水利施工課件爆破

第二章爆破工程爆破是利用炸藥的爆炸能量對周圍的巖石、混凝土或土等介質(zhì)進(jìn)行破碎、拋擲或壓縮，達(dá)到預(yù)定的開挖、填筑或處理等工程目的的技術(shù)。在水利工程施工中，爆破技術(shù)廣泛用于水工建筑物基礎(chǔ)、導(dǎo)流隧洞和地下廠房等的開挖，以及料場開采、定向爆破筑壩和建筑物拆除等。第二章爆破工程爆破是利用炸藥的爆炸能量對周圍的巖石、混1第一節(jié)爆破器材與起爆方法本節(jié)主要介紹以下兩方面內(nèi)容:一、炸藥和起爆器材二、起爆方法和起爆網(wǎng)路第一節(jié)爆破器材與起爆方法本節(jié)主要介紹以下兩方面內(nèi)容:2一、炸藥和起爆器材在這一部分主要了解并掌握以下內(nèi)容:（一）炸藥

火雷管1.炸藥的性能指標(biāo)2.常用的工業(yè)炸藥（二）起爆器材1.雷管2.導(dǎo)火索電雷管3.導(dǎo)爆索導(dǎo)爆管雷管4.導(dǎo)爆管5.導(dǎo)爆雷管

一、炸藥和起爆器材在這一部分主要了解并掌握以下內(nèi)容:3高強(qiáng)度導(dǎo)爆管塑料導(dǎo)爆管工業(yè)導(dǎo)火索塑料導(dǎo)爆索高強(qiáng)度導(dǎo)爆管塑料導(dǎo)爆管工業(yè)導(dǎo)火索塑料導(dǎo)爆索4（一）炸藥一般來說，凡能發(fā)生化學(xué)爆炸的物質(zhì)均可稱為炸藥。通常應(yīng)按照巖石性質(zhì)和爆破要求選擇不同性能指標(biāo)的炸藥。1.炸藥的性能指標(biāo)2.常用的工業(yè)炸藥起爆器材返回（一）炸藥一般來說，凡能發(fā)生化學(xué)爆炸的物質(zhì)均可稱為炸藥。通常51．炸藥的性能指標(biāo)反映炸藥特性的基本性能指標(biāo)有：（1）威力

（2）敏感度

（3）氧平衡（4）安定性

（5）殉爆距離

（6）最佳密度

1．炸藥的性能指標(biāo)反映炸藥特性的基本性能指標(biāo)有：6（1）威力代表炸藥的作功能力，分別以爆力和猛度表示。爆力又稱靜力威力，用定量炸藥炸開規(guī)定尺寸鉛柱體內(nèi)空腔的容積(mL)來衡量，它表征炸藥炸脹介質(zhì)的能力。猛度又稱動力威力，用定量炸藥炸塌規(guī)定尺寸鉛柱體的高度(mm)來表示，它表征炸藥粉碎介質(zhì)的能力。返回（1）威力代表炸藥的作功能力，分別以爆力和猛度表示。返回7（2）敏感度炸藥在外界能量作用下激起爆轟的過程，稱為炸藥的起爆。炸藥起爆的難易程度，稱為炸藥的敏感度。炸藥的敏感度包括熱感度、火焰感度、沖擊感度、摩擦感度和爆轟感度等。炸藥感度指標(biāo)通過規(guī)定條件下的實驗確定，該值對于指導(dǎo)炸藥的安全生產(chǎn)、運輸、貯存和使用有重大參考作用。返回（2）敏感度炸藥在外界能量作用下激起爆轟的過程，稱為炸藥的起8（3）氧平衡反應(yīng)炸藥含氧量和氧化反應(yīng)程度的指標(biāo)。零氧平衡：當(dāng)炸藥的含氧量恰好等于可燃物完全氧化所需要的含氧量，則生成無毒CO2和H2O,并釋放大量熱能，稱零氧平衡。正氧平衡：若含氧量大于需氧量，生成有毒的NO2，并釋放較少的熱量，稱正氧平衡。負(fù)氧平衡：若含氧量不足，生成有毒的CO，釋放熱量僅為正氧平衡的1/3左右，稱為負(fù)氧平衡。不難看出，從充分發(fā)揮炸藥化學(xué)反應(yīng)的放熱能力和有利于安全出發(fā)，炸藥最好是零氧平衡。考慮到炸藥包裝材料燃燒的需氧量，炸藥通常配制成微量的正氧平衡。氧平衡可通過炸藥的摻和來調(diào)整。例如TNT炸藥是負(fù)氧平衡，摻入正氧平衡的硝酸銨，使之達(dá)到微量的正氧平衡。對于正氧平衡的炸藥藥卷，也可增加包裝紙爆炸燃燒達(dá)到零氧平衡。返回（3）氧平衡反應(yīng)炸藥含氧量和氧化反應(yīng)程度的指標(biāo)。返回9（4）安定性炸藥在長期貯存中保持自身性質(zhì)穩(wěn)定不變的能力。包括物理安定性和化學(xué)安定性。返回（4）安定性炸藥在長期貯存中保持自身性質(zhì)穩(wěn)定不變的能力。包括10（5）殉爆距離炸藥藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離。返回（5）殉爆距離炸藥藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離。返回11（6）最佳密度炸藥能獲得最大爆破效果的密度。凡高于和低于此密度，爆破效果都會降低。返回（6）最佳密度炸藥能獲得最大爆破效果的密度。凡高于和低于此密122.常用的工業(yè)炸藥常用的工業(yè)炸藥有：⑴TNT（三硝基甲苯）⑵膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）

⑶銨銻炸藥

⑷銨油炸藥⑸漿狀炸藥

(6)乳化炸藥

在水利水電工程建設(shè)中，較常用的工業(yè)炸藥為銨梯炸藥、乳化炸藥和銨油炸藥。2.常用的工業(yè)炸藥常用的工業(yè)炸藥有：13⑴TNT（三硝基甲苯）是一種烈性炸藥，呈黃色粉末或魚鱗片狀，難溶于水。可用于水下爆破。由于威力大，常用來做副起爆藥。爆炸后呈負(fù)氧平衡，產(chǎn)生有毒的一氧化碳，故不適用于地下工程爆破。

返回⑴TNT（三硝基甲苯）是一種烈性炸藥，呈黃色粉末或魚鱗片狀，14⑵膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）是烈性炸藥，色黃、可塑、威力大、密度大、抗水性強(qiáng)，可做副起爆炸藥，也可用于水下和地下爆破工程。它的凍結(jié)溫度高達(dá)13.2℃，凍結(jié)后，敏感度高，安全性差，可加入二硝基乙二醇形成難凍狀態(tài)，降低敏感度。國產(chǎn)SHJ-K水膠炸藥，不僅威力大，抗水性好，且敏感度低，運輸、貯存、使用均較安全。

隨著硝銨類含水炸藥的出現(xiàn)，該類炸藥的使用日趨減少。返回⑵膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）是烈性炸藥，色黃、可塑、威力大、密15⑶銨銻炸藥其主要成分是硝酸銨加少量的三硝基甲苯（敏感劑）和木粉（可燃劑）混合而成。調(diào)整三種成分的百分比可制成不同性能的銨銻炸藥。這種炸藥敏感度低，使用安全。其色黃，呈粉末狀，爆氣中含毒氣較少，可用在地下爆破工程。但吸濕性強(qiáng)，易潮解結(jié)塊，使爆力和敏感度降低。因此，在貯存、運輸和裝藥中都應(yīng)注意防潮，使其含水量不超過0.3%～0.5%。國產(chǎn)銨梯炸藥有露天銨梯炸藥、巖石銨梯炸藥和煤礦銨梯炸藥等主要品種。工程爆破中，2號巖石銨梯炸藥得到廣泛運用，并作為我國藥量計算的標(biāo)準(zhǔn)炸藥。其爆力為320mL，猛度為12mm，殉爆距離5cm。臨界直徑為18～22mm，直徑為32～35mm、處于最佳密度時的藥卷爆速約3600m/s，貯存有效期為6個月。硝酸銨加入一定配比的松香、瀝青、石蠟和木粉，可制成銨松臘和銨瀝蠟炸藥，改善了炸藥的吸濕性和結(jié)塊性，用于潮濕和有少量水的地方，爆破中等堅硬的巖石。返回⑶銨銻炸藥其主要成分是硝酸銨加少量的三硝基甲苯（敏感劑）和木16（4）銨油炸藥硝酸銨中加入一定成份的35號柴油，可制成性能良好的銨-油炸藥。當(dāng)摻入2％的柴油（重量比）時，炸藥的敏感度最高；當(dāng)摻入5％～6％的柴油時，爆力最大，且爆炸時呈零氧平衡，故能用于地下工程爆破，爆破牢固系數(shù)為6～12的巖石。銨-油炸藥比普通巖石炸藥要多用15％，才能保持相同的爆破效果，但其成本卻比普通炸藥約低一半，故總的說來，采用銨-油炸藥經(jīng)濟(jì)上是合理的。對于粗粒銨-油炸藥，爆炸初始峰壓較小，俁壓力衰減緩慢，減少了爆炸的粉碎作用卻增加了破裂拋擲作用，從而增加了爆落方量，提高了炸藥的有效能量利用率。其主要成分是硝酸銨和柴油。為減少結(jié)塊，可加入木粉。理論與實踐表明，硝酸銨、柴油、木粉的配比以92：4：4最佳；當(dāng)無木粉時，含油率以6%較好。銨油炸藥成本低、使用安全、易于生產(chǎn)，但威力和敏感度較低。熱加工拌和均勻的細(xì)粉狀銨油炸藥，可用8號雷管起爆；冷加工顆粒較粗、拌和較差的粗粉狀銨油炸藥需用中繼藥包始能起爆。銨油炸藥的有效貯存期僅為7～15天，一般在工地現(xiàn)場拌制。返回（4）銨油炸藥硝酸銨中加入一定成份的35號柴油，可制成性能良17（5）漿狀炸藥這是以氧化劑的飽和水溶液、敏感劑及膠凝劑為基本成分的抗水硝銨類炸藥。含有水溶性膠凝劑漿狀炸藥又叫水膠炸藥。具有抗水性強(qiáng)、密度高、爆炸威力較大、原料來源廣和使用安全等優(yōu)點，主要缺點是儲存期短，在露天有水深孔爆破中應(yīng)用廣泛。返回（5）漿狀炸藥這是以氧化劑的飽和水溶液、敏感劑及膠凝劑為基本18（6）乳化炸藥這是以氧化劑（主要是硝酸銨）水溶液與油類經(jīng)乳化而成的油包水型的乳膠體作爆炸基質(zhì)，再添加少量敏化劑、穩(wěn)定劑等添加劑而成的一種乳脂狀炸藥。乳化炸藥的爆速較高，且隨藥柱直徑增大、炸藥密度增大而提高。乳化炸藥有抗水性能強(qiáng)，爆炸性能好，原材料來源廣，制造工藝簡單，生產(chǎn)使用安全和環(huán)境污染小等優(yōu)點。有效貯存期為4～6個月。返回（6）乳化炸藥這是以氧化劑（主要是硝酸銨）水溶液與油類經(jīng)乳化19（二）起爆器材常用的起爆器材包括各種雷管、用來引爆雷管或傳遞爆轟波的各種材料。1.雷管2.導(dǎo)火索3.導(dǎo)爆索4.導(dǎo)爆管5.導(dǎo)爆雷管返回（二）起爆器材常用的起爆器材包括各種雷管、用來引爆雷管或傳遞20⑴雷管用來引爆炸藥的器材。根據(jù)點火裝置的不同，分為火雷管和電雷管?；鹄坠茉诿笨字胁迦雽?dǎo)火索點火引爆；電雷管由腳線引至電氣點火裝置，點火引爆正起爆藥雷汞或迭氮鉛，再激發(fā)副起爆藥TNT或四硝化戊四醇產(chǎn)生爆轟。正起爆藥外用金屬的加強(qiáng)帽封蓋。電雷管有即發(fā)、秒延遲和毫秒延遲三種。常用的即發(fā)雷管為6～8號；秒延遲雷管不同于即發(fā)雷管之處在于點火裝置與加強(qiáng)帽之間多了一段緩燃劑，根據(jù)緩燃劑的長短控制延發(fā)時間，國產(chǎn)的秒延雷管分7段，每段延發(fā)間隔1s；毫秒延遲電雷管的構(gòu)造是在點火裝置與加強(qiáng)帽間增設(shè)毫秒延遲藥，國產(chǎn)毫秒延遲雷管有五個系列產(chǎn)品，其中第五系列被廣泛運用，共計20段，最大延遲時間可達(dá)200ms。⑴雷管用來引爆炸藥的器材。根據(jù)點火裝置的不同，分為火雷管和電21圖2-1各種雷管的構(gòu)造（a）火雷管；（b）即發(fā)電雷管；（c）延遲電雷管1-聚能穴；2-副起爆藥；3-正起爆藥；4-緩燃劑；5-點火橋絲；6-雷管外殼；7-密封膠；8-腳線；9-加強(qiáng)帽；10-帽孔圖2-1各種雷管的構(gòu)造222．導(dǎo)火索導(dǎo)火索用來激發(fā)火雷管。索芯為黑火藥，外殼用棉線、紙條和防水材料等纏繞和涂抹而成。按使用場合不同，導(dǎo)火索有普通型、防水型和安全型三種。使用最多的是每米燃燒時間為100～125s的普通導(dǎo)火索。2．導(dǎo)火索導(dǎo)火索用來激發(fā)火雷管。索芯為黑火藥，外殼用棉線、紙233．導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索可分為安全導(dǎo)爆索和露天導(dǎo)爆索。水利水電工程中常用的為普通露天導(dǎo)爆索。導(dǎo)爆索構(gòu)造類似于導(dǎo)火索，但其藥芯為黑索金，外表涂成紅色，以示區(qū)別。普通導(dǎo)爆索的爆速一般不低于6500m/s，線裝藥密度為12～14g/m。合格的導(dǎo)爆索在0.5m深的水中浸泡24h后，其敏感度和傳爆性能不應(yīng)變。3．導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索可分為安全導(dǎo)爆索和露天導(dǎo)爆索。水利水電工程中244．導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管用于導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路中沖擊波的傳遞，需用雷管引爆。它為一種聚乙烯空心軟管，外徑3mm，內(nèi)徑1.4mm。管內(nèi)壁涂有以奧克托金或黑索金為主體的粉狀炸藥，線敷藥密度為14～18mg/m。其傳爆速度為1600～2000m/s。4．導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管用于導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路中沖擊波的傳遞，需用雷管引255．導(dǎo)爆雷管在火雷管前端加裝消爆室后，再用塑料卡口塞與導(dǎo)爆管連接即成導(dǎo)爆雷管。消爆室的主要作用在于降低導(dǎo)爆管口泄出的高溫氣流壓力，防止在火雷管發(fā)火前卡口塞破裂劃脫開。消爆室后無延遲藥者為瞬發(fā)導(dǎo)爆雷管，有延遲藥者為毫秒導(dǎo)爆雷管。秒延遲雷管與電雷管一樣，其延遲時間也用精制導(dǎo)火索控制。5．導(dǎo)爆雷管在火雷管前端加裝消爆室后，再用塑料卡口塞與導(dǎo)爆管26圖2-2導(dǎo)爆雷管構(gòu)造示意圖1-火雷管；2-延遲藥；3-消爆室；4-卡痕；5-卡口塞；6-導(dǎo)爆管圖2-2導(dǎo)爆雷管構(gòu)造示意圖27二、起爆方法和起爆網(wǎng)路炸藥的基本起爆方法包括：火花起爆、電力起爆、導(dǎo)爆管起爆和導(dǎo)火索起爆。不同的起爆方法，要求采用不同的起爆器材。無論對鉆孔爆破還是洞室爆破，當(dāng)采用群藥包進(jìn)行爆破時，為了達(dá)到增強(qiáng)爆破效果、控制爆破震動等目的，采用齊發(fā)、延遲、或組內(nèi)齊發(fā)、組間延遲等起爆方式，這就要求用起爆材料將各藥包聯(lián)接成既可統(tǒng)一賦能起爆、又能控制各藥包起爆延遲時間的網(wǎng)路，即爆破網(wǎng)路。1．起爆方法2．起爆網(wǎng)路二、起爆方法和起爆網(wǎng)路炸藥的基本起爆方法包括：火花起爆、電力281．起爆方法常用的起爆方法包括電力起爆和非電力起爆兩大類，后者又包括火花起爆、導(dǎo)爆管起爆和導(dǎo)爆索起爆。（1）火花起爆

（2）電力起爆

（3）導(dǎo)爆管起爆

（4）導(dǎo)爆索起爆

1．起爆方法常用的起爆方法包括電力起爆和非電力起爆兩大類，后29（1）火花起爆用導(dǎo)火索和火雷管引爆炸藥。將剪截好的導(dǎo)火索插入火雷管插索腔內(nèi)，制成起爆雷管，再將其插入藥卷內(nèi)成為起爆藥卷，而后將起爆藥卷放入藥包內(nèi)。導(dǎo)火索一般可用點火線、點火棒或自制導(dǎo)火索點火。導(dǎo)火索長度應(yīng)保證點火人員安全撤離，且不短于1.2m?；鸹ㄆ鸨瑸樽钤缡褂玫钠鸨椒?，但由于受到安全性、爆破規(guī)模及爆破延遲時間等方面的限制，目前僅用于起爆非電起爆網(wǎng)路、大塊石解炮或小規(guī)模的邊坡修整爆破等。（1）火花起爆用導(dǎo)火索和火雷管引爆炸藥。將剪截好的導(dǎo)火索插入30（2）電力起爆電氣起爆是電源通過電線輸送電能激發(fā)電雷管，繼而起爆炸藥的方法。電力起爆網(wǎng)路中電線按其部位可分為端線、聯(lián)接線、區(qū)域線和主線。專用的電容式起爆器以及照明、動力線路，只要能滿足功率和電流強(qiáng)度要求，均可作起爆電源。（2）電力起爆電氣起爆是電源通過電線輸送電能激發(fā)電雷管，繼而31（3）導(dǎo)爆管起爆導(dǎo)爆管起爆法是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型非電起爆方法。首先通過沖擊激發(fā)源（工程上一般采用雷管）軸向激發(fā)導(dǎo)爆管，并在管內(nèi)形成穩(wěn)定傳播的爆轟波。該穩(wěn)定爆轟波及高溫爆轟產(chǎn)物流導(dǎo)致末端的導(dǎo)爆管起爆進(jìn)而引起藥卷的起爆。（3）導(dǎo)爆管起爆導(dǎo)爆管起爆法是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種32（4）導(dǎo)爆索起爆在導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路中，導(dǎo)爆索既傳遞爆轟波，又直接起爆炸藥。首先用雷管側(cè)向起爆導(dǎo)爆索，而后導(dǎo)爆索再側(cè)向起爆藥卷。（4）導(dǎo)爆索起爆在導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路中，導(dǎo)爆索既傳遞爆轟波，又直332．起爆網(wǎng)路工程爆破中采用的起爆網(wǎng)路按起爆方法可分為電力起爆網(wǎng)路、導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路、導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路及混合起爆網(wǎng)路等。電力起爆法與導(dǎo)爆管起爆法均可以對群藥包一次賦能起爆，并根據(jù)工程要求，達(dá)到準(zhǔn)爆、齊爆或微差起爆的目的。各種起爆網(wǎng)路的特點如下：電力起爆網(wǎng)路其準(zhǔn)爆性可進(jìn)行檢查，但該起爆網(wǎng)路需防外電場的干擾；導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路不受外電場的干擾，比較安全，但其準(zhǔn)爆性無法檢查。導(dǎo)爆索起爆由于無需用雷管，故其安全性最高，導(dǎo)爆索的傳爆速度快，網(wǎng)路齊爆性好，其缺點是網(wǎng)路成本高，準(zhǔn)爆性無法檢查，目前該種網(wǎng)路主要用于光面爆破和預(yù)裂爆破等齊爆性要求高的網(wǎng)路。2．起爆網(wǎng)路工程爆破中采用的起爆網(wǎng)路按起爆方法可分為電力起爆34（1）電力起爆網(wǎng)路電力起爆網(wǎng)路的基本形式為串聯(lián)法和并聯(lián)法，如圖2-3（a）、（b）所示。串聯(lián)法的優(yōu)點是施工操作簡單，要求的電壓大而電流小，導(dǎo)線損耗小，網(wǎng)路檢測容易；缺點是只要有一處腳線或雷管斷路，整個網(wǎng)路的雷管將都拒爆。并聯(lián)法的優(yōu)點是只要主線不斷損，各支路的故障不會影響其他支路；缺點是要求較大的網(wǎng)路總電流，導(dǎo)線損耗大。在工程爆破中，單純的串聯(lián)或并聯(lián)網(wǎng)路只適用于小規(guī)模爆破。為了準(zhǔn)爆和減少電線消耗，施工中多采用混合聯(lián)接網(wǎng)路，如串并聯(lián)或并串聯(lián)網(wǎng)路，見圖2-3（c）、（d）。對于分段起爆的網(wǎng)路，若各段分別采用即發(fā)或某一延遲雷管時，則宜采用并—串—并聯(lián)網(wǎng)路，如圖2-3（e）所示。（1）電力起爆網(wǎng)路電力起爆網(wǎng)路的基本形式為串聯(lián)法和并聯(lián)法，如35圖2-3電力起爆網(wǎng)路

（a）串聯(lián)法；（b）并聯(lián)法；（c）串并聯(lián)法；

（d）并串聯(lián)法；（e）并串并聯(lián)法

1-電源；2-網(wǎng)路干線；3-藥包；4-網(wǎng)路支線圖2-3電力起爆網(wǎng)路

（a）串聯(lián)法；（b）并聯(lián)法；（c）36（2）導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路的選擇應(yīng)考慮導(dǎo)爆管的長度、藥包數(shù)量、炮孔間距、雷管段別和延遲方法等多種因素，其基本型式如圖2-4所示。如隧洞開挖，采用孔內(nèi)微差，當(dāng)藥包數(shù)量不多或一次爆破面積不很大時，往往選用簇并聯(lián)網(wǎng)路，見圖2-4（a）；當(dāng)藥包數(shù)量很多，或開挖斷面積很大時，可采用并并聯(lián)網(wǎng)路，見圖2-4（b）；對狹長爆區(qū)，可采用串并聯(lián)，見圖2-4（c）；大面積爆區(qū)則采用分段并串聯(lián)，如圖2-4（d）所示。（2）導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路的選擇應(yīng)考慮導(dǎo)爆管的長度、37圖2-4導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路（a）簇并聯(lián)；（b）并并聯(lián)；（c）串并聯(lián)；（d）分段串并聯(lián)1-激發(fā)源；2-導(dǎo)爆管；3-導(dǎo)爆雷管；4-炮孔圖2-4導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路38（3）導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路基本的聯(lián)接方式有分段并聯(lián)和簇并聯(lián)網(wǎng)路，圖2-5為分段并聯(lián)網(wǎng)路示意圖。圖2-5導(dǎo)爆索分段并聯(lián)網(wǎng)路1-起爆雷管；2-主干索；3-支索；4-藥包（3）導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路基本的聯(lián)接方式有分段并聯(lián)和簇并聯(lián)網(wǎng)路，圖39（4）延遲起爆網(wǎng)路施工中為了增強(qiáng)爆破破碎效果和控制爆破震動強(qiáng)度，往往需要采用各種延遲起爆網(wǎng)路。延遲起爆網(wǎng)路一般有三種基本型式，即孔內(nèi)延遲網(wǎng)路、孔外延遲網(wǎng)路和孔內(nèi)外延遲網(wǎng)路，如圖2-6所示。圖2-6（a），為孔內(nèi)延遲網(wǎng)路，鉆孔內(nèi)藥包按設(shè)計的起爆順序放入相應(yīng)段別的延遲雷管，孔外傳爆則全部采用即發(fā)雷管。此種網(wǎng)路的準(zhǔn)爆可靠度最高，但要求有足夠的雷管段別，延遲雷管耗用量大，網(wǎng)路成本高。圖2-6（b），為孔外延遲網(wǎng)路，網(wǎng)路的起爆順序由傳爆雷管的段別控制，而孔內(nèi)雷管則全部采用即發(fā)雷管。此種網(wǎng)路聯(lián)接方便，網(wǎng)路成本低，但容易產(chǎn)生網(wǎng)路的超前破壞?？變?nèi)外延遲網(wǎng)路，如圖2-6（c）所示，是在孔內(nèi)和孔（排）間均采用延遲雷管，適合于大規(guī)模爆破網(wǎng)路。（4）延遲起爆網(wǎng)路施工中為了增強(qiáng)爆破破碎效果和控制爆破震動強(qiáng)40圖2-6延遲起爆網(wǎng)路（a）孔內(nèi)延遲；（b）孔外延遲；（c）孔內(nèi)外延遲Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ-炮孔排號；1，2，…，5-雷管段別圖2-6延遲起爆網(wǎng)路41（5）其他起爆網(wǎng)路針對圍堰、巖坎等大規(guī)模的拆除爆破工程，目前一般采用準(zhǔn)爆率高的塑料導(dǎo)爆管毫秒雷管雙復(fù)式交叉接力網(wǎng)路；對于需要嚴(yán)格控制爆破破碎塊度或震動損傷影響范圍的深孔臺階爆破和水工建筑物基礎(chǔ)保護(hù)層開挖，孔間微差順序起爆網(wǎng)路得到了廣泛運用。（5）其他起爆網(wǎng)路針對圍堰、巖坎等大規(guī)模的拆除爆破工程，目前42第二節(jié)爆破基本原理及藥量計算本節(jié)主要介紹以下內(nèi)容：一、爆破機(jī)理

二、爆破漏斗

三、藥包種類及裝藥量計算的基本方法

第二節(jié)爆破基本原理及藥量計算本節(jié)主要介紹以下內(nèi)容：43一、爆破機(jī)理炸藥爆炸屬于化學(xué)爆炸。炸藥在一定起爆能的作用下，在瞬時（約十萬分之一秒）內(nèi)發(fā)生化學(xué)分解，產(chǎn)生高溫（幾千℃）、高壓（幾百億Pa）的氣體，對相鄰的介質(zhì)產(chǎn)生極大的沖擊壓力，以波的形式向四周傳播，稱為空氣沖擊波，在巖土中傳播，則稱為地震波。這里有幾個基本概念。爆炸（explode）：是物質(zhì)的一種物理、化學(xué)變化形式。炸藥的爆炸是炸藥燃燒的一種穩(wěn)定形式，是一種化學(xué)變化。爆破（blast）：是物質(zhì)變化對周圍介質(zhì)產(chǎn)生的一種破壞程度。爆轟波(explodingwave)：物質(zhì)爆炸時，穩(wěn)定爆炸（爆轟）在物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生的一種應(yīng)力變化情況，以波的形式在物質(zhì)內(nèi)部傳播。沖擊波(blastwave)：爆炸在空氣中以超音速形式傳播的空氣壓縮形式。地震波(seismicwaves)：爆炸在巖土中以波的形式傳播的過程。一、爆破機(jī)理炸藥爆炸屬于化學(xué)爆炸。炸藥在一定起爆能的作用下，44（一）土巖爆破機(jī)理巖土介質(zhì)的爆破破碎是炸藥爆轟產(chǎn)生的沖擊波的動態(tài)作用和爆轟氣體準(zhǔn)靜態(tài)作用的聯(lián)合作用結(jié)果。炸藥爆轟后，在瞬間（約十萬分之一秒）產(chǎn)生高溫高壓氣體，對相鄰介質(zhì)產(chǎn)生極大的沖擊作用，并以沖擊波的形式向四周傳播能量。（一）土巖爆破機(jī)理巖土介質(zhì)的爆破破碎是炸藥爆轟產(chǎn)生的沖擊波的45（二）無限介質(zhì)中的爆破作用當(dāng)爆破在無限均勻的理想介質(zhì)中進(jìn)行時，沖擊波以藥包中心為球心，呈同心球向四周傳播。此時，爆破作用的最終影響范圍通常可劃分為圖2-7所示的粉碎圈、破碎圈和震動圈。（1）壓縮圈（亦稱粉碎圈）（2）破碎圈（3）震動圈（二）無限介質(zhì)中的爆破作用當(dāng)爆破在無限均勻的理想介質(zhì)中進(jìn)行時46圖2-7無限介質(zhì)中的爆破作用1-藥包；2-粉碎（壓縮）圈；3-徑向裂縫；4-環(huán)向裂縫；5-破碎圈；6-震動圈圖2-7無限介質(zhì)中的爆破作用47影響作用范圍（無明顯界限）（1）壓縮圈——緊鄰藥包介質(zhì)為塑性體，將受到壓縮（粉碎圈）——緊鄰藥包介質(zhì)為脆性體，將被粉碎（半徑為Rc，壓縮或粉碎半徑）（2）拋擲圈——介質(zhì)被破壞并拋擲（半徑為R，拋擲半徑）（3）松動圈——塑性介質(zhì)破裂圈——脆性介質(zhì)（相應(yīng)半徑為Rp,松動破裂）（4）震動圈——松動（圈外的部分介質(zhì)發(fā)生震動）影響作用范圍（無明顯界限）（1）壓縮圈——緊鄰藥包介質(zhì)為塑性48二、爆破漏斗當(dāng)爆破在有臨空面的半無限介質(zhì)表面進(jìn)行時，若藥包的爆破作用使部分破碎介質(zhì)具有拋向臨空面的能量時，往往形成一個倒立圓錐形的爆破坑，形如漏斗，稱為爆破漏斗，如圖2-8所示。圖2-8爆破漏斗示意圖1-藥包；2-碎碴充填體；3-坑外堆積體二、爆破漏斗當(dāng)爆破在有臨空面的半無限介質(zhì)表面進(jìn)行時，若藥包的49爆破漏斗的幾何特征參數(shù)爆破漏斗的幾何特征參數(shù)有：藥包中心至臨空面的最短距離，即最小抵抗線長度W，爆破漏斗底半徑r，爆破破壞半徑R，可見漏斗深度P和拋擲距離L。爆破漏斗的幾何特征反映了藥包重量和埋深的關(guān)系。反映了爆破作用的影響范圍。顯然，爆破作用指數(shù)最能反映爆破漏斗的幾何特征，它是爆破設(shè)計中最重要的參數(shù)。n值大形成寬淺式漏斗，n值小形成窄深式漏斗，甚至不出現(xiàn)爆破漏斗。工程應(yīng)用中，通常根據(jù)n值的大小對爆破進(jìn)行分類。爆破漏斗的幾何特征參數(shù)爆破漏斗的幾何特征參數(shù)有：50用爆破指數(shù)n值對爆破進(jìn)行分類當(dāng)n=1即r=w時，標(biāo)準(zhǔn)拋擲外破——爆破試驗確定單位體積介質(zhì)的炸藥消耗量。當(dāng)n>1即r>w時，加強(qiáng)拋擲爆破用于定向剝層、揚棄、掏槽等爆破。當(dāng)0.75〈n〈1時，減弱拋擲爆破，用于采石、堵坑、掌子面拆除等。當(dāng)0.33〈n≤0.75時，松動爆破—用于開挖前的預(yù)松。當(dāng)n<0.33時，隱藏式（內(nèi)部）爆破—同于炸脹藥壺,炸擴(kuò)樁孔成型。拋擲爆破可見漏斗深厚P=CW(2n-1),拋擲距離（拋距）L=5nw用爆破指數(shù)n值對爆破進(jìn)行分類當(dāng)n=1即r=w時，標(biāo)準(zhǔn)拋擲51三、藥包種類及裝藥量計算的基本方法1、藥包種類藥包的類型不同，藥量計算各異。在進(jìn)行藥量計算時應(yīng)首先分清藥包的類型。按形狀，藥包分為集中藥包和延長藥包，可以用藥包的最長邊L與最短邊a的比值進(jìn)行劃分：當(dāng)L/a≤4時，為集中藥包；當(dāng)L/a>4時，為延長藥包。對于大爆破，采用洞室裝藥，常采用集中系數(shù)Ф來區(qū)分藥包的類型。當(dāng)Ф≥0.41時為集中藥包；反之，為延長藥包或條形藥包。

式中b——藥包中心至藥包最遠(yuǎn)點的距離，m；V——藥包的體積，m3。三、藥包種類及裝藥量計算的基本方法1、藥包種類52單個集中藥包重量計算藥包重量計算，對單個集中藥包，其藥量計算公式為：(2-3)式中K——規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位耗藥量，kg/m3；W——最小抵抗線長度，m；f(n)——爆破作用指數(shù)函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破：加強(qiáng)拋擲爆破：減弱拋擲爆破：對于松動爆破：松動爆破，當(dāng)n=0.7時，f(n)=0.73≈0.33。這時松動爆破的單位用藥量K’=0.33K。

單個集中藥包重量計算藥包重量計算，對單個集中藥包，其藥量計算53鉆孔爆破的裝藥量計算對鉆孔爆破，一般采用延長藥包，其計算公式為：Q=qV(2-4)式中：q為鉆孔爆破條件下的單位耗藥量，kg/m3；V為鉆孔爆破所需爆落的方量，m3。注意：式（2-4）中的q與單個集中藥包中的K值是有區(qū)別的。鉆孔爆破在考慮爆落體積時，不僅計入了爆破漏斗內(nèi)的介質(zhì)體積，而且包括相鄰漏斗間由于群藥包的共同作用所爆落的體積。因此，鉆孔爆破中的q值是一次群藥包爆破總藥量與總爆落方量之比值。鉆孔爆破的裝藥量計算對鉆孔爆破，一般采用延長藥包，其計算公式54標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破單位耗藥量K值的確定標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量K值可根據(jù)試驗確定，也可參考表2-1確定。表中的K值是標(biāo)準(zhǔn)情況的K值。所謂標(biāo)準(zhǔn)情況系指：標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破，標(biāo)準(zhǔn)炸藥，在一個臨空面的平地上進(jìn)行爆破。隨著臨空面的增多，單位耗藥量隨之減少。有兩個臨空面為0.83K；有三個臨空面為0.67K。在確定單位耗藥量的試驗中若采用非標(biāo)準(zhǔn)炸藥，尚須用炸藥換算系數(shù)e對確定的單位耗藥量進(jìn)行修正。我國以2號巖石銨銻炸藥為標(biāo)準(zhǔn)炸藥，其爆力B0=320mL，猛度M0=12mm。若實際使用的非標(biāo)準(zhǔn)炸藥的爆力和猛度分別為B和M，則實際單耗應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)炸藥單耗與炸藥換算系數(shù)e之乘積，e值為：（2-5）或（2-6）標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破單位耗藥量K值的確定標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量K值55附表2-1單位耗藥量K值巖石種類K值(kg/m3)巖石種類K值(kg/m3)粘土1.0～1.1礫巖1.4～1.8堅實粘土、黃土1.1～1.25片麻巖1.4～1.8泥灰?guī)r1.2～1.4花崗巖1.4～2.0頁巖、千枚巖、板巖、凝灰?guī)r1.2～1.5石英砂巖1.5～1.8石灰?guī)r1.2～1.7閃長巖1.5～2.1石英斑巖1.3～1.4輝長巖1.6～1.9砂巖1.3～1.6安山巖、玄武巖1.6～2.1流紋巖1.4～1.6輝綠巖1.7～1.9白云巖1.4～1.7石英巖1.7～2.0附表2-1單位耗藥量K值巖石種類K56第三節(jié)爆破的基本方法工程爆破的基本方法按照藥室的形狀不同主要可分為鉆孔爆破和洞室爆破兩大類。爆破方法的選用取決于工程規(guī)模、開挖強(qiáng)度和施工條件。另外，在巖體的開挖輪廓線上，為了獲得平整的輪廓面、控制超欠挖和減少爆破對保留巖體的損傷，通常采用預(yù)裂或光面爆破等技術(shù)。一、鉆孔爆破

二、洞室爆破

三、預(yù)裂爆破和光面爆破

第三節(jié)爆破的基本方法工程爆破的基本方法按照藥室的形狀不同57一、鉆孔爆破根據(jù)孔徑的大小和孔眼的深度可分為淺孔爆破法和深孔爆破法。淺孔爆破：孔徑小于75mm，孔深小于5m；淺孔爆破適用于各種地形條件和工作面的情況；優(yōu)點：有利于控制開挖面的形狀和規(guī)格，使用的鉆孔機(jī)具較簡單，操作方便；缺點：生產(chǎn)效率低，孔耗大，不適合大規(guī)模的爆破工程。深孔爆破：后者孔徑大于75mm，孔深大于5m。深孔爆破恰好彌補了淺孔爆破的缺點，適用于料場和基坑的規(guī)模大、強(qiáng)度高的采挖工作。（一）淺孔爆破（二）深孔爆破一、鉆孔爆破根據(jù)孔徑的大小和孔眼的深度可分為淺孔爆破法和深孔58炮孔布置原則無論是淺孔還是深孔爆破，施工中均須形成臺階狀以合理布置炮孔，充分利用天然臨空面或創(chuàng)造更多的臨空面，。意義：這樣不僅有利于提高爆破效果，降低成本，也便于組織鉆孔、裝藥、爆破和出碴的平行流水作業(yè)，避免干擾，加快進(jìn)度。要求：布孔時，宜使炮孔與巖石層面和節(jié)理面正交，不宜穿過與地面貫穿的裂縫，以防漏氣，影響爆破效果。深孔作業(yè)布孔，尚應(yīng)考慮不同性能挖掘機(jī)對掌子面的要求。圖2-9表示孔眼爆破梯段布孔圖。炮孔布置原則無論是淺孔還是深孔爆破，施工中均須形成臺階狀以合59圖2-9階梯爆破布孔示意圖a-炮孔間距；b-炮孔排距；H-臺階高度；L-炮孔深度；W-最小抵抗線；Wd-底盤抵抗線；△H-超鉆深度圖2-9階梯爆破布孔示意圖60（一）淺孔爆破這里主要介紹如下內(nèi)容，以達(dá)到進(jìn)行爆破設(shè)計的目的。1．炮孔布置參數(shù)2．裝藥量計算3．起爆網(wǎng)路（一）淺孔爆破這里主要介紹如下內(nèi)容，以達(dá)到進(jìn)行爆破設(shè)計的目的611．炮孔布置參數(shù)開挖過程中宜根據(jù)開挖范圍、開挖深度和鉆孔長度分成數(shù)級臺階施工。每級臺階沿長度方向可分成數(shù)個工作段，沿寬度方向則可布置多排炮孔，但一般不宜超過3～4排。炮孔在平面上一般采用矩形或梅花形布置；同排相鄰炮孔的中心距離稱為孔距，相鄰兩排炮孔間的中線距離稱為排距。炮孔布置的主要參數(shù)如下。（1）最小抵抗線長度W（2）臺階高度H（3）炮孔深度L（4）孔距a和排距b（5）炮孔的最小堵塞長度L1

1．炮孔布置參數(shù)開挖過程中宜根據(jù)開挖范圍、開挖深度和鉆孔長度62（1）最小抵抗線長度WW=Kwd(2-7)式中Kw——巖質(zhì)系數(shù)，一般取15～30，松軟巖石取大值；d——炮孔直徑，以mm計；（1）最小抵抗線長度WW=Kwd(2-7)63（2）臺階高度H臺階高度必須大于最小抵抗線，以防止沖天炮；同時炮孔深度也不能太大，以防止炮孔藥量分布不均。為兼顧爆破效果和生產(chǎn)率兩方面，臺階高度可按下式確定：H=KHW(2-8)式中，KH為防止爆破頂面逸出的系數(shù)，通常采用1.2～2.0。（2）臺階高度H臺階高度必須大于最小抵抗線，以防止沖天炮；同64（3）炮孔深度L炮孔深度應(yīng)保證爆破后形成的新臺階面達(dá)到設(shè)計高程，既不超挖也不欠挖。L=KLH（2-9）式中，KL——巖性對孔深的影響系數(shù)；通常堅硬巖石取KL=1.1～1.15，中等堅硬巖石取KL=1.0，松軟巖石取KL=0.85～0.95。（3）炮孔深度L炮孔深度應(yīng)保證爆破后形成的新臺階面達(dá)到設(shè)計高65（4）孔距a和排距b合理的孔距和排距是保證形成平整的新臺階面及爆后巖塊均勻的前提。一般有：a=（1.0～2.0）W(2-10)b=（0.8～1.0）W(2-11)（4）孔距a和排距b合理的孔距和排距是保證形成平整的新臺階面66（5）堵塞長度L1淺孔臺階爆破多采用連續(xù)裝藥，裝藥長度應(yīng)控制在孔長的1/2～1/3范圍，因此孔口堵塞長度一般不小于孔長的一半。（5）堵塞長度L1淺孔臺階爆破多采用連續(xù)裝藥，裝藥長度應(yīng)控制672．裝藥量計算淺孔爆破藥量按延長藥包計算，單孔藥量為：Q=qaWH（2-12）式中：q為淺孔臺階爆破單耗，一般為0.2～0.6kg/m3，可按照巖性不同從有關(guān)資料中選取。2．裝藥量計算淺孔爆破藥量按延長藥包計算，單孔藥量為：683．起爆網(wǎng)路淺孔臺階爆破一般采用電力起爆或?qū)П芷鸨W(wǎng)路，進(jìn)行微差間隔起爆。常用的微差間隔起爆方法包括排間微差和V形起爆，如圖2-10所示。若炮孔數(shù)量很少，也可考慮用火花起爆。3．起爆網(wǎng)路淺孔臺階爆破一般采用電力起爆或?qū)П芷鸨W(wǎng)路，進(jìn)69圖2-10臺階爆破的微差間隔起爆方式（a）排間微差；（b）V形起爆1，2，…，5-雷管段別圖2-10臺階爆破的微差間隔起爆方式70三峽秭歸舊城爆破三峽秭歸舊城爆破71水利施工課件爆破72水利施工課件爆破73水利施工課件爆破74（二）深孔爆破深孔臺階爆破的鉆孔分為垂直孔和傾斜孔。傾斜孔的優(yōu)點是由于炮孔與臨空面平行，使得爆破過程全孔所受的抗力均勻，爆后巖塊均勻，底部殘埂少，爆堆形狀易于控制，有利于提高出渣裝載機(jī)的效率；同時保持一定的臺階坡面角，也有利于坡面的穩(wěn)定。其缺點是傾斜孔鉆孔技術(shù)要求高，鉆孔效率低，裝藥過程易堵孔。深孔臺階爆破的炮孔布置與參數(shù)選擇的原則與淺孔爆破類似。這是主要介紹如下三方面內(nèi)容：1．炮孔布置參數(shù)2．裝藥量計算3．改善深孔爆破效果的技術(shù)措施（二）深孔爆破深孔臺階爆破的鉆孔分為垂直孔和傾斜孔。傾斜孔的751．炮孔布置參數(shù)與淺孔爆破相同，這里主要有如下參數(shù)：（1）臺階高度H（2）鉆孔直徑d

（3）底盤抵抗線Wd

（4）超鉆深度△H

（5）孔長L

（6）孔距a和排距b

（7）堵塞長度L1

1．炮孔布置參數(shù)與淺孔爆破相同，這里主要有如下參數(shù)：76（1）臺階高度H臺階高度H是深孔爆破設(shè)計的重要參數(shù)。H值的選取應(yīng)綜合考慮地質(zhì)與巖性，開挖強(qiáng)度與進(jìn)度要求，鉆孔、裝渣和運輸設(shè)備的性能及合理配套等條件確定。我國水利水電工程基坑開挖中采用的深孔臺階高度一般為6～16m，以8～12m居多。（1）臺階高度H臺階高度H是深孔爆破設(shè)計的重要參數(shù)。77（2）鉆孔直徑d在水工建筑物基礎(chǔ)開挖中，鉆孔直徑一般不超過150mm；在臨近建基面、設(shè)計邊坡輪廓處，孔徑一般不大于110mm。（2）鉆孔直徑d在水工建筑物基礎(chǔ)開挖中，鉆孔直徑一般不超過178（3）底盤抵抗線WdWd=HDηd/150（2-13）式中d——炮孔直徑，以mm計；H——臺階高度，m；D——巖石硬度影響系數(shù)，一般取0.46～0.56，硬巖取小值，軟巖取大值；η——臺階高度影響系數(shù)，參見表2-1確定。表2-1階梯高度影響系數(shù)η值H(m)101215172022252730η值1.00.850.740.670.600.560.520.470.42從鉆孔機(jī)械安全作業(yè)考慮，底盤抵抗線尚應(yīng)滿足下式：Wd≥Hctgα+B式中：α——臺階坡面角；B——鉆孔至坡頂線最小安全距離，B=2.5～3m（3）底盤抵抗線WdWd=HDηd/150（79（4）超鉆深度△H超鉆的作用在于克服底盤阻力，避免殘埂，獲得符合設(shè)計標(biāo)高且較平整的底盤。超鉆深度可按下式確定：△H=(0.15～0.35)Wd（2-14）式（2-14）中的系數(shù)在臺階高度大、巖石堅硬時取大值。（4）超鉆深度△H超鉆的作用在于克服底盤阻力，避免殘埂，獲得80（5）孔長LL=（H+△H）/sinα（2-15）式中：α為鉆孔傾斜角，一般與臺階坡面角相同；對于垂直鉆孔α=900。（5）孔長LL=（H+△H）/sinα（2-181（6）孔距a和排距b合理的孔距和排距是保證形成平整的新臺階面及爆后巖塊均勻的前提。一般有：a=（1.0～2.0）Wd(2-16)b=(0.8～1.0)Wd(2-17)（6）孔距a和排距b合理的孔距和排距是保證形成平整的新臺階面82（7）堵塞長度L1深孔臺階爆破的堵塞長度可參考以下式綜合確定：L1≥0.75Wd（2-18）L1=(20～30)d（2-19）L1=(0.2～0.4)L（2-20）（7）堵塞長度L1深孔臺階爆破的堵塞長度可參考以下式綜合確定832．裝藥量計算前排炮孔的單孔藥量為：Q=qaWdH(2-21)后排炮孔的單孔藥量為：Q=qabH(2-22)式中：q為深孔臺階爆破混單耗，可按照巖性不同從有關(guān)表格中選取。Q的大體范圍為：軟巖0.15～0.3kg/m3，中硬巖0.3～0.45kg/m3，0.45～0.6kg/m3。實際運用中，無論是深孔還是淺孔爆破，最終確定的裝藥量必須滿足藥量平衡原理。即每個炮孔爆除其所承擔(dān)的一定體積巖石所需的藥量必須與最佳堵塞條件下孔內(nèi)所裝入的藥量相等。2．裝藥量計算前排炮孔的單孔藥量為：843．改善深孔爆破效果的技術(shù)措施一般開挖爆破要求巖塊均勻，大塊率低；形成的臺階面平整，不留殘埂；較高的鉆孔延米爆落量和較低的炸藥單耗。改善深孔爆破效果的主要措施有以下幾個方面。（1）合理利用或創(chuàng)造人工自由面

（2）改善裝藥結(jié)構(gòu)

（3）優(yōu)化起爆網(wǎng)路

（4）采用微差擠壓爆破

（5）保證堵塞長度和堵塞質(zhì)量

3．改善深孔爆破效果的技術(shù)措施一般開挖爆破要求巖塊均勻，大塊85（1）合理利用或創(chuàng)造人工自由面實踐證明，充分利用多面臨空的地形，或人工創(chuàng)造多面臨空的自由面，有利于降低爆破單位耗藥量。適當(dāng)增加梯段高度或采用斜孔爆破，均有利于提高爆破效率。平行坡面的斜孔爆破，由于爆破時沿坡面的阻抗大體相等，且反射拉力波的作用范圍增大，通?？奢^豎孔的能量利用率提高50%。斜孔爆破后邊坡穩(wěn)定，塊度均勻，還有利于提高裝渣效率。（1）合理利用或創(chuàng)造人工自由面實踐證明，充分利用多面臨空的地86（2）改善裝藥結(jié)構(gòu)深孔爆破多采用單一炸藥的連續(xù)裝藥，且藥包往往處于底部、孔口不裝藥段較長，導(dǎo)致大塊的產(chǎn)生。采用分段裝藥雖增加了一定施工難度，但可有效降低大塊率；采用混合裝藥方式，即在孔底裝高威力炸藥、上部裝普通炸藥，有利于減少超鉆深度；在國內(nèi)外礦山部門采用的空氣間隔裝藥爆破技術(shù)也證明是一種改善爆破破碎效果、提高爆炸能量利用率的有效方法。（2）改善裝藥結(jié)構(gòu)深孔爆破多采用單一炸藥的連續(xù)裝藥，且藥包往87（3）優(yōu)化起爆網(wǎng)路優(yōu)化起爆網(wǎng)路對提高爆破效果，減輕爆破震動危害起著十分重要的作用。選擇合理的起爆順序和微差間隔時間對于增加藥包爆破自由面，促使爆破巖塊相互撞擊以減小塊度，防止爆破公害具有十分重要的作用。（3）優(yōu)化起爆網(wǎng)路優(yōu)化起爆網(wǎng)路對提高爆破效果，減輕爆破震動危88（4）采用微差擠壓爆破微差擠壓爆破是指爆破工作面前留有渣堆的微差爆破。由于留有渣堆，從而促使爆巖在運動過程中相互碰撞，前后擠壓，獲得進(jìn)一步破碎，改善了爆破效果。微差擠壓爆破可用于料場開挖及工作面小、開挖區(qū)狹長的場合如溢洪道、渠道開挖等。它可以使鉆孔和出渣作業(yè)互不干擾，平行連續(xù)作業(yè)，從而提高工作效率。（4）采用微差擠壓爆破微差擠壓爆破是指爆破工作面前留有渣堆的89（5）保證堵塞長度和堵塞質(zhì)量實踐證明，當(dāng)其它條件相同時，堵塞良好的爆破效果及能量利用率較堵塞不良的場合可以大幅提高。（5）保證堵塞長度和堵塞質(zhì)量實踐證明，當(dāng)其它條件相同時，堵塞90二、預(yù)裂爆破和光面爆破為保證保留巖體按設(shè)計要求輪廓面成型并防止圍巖破壞，須采用輪廓控制爆破技術(shù)。常用的輪廓控制爆破技術(shù)包括預(yù)裂爆破和光面爆破。所謂預(yù)裂爆破，就是首先起爆布置在設(shè)計輪廓線上的預(yù)裂爆破孔藥包，形成一條沿設(shè)計輪廓線貫穿的裂縫，再在該人工裂縫的屏蔽下進(jìn)行主體開挖部位的爆破，保證保留巖體免遭破壞；光面爆破是先爆除主體開挖部位的巖體，然后再起爆布置在設(shè)計輪廓線上的周邊孔藥包，將光爆層炸除，形成一個平整的開挖面。預(yù)裂爆破和光面爆破在壩基、邊坡和地下洞室?guī)r體開挖中獲得了廣泛應(yīng)用。二、預(yù)裂爆破和光面爆破為保證保留巖體按設(shè)計要求輪廓面成型并防91（一）成縫機(jī)理預(yù)裂爆破和光面爆破都要求沿設(shè)計輪廓產(chǎn)生規(guī)整的爆生裂縫面，兩者成縫機(jī)理基本一致。現(xiàn)以預(yù)裂爆破為例論述它們的成縫機(jī)理。預(yù)裂爆破采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，其特征是藥包和孔壁間有環(huán)狀空氣間隔層。該空氣間隔層的存在削減了作用在孔壁上的爆炸壓力峰值。因為巖石的動抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度（隨巖性不同兩個強(qiáng)度的比值約為20～40），因此可以控制削減后的爆壓不致使孔壁產(chǎn)生明顯的壓縮破壞，但切向拉應(yīng)力能使炮孔四周產(chǎn)生徑向裂紋。加之孔與孔間彼此的聚能作用，使孔間連線產(chǎn)生應(yīng)力集中，孔壁連線上的初始裂紋進(jìn)一步發(fā)展，而滯后的高壓氣體的準(zhǔn)靜態(tài)作用，使沿縫產(chǎn)生“氣刃”劈裂作用，使周邊孔間連線上的裂紋全部貫通成縫。（一）成縫機(jī)理預(yù)裂爆破和光面爆破都要求沿設(shè)計輪廓產(chǎn)生規(guī)整的爆92（二）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)預(yù)裂爆破的質(zhì)量控制主要是預(yù)裂面的質(zhì)量控制。通常按如下標(biāo)準(zhǔn)控制。1）開挖壁面巖石的完整性用巖壁上炮孔痕跡率來衡量，炮孔痕跡率也稱半孔率，為開挖壁面上的炮孔痕跡總長與炮孔總長的百分率。在水電部門，對節(jié)理裂隙極發(fā)育的巖體，一般要求炮孔痕跡率達(dá)到10%～50%；節(jié)理裂隙中等發(fā)育者應(yīng)達(dá)50%～80%；節(jié)理裂隙不發(fā)育者應(yīng)達(dá)80%以上。圍巖壁面不應(yīng)有明顯的爆生裂隙。2）圍巖壁面不平整度（又稱起伏差）的允許值為±15cm。3）在臨空面上，預(yù)裂縫寬度一般不宜小于1cm。（二）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)預(yù)裂爆破的質(zhì)量控制主要是預(yù)裂面的質(zhì)量控制。93爆破實踐實踐表明，對軟巖（如葛洲壩工程的粉砂巖），預(yù)裂縫寬度可達(dá)2cm以上，而且只有達(dá)到2cm以上時，才能起到有效的隔震作用；但對堅硬巖石，預(yù)裂縫寬度難以達(dá)到1cm。東江工程的花崗巖預(yù)裂縫寬僅0.6cm，仍可起到有效隔震作用。地下工程預(yù)裂縫寬度比露天工程小得多，一般僅達(dá)0.3～0.5cm。因此預(yù)裂縫的寬度標(biāo)準(zhǔn)與巖性及工程部位有關(guān)，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗最終確定。影響輪廓爆破質(zhì)量的因素，除爆破參數(shù)外，主要依賴于地質(zhì)條件和鉆孔精度。這是因為爆生裂縫極易沿巖體原生裂隙、節(jié)理發(fā)展，而鉆孔精度則是保證輪廓爆破質(zhì)量的先決條件。爆破實踐實踐表明，對軟巖（如葛洲壩工程的粉砂巖），預(yù)裂縫寬度94（三）參數(shù)設(shè)計預(yù)裂爆破和光面爆破的參數(shù)設(shè)計一般采用工程類比法，并通過現(xiàn)場試驗最終確定。1．預(yù)裂爆破參數(shù)2．光面爆破參數(shù)（三）參數(shù)設(shè)計預(yù)裂爆破和光面爆破的參數(shù)設(shè)計一般采用工程類比951．預(yù)裂爆破參數(shù)（1）孔徑：明挖為70～165mm；隧洞開挖為40～90mm；大型地下廠房為50～110mm。（2）孔距：與巖性特征、炸藥性質(zhì)、裝藥情況、縫壁平整度要求和孔徑大小有關(guān)?？拙嗤ǔ榭讖降?～12倍。質(zhì)量要求高、巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者取小值。（3）裝藥不耦合系數(shù)：不耦合系數(shù)是指炮孔半徑與藥卷半徑的比值，為防止炮孔壁的破壞，該值一般取2～5。（4）線裝藥密度1．預(yù)裂爆破參數(shù)（1）孔徑：明挖為70～165mm；隧洞開挖96（4）線裝藥密度線裝藥密度單位長度炮孔的平均裝藥量。影響預(yù)裂爆破參數(shù)的因素復(fù)雜，很難從理論上推導(dǎo)出嚴(yán)格的計算公式，以經(jīng)驗公式為主。目前國內(nèi)較常用公式的基本形式為：（2-31）式中：Qx為預(yù)裂爆破的線裝藥密度，kg/m；σc為巖石的極限抗壓強(qiáng)度，MPa；a為炮孔間距，m；d為鉆孔直徑，mm；K、α、β和γ為經(jīng)驗系數(shù)。隨巖性不同，預(yù)裂爆破的線裝藥密度一般為200～500g/m。為克服巖石對孔底的夾制作用，孔底段應(yīng)加大線裝藥密度到2～5倍。（4）線裝藥密度線裝藥密度單位長度炮孔的平均裝藥量。影響預(yù)裂972．光面爆破參數(shù)（1）光面爆破層厚度：即最小抵抗線的大小，一般為炮孔直徑的10～20倍，巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者取小值。（2）孔距：一般為光面爆破層厚度的0.75～0.90倍，巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者取小值。（3）鉆孔直徑及裝藥不耦合系數(shù)：參照預(yù)裂爆破選用。（4）線裝藥密度Qx

2．光面爆破參數(shù)（1）光面爆破層厚度：即最小抵抗線的大小，一98（4）線裝藥密度Qx一般按照松動爆破藥量計算公式確定：Qx=qaW(2-32)式中：q為松動爆破單耗，kg/m3；a為光面爆破孔間距，m；W為光面爆破層厚度，m。（4）線裝藥密度Qx一般按照松動爆破藥量計算公式確定：99（四）裝藥結(jié)構(gòu)與起爆這里介紹以下兩方面內(nèi)容：1．裝藥結(jié)構(gòu)2．起爆（四）裝藥結(jié)構(gòu)與起爆這里介紹以下兩方面內(nèi)容：1001．裝藥結(jié)構(gòu)預(yù)裂爆破和光面爆破的裝藥結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。（1）堵塞段。堵塞段的作用是延長爆生氣體的作用時間，且保證孔口段只產(chǎn)生裂縫而不出現(xiàn)爆破漏斗，對深孔爆破該段長一般取0.5～1.5m。（2）孔底加強(qiáng)段。段長大體等于堵塞段。由于孔底受巖石夾持作用，故需用較大的線裝藥密度。（3）均勻裝藥段1．裝藥結(jié)構(gòu)預(yù)裂爆破和光面爆破的裝藥結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。101圖2-13預(yù)裂爆破和光面爆破的裝藥結(jié)構(gòu)l-孔長；1l-堵塞長度；l2-裝藥長度；l0-均勻裝藥段長度；ld-孔底加強(qiáng)段長度圖2-13預(yù)裂爆破和光面爆破的裝藥結(jié)構(gòu)102（3）均勻裝藥段該段一般為軸向間隔不耦合裝藥，并要求沿孔軸線方向均勻分布。軸向間隔裝藥須用導(dǎo)爆索串聯(lián)各藥卷起爆。為保證孔壁不被粉碎，藥卷應(yīng)盡量置于孔的中心。國外一般用炮孔中心定位器定位，國內(nèi)一般是將藥卷及導(dǎo)爆索綁于竹片進(jìn)行藥卷定位。（3）均勻裝藥段該段一般為軸向間隔不耦合裝藥，并要求沿孔軸線1032．起爆為保證同時起爆，預(yù)裂爆破和光面爆破一般都用導(dǎo)爆索起爆，并通常采用分段并聯(lián)法。由于光面爆破孔是最后起爆，導(dǎo)爆索有可能遭受超前破壞。為保證周邊孔準(zhǔn)爆，對光面爆破孔可采用高段延期雷管與導(dǎo)爆索的雙重起爆法。預(yù)裂孔若與主爆區(qū)炮孔組成同一網(wǎng)路起爆，則預(yù)裂孔應(yīng)超前第一排主爆孔75～100ms起爆。2．起爆為保證同時起爆，預(yù)裂爆破和光面爆破一般都用導(dǎo)爆索起爆104水利施工課件爆破105水利施工課件爆破106水利施工課件爆破107第五節(jié)爆破公害及安全控制在完成巖石爆破破碎的同時，爆破作業(yè)必然會伴生爆破飛石、地震波、空氣沖擊波、噪音、粉塵和有毒氣體等負(fù)面效應(yīng)即爆破公害。因此，在爆破作業(yè)中，需研究冪公害的產(chǎn)生原因、公害強(qiáng)度的分布與衰減規(guī)律，通過科學(xué)的爆破設(shè)計，采用有效的施工工藝措施，以確保保護(hù)對象（包括人員、設(shè)備及鄰近的建筑物或構(gòu)筑物）的安全。為防范與控制爆破地震波、飛石和空氣沖擊波等的危害，一般應(yīng)根據(jù)各種情況對安全控制距離進(jìn)行計算，以便確定警戒范圍和安全保護(hù)措施。一、爆破地震二、爆炸空氣沖擊波和水中沖擊波三、爆破飛石四、爆破公害的控制與防護(hù)第五節(jié)爆破公害及安全控制在完成巖石爆破破碎的同時，爆破作108一、爆破地震巖石爆破過程中，除對鄰近炮孔的巖石產(chǎn)生破碎、拋擲，爆炸能量的很大一部分將以地震波的形式向四周傳播，導(dǎo)致地面振動。這種振動即為爆破地震。爆破地震達(dá)到一定強(qiáng)度后，可以引起地面建筑物破壞、邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象。通常認(rèn)為爆破地震居于爆破公害之首。衡量爆破地震強(qiáng)度的參數(shù)包括位移、速度和加速度等。實踐表明，質(zhì)點峰值震動速度與建筑物的破壞程度具有較好的相關(guān)性，因此，國內(nèi)外普遍采用質(zhì)點峰值震動速度安全判據(jù)。我國GB6722-2003《爆破安全規(guī)程》對某些建（構(gòu)）筑物的允許質(zhì)點峰值震動速度作了具體規(guī)定，如表2-4所示。一、爆破地震巖石爆破過程中，除對鄰近炮孔的巖石產(chǎn)生破碎、拋擲109表2-4建（構(gòu)）筑物的允許質(zhì)點峰值震動速度保護(hù)對象類別允許質(zhì)點振速（cm/s）〈10Hz10～50Hz50～100Hz土窯洞、土坯房、毛石房屋0.5～1.00.7～1.21.1～1.5一般磚房、非抗震性大型磚塊建筑物2.0～2.52.3～2.82.7～3.0鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋3.0～4.03.5～4.54.2～5.0一般古建筑與古跡0.1～0.30.2～0.40.3～0.5水工隧洞7.0～15.0交通隧洞10.0～20.0礦山隧洞15.0～30.0水電站及發(fā)電廠中心控制室設(shè)備0.5新澆筑大體積混凝土初凝～3d2.0～3.03～7d3.0～7.07～28d7.0～12.0表2-4建（構(gòu)）筑物的允許質(zhì)點峰值震動110質(zhì)點峰值震動速度質(zhì)點峰值震動速度用下式計算：

（2-34）式中：V為質(zhì)點峰值震動速度，cm/s；n為藥包形狀系數(shù)，歐美等國家的n值通常取1/2，我國和前蘇聯(lián)一般取1/3；Q為最大單響段藥量，kg；R為爆心距，即測點至爆源中心距離，m；K、α為與地質(zhì)條件、爆破類型及爆破參數(shù)有關(guān)的系數(shù)。在沒有試驗資料的情況下，不同巖石的K、α值，可參考表2-5確定，對于較重要工程，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定K、α值。質(zhì)點峰值震動速度質(zhì)點峰值震動速度用下式計算：111表2-5不同巖性的K、α值巖性Kα堅硬巖石50～1501.3～1.5中等堅硬巖石150～2501.5～1.8軟弱巖石250～3501.8～2.0表2-5不同巖性的K、α值巖性Kα堅硬巖石50～15112爆破震動的安全距離根據(jù)給定的建筑物安全質(zhì)點峰值震動速度判據(jù)，就可由式（2-34）反算爆破震動的安全距離。若同時給定安全質(zhì)點峰值震動速度和保護(hù)對象的爆心距，由上式也可確定允許的最大爆破規(guī)模。在水利水電工程施工中，在重要或特殊的建（構(gòu)）筑物如巖石高邊坡、電站廠房和新澆筑混凝土等附近進(jìn)行爆破作業(yè)時，必須開展爆破震動效應(yīng)的監(jiān)測與專門試驗，以確定被保護(hù)對象的安全性。爆破震動的安全距離根據(jù)給定的建筑物安全質(zhì)點峰值震動速度判據(jù)，113二、爆炸空氣沖擊波和水中沖擊波炸藥爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體，或直接壓縮周圍空氣，或通過巖體裂縫及藥室通道高速沖入大氣并對其壓縮形成空氣沖擊波?？諝鉀_擊波超壓達(dá)到一定量值后，就會導(dǎo)致建筑物破壞和人體器官損傷。因此在爆破作業(yè)中，需要根據(jù)被保護(hù)對象的允許超壓確定爆炸空氣沖擊波安全距離。埋入式藥包爆破的爆破作用指數(shù)n<3時，其空氣沖擊波的破壞范圍比爆破震動和飛石破壞范圍小得多。因此，一般工程爆破的安全距離是由爆破震動及飛石控制。二、爆炸空氣沖擊波和水中沖擊波炸藥爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體，或114空氣沖擊波和水中沖擊波對露天裸露爆破，GB6722-2003《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，為確保作業(yè)人員安全，裸露藥包每次爆炸的總藥量不得大于20kg，并由下式確定爆炸空氣沖擊波對掩體內(nèi)避炮作業(yè)人員的安全距離：（2-35）式中：RF為空氣沖擊波對掩體內(nèi)人員的最小安全距離，m；Q為一次爆破的炸藥量，kg，秒延遲爆破時，Q按各延期段中最大藥量計算，當(dāng)采用毫秒延遲爆破時，Q按一次爆破的總炸藥量計算。當(dāng)進(jìn)行水下爆破時，同樣會在水中產(chǎn)生沖擊波。因此同樣需要針對水中的人員及施工船舶等被保護(hù)對象按有關(guān)規(guī)定確定最小安全距離。空氣沖擊波和水中沖擊波對露天裸露爆破，GB6722-2003115三、爆破飛石洞室爆破飛石安全距離按下式計算：RF=20KFn2W(2-36)式中：RF為洞室爆破的飛石安全距離，m；W為最小抵抗線，m；n為爆破作用指數(shù)；KF為與地形、風(fēng)向、風(fēng)速和爆破類型有關(guān)的安全系數(shù)；一般取1.0～1.5；最小抵抗線方向取大值；當(dāng)風(fēng)速大而又順風(fēng)時，取1.5～2.0或更大的值；山谷或埡口地形，應(yīng)取1.5～2.0。對鉆孔爆破，目前尚無公式計算飛石安全距離。GB6722-2003《爆破安全規(guī)程》對飛石安全距離僅規(guī)定了最小值，如表2-6所示。三、爆破飛石洞室爆破飛石安全距離按下式計算：116表2-6露天土巖爆破個別飛石對人員最小安全距離爆破方法個別飛石最小安全距離（m）爆破方法個別飛石最小安全距離（m）破碎大塊巖體裸露藥包爆破法400深孔爆破按設(shè)計，但不小于300破碎大塊巖體淺孔爆破法300深孔藥壺爆破按設(shè)計，但不小于300淺孔爆破300淺孔孔底擴(kuò)壺爆破50淺孔藥壺爆破300深孔孔底擴(kuò)壺爆破100蛇穴爆破300洞室爆破按設(shè)計，但不小于300表2-6露天土巖爆破個別飛石對人員最小安全距離爆破方117四、爆破公害的控制與防護(hù)爆破公害的控制與防護(hù)是工程爆破設(shè)計中的重要內(nèi)容。為防止爆破公害帶來破壞，應(yīng)調(diào)查周圍環(huán)境，掌握人員、機(jī)械設(shè)備及重要建（構(gòu)）筑物等保護(hù)對象的分布狀況，并根據(jù)各種保護(hù)對象的承受能力，按照有關(guān)規(guī)范規(guī)程規(guī)定的安全距離，確定允許爆破規(guī)模。爆破施工過程中，危險區(qū)的人員、設(shè)備應(yīng)撤至安全區(qū)，無法撤離的建（構(gòu)）筑物及設(shè)施必須予以防護(hù)。爆破公害的控制與防護(hù)可以從爆源、公害傳播途徑以及保護(hù)對象三方面采取措施。1．在爆源控制公害強(qiáng)度2．在傳播途徑上削弱公害強(qiáng)度3．保護(hù)對象的防護(hù)四、爆破公害的控制與防護(hù)爆破公害的控制與防護(hù)是工程爆破設(shè)計中1181．在爆源控制公害強(qiáng)度在爆源控制公害強(qiáng)度是公害防護(hù)最為積極有效的措施。合理的爆破參數(shù)、炸藥單耗和裝藥結(jié)構(gòu)既可保證預(yù)期的爆破效果，又可避免爆炸能量過多地轉(zhuǎn)化為震動、沖擊波、飛石和爆破噪音等公害；采用深孔臺階微差爆破技術(shù)可有效削弱爆破震動和空氣沖擊波強(qiáng)度；合理布置巖石爆破中最小抵抗線方向，不僅可有效控制飛石方向和距離，而且對降低與控制爆破震動、空氣沖擊波和爆破噪音強(qiáng)度也有明顯效果；保證炮孔的堵塞長度與質(zhì)量、針對不良地質(zhì)條件采取相應(yīng)的爆破控制措施對消減爆破公害的強(qiáng)度也是非常重要的方面。1．在爆源控制公害強(qiáng)度在爆源控制公害強(qiáng)度是公害防護(hù)最為積極有1192．在傳播途徑上削弱公害強(qiáng)度在爆區(qū)的開挖線輪廓進(jìn)行預(yù)裂爆破或開挖減震槽，可有效降低傳播至保護(hù)區(qū)巖體中的爆破地震波強(qiáng)度。對爆區(qū)臨空面進(jìn)行覆蓋、架設(shè)防波屏可削弱空氣沖擊波強(qiáng)度，阻擋飛石。2．在傳播途徑上削弱公害強(qiáng)度在爆區(qū)的開挖線輪廓進(jìn)行預(yù)裂爆破或1203．保護(hù)對象的防護(hù)當(dāng)爆破規(guī)模已定，而在傳播途徑上的防護(hù)措施尚不能滿足要求時，可對危險區(qū)內(nèi)的建（構(gòu)）筑物及設(shè)施進(jìn)行直接防護(hù)。對保護(hù)對象的直接防護(hù)措施有防震溝、防護(hù)屏以及表面覆蓋等。此外，嚴(yán)格執(zhí)行爆破作業(yè)的規(guī)章制度，對施工人員進(jìn)行安全教育也是保證安全施工的重要環(huán)節(jié)。3．保護(hù)對象的防護(hù)當(dāng)爆破規(guī)模已定，而在傳播途徑上的防護(hù)措施尚121思考題1.區(qū)別以下概念：爆炸與爆破；爆轟波與沖擊波；正氧平衡與負(fù)氧平衡；燃速與爆速；導(dǎo)火索與導(dǎo)爆管；集中藥包與延長藥包；爆力與猛度；壓縮圈與破壞圈；拋擲圈與震動圈；拋擲爆破與松動爆破；拒爆與殉爆；拋擲漏斗與可見漏斗；遲發(fā)與即發(fā)；防震孔與預(yù)裂孔；準(zhǔn)爆電流與起爆電流；深孔爆破和淺孔爆破；光面爆破和預(yù)裂爆破。2.常用的炸藥、雷管有哪幾種類型？分別適用于哪些場合？3.常用的起爆方法有哪些？分別有什么優(yōu)缺點？4.爆破設(shè)計應(yīng)確定哪些參數(shù)？爆破作用指數(shù)大小與哪些因素有關(guān)？工程中怎樣按照爆破作用指數(shù)進(jìn)行爆破類型的劃分？5.常用的爆破方法有哪些？其適用條件如何？6.鉆孔爆破設(shè)計包括哪些主要參數(shù)？如何改善深孔爆破的爆破效果？7.預(yù)裂爆破和光面爆破設(shè)計中有哪些主要參數(shù)？如何確定？8.水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖中為什么要預(yù)留保護(hù)層？如何進(jìn)行保護(hù)層的爆破開挖？9.水利水電工程施工中常涉及哪些主要爆破技術(shù)？10.爆破公害主要包括哪些內(nèi)容？如何控制和防范爆破震動？思考題1.區(qū)別以下概念：爆炸與爆破；爆轟波與沖擊波；正氧平衡122第二章爆破工程爆破是利用炸藥的爆炸能量對周圍的巖石、混凝土或土等介質(zhì)進(jìn)行破碎、拋擲或壓縮，達(dá)到預(yù)定的開挖、填筑或處理等工程目的的技術(shù)。在水利工程施工中，爆破技術(shù)廣泛用于水工建筑物基礎(chǔ)、導(dǎo)流隧洞和地下廠房等的開挖，以及料場開采、定向爆破筑壩和建筑物拆除等。第二章爆破工程爆破是利用炸藥的爆炸能量對周圍的巖石、混123第一節(jié)爆破器材與起爆方法本節(jié)主要介紹以下兩方面內(nèi)容:一、炸藥和起爆器材二、起爆方法和起爆網(wǎng)路第一節(jié)爆破器材與起爆方法本節(jié)主要介紹以下兩方面內(nèi)容:124一、炸藥和起爆器材在這一部分主要了解并掌握以下內(nèi)容:（一）炸藥

火雷管1.炸藥的性能指標(biāo)2.常用的工業(yè)炸藥（二）起爆器材1.雷管2.導(dǎo)火索電雷管3.導(dǎo)爆索導(dǎo)爆管雷管4.導(dǎo)爆管5.導(dǎo)爆雷管

一、炸藥和起爆器材在這一部分主要了解并掌握以下內(nèi)容:125高強(qiáng)度導(dǎo)爆管塑料導(dǎo)爆管工業(yè)導(dǎo)火索塑料導(dǎo)爆索高強(qiáng)度導(dǎo)爆管塑料導(dǎo)爆管工業(yè)導(dǎo)火索塑料導(dǎo)爆索126（一）炸藥一般來說，凡能發(fā)生化學(xué)爆炸的物質(zhì)均可稱為炸藥。通常應(yīng)按照巖石性質(zhì)和爆破要求選擇不同性能指標(biāo)的炸藥。1.炸藥的性能指標(biāo)2.常用的工業(yè)炸藥起爆器材返回（一）炸藥一般來說，凡能發(fā)生化學(xué)爆炸的物質(zhì)均可稱為炸藥。通常1271．炸藥的性能指標(biāo)反映炸藥特性的基本性能指標(biāo)有：（1）威力

（2）敏感度

（3）氧平衡（4）安定性

（5）殉爆距離

（6）最佳密度

1．炸藥的性能指標(biāo)反映炸藥特性的基本性能指標(biāo)有：128（1）威力代表炸藥的作功能力，分別以爆力和猛度表示。爆力又稱靜力威力，用定量炸藥炸開規(guī)定尺寸鉛柱體內(nèi)空腔的容積(mL)來衡量，它表征炸藥炸脹介質(zhì)的能力。猛度又稱動力威力，用定量炸藥炸塌規(guī)定尺寸鉛柱體的高度(mm)來表示，它表征炸藥粉碎介質(zhì)的能力。返回（1）威力代表炸藥的作功能力，分別以爆力和猛度表示。返回129（2）敏感度炸藥在外界能量作用下激起爆轟的過程，稱為炸藥的起爆。炸藥起爆的難易程度，稱為炸藥的敏感度。炸藥的敏感度包括熱感度、火焰感度、沖擊感度、摩擦感度和爆轟感度等。炸藥感度指標(biāo)通過規(guī)定條件下的實驗確定，該值對于指導(dǎo)炸藥的安全生產(chǎn)、運輸、貯存和使用有重大參考作用。返回（2）敏感度炸藥在外界能量作用下激起爆轟的過程，稱為炸藥的起130（3）氧平衡反應(yīng)炸藥含氧量和氧化反應(yīng)程度的指標(biāo)。零氧平衡：當(dāng)炸藥的含氧量恰好等于可燃物完全氧化所需要的含氧量，則生成無毒CO2和H2O,并釋放大量熱能，稱零氧平衡。正氧平衡：若含氧量大于需氧量，生成有毒的NO2，并釋放較少的熱量，稱正氧平衡。負(fù)氧平衡：若含氧量不足，生成有毒的CO，釋放熱量僅為正氧平衡的1/3左右，稱為負(fù)氧平衡。不難看出，從充分發(fā)揮炸藥化學(xué)反應(yīng)的放熱能力和有利于安全出發(fā)，炸藥最好是零氧平衡?？紤]到炸藥包裝材料燃燒的需氧量，炸藥通常配制成微量的正氧平衡。氧平衡可通過炸藥的摻和來調(diào)整。例如TNT炸藥是負(fù)氧平衡，摻入正氧平衡的硝酸銨，使之達(dá)到微量的正氧平衡。對于正氧平衡的炸藥藥卷，也可增加包裝紙爆炸燃燒達(dá)到零氧平衡。返回（3）氧平衡反應(yīng)炸藥含氧量和氧化反應(yīng)程度的指標(biāo)。返回131（4）安定性炸藥在長期貯存中保持自身性質(zhì)穩(wěn)定不變的能力。包括物理安定性和化學(xué)安定性。返回（4）安定性炸藥在長期貯存中保持自身性質(zhì)穩(wěn)定不變的能力。包括132（5）殉爆距離炸藥藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離。返回（5）殉爆距離炸藥藥包的爆炸引起相鄰藥包起爆的最大距離。返回133（6）最佳密度炸藥能獲得最大爆破效果的密度。凡高于和低于此密度，爆破效果都會降低。返回（6）最佳密度炸藥能獲得最大爆破效果的密度。凡高于和低于此密1342.常用的工業(yè)炸藥常用的工業(yè)炸藥有：⑴TNT（三硝基甲苯）⑵膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）

⑶銨銻炸藥

⑷銨油炸藥⑸漿狀炸藥

(6)乳化炸藥

在水利水電工程建設(shè)中，較常用的工業(yè)炸藥為銨梯炸藥、乳化炸藥和銨油炸藥。2.常用的工業(yè)炸藥常用的工業(yè)炸藥有：135⑴TNT（三硝基甲苯）是一種烈性炸藥，呈黃色粉末或魚鱗片狀，難溶于水?？捎糜谒卤?。由于威力大，常用來做副起爆藥。爆炸后呈負(fù)氧平衡，產(chǎn)生有毒的一氧化碳，故不適用于地下工程爆破。

返回⑴TNT（三硝基甲苯）是一種烈性炸藥，呈黃色粉末或魚鱗片狀，136⑵膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）是烈性炸藥，色黃、可塑、威力大、密度大、抗水性強(qiáng)，可做副起爆炸藥，也可用于水下和地下爆破工程。它的凍結(jié)溫度高達(dá)13.2℃，凍結(jié)后，敏感度高，安全性差，可加入二硝基乙二醇形成難凍狀態(tài)，降低敏感度。國產(chǎn)SHJ-K水膠炸藥，不僅威力大，抗水性好，且敏感度低，運輸、貯存、使用均較安全。

隨著硝銨類含水炸藥的出現(xiàn)，該類炸藥的使用日趨減少。返回⑵膠質(zhì)炸藥（硝化甘油炸藥）是烈性炸藥，色黃、可塑、威力大、密137⑶銨銻炸藥其主要成分是硝酸銨加少量的三硝基甲苯（敏感劑）和木粉（可燃劑）混合而成。調(diào)整三種成分的百分比可制成不同性能的銨銻炸藥。這種炸藥敏感度低，使用安全。其色黃，呈粉末狀，爆氣中含毒氣較少，可用在地下爆破工程。但吸濕性強(qiáng)，易潮解結(jié)塊，使爆力和敏感度降低。因此，在貯存、運輸和裝藥中都應(yīng)注意防潮，使其含水量不超過0.3%～0.5%。國產(chǎn)銨梯炸藥有露天銨梯炸藥、巖石銨梯炸藥和煤礦銨梯炸藥等主要品種。工程爆破中，2號巖石銨梯炸藥得到廣泛運用，并作為我國藥量計算的標(biāo)準(zhǔn)炸藥。其爆力為320mL，猛度為12mm，殉爆距離5cm。臨界直徑為18～22mm，直徑為32～35mm、處于最佳密度時的藥卷爆速約3600m/s，貯存有效期為6個月。硝酸銨加入一定配比的松香、瀝青、石蠟和木粉，可制成銨松臘和銨瀝蠟炸藥，改善了炸藥的吸濕性和結(jié)塊性，用于潮濕和有少量水的地方，爆破中等堅硬的巖石。返回⑶銨銻炸藥其主要成分是硝酸銨加少量的三硝基甲苯（敏感劑）和木138（4）銨油炸藥硝酸銨中加入一定成份的35號柴油，可制成性能良好的銨-油炸藥。當(dāng)摻入2％的柴油（重量比）時，炸藥的敏感度最高；當(dāng)摻入5％～6％的柴油時，爆力最大，且爆炸時呈零氧平衡，故能用于地下工程爆破，爆破牢固系數(shù)為6～12的巖石。銨-油炸藥比普通巖石炸藥要多用15％，才能保持相同的爆破效果，但其成本卻比普通炸藥約低一半，故總的說來，采用銨-油炸藥經(jīng)濟(jì)上是合理的。對于粗粒銨-油炸藥，爆炸初始峰壓較小，俁壓力衰減緩慢，減少了爆炸的粉碎作用卻增加了破裂拋擲作用，從而增加了爆落方量，提高了炸藥的有效能量利用率。其主要成分是硝酸銨和柴油。為減少結(jié)塊，可加入木粉。理論與實踐表明，硝酸銨、柴油、木粉的配比以92：4：4最佳；當(dāng)無木粉時，含油率以6%較好。銨油炸藥成本低、使用安全、易于生產(chǎn)，但威力和敏感度較低。熱加工拌和均勻的細(xì)粉狀銨油炸藥，可用8號雷管起爆；冷加工顆粒較粗、拌和較差的粗粉狀銨油炸藥需用中繼藥包始能起爆。銨油炸藥的有效貯存期僅為7～15天，一般在工地現(xiàn)場拌制。返回（4）銨油炸藥硝酸銨中加入一定成份的35號柴油，可制成性能良139（5）漿狀炸藥這是以氧化劑的飽和水溶液、敏感劑及膠凝劑為基本成分的抗水硝銨類炸藥。含有水溶性膠凝劑漿狀炸藥又叫水膠炸藥。具有抗水性強(qiáng)、密度高、爆炸威力較大、原料來源廣和使用安全等優(yōu)點，主要缺點是儲存期短，在露天有水深孔爆破中應(yīng)用廣泛。返回（5）漿狀炸藥這是以氧化劑的飽和水溶液、敏感劑及膠凝劑為基本140（6）乳化炸藥這是以氧化劑（主要是硝酸銨）水溶液與油類經(jīng)乳化而成的油包水型的乳膠體作爆炸基質(zhì)，再添加少量敏化劑、穩(wěn)定劑等添加劑而成的一種乳脂狀炸藥。乳化炸藥的爆速較高，且隨藥柱直徑增大、炸藥密度增大而提高。乳化炸藥有抗水性能強(qiáng)，爆炸性能好，原材料來源廣，制造工藝簡單，生產(chǎn)使用安全和環(huán)境污染小等優(yōu)點。有效貯存期為4～6個月。返回（6）乳化炸藥這是以氧化劑（主要是硝酸銨）水溶液與油類經(jīng)乳化141（二）起爆器材常用的起爆器材包括各種雷管、用來引爆雷管或傳遞爆轟波的各種材料。1.雷管2.導(dǎo)火索3.導(dǎo)爆索4.導(dǎo)爆管5.導(dǎo)爆雷管返回（二）起爆器材常用的起爆器材包括各種雷管、用來引爆雷管或傳遞142⑴雷管用來引爆炸藥的器材。根據(jù)點火裝置的不同，分為火雷管和電雷管。火雷管在帽孔中插入導(dǎo)火索點火引爆；電雷管由腳線引至電氣點火裝置，點火引爆正起爆藥雷汞或迭氮鉛，再激發(fā)副起爆藥TNT或四硝化戊四醇產(chǎn)生爆轟。正起爆藥外用金屬的加強(qiáng)帽封蓋。電雷管有即發(fā)、秒延遲和毫秒延遲三種。常用的即發(fā)雷管為6～8號；秒延遲雷管不同于即發(fā)雷管之處在于點火裝置與加強(qiáng)帽之間多了一段緩燃劑，根據(jù)緩燃劑的長短控制延發(fā)時間，國產(chǎn)的秒延雷管分7段，每段延發(fā)間隔1s；毫秒延遲電雷管的構(gòu)造是在點火裝置與加強(qiáng)帽間增設(shè)毫秒延遲藥，國產(chǎn)毫秒延遲雷管有五個系列產(chǎn)品，其中第五系列被廣泛運用，共計20段，最大延遲時間可達(dá)200ms。⑴雷管用來引爆炸藥的器材。根據(jù)點火