位置打超前探眼，探眼深度要大于炮眼深度 1 倍以上，眼內(nèi)不準(zhǔn)裝藥，在有瓦斯工作面，爆破前用炮泥將探眼填滿。 5 ）與停

41、掘已久的巷道貫通時(shí)，應(yīng)按上述規(guī)定認(rèn)真執(zhí)行，并在貫通前，嚴(yán)格檢查停掘巷道的瓦斯、煤塵、積水、支架和頂板，發(fā)現(xiàn)問題，立即處理，否則不準(zhǔn)貫通。 6 ）由班組長指派警戒人，并親自接送。在班組長或班組長指定的專人來接以前，警戒人不得擅離崗位。 7 ）兩巷較近時(shí)，可采取少裝藥、放小炮的辦法進(jìn)行爆破，防止崩跨巷道。 8 ）到預(yù)測(cè)貫通位置而未貫通時(shí)，應(yīng)立即停止掘進(jìn)，查明原因，重新采取貫通措施。二、支護(hù)與爆破的關(guān)系1、支護(hù)與爆破的關(guān)系 為了減少爆破對(duì)頂板管理的影響，必須做到： ( l ）合理布置炮眼。應(yīng)根據(jù)圍巖性質(zhì)和巷道斷面形狀、選擇合理的炮眼排列形式、炮眼數(shù)量、炮眼深度、眼距和炮眼角度。爆破時(shí)除掏槽眼大于循環(huán)

42、進(jìn)尺外，其余各眼的眼底要落在與循環(huán)進(jìn)度相等的同一平面上。尤其周邊眼的眼底，一般要落在巷道的輪廓周邊線上，使爆破后巷道斷面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。 ( 2 ）合理選擇爆破參數(shù)及爆破順序。要根據(jù)作業(yè)地點(diǎn)的巖性和地質(zhì)條件，選擇合理的裝藥結(jié)構(gòu)，藥量及爆破順序，使爆破后的巷道圍巖，不受或少受震動(dòng)，爆出的巷道輪廓不凹不凸，爆落的巖塊大小適當(dāng)，炮眼利用率要高，避免留淺眼。 2 裸體巷道與爆破 對(duì)圍巖特別完整而穩(wěn)定，服務(wù)年限短的巷道，可以不支護(hù)。這樣的巷道為裸體巷道。裸體巷道，大大節(jié)約了支護(hù)成本，但是對(duì)爆破要求較高，對(duì)于裸體巷道盡量采用光面爆破技術(shù)，減少圍巖的震動(dòng)。裸體巷道的光面爆破設(shè)計(jì)要合理，特別是周邊眼的裝藥量

43、要小，施工要求高，現(xiàn)場(chǎng)要嚴(yán)格按爆破說明書布眼、裝藥。 3 過斷層、裂隙帶和巖性突變地帶的爆破 ( 1 ）加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查，摸清地質(zhì)情況。 ( 2 ）在破碎帶中掘進(jìn)，應(yīng)做到一次成巷。 ( 3 ）施工嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程，要加強(qiáng)圍巖觀察，及時(shí)掌握斷層、裂隙帶和巖性突變地帶出露時(shí)間。一旦發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)處理。 ( 4 ）支護(hù)要及時(shí)，棚距要小，背幫、頂要實(shí)，在距斷層前 5m 左右時(shí)，要采用密集支柱。 ( 5 ）采用爆破落煤時(shí)，要盡量少打眼、少裝藥、放小炮，盡量保持圍巖的穩(wěn)定性。如果爆破中頂板難以控制與管理、有冒頂危險(xiǎn)，應(yīng)改用手鎬方法掘進(jìn)。 ( 6 ）減小空頂距離。 ( 7 ）當(dāng)頂板特別松軟破碎時(shí)，可打撞楔控制破

44、碎頂板。 ( 8 ）在頂板巖性突變地段，要及時(shí)打點(diǎn)柱支護(hù)突變帶頂板。對(duì)傘檐狀危巖要及時(shí)敲掉，敲不下來時(shí)，要在傘檐下打上撐柱，并在下面加密柱棚，或加打臺(tái)板棚。 ( 9 ）巷道接近斷層等構(gòu)造時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)瓦斯的檢查和斷層水的探測(cè)。 4 、厚分層中下分層順槽掘進(jìn) ( 1 ）在頂板破碎、金屬網(wǎng)不好等易抽冒的情況下，要放小炮。工作面上部要少打眼，少裝藥，防止崩壞假頂。頂板破碎漏頂時(shí)，用撞楔板、桿等提前控制好頂板，如抽冒嚴(yán)重時(shí)，要改為風(fēng)鎬操作。 ( 2 ）每次爆破前、后，都要對(duì)掘進(jìn)迎頭附近的支護(hù)情況由外向里檢查，有問題先處理好后再工作。對(duì)后路中損壞的支架或抬棚要及時(shí)修復(fù)或更換。換梁時(shí)迎頭不許有人工作。 (

45、3 ）金屬網(wǎng)假頂下有破損時(shí)，要及時(shí)打撞楔控制，放小炮。網(wǎng)破嚴(yán)重時(shí)，同樣用手鎬掘進(jìn)，減小掘進(jìn)對(duì)頂板的震動(dòng)。 ( 4 ）對(duì)壓力大處梁要打上中柱，隔兩架打一棵或縮小棚距。過上分層冒頂區(qū)時(shí)要打撞楔、放小炮，并用煤電鉆探虛實(shí)。5 沿空掘巷頂板破碎時(shí)，在管理上應(yīng)采取哪些措施 ( 1 ）避開動(dòng)壓影響，巷道施工必須在上區(qū)段回采工作結(jié)束，待巖層活動(dòng)完全穩(wěn)定后再進(jìn)行。 ( 2 ）盡量減小掘進(jìn)時(shí)的空頂面積。爆破前支架緊跟到工作面，爆破后及時(shí)架設(shè)支架。要盡量減少裝藥量，避免對(duì)頂板的振動(dòng)。如果爆破難以控制和管理頂板，改用手稿方法掘進(jìn)。 ( 3 ）巷道支架要加密，同時(shí)將下幫腿與底板的夾角由 80 縮小至 75，將頂幫用木

46、板或塘材背接實(shí)。 ( 4 ）擦邊掘進(jìn)時(shí)，如遇上區(qū)段巷道的棚腿外露時(shí)，其下幫棚腿不要抽掉，可以捆上木板或芭片，起到擋矸簾的作用。三、炸藥消耗 1、炸藥消耗量：炸藥消耗量 q 是指爆破1m3 實(shí)體巖石所需要的炸藥量，也就是工作面一次爆破所需的總炸藥量 Q 和工作面一次爆破下的實(shí)體巖石總體積 V 之比，即： q Q / V 這是一個(gè)很重要的參數(shù)，采用得正確與否，將直接影響到巖石塊度、鉆眼和裝巖的工作量、炮眼利用率、巷道輪廓的整齊程度以及圍巖的穩(wěn)定性等。過高或過低的炸藥消耗量，都將導(dǎo)致掘進(jìn)工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的降低，影響掘進(jìn)速度和掘進(jìn)成本。 影響炸藥消耗量的主要因素有以下幾點(diǎn)： ( 1 ）炸藥性能。對(duì)同一

47、種巖石，采用威力大的炸藥，炸藥消耗量就小，反之炸藥消耗量就大。 ( 2 ）巖石的物理力學(xué)性質(zhì)。一般講，巖石堅(jiān)固性系數(shù) f 越大，炸藥消耗量也越大，反之則越小，彈性變形大的巖石炸藥消耗量大，而脆性巖石則較小。巖石的層理、節(jié)理、裂隙的發(fā)育程度對(duì)炸藥消耗量的影響也很大，對(duì)同一種巖石來說，如層理、節(jié)理、裂隙的發(fā)育程度對(duì)炸藥消耗量的影響也很大，對(duì)同一種巖石來說，如層理、節(jié)理、裂隙發(fā)達(dá)（在一定程度內(nèi)），炸藥消耗量就會(huì)減少。 ( 3 ）自由面的大小和數(shù)目。自由面數(shù)目增多，炸藥消耗量就會(huì)減少。 除以上因素外，還有炮眼直徑和炮眼深度等也會(huì)影響炸藥消耗量。 總之，實(shí)際工作中，一般根據(jù)實(shí)際爆破效果來計(jì)算。 通過實(shí)踐

48、，國家對(duì)各種巖石、不同掘進(jìn)斷面的炸藥消耗量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。表 9 一 1 所列為 1981 年頒發(fā)的 礦山井巷工程預(yù)算定額 規(guī)定的巖巷掘進(jìn)炸藥消耗量定額，即 2 號(hào)巖石炸藥硝鐵炸藥、延期雷管制定的定額，若采用其他炸藥時(shí)，則需根據(jù)其爆力大小加以適當(dāng)修正。若 A 為制定定額所用之標(biāo)準(zhǔn)炸藥的爆力， B 為換用炸藥的爆力，則定額修正系數(shù) K 為： K 一 A / B 改用新炸藥后的 Q K Q , kg / m3 式中 Q 采用標(biāo)準(zhǔn)炸藥時(shí)的炸藥消耗量。 近幾年來普遍采用光面爆破，現(xiàn)將一些實(shí)例列于表 9 一 2 中。此表也是采用 2 號(hào)巖石硝按炸藥，其炸藥消耗量與國家定額相比較，一般略低于定額。2、炮眼直徑

49、 一般的標(biāo)準(zhǔn)藥卷直徑為 32mm 及 35mm ，炮眼直徑要大 4 7mm ，這樣炮眼直徑就是 36 42rnrn 。 巖石炸藥的最小直徑應(yīng)不小于 25 mm。否則爆炸不穩(wěn)定，甚至拒爆。 3 、炮眼深度 炮眼深度直接決定著每個(gè)循環(huán)的進(jìn)尺量，也就是決定著掘進(jìn)中鉆眼和裝巖等主要工序的工作量和完成該工序所需要的時(shí)間。所以它是決定每班循環(huán)次數(shù)和能否實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)的直接因素。 確定合理的炮眼深度的主要因素有：炮眼利用率比較高（一般不能低于 85 % 90 % ) ；鉆眼和掘進(jìn)速度快；巷道掘進(jìn)成本低。 根據(jù)現(xiàn)有的鑿巖機(jī)較適宜的鉆眼深度一般為 2 . 2 3 . 0 m 。 4、炮眼數(shù)目 炮眼數(shù)目和炮眼布

50、置是密切相關(guān)的，必須根據(jù)工作面的巖石性質(zhì)，巷道斷面形狀和尺寸以及所用的爆破材料，對(duì)不同作用的各類炮眼分別進(jìn)行合理布置，最終排列出的炮眼就是一次爆破的總炮眼數(shù)目。但這些炮眼數(shù)目，必須通過實(shí)踐來檢驗(yàn)修正。合理的炮眼數(shù)目應(yīng)當(dāng)保證有較高的爆破效率（炮眼利用率不小于 85 % 90 % ) ，爆下的巖塊和爆破后的巷道輪廓，均能符合施工和設(shè)計(jì)的要求。 另外，也可以按一個(gè)循環(huán)的總裝藥量總裝藥量平均裝入所有炮眼的原則進(jìn)行估算，作為實(shí)際排列炮眼實(shí)際排列炮眼的參考。當(dāng)確定了單位炸藥消耗量之后，根據(jù)掘進(jìn)斷面積和炮眼深度，就可算出一個(gè)循環(huán)所需的總裝藥量，即可算出炮眼總數(shù)。 一個(gè)循環(huán)的所需總裝藥量為： 此總裝藥量如按照

51、一定的炮眼裝藥系數(shù)，平均裝人工作面所有的炮眼中去，那么總裝藥量又可寫作： 以上兩式相等，故得總炮眼數(shù)為： 式中 q 單位炸藥消耗量， kg / m3； S 巷道掘進(jìn)斷面積， m2 ； L 炮眼平均深度， m ； 炮眼利用率； N 炮眼總數(shù)，個(gè)； a 炮眼的平均裝藥系數(shù)，一般取 0 . 5 0 . 7 ； m 每個(gè)藥卷的長度， m； p 每個(gè)藥卷的重量， kg 四、光爆錨噴“三小”技術(shù) 長期以來，我國煤礦 90 以上巖巷掘進(jìn)技術(shù)采用的是鉆爆法。而傳統(tǒng)的鉆爆法掘進(jìn)工藝（ 42mm 炮眼、 35mm 硝鐵藥卷）因其掘進(jìn)速度慢、效率低、周邊成形差等缺點(diǎn)已不適應(yīng)巖巷快速掘進(jìn)的需要，致使煤炭生產(chǎn)接續(xù)緊張，

52、經(jīng)濟(jì)效益不好。根據(jù)我國目前的技術(shù)水平和煤炭生產(chǎn)具體情況，即以即以“三小三小”（小鉆頭、小直徑藥卷、小錨桿）為龍頭（小鉆頭、小直徑藥卷、小錨桿）為龍頭，把現(xiàn)有的成熟技術(shù)配套成線，形成綜合技術(shù)，提高巖巷掘進(jìn)速度，效果良好。 “三小”光爆錨噴技術(shù)和普通光爆錨噴法比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：巷道成型規(guī)整； 錨桿承載能力提高 18 % ，節(jié)約錨固劑材料 30 % 40 % ，節(jié)約鋼材 20 % 30 % ，錨桿支護(hù)成本降低 10 % 20 % ； 綜合鉆巖速度提高 30 以上，掘進(jìn)速度提高 10 % 20 % ，掘進(jìn)成本降低 10 % 20 % ；有利于緩和采掘接替緊張的矛盾，確保采區(qū)水平的正常接替，使礦井實(shí)現(xiàn)均

53、衡生產(chǎn)；不受巷道斷面大小、坡度及施工設(shè)施的限制，適應(yīng)范圍廣。無需增加設(shè)備，花錢少，見效快； 縮短鉆爆時(shí)間，有利于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)和一次成巷施工。 我國從 20 世紀(jì) 80 年代中期開始著手研究發(fā)展“三小”技術(shù)。目前，已研制成功配套的小直徑鉆頭、小直徑錨桿、小直徑炸藥卷等，并于 90 年代初開始進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，在淮南礦務(wù)局、鶴壁礦務(wù)局及充州礦務(wù)局得到了較為成功的應(yīng)用?！叭　奔夹g(shù)今后將成為適應(yīng)完善我國煤礦井下光爆錨噴技術(shù)發(fā)展方向，會(huì)被廣泛重視和利用。 下面對(duì)光爆錨噴“三小”技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹：（一）小直徑鉆頭（一）小直徑鉆頭 小直徑鉆頭有柱齒形和一字形兩種。規(guī)格為 32 mm和 28mm，采用這兩

54、種鉆頭，比采用 42mm 鉆頭，鉆屑面積分別減小 42 和 55 % ，鉆進(jìn)速度分別提高 50 和 110 。由于鉆屑面積小，孔徑小，使得鉆眼容易，定眼準(zhǔn)確，成孔較直，孔壁光滑，鉆屑量減小。 （二）小直徑描桿（二）小直徑描桿 1 、小直徑高效水泥錨桿小直徑高效水泥錨桿是以小孔徑錨桿孔為前提的錨固形式，它與普通水泥錨桿的最大區(qū)別在于采用了小直徑錨固卷，錨固卷直徑由 36mm減小到 27mm ，錨固方式為端部錨固。 1 ）桿體結(jié)構(gòu)。）桿體結(jié)構(gòu)。 錨桿桿體采用 A3 鋼制成，直徑為 14mm。錨固端采用彎曲異形結(jié)構(gòu)，并設(shè)有擋圈。擋圈的設(shè)置位置，一方面考慮到對(duì)錨固劑的壓實(shí)作用，擠壓愈緊則對(duì)強(qiáng)度的發(fā)展愈

55、有利，同時(shí)還考慮安裝后使其產(chǎn)生部分附加阻力。這種附加阻力的產(chǎn)生是由于合理的擋圈大小及位置設(shè)置使錨桿安裝過程中少部分的漿料由擋圈縫隙處滋至擋圈后部而形成的，有助于增強(qiáng)錨噴效果。 錨桿桿體尾部螺紋由普通錨桿的套絲（桿體切削）改為滾絲機(jī)滾絲，增加了尾部螺紋段截面積，使其與桿體等截面。因此，螺紋段承載力與桿體承載力相適應(yīng)，桿體與桿尾形成等強(qiáng)結(jié)構(gòu)，使其比普通桿體的承載力提高了 20 左右，且相應(yīng)的加工效率也提高近 10 倍。小直徑高效水泥錨桿體結(jié)構(gòu)。 2 ）錨固劑。）錨固劑。 錨固劑采用混合型，即以普通水泥為基材，摻以其他混合料制成卷式結(jié)構(gòu)。具有早期強(qiáng)度大，后期強(qiáng)度持續(xù)增長，凝結(jié)快，微膨脹及貫人阻力較小

56、等特點(diǎn)。小直徑高效水泥錨桿的優(yōu)越性如下： ( 1 ）固劑性能大幅度提高，其膨脹性能也有了進(jìn)一步改善，確保了錨固效果， ( 2 ）錨固劑用量減少，節(jié)省了材料； ( 3 ）加快了錨桿安裝速度，小直徑錨桿較原用錨桿安裝速度平均提高了 33 ； ( 4 ）革新了桿體，簡(jiǎn)化了桿體加工工序，綜合工效提高 50 以上。 2 小直徑等強(qiáng)樹脂錨桿小直徑等強(qiáng)樹脂錨桿 l ）錨桿結(jié)構(gòu)。）錨桿結(jié)構(gòu)。 桿體采用由1 6mm 鋼筋加工成1 4 . 5 mm冷拔鋼筋，其材料為 A3 鋼，冷拔后鋼材強(qiáng)度要求大于 500MPa ，延伸率大于 12 。桿體尾部采用比桿體直徑 14 . 5 mm大一級(jí)的 M16 滾螺紋，螺紋長度

57、80 100mm ，桿體頭部采用反麻花帶直線段錨頭。麻花寬度為 28mm ，錨固長度為 230rnm ，麻花段長為 160rnm , 直線段為 70rnm。這種結(jié)構(gòu)使錨頭阻力提高，錨固力也提高。錨桿托板是用 5mn ，厚鋼板冷壓成碟形的托盤，可以改變錨桿受力狀態(tài)，使錨桿有一定緩沖性與變形性，錨桿結(jié)構(gòu)如圖 9 一 l 所示。 2 ）錨固劑。）錨固劑。 樹脂錨固劑直徑為 28mm ，重量為 350g 。結(jié)合小孔徑快速安裝樹脂錨桿的特點(diǎn)，對(duì)配方作某些調(diào)整，提高固化劑比例，縮短固化時(shí)間，減少填料比，有利于鉆孔與桿體之間間隙縮小后的攪拌與安裝。 3 、小直徑管縫式錨桿、小直徑管縫式錨桿 小直徑管縫式錨桿

58、采用 31mm 管徑制成，結(jié)構(gòu)與大直徑（40 mm 以上）管縫式錨桿相似。 根據(jù)小直徑管縫式錨桿徑向剛度大，彈性張力亦大的特點(diǎn)，在保證小直徑管縫式錨桿與大直徑管縫式錨桿具有相同錨固力的情況下，桿體壁厚可相應(yīng)減小，有利于節(jié)約鋼材。管縫式錨桿的錨固力雖取決于管徑差，但也隨巖性的不同而變化，為達(dá)到 25N / m 的錨固力，管徑差宜控制在：硬巖0 . 5 lmm ，軟巖 1 . 5 20mm （指利用氣腿風(fēng)鉆安裝，其他手段例外）。（三）小直徑藥卷（三）小直徑藥卷n “三小”的技術(shù)工藝仍是鉆爆法，其中重要的一項(xiàng)是小直徑藥卷的爆破技術(shù)。n 小直徑藥卷爆破是一種在小孔徑炮眼內(nèi)裝人小直徑藥卷的爆破技術(shù)。從爆

59、破的角度來看，炸藥的爆破性能和爆破效果當(dāng)然是大直徑藥卷好，但從巖巷掘進(jìn)的綜合效果上講卻不一定是合理和經(jīng)濟(jì)的。合理的藥卷直徑與巷道斷面的大小有著密切的關(guān)系。巷道斷面小，采用小的循環(huán)進(jìn)尺能更好的利用炸藥的爆破能量，在這種情況下，使用小直徑藥卷是合理和經(jīng)濟(jì)的。我國采準(zhǔn)巷道斷面大多為 8 12m2 ，而且鉆爆機(jī)具裝備水平較低，采用小直徑鉆眼和小直徑藥卷，不僅可以加快巖巷掘進(jìn)速度，而且綜合效益也會(huì)明顯提高，同時(shí)用小直徑藥卷爆破也為周邊控制爆破提供了有利條件。這是因?yàn)椴捎眯≈睆剿幘肀?，炮眼軸向單位長度裝藥集中度相對(duì)降低，炸藥能量分布均勻，對(duì)圍巖的破壞程度減輕，使爆破后巷道輪廓成型規(guī)整，很少出現(xiàn)超挖現(xiàn)象和

60、明顯的炮震裂隙，光爆效果好。 小直徑藥卷的直徑為 25 27mm 。目前研制生產(chǎn)的小直徑藥卷主要品種有乳化炸藥，水膠炸藥及按梯炸藥。乳化藥性能高，威力大，炮煙少、抗水和可塑性好，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原材料來源廣泛，價(jià)格較低，適合我國國情，也符合我國煤礦炸藥更新?lián)Q代，重點(diǎn)發(fā)展乳化炸藥的總體規(guī)劃。常用化學(xué)發(fā)泡敏化乳化小藥卷有 25 mm和 27mm 二種規(guī)格。其主要性能見表 9 一 3 。 27 mm、25mm RM煤礦許用乳化炸藥安全等級(jí)為一級(jí)煤礦許用炸藥，適用于高瓦斯礦井巖巷掘進(jìn)。在巖巷掘進(jìn)工作面無瓦斯的條件下，可使用威力更大的 RYG 型巖石乳化炸藥。低瓦斯條件下選用新 RMI 一級(jí)煤礦乳化炸藥將