第六章鉆眼爆破分析

第三篇井巷掘進(jìn)與支護(hù)

第六章鉆眼爆破主講人：張輝TEL：15239172096123456789101112本章主要內(nèi)容第6章鉆眼爆破第一節(jié)巖石的性質(zhì)及分級(jí)第二節(jié)鉆眼工作第三節(jié)爆破工作13第一節(jié)巖石的性質(zhì)與分級(jí)井巷掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)一項(xiàng)經(jīng)常而重要的工作。不論開(kāi)掘何種井巷，其主要工作都是破巖和支護(hù)。破巖和支護(hù)的主要對(duì)象是各種不同的巖石，其物理力學(xué)性質(zhì)各異。因而，了解巖石的性質(zhì)，對(duì)于合理的確定破巖方法和支護(hù)方式，選用適當(dāng)?shù)蔫弾r機(jī)械、爆破器材和掘進(jìn)機(jī)械，以及正確確定工作定額，具有重要的意義。14⑵全斷面一次掘進(jìn)：15第一節(jié)巖石的性質(zhì)與分級(jí)一般認(rèn)為：巖塊是從地殼巖層中切取出來(lái)的小塊體；巖體是指地下工程周?chē)^大范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體；巖石則是不分巖塊和巖體的泛稱(chēng)?！皥?jiān)固性系數(shù)f：表示巖石破壞的難易程度。

式中：——巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，16表6-1巖石強(qiáng)度分級(jí)表17181920

巖體的特征①不連續(xù)；②各向異性；③不均勻性；④巖塊單元的可移動(dòng)性；⑤地質(zhì)因子特性（水、氣、熱、初應(yīng)力）。

巖體的力學(xué)性質(zhì)

巖體結(jié)構(gòu)面巖塊不連續(xù)面：包括節(jié)理、裂隙、孔隙、斷面、孔洞、層面21第二節(jié)鉆眼工作井巷施工首先要破碎巖石，常用的破巖方法有機(jī)械破巖和爆破破巖兩種。進(jìn)行爆破破巖，就是要在采掘的煤巖中用鉆研工具鉆鑿炮眼，其深度一般不超過(guò)3～4m，直徑35～75mm。然后在炮眼中安放一定數(shù)量的炸藥，炮眼口直至炸藥間的一段炮眼放置以不燃的惰性物質(zhì)（一般為粘土與砂子混合物）做得炮泥，再用一定的方法是炸藥在炮眼內(nèi)起爆，從而產(chǎn)生巨大壓力使煤和巖石從其整體中分離出來(lái)，并破碎成便于裝運(yùn)的塊度。因此，鉆眼爆破可分為兩項(xiàng)主要工作：鉆眼工作和爆破工作。221、沖擊式鑿巖法沖擊式鑿巖是由沖擊式鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊能撞擊活塞，進(jìn)而撞擊釬桿，并以應(yīng)力波的形式將能量傳遞給巖石，達(dá)到破巖的目的。一、鑿巖方法

根據(jù)工具對(duì)巖石的作用方式，鑿巖方法分為三類(lèi)：沖擊式鑿巖、回轉(zhuǎn)式鑿巖、沖擊回轉(zhuǎn)式鑿巖按鉆渣排出方式分：水力排渣、風(fēng)力排渣和機(jī)械螺旋排渣。23（2）二次沖擊，在形成B-B鑿痕的同時(shí)，剪碎了兩個(gè)BOA范圍內(nèi)的巖石，這是根據(jù)巖石抗剪強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度?。?/8~1/12）得多的原理；（3）當(dāng)釬頭轉(zhuǎn)動(dòng)和沖擊5-6次后，完成了整個(gè)圓形面積的破碎，則形成了深度為h的進(jìn)尺。鑿巖機(jī)不斷沖擊并旋轉(zhuǎn)釬子，孔底巖石就一層一層被鑿碎，產(chǎn)生的巖粉，隨即被沖洗壓力水濕潤(rùn)和吹入的壓氣排出孔外，于是在巖體中鑿出一個(gè)圓形炮孔。（1）首次沖擊，在孔底形成鑿痕A-A，釬頭轉(zhuǎn)到B-B位置；2425旋轉(zhuǎn)式破巖。鉆眼原理：壓入（軸壓）——旋轉(zhuǎn)切削——排粉。適用于軟弱巖層或煤層。代表機(jī)具：坑道鉆機(jī)、錨索鉆機(jī)等軸壓力回轉(zhuǎn)力矩2、回轉(zhuǎn)式破巖法（也稱(chēng)為碾壓式破巖）262、回轉(zhuǎn)式鑿巖法（也稱(chēng)為碾壓式破巖）27鉆眼原理：沖擊式和旋轉(zhuǎn)式的結(jié)合。壓入（沖擊功+軸壓）——旋轉(zhuǎn)切削——沖擊——排粉。3、回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖法沖擊回轉(zhuǎn)式鑿巖時(shí)介于沖擊式和回轉(zhuǎn)式之間的一種鑿巖方式。根據(jù)施加的軸推力和回轉(zhuǎn)力矩的不同，分為兩類(lèi)：1）回轉(zhuǎn)切削為主、沖擊為輔的回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖；2）沖擊破碎為主、回轉(zhuǎn)切削為輔的沖擊回轉(zhuǎn)式鑿巖。283、回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖法目前，爆破工程炮眼的鉆鑿絕大多數(shù)采用回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖法。29等離子體破巖電子束破巖激光破巖4、新型巖石破碎方法簡(jiǎn)介微波破巖熱力綜合破巖射彈沖擊破巖30二.風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)

以壓縮空氣為動(dòng)力的鉆孔機(jī)具。按支架形式分為：手持式、氣腿式（支腿式）、向上式、導(dǎo)軌式。3132以液壓為動(dòng)力的新型鑿巖機(jī)械，壓力大、油循環(huán)使用。二、液壓鑿巖機(jī)㈠沖擊機(jī)構(gòu):液壓鑿巖機(jī)借助配油閥使高壓油交替的進(jìn)入活塞的前后油腔形成壓力差，使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。㈡轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu):液壓鑿巖機(jī)的轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立機(jī)構(gòu)，由液壓馬達(dá)帶動(dòng)一組齒輪再帶動(dòng)釬子轉(zhuǎn)動(dòng)。㈢排粉機(jī)構(gòu):側(cè)向供水排除巖粉。3334鑿巖臺(tái)車(chē)

35三、電鉆旋轉(zhuǎn)式（回轉(zhuǎn)式）鉆眼機(jī)械工作原理:切割型鉆頭在軸壓力P和回轉(zhuǎn)力Pc的作用下，克服巖石的抗切削強(qiáng)度，將巖石一層層的切割下來(lái)，鉆頭運(yùn)行軌跡是沿螺旋線前進(jìn)，破碎的巖屑被排至孔外。36㈠煤電鉆：電動(dòng)機(jī)、減速器、散熱風(fēng)扇、開(kāi)關(guān)、手柄、鉆桿。㈡巖石電鉆：適用在中等硬度（σc=40～80MPa）巖石上鉆眼、扭矩功率大于煤電鉆。3738四、鑿巖機(jī)釬子兩種：組合釬子和整體釬子

鉆眼工具是安裝在鉆眼機(jī)械上用以破碎巖石的工具，在鑿巖機(jī)上使用的鉆眼工具稱(chēng)為釬子。(a)組合釬子1-釬頭；2-釬梢；3-釬身；4-中心水孔；5-釬肩；6-釬尾(b)整體釬子1-釬頭；2-釬桿；3-釬肩；4-釬尾39㈠釬頭：釬頭形狀,一字型、十字型和球齒釬頭。40五.電鉆鉆具

㈠煤電鉆:鉆具由鉆頭和麻花鉆桿組成；麻花鉆桿用菱形斷面或矩形斷面T7、T8鋼加熱狀態(tài)扭制而成。㈡巖石電鉆：鉆桿由六角中空鋼制成。41一、爆炸和炸藥的基本概念二、炸藥的零氧平衡二、炸藥的起爆與感度三、炸藥的爆轟原理四、炸藥的爆炸性能第三節(jié)炸藥和爆炸概論421、爆炸的定義爆炸是某種物質(zhì)系統(tǒng)在發(fā)生迅速的物理或化學(xué)變化時(shí)，系統(tǒng)本身的能量借助于氣體的急劇膨脹而轉(zhuǎn)化為對(duì)周?chē)橘|(zhì)做機(jī)械功，同時(shí)伴隨有強(qiáng)烈的放熱、發(fā)光和聲響等效應(yīng).一、爆炸和炸藥的基本概念432、爆炸的分類(lèi)爆炸的類(lèi)型物理爆炸化學(xué)爆炸核爆炸爆炸前后，僅發(fā)生物質(zhì)狀態(tài)的急劇變化，而物質(zhì)的分子組成并未改變。爆炸前后，不僅物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生急劇變化，而且產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使物質(zhì)的分子組成發(fā)生變化。某些物質(zhì)的原子核發(fā)生裂變或聚變的連鎖反應(yīng)，在瞬間釋放出巨大能量，形成高溫高壓并輻射多種射線的反應(yīng)。在工程爆破中，應(yīng)用最廣泛的事化學(xué)爆炸，主要是炸藥的化學(xué)爆炸作用。一、爆炸和炸藥的基本概念44爆炸與燃燒的區(qū)別可燃物與助燃物的混合是在燃燒的過(guò)程中逐漸形成，因此燃燒速度慢，不能形成爆炸現(xiàn)象?？扇嘉锸孪扰c助燃物混合成混合物（或含氧的炸藥），遇火源發(fā)生快速燃燒。454、炸藥的定義炸藥是指在一定條件下能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)、放出能量、生產(chǎn)氣體產(chǎn)物并顯示爆炸效應(yīng)的化合物或混合物。

就化學(xué)組成而言，除少數(shù)氣爆炸藥外，炸藥都是由兩部分物質(zhì)組成：氧化劑和還原劑（燃料）。466、炸藥爆炸的基本特征炸藥爆炸的基本特征包括：放出能量、生產(chǎn)氣體產(chǎn)物、反應(yīng)和傳播的高速度。構(gòu)成了炸藥爆炸的充分必要條件，缺一不可，也稱(chēng)為炸藥爆炸的三要素。一般工業(yè)炸藥爆炸反應(yīng)速度可達(dá)3000~6000m/s.477、炸藥的分類(lèi)1）按炸藥的組分分類(lèi)482）按炸藥的用途分類(lèi)497、炸藥的分類(lèi)3）按炸藥的使用條件分類(lèi)501、炸藥的起爆1）起爆與起爆能的概念：

炸藥是具有一定穩(wěn)定性的物質(zhì)，要使其發(fā)生爆炸，必須施以某種外界作用、供給足夠能量，來(lái)激發(fā)或活化一部分炸藥分子。激發(fā)炸藥爆炸的過(guò)程稱(chēng)作起爆。使炸藥活化發(fā)生爆炸反應(yīng)所需的活化能稱(chēng)為起爆能。

炸藥一旦發(fā)生爆炸，反應(yīng)將自動(dòng)高速進(jìn)行，而且釋放出的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)起爆能。二、炸藥的起爆與感度起爆512）起爆能的基本形式：52它是指炸藥在外界能量作用下，發(fā)生爆炸反應(yīng)的難以程度。2、炸藥的感度炸藥的感度與所需的起爆能成反比，也就是說(shuō)炸藥爆炸所需的起爆能愈小，該炸藥的感度愈高；反之，炸藥的感度低或者鈍感。工程爆破中，炸藥的用量較大，一般不采用高感度的炸藥，而選用具有工業(yè)雷管感度的炸藥，有利于施工安全且起爆方便。532)炸藥感度的分類(lèi)按照外部作用形式的不同，炸藥感度可分為：熱感度、機(jī)械感度、起爆感度、靜電火花感度。54三.炸藥的氧平衡㈠炸藥的氧平衡

C+O2→CO2+395KJ/mol；

2H2+O2→2H2O+240.7KJ/mol；

N→N2

由于O的量不足或有剩余，會(huì)生成CO、H2、C、NO、NO2

等。

氧平衡：就是用來(lái)表示炸藥內(nèi)含氧量與充分氧化可燃元素所需氧量之間的比例關(guān)系。

用每克炸藥不足或多余氧的克數(shù)來(lái)表示。單質(zhì)炸藥的分子式可寫(xiě)成CaHbNcOd，a、b、c，d分別代表一個(gè)炸藥分子中碳、氫、氧、氮的原子個(gè)數(shù)。CaHbNcOd——炸藥的分子通式55氧平衡計(jì)算公式：

⑴Kb>0時(shí)正氧平衡,剩余的氧和N反應(yīng)生成NO和N2O5，等有害物質(zhì)，吸熱反應(yīng)，氮氧化物還對(duì)瓦斯爆炸起催化作用。⑵Kb<0時(shí)負(fù)氧平衡，生成CO、C、H2、CO有毒氣體。⑶Kb=0時(shí)，零氧平衡,充分氧化，生成大量熱。

g/g（

適用單質(zhì)炸藥）CaHbNcOd混合炸藥：Kb=m1K1＋m2K2＋m3K3＋…

如:二號(hào)巖石硝銨炸藥含硝酸銨85%，TNT11%，木粉4%。

K=＋0.2×85%－0.74×11%－1.37×4%=0.033856

工業(yè)炸藥（Industrialexplosive）又稱(chēng)民用炸藥（commercialexplosive）,是以氧化劑和可燃劑為主體，按照氧平衡原理構(gòu)成的爆炸性混合物。工業(yè)炸藥在鐵路、公路建設(shè)及煤礦、冶金、石油、地質(zhì)、水電、建筑等方面得到了廣泛的應(yīng)用。云南包裝廠生產(chǎn)1、工業(yè)炸藥的定義四、工業(yè)炸藥57發(fā)射藥猛炸藥混合炸藥起爆藥單質(zhì)炸藥芳香族硝基化合物類(lèi)炸藥硝化甘油類(lèi)炸藥硝銨類(lèi)炸藥按主要化學(xué)成分分類(lèi)按炸藥作用分類(lèi)按炸藥組成分類(lèi)按工業(yè)炸藥使用條件分類(lèi)只準(zhǔn)許在露天爆破工程中使用的炸藥準(zhǔn)許在地下和露天爆破工程中使用的炸藥，但不包括有瓦斯和礦塵爆炸危險(xiǎn)的礦山準(zhǔn)許在一切地下和露天爆破工程中使用的炸藥，包括有瓦斯和礦塵爆炸危險(xiǎn)的礦山炸藥的分類(lèi)581、起爆藥

起爆藥一般用來(lái)制作工業(yè)雷管。常用起爆藥有雷汞、氮化鉛、二硝基重氮酚和三硝基間苯二酚鉛。底火也叫火帽。它是在一個(gè)很薄的金屬殼內(nèi)壓入了一些擊發(fā)藥做成的。由于各類(lèi)底火用途不同，擊發(fā)藥的組成成分和配合比例也就不盡相同。就拿步槍子彈來(lái)講，通常裝的都是由雷汞、三硫化二銻和氯酸鉀組成的擊發(fā)藥。裝藥就是發(fā)射藥，各種槍彈使用的發(fā)射藥配方不一樣，顆粒形狀也不一樣59

2、單質(zhì)猛炸藥A梯恩梯簡(jiǎn)稱(chēng)TNT，即：三硝基甲苯梯恩梯是一種有毒的物質(zhì)，主要是引起中毒性肝炎和再生障礙性貧血，結(jié)果導(dǎo)致黃疸病、青紫病、消化功能障礙及紅、白血球減少等癥，嚴(yán)重時(shí)可死亡。此外，還可以引起白內(nèi)障，影響生育功能。B黑索金C特屈兒D泰安即：環(huán)三次甲基三硝胺簡(jiǎn)稱(chēng)RDX簡(jiǎn)稱(chēng)PETN即：季戊四醇四硝酸酯簡(jiǎn)稱(chēng)CE即：三硝基苯甲硝胺E硝化甘油

淡黃色，帶甜味的油狀液體，不溶于水，可用于水下，有毒，應(yīng)避免皮膚直接接觸，對(duì)撞擊異常敏感，尤其在13.2℃時(shí)凝固。簡(jiǎn)稱(chēng)NG，即：丙三醇三硝基酸酯60D/m·s-1

≥3200成分性能2號(hào)巖石銨梯炸藥硝酸銨85±1.5

梯恩梯11±1.0

木粉4±0.5

猛度≥12作功能力≥29殉爆距離≥5由硝酸銨、梯恩梯和木粉三種成分組成。

1.硝酸銨是主要成分兼起氧化劑作用；

2.梯恩梯為敏化劑兼起還原劑作用；

3.木粉為疏松劑。銨梯炸藥密度0.95~1.10g·cm-3

mmmlcmD/m·s-1

3、銨梯炸藥

61銨油炸藥銨油炸藥是由硝酸銨和燃料油為主要成分的粒狀或粉狀（添加適量木粉）爆炸性混合物，簡(jiǎn)稱(chēng)爆破劑。銨油炸藥銨油炸藥感度較低，并具有吸濕結(jié)塊性（粉狀品），故不能用于有水的工作面爆破。銨油炸藥的原材料主要有硝酸銨、柴油和木粉。粉狀銨油炸藥較合理的成分配比是硝酸銨：柴油：木粉=92：4：4。62銨油炸藥的種類(lèi)A銨油炸藥B重銨油炸藥C膨化銨油炸藥D銨松蠟與銨瀝蠟炸藥銨松蠟銨瀝蠟炸藥(AN-rosin-waxexplosive）銨松蠟銨瀝蠟炸藥(AN-asphalt-waxexplosive)以硝酸銨、瀝青、石蠟為原料.以硝酸銨、松香、石蠟為原料.利用膨化硝酸銨代替普通結(jié)晶硝酸銨或多孔粒狀硝酸銨制備的銨油炸藥稱(chēng)為膨化銨油炸藥。將W/O型乳膠基質(zhì)按一定的比例摻混到粒狀銨油炸藥中，形成的乳膠與銨油炸藥摻和物，稱(chēng)為重銨油炸藥（heavyANFO）。也稱(chēng)為乳膠粒狀炸藥。63647、其它工業(yè)炸藥

一、硝化甘油炸藥（nitroglycerineexplosive）硝化甘油炸藥是指硝化甘油被氧化劑和可燃劑等吸收后組成的炸藥，國(guó)外稱(chēng)代那買(mǎi)特（dynamite）。硝化甘油炸藥是由阿爾弗雷德·諾貝爾（AlfredB.Nobel）于1866年發(fā)明的。分為粉狀硝化甘油炸藥和膠質(zhì)硝化甘油炸藥（膠質(zhì)炸藥）兩個(gè)系列。65

二、煤礦許用炸藥（permissibleexplosive）

凡是允許在有瓦斯和可燃性煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用的炸藥稱(chēng)為煤礦許用炸藥。當(dāng)鐵路隧道通過(guò)煤系地層時(shí)，必須根據(jù)瓦斯等級(jí)使用相應(yīng)安全等級(jí)的煤礦許用炸藥。6667

煤礦許用炸藥的特點(diǎn)是對(duì)爆溫、爆熱、爆炸產(chǎn)生的火焰長(zhǎng)度及持續(xù)時(shí)間、爆炸產(chǎn)物中的有害氣體及灼熱固體顆粒等都有嚴(yán)格的限制。煤礦許用炸藥主要有以下幾種：68

1.添加惰性消焰劑的炸藥：常用的惰性消焰劑是氯化鈉（食鹽）和氯化銨，用來(lái)吸收熱量，降低爆溫，并抑制瓦斯的鏈鎖反應(yīng)。目前，我國(guó)使用的煤礦許用炸藥主要是添加食鹽的硝酸銨系列炸藥。

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2.被筒炸藥（sheathedexplosive）:以煤礦許用炸藥為藥芯，外面包有由消焰劑（氯化鈉、氯化鉀等）做成的被筒而制成的安全性等級(jí)比原來(lái)藥芯炸藥高的煤礦許用炸藥。70

3.當(dāng)量型炸藥（equivalenttosheathedexplosive）是指將被筒用的惰性鹽適量地混入硝化甘油炸藥中而制成的安全性等級(jí)與被筒炸藥相當(dāng)?shù)拿旱V許用炸藥。71

4.離子交換型炸藥（ion-exchangeexplosive）:指含有離子交換鹽對(duì)（氯化銨和硝酸銨；或氯化銨和硝酸鉀）和硝化甘油的煤礦許用炸藥。在爆炸反應(yīng)時(shí)，鹽對(duì)進(jìn)行離子交換反應(yīng)，生成起消焰作用的氯化鈉或氯化鉀微粒。

NH4Cl+NaNO3（KNO3）—→NaCl（KCl）

+NH4NO3+125.4（123.73）kJ/mol

72五、起爆材料一、雷管二、導(dǎo)爆索和繼爆管三、導(dǎo)爆管731、起爆器材的基本概念起爆：利用起爆器材和一定的工藝方法去引爆工業(yè)炸藥的過(guò)程。起爆的目的：采用一定的器材和方法，使炸藥按照工程需要的先后順序準(zhǔn)確而可靠地發(fā)生爆轟反應(yīng)，利用炸藥爆炸的能量為工程建設(shè)服務(wù)

。起爆器材：用于引爆炸藥的器材。起爆方法：起爆工藝與技術(shù)的總和稱(chēng)為起爆方法。起爆器材是起爆方法的基礎(chǔ)。74

工程中使用的起爆器材雷管導(dǎo)火索導(dǎo)爆索導(dǎo)爆管繼爆管起爆藥柱/起爆彈75瞬發(fā)電雷管（1）火雷管（2）電雷管秒延期電雷管毫秒延期電雷管抗雜散電流電雷管

雷管安全電雷管76抗雜散電流電雷管

無(wú)橋絲電雷管低阻率橋絲電雷管電磁雷管77787980811、電雷管的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)

（1）．瞬發(fā)電雷管

管殼：金屬或紙制圓筒；起爆藥：二硝基重氮酚；加強(qiáng)藥：黑索金；電點(diǎn)火裝置：直插式：橋絲直接插入二硝基重氮酚，腳線、密封塞，無(wú)加強(qiáng)帽；藥頭式：橋絲、腳線、密封塞、橋絲周?chē)坑幸鹚帲瞥蓤A珠狀的引火頭（氯酸鉀、木炭、二硝基重氮酚和骨膠），有加強(qiáng)帽。822.秒延期雷管定義：通電以后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，才爆炸的雷管，叫延期雷管，延期時(shí)間以秒為單位計(jì)量的，叫秒延期雷管。結(jié)構(gòu)：與瞬發(fā)雷管的不同之處在于引火頭與起爆藥之間有一段精致的導(dǎo)火索做延期藥，用導(dǎo)火索的長(zhǎng)度來(lái)控制延期秒量。引火頭周?chē)墓軞ど嫌信艢饪?，排除燃燒生成的氣體，避免壓力升高，影響燃燒速度。833.毫秒延期雷管定義：通電后經(jīng)過(guò)若干毫秒起爆的雷管。結(jié)構(gòu)：延期內(nèi)管，固定和保護(hù)延期藥，并作為容納延期藥燃燒時(shí)生成的氣體的空間，保證壓力不變。延期藥有兩種：①硅鐵、鉛丹、硫化銻、硅藻土；②過(guò)氧化鋇、硫化銻、硅藻土。延期秒量根據(jù)延期藥量控制。硅藻土能吸收氣體，減小壓力。

84六、電雷管起爆法一、起爆電源二、電爆網(wǎng)路的聯(lián)接方式三、爆破事故預(yù)防和處理85㈠發(fā)爆器《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下放炮都必須使用發(fā)爆器(礦用防爆型)。發(fā)爆器有發(fā)電機(jī)式和電容式兩類(lèi)，目前常用的，幾乎都是電容式的。電容式發(fā)爆器通常由以下幾部分組成：①直流電源。②交流器。③整流線路。④充電器。⑤充電電壓指示。⑥毫秒限時(shí)開(kāi)關(guān)及放電回路。⑦防爆外殼。一、起爆電源六、電雷管起爆法86㈡照明或動(dòng)力線路電源

220v或380v交流電源：這種電源的電流強(qiáng)度大，因此在電爆網(wǎng)路中的雷管數(shù)量多，網(wǎng)路連接復(fù)雜，需要總電流強(qiáng)度大時(shí)應(yīng)用較多?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，煤礦井下放炮不能用這種電源，只能用于無(wú)瓦斯的井筒工作面和露天放炮。

87㈠各種聯(lián)接方式

⑴串聯(lián)：⑵并聯(lián)：⑶串并聯(lián)電路：

二、電爆網(wǎng)路的聯(lián)接方式88㈡各種連接電路的電流計(jì)算通用公式：每個(gè)雷管的電流U—電源電壓，r—雷管電阻，R—母線電阻R1和電源電阻R2之和。串聯(lián)時(shí)，n為串聯(lián)雷管個(gè)數(shù)，m=1；并聯(lián)時(shí)，m為并聯(lián)雷管個(gè)數(shù)，n=1；串并聯(lián)時(shí)，n為每個(gè)串聯(lián)組中串聯(lián)雷管個(gè)數(shù)，m為并聯(lián)組數(shù)。891.瞎炮的預(yù)防與處理通電放炮后，雷管和藥卷都不爆炸或雷管爆炸而藥卷不爆炸的炮眼稱(chēng)為瞎炮，瞎炮不但影響爆破效果，而且給施工帶來(lái)潛在威脅，處理瞎炮不當(dāng)也會(huì)釀成事故。三、爆破事故預(yù)防和處理90產(chǎn)生瞎炮的原因根據(jù)大量瞎炮事故的調(diào)查分析，產(chǎn)生瞎炮的原因有以下幾個(gè)方面：（1）雷管方面雷管是起爆藥卷的爆炸能源，一般以串聯(lián)或串并聯(lián)形式連接在網(wǎng)路中，一發(fā)不爆就會(huì)導(dǎo)致一部分瞎炮。雷管質(zhì)量不合格或使用前未經(jīng)質(zhì)量性能檢測(cè)：同一電爆網(wǎng)路中雷管電阻值之差大于0.25Ω，或采用了不同品種、不同廠家、不同批生產(chǎn)的雷管。（2）起爆電源方面起爆電流太小或通電時(shí)間過(guò)短，雷管得不到足夠的點(diǎn)燃沖能；發(fā)爆器發(fā)生故障、或電池電壓不足、充電時(shí)間過(guò)短、未達(dá)到足夠的輸出沖能；交流電起爆時(shí)電壓不足、輸出功率不夠等。91（3）爆破網(wǎng)路方面爆破網(wǎng)路聯(lián)接雷管多、其總電阻太大，超過(guò)了起爆電源的起爆能力；爆破網(wǎng)路錯(cuò)接、漏接等導(dǎo)致起爆電流小于雷管的最小發(fā)火電流；雷管腳線或連接線的裸露接頭短路，裝藥時(shí)雷管腳線被搗斷或絕緣皮被搗壞造成的斷路或短路；導(dǎo)線接頭與外界導(dǎo)體或大地接觸；聯(lián)線不合要求，接頭扭結(jié)不實(shí)、接頭部位有銹斑或臟物導(dǎo)致網(wǎng)路電阻過(guò)大；放炮導(dǎo)線因折斷、絕緣不良造成的斷路或短路等原因。（4）引藥方面引藥中雷管位置不當(dāng)，雷管斜插或綁扎在藥卷上；裝藥時(shí)引藥中雷管脫離了原來(lái)位置。

92（5）炸藥方面炸藥保管不善，受潮變質(zhì)或超過(guò)有效期，使用前未經(jīng)過(guò)性能質(zhì)量檢驗(yàn)；裝藥時(shí)用力過(guò)猛、藥卷被搗實(shí)，密度過(guò)大使炸藥起爆感度和爆轟穩(wěn)定性降低；在潮濕有水的炮眼中使用非抗水炸藥，且未采用防水套等。（6）其它方面藥卷與炮孔壁之間存在間隙，當(dāng)裝藥過(guò)長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生間隙效應(yīng)；藥卷之間的巖（煤）粉阻隔；起爆順序或炮眼間距設(shè)計(jì)不合理，先爆孔把靠近炮孔中的裝藥壓死。932.早爆爆炸材料比預(yù)定起爆時(shí)間提前爆炸的現(xiàn)象，這種事故很可能造成人身傷亡。這種事故的發(fā)生大多由于下述原因：(1)．器材問(wèn)題炸藥雷管變質(zhì)，雷管外殼破損，裝藥時(shí)，起爆藥受到?jīng)_擊、摩擦，雷管腳線絕緣損壞，裝藥時(shí)誤觸帶電設(shè)備等都可能引起早爆。因此，質(zhì)量有問(wèn)題的器材應(yīng)該報(bào)廢，不應(yīng)湊合使用。(2)操作問(wèn)題如砸碰雷管，裝引藥時(shí)沖擊擠壓了雷管，加深炮窩子，瞎炮未及時(shí)處理或采用拉出雷管等危險(xiǎn)辦法進(jìn)行處理，放炮器管理不嚴(yán)，放炮信號(hào)不明確等都可能產(chǎn)生早爆造成事故。(3)雜散電流影響井下雜散電流多由設(shè)備漏電、電車(chē)線漏電等引起。化學(xué)電，硝銨類(lèi)炸藥溶解形成正負(fù)離子，在大地正負(fù)極的作用下向兩極移動(dòng)，形成電流。9495七、破巖原理與爆破技術(shù)一、在爆破作用下的巖石破碎機(jī)理二、裝藥方式三、瓦斯礦井的安全爆破四、微差爆破五、光面爆破96㈠自由面和最小抵抗線如果將一個(gè)球形或立方體形炸藥包(爆破上稱(chēng)之為集中藥包)埋入巖石中，巖石與空氣接觸的表面稱(chēng)為自由面。藥包中心到自由面的垂直距離W稱(chēng)為最小抵抗線。一、在爆破作用下的巖石破碎機(jī)理97㈡爆破作用下的巖石破碎幾種情況⑴當(dāng)W1很大時(shí)，自由面對(duì)爆破不產(chǎn)生影響，由藥包中心向外依次形成粉碎區(qū)、裂隙區(qū)、震動(dòng)區(qū)，爆破的破壞范圍較小。粉碎區(qū)范圍：2~3倍裝藥半徑；98⑵當(dāng)W2逐漸減小，應(yīng)力波在自由面處反射形成拉伸波，產(chǎn)生了由自由面向藥包一層層剝落的拉伸破壞（拉斷區(qū)）剝落的拉伸破壞（片落區(qū)）;⑶當(dāng)W3再小一些，拉斷區(qū)和裂隙區(qū)連接起來(lái)，通過(guò)爆生氣體的做功，形成爆破漏斗。99

衡量爆破作用的效果：爆破作用指數(shù)

r—爆破漏斗半徑；W—最小抵抗線。

n<0.75時(shí)，爆破漏斗不能形成。

n=0.75時(shí)，巖石只形成松動(dòng)而不形成拋擲，叫做松動(dòng)漏斗（a）；0.75<n<1時(shí)，形成減弱拋擲漏斗（b）；

當(dāng)n=1時(shí)，形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲漏斗（c）；1<n<3時(shí)，形成加強(qiáng)拋擲漏斗（d）；井巷掘進(jìn)的爆破作用一般選用0.8~1.0之間，掏槽眼可稍大于1.100㈢自由面數(shù)對(duì)爆破效果的影響如果自由面不止一個(gè)，則應(yīng)力波在各個(gè)方向都能形成反射，也都能形成由自由面向藥包中心的拉斷破壞區(qū)。因此增加自由面就可使炸落單位體積巖石的炸藥消耗量降低，而且?guī)r石的塊度比較小而均勻。有些資料認(rèn)為，兩個(gè)自由面的炸藥消耗量只是一個(gè)自由面的60％，三個(gè)自由面可以降低到40％，實(shí)際上由于其它因素影響，只接近這個(gè)數(shù)字。因此，在爆破工程實(shí)踐中，使幾個(gè)炮眼首先爆破，為后繼炮眼的爆破創(chuàng)造附加的自由面，這種方法稱(chēng)之為掏槽。1011．掏槽眼與輔助眼的裝藥結(jié)構(gòu)⑴正向連續(xù)裝藥(a)⑵反向連續(xù)裝藥(b)二、裝藥方式1022．周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)單段空氣柱式裝藥（a）

空氣間隔分段裝藥

（b）不耦合裝藥103

㈠炸藥爆炸可能引爆瓦斯煤塵的因素有三：空氣沖擊波，熾熱的固體微粒和爆炸生成的高溫氣體。㈡瓦斯礦井安全爆破減少或避免煤塵的集聚。有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施掘進(jìn)工作面不得有阻塞斷面1/3以上的物體，以免造成沖擊波的反射；不能使用秒延期雷管，以防止先爆炮眼對(duì)瓦斯預(yù)熱；煤礦炸藥必須爆轟穩(wěn)定可靠，含鋁鎂等金屬粉末的炸藥因增溫作用大，絕對(duì)不能使用。不得在裝藥時(shí)任意加入金屬絲或金屬片；三、瓦斯礦井的安全爆破104炮眼必須進(jìn)行良好的充填后才準(zhǔn)放炮。煤礦炸藥的氧平衡特別重要，變質(zhì)炸藥，起爆能不足的雷管都會(huì)因爆炸作用不完全而產(chǎn)生不良?xì)怏w產(chǎn)物，所以禁止使用。105四、微差爆破

利用毫秒雷管或其他設(shè)備控制放炮的順序，使每段之間只有幾十毫秒的間隔，叫做毫秒爆破或