工程爆破概述

1工程爆破概述1.1工程爆破的現(xiàn)狀與發(fā)展1.2工程爆破的基本特點1.3工程爆破方法（教材目錄）1.1爆破器材的產生與發(fā)展

1.2

工程爆破的方法與技術

1.3工程爆破技術應用現(xiàn)狀

學習要點：1、了解爆破工程的作用和發(fā)展狀況；2、熟悉爆破工程的基本特點和應用；3、掌握爆破工程的分類及方法。1.1工程爆破的現(xiàn)狀與發(fā)展1.1.1工程爆破的概況

工程爆破在國民經濟建設中發(fā)揮著重要作用，炸藥作為一種特殊能源被廣泛應用于各種爆破工程，取得了不同規(guī)模的成就。重要性

爆破是巖土開挖、礦山開采、堅固體破碎、高大建筑物拆除等工程的主要手段。工程爆破的發(fā)展應用，為人類的文明和進步作出了重要貢獻。

如：全國年產煤炭12億噸——除機采、水采外，80％以上是炮采；鋼鐵1.05億噸——要消耗礦石8億噸以上；水泥1.8億噸——要消耗石灰石2億噸以上。應用范圍廣泛應用于：礦山、鐵路、公路、石油、水利水電、建材、農林、勘探、港建、醫(yī)學、金屬加工與合成以及國防建設等方面。爆破器材的消耗量

全國爆破器材生產企業(yè)146家，其中雷管生產企業(yè)55家。

2010年產量：工業(yè)炸藥351.1萬噸、工業(yè)雷管23.66億發(fā)、導爆索1.3億米?；緷M足了國內各類爆破工程需要，并已出口國外。

規(guī)模

大

萬噸級以上爆破——三次千噸級爆破——十余次百噸級爆破——百余次

1956年甘肅白銀露天礦，一次起爆炸藥量1.564萬噸，爆破方量907.7萬m3——我國首次萬噸級硐室爆破；1971年獅子山鐵礦成功進行了萬噸級炸藥一次爆破；

1992年珠海炮臺山大爆破，一次起爆炸藥量1.2萬噸，一次爆破巖石量1085萬m3，拋擲率51.83%，號稱世界第一炮。

小

近人爆破——羅馬尼亞在離人體只有40cm處炸開水泥塊救人。人體結石爆破——在醫(yī)學史上，日本采用“爆破法”治療膀胱結石。1.1.2爆破器材的發(fā)展爆破器材——主要指炸藥、雷管、導火索、導爆索、導爆管等。炸藥:

黑火藥——發(fā)明于7世紀唐代，13世紀傳入歐洲、1627年首先在匈牙利用于采礦，延續(xù)使用了200多年；硝化甘油——1846年被意大利教授發(fā)現(xiàn)，1867年瑞典人

諾貝爾發(fā)明了鈍化硝化甘油類炸藥（代那買特Dynamite即硝化甘油+硅藻土），取而代之黑火藥；

硝銨炸藥—1867年由瑞典人C.J.奧爾森和J.H.諾賓發(fā)明。提出了硝酸銨和各種燃料制成的混合炸藥專利；1925年以后得到發(fā)展應用。銨油炸藥—1955年發(fā)明，由加拿大研究生產了多孔粒狀硝酸銨以后，得到了極大發(fā)展；含水炸藥—1956年庫克發(fā)明，包括漿狀炸藥、水膠炸藥、乳化炸藥。

雷管：

1867年諾貝爾發(fā)明，它是安全起爆炸藥的鑰匙。

火雷管（1867年）—→瞬發(fā)電雷管（1876年）

—→秒延期電雷管（1927年）

—→毫秒延期電雷管（1946年）

—→導爆管雷管（80年代）

—→數(shù)碼電子雷管導火索：1831年畢克佛爾特發(fā)明以黑火藥為藥芯的導火索(畢氏導火索)。導爆索：1919年以泰安為藥芯的導爆索出現(xiàn)。導爆管：20世紀80年代研制和推廣應用導爆管起爆系統(tǒng)。

我國是爆破器材消耗和生產大國，已經建立了比較完整的生產、流通和使用體系。2010年炸藥產量351萬噸，工業(yè)雷管24億發(fā)。

2008年停止生產使用導火索、火雷管和銨梯炸藥。1.1.3工程爆破技術的發(fā)展

無序爆破

—→瞬發(fā)爆破

—→普通控制爆破

—→現(xiàn)代爆破技術

—→精細爆破

為了適應社會發(fā)展和技術進步的要求，爆破技術正向著精確化、科學化和數(shù)字化的方向發(fā)展。

主要表現(xiàn)在以下方面：硐室爆破在我國礦山、鐵道、水利水電、公路等建設工程中廣泛應用。如：定向爆破筑壩、大中型水庫建設、礦山剝離等工程建設中已經成功應用。條形藥包硐室爆破技術從20世紀90年代開始推廣應用；中深孔爆破技術已成為現(xiàn)代工程爆破技術的主要發(fā)展方向，得到了廣泛應用，先后產生了毫秒延期爆破、擠壓爆破、預裂爆破、光面爆破等。地下礦山除應用常規(guī)的淺孔、中深孔爆破外，大直徑深孔爆破得到了推廣應用，并已形成“VCR”、“臺階深孔”、“束狀深孔”、“高臺階深孔”、“階段深孔等效球形藥包”等技術。城鎮(zhèn)拆除爆破和復雜環(huán)境深孔爆破技術發(fā)展迅速，創(chuàng)造了許多新技術、新工藝和新經驗。巖巷全斷面一次爆破、毫秒延期爆破、光面爆破是標志我國煤礦巖巷爆破技術提高發(fā)展的三個重要階段，20世紀80年代產生了巖巷定向斷裂控制爆破技術。近幾年，特小凈距平行隧道、淺埋暗挖雙層隧道、淺埋過江隧道、繁華地區(qū)地下鐵道及隧道減震控制等爆破技術都獲得了新的突破。水下工程爆破技術發(fā)展迅速，應用領域不斷擴大。像擋水圍堰或巖坎拆除爆破、港灣航道疏浚炸礁、淤泥與飽和砂土地基爆炸加固處理以及水下巖塞爆破等。如三峽水利樞紐工程的混凝土圍堰爆破拆除。爆炸成形、焊接以及合成新材料等新技術的應用領域越來越廣泛，形成了新興產業(yè)。爆破理論、技術的發(fā)展與爆破器材的發(fā)展相輔相成，相互促進。

一方面，爆破器材的發(fā)展推動了爆破技術的進步；另一方面，爆破實踐又對爆破器材的發(fā)展提出新要求。爆破技術的發(fā)展經歷了經驗到理論再到實踐的過程。1.1.4爆破理論

如：炸藥爆轟理論、爆炸力學、巖石破碎機理、成縫機理、爆破效應和危害控制等總體說來，爆破理論與爆破實踐相脫節(jié)，爆破技術的發(fā)展推動人們去深入研究其機理問題從而進一步指導爆破實踐。1.1.5爆破測試技術爆破測試手段很多，難度大，成本高。

如：動態(tài)應變測試、高速攝影、動光彈法、云紋儀、全息、激光等。現(xiàn)在還可以進行計算機模擬。1.1.6發(fā)展前景

20世紀：爆破十爆炸工藝爆破漏斗原理的擴展和異化爆破器材和爆破技術相互促進，協(xié)同發(fā)展采掘機械和爆破是在競爭中相互促進的伙伴

21世紀：爆破十爆炸工藝十爆炸產業(yè)發(fā)展內部藥包和大抵抗線藥包爆破技術爆破器材將有劃時代的進展機械和爆炸在競爭中相互滲透和協(xié)同發(fā)展可能形成興旺的爆炸產業(yè)工程爆破行業(yè)科技發(fā)展的指導思想：企業(yè)主導、強化創(chuàng)新、重點突破、跨越發(fā)展。長時間的研究與應用實踐表明，工程爆破正向科學化、精細化和數(shù)字化方向發(fā)展。體現(xiàn)在以下六個方面：研究發(fā)展工程爆破施工裝備技術，提高施工的機械化和自動化水平；爆破器材向高質量、多品種、低成本、高安全和生產工藝連續(xù)化發(fā)展；加強爆破理論和數(shù)值模擬技術的研究以指導工程實踐；努力實踐工程爆破精細化——“從效果著眼，從工程著手”；密切關注國外工程爆破技術發(fā)展動態(tài)，發(fā)展完善我國特種爆破技術；工程爆破安全技術應進一步創(chuàng)新與發(fā)展。爆破安全技術包括爆破施工作業(yè)中的安全問題和對周圍環(huán)境安全影響。

1.2工程爆破的基本特點1.2.1爆破工程的基本特點工程爆破是一種高風險的涉及爆炸物品的特種行業(yè)；外部環(huán)境特定而復雜；對爆破器材有特定的嚴格要求；

對炸藥的使用、運輸、保管及施工每一個步驟都有嚴格的規(guī)定。這些規(guī)定都是從成千上萬例事故中總結出來的，是血的教訓，每個爆破工作者都應嚴格遵守。施工環(huán)節(jié)多而復雜；從業(yè)人員必須經過嚴格的培訓考核。

我國現(xiàn)從事爆破人員數(shù)百萬人，其中僅有數(shù)萬人為爆破技術人員，整體素質較差，人為事故因素較多，需要加強培訓和提高。因此，所有爆破人員都應參加安全技術培訓和考核，每個爆破人員都應明確自己的職責和權限。1.2.2爆破安全的重要性

各種爆炸事故總數(shù)占傷亡事故總數(shù)的40％。為此國家制定了相應的安全規(guī)程。

如：1986年修訂的GB6722—86《爆破安全規(guī)程》、《民用爆炸物品管理條例》、《爆破作業(yè)人員安全技術考核標準》、《大爆破安全規(guī)程》、《拆除爆破安全規(guī)程》、《鄉(xiāng)鎮(zhèn)露天礦爆破安全規(guī)程》等。2003年公安部和行業(yè)相關部門，委托中國規(guī)程爆破協(xié)會重新修訂了《爆破安全規(guī)程》，并正式頒發(fā)執(zhí)行，即GB6722－2003《爆破安全規(guī)程》，同時取消了大爆破、拆除爆破、鄉(xiāng)鎮(zhèn)爆破相應的規(guī)程。2011年公安部頒發(fā)GB6722-2011《爆破安全規(guī)程》，本標準由國家安全生產監(jiān)督管理總局提出并歸口，由中國工程爆破協(xié)會起草，本標準代替歷次版本。1.2.3爆破作業(yè)人員的素質要求

我國現(xiàn)從事爆破人員已超過120萬人，其中僅有6萬多人為爆破技術人員，整體素質較差，人為因素事故較多，需要加強培訓和提高。1.3工程爆破的方法

工程爆破方法的分類：藥包的形狀裝藥方式與裝藥空間形狀爆破技術控制方式可按1.3.1按藥包的形狀分類

集中藥包法——最大邊長<最短邊長的4倍，產生的是球面波形，適用于藥室法、藥壺法爆破；延長藥包法——L>4φ，產生的是柱面波形，適用于深孔、炮眼爆破及藥室的條形藥包；平面藥包法——φ>3～4倍的厚度，產生的是平面波形，適用于機械零件的爆炸加工等；異形藥包法——為某種特定的爆破作用而做成的特定形狀，產生的是高能射流。如聚能藥包。1.3.2按裝藥方式與裝藥空間形狀分類

硐室爆破法（又稱打爆破，分為集中藥室、條形藥室）炮孔爆破法