爆破工程課件

爆破工程2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論2緒論

四大發(fā)明之一的火藥，對人類社會生產(chǎn)力的發(fā)展起了重要的作用。作為炸藥的應(yīng)用與推廣的爆破技術(shù)歷史悠久，有學(xué)者把這一漫長的發(fā)展史劃為三個不同的時期：一、爆破工程發(fā)展簡史黑火藥時期奠基時期現(xiàn)代化時期2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論31．黑火藥時期

（公元7世紀(jì)-18世紀(jì)）

（1）火藥概念的演變

幾千年前，燧人氏鉆木取火開始了人類對火的利用，繼而進入煤和石油燃燒的利用。當(dāng)今已進入原子能的時代，從某種意義上講，人類是從火中繁榮起來的。在利用火的技術(shù)中，火炸藥的利用獨樹一幟。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論4古代藥物雖多是天然品，但能爆發(fā)著火的藥都不是天然產(chǎn)物，而是中國煉丹家發(fā)明的。公元前475-86年，周末漢初盛行神仙之說，《戰(zhàn)國策》中已有方士向荊王獻“不死之藥”的記載。西漢武帝（公元前140-86年）找人煉丹以求長生不老。煉丹家利用各種金、石藥物煉藥時，硝、硫、炭為常備物，當(dāng)此三種成分相遇受熱或激發(fā)即會爆炸著火（煉出白如冰的三氧化二砷）。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論5一直到1956年，我國由于受蘇聯(lián)文字翻譯的影響，把爆發(fā)物中以爆燃為主要反應(yīng)形式的才稱為火藥，而把以爆轟為主要反應(yīng)形式的稱為炸藥，同時也把一切爆發(fā)物都稱為炸藥。由于煉丹而形成的火藥爆發(fā)燃燒丹房的事故多了，后慢慢轉(zhuǎn)為重視火藥的爆發(fā)性質(zhì)而作兵家火攻之用，也因此將一切爆發(fā)著火的物質(zhì)都以藥字命名，統(tǒng)稱為火藥。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論6

公元660年孫思邈（藥學(xué)家）《丹經(jīng)》中”伏硫磺法”，就記載了硝石與硫磺的化學(xué)反應(yīng)；公元803年,清庶子《鉛汞甲辰至寶集成》中記載了硫二兩、硝二兩、馬兜鈴三錢半配合而成的礬伏火法： 即民間所謂的“一硫二硝三木炭”的說法。4KNO3+2S+6C=2K2S+2N2+6CO2（2）黑火藥的發(fā)展史2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論717世紀(jì)歐洲產(chǎn)業(yè)革命后，爆破技術(shù)的應(yīng)用有了發(fā)展，黑火藥始用于開采礦石。1799年雷汞的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用標(biāo)志著黑火藥時代的結(jié)束。直到18世紀(jì)末，黑火藥還是唯一的炸藥品種，統(tǒng)治了一千多年.10世紀(jì)后，宋朝就有“飛火”即“火炮”、“火箭”等用于兵事的記載。大約11~13世紀(jì)，黑火藥經(jīng)由阿拉伯傳入歐洲。1242年國外才有第一次專門記載。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論819世紀(jì)基礎(chǔ)化學(xué)的發(fā)展促進了炸藥化學(xué)的研究，一些工業(yè)炸藥相繼問世。值得紀(jì)念的是：1867~1875年偉大的化學(xué)家諾貝爾發(fā)明了：硝化甘油炸藥、硝化棉炸藥和雷管，推動了爆破技術(shù)向生產(chǎn)建設(shè)的廣闊領(lǐng)域發(fā)展。20世紀(jì)初，人類經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)。炸藥的研究和生產(chǎn)達(dá)到了空前時期，從另一個角度講也推動了炸藥和爆破技術(shù)的發(fā)展。這一時期的主要標(biāo)志為雷管、導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索的廣泛應(yīng)用。1871年鮑氏公式：Q=kf(n)w3的建立使藥量計算進入了半理論半經(jīng)驗的計算階段。2．奠基時期

（1800~1949年）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論940年代后，由于廣泛運用各學(xué)科領(lǐng)域的新成就，現(xiàn)代化的精密儀器，更由于采礦、航天、軍工、水電建筑以及醫(yī)療、救災(zāi)對爆破技術(shù)的應(yīng)用的特殊要求，使爆破技術(shù)出現(xiàn)了日新月異的局面，這可以從以下幾方面說明：3．現(xiàn)代化時期

（1950年~今）其主要標(biāo)志為：微差爆破技術(shù)、導(dǎo)爆管起爆、乳化油炸藥、靜態(tài)爆破、控制爆破等技術(shù)的發(fā)展與成熟。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論10（1）工業(yè)炸藥品種，據(jù)世界不完全統(tǒng)計目前有幾百種。（2）起爆技術(shù)有火、電、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、大力神、無線電、起爆法，起爆時間可精確到毫秒ms。（3）爆破規(guī)模：一次爆破量從幾公斤到幾噸，甚至上萬 噸。我國56年在白銀廠、71年5月獅子山鐵礦成功 進行了萬噸級炸藥一次爆破；羅馬尼亞在離人體只有 40cm處炸開水泥塊救人。日本采用“微小爆破療法” 治療膀胱結(jié)石，將炸藥制成直徑1mm、長5-10mm 纖細(xì)藥棒置于于患者體內(nèi)，通過引爆使結(jié)石破碎。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論11（4）爆破技術(shù)

定向拋擲爆破：通過爆破手段使爆破體拋擲到指定地點。南水電站定向爆破筑壩、藥量1394噸，上壩方量105萬方，堆積壩高62.3m，設(shè)計高65m，準(zhǔn)確度達(dá)96%。

其他如：微差爆破、擠壓爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破、 水壓爆破以及城市拆除爆破。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論12二．爆破技術(shù)在建設(shè)中的應(yīng)用采掘工程：爆破費占礦山總費用20～25%。煉1噸鐵需3～5噸礦石，為采礦要挖掘十幾噸巖石，加上熔劑需17～20噸礦石，有色金屬約150噸以上。交通運輸：鐵路隧道、三峽解放來爆礁石百萬立方米；黃埔港爆破水下礁石50萬立方米，提高了水下爆破技術(shù)。水電工程：葛洲壩爆破隊伍500余人，施工中每天爆上萬立方米石方。水利工程常用定向爆破筑壩。建筑工程：石材開采?；娱_挖：武漢彩色旅游電視塔高221米、重15000噸、基坑?32米、深10米，離2頻道電視塔最近8米，采用了控爆開挖。城市改建、拆除爆破：地震、沖擊波、飛石、毒氣、噪音＜105分貝。其他：爆炸焊接、高壓線導(dǎo)爆索焊接、沉船打撈切割、合成晶體、核爆炸、用石墨合成金剛石。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論13三．爆破事業(yè)發(fā)展的前景

爆破技術(shù)的應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，爆破技術(shù)越來越占有更廣闊的領(lǐng)域，除在礦山、水利鐵路交通等部門繼續(xù)發(fā)展外，在農(nóng)田建設(shè)、搶險救災(zāi)等方面也將發(fā)揮重要作用?？刂票坪捅萍庸ぜ夹g(shù)的發(fā)展，使機械工業(yè)出現(xiàn)了奇跡般的成就，一些過去難以作到的大型機械特殊部件成型，不同種類金屬合金的粘合、焊接等工作能在爆破的瞬間完成。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論14四、鉆孔設(shè)備和鉆孔技術(shù)

一般爆破都需要打孔，尤其是在礦山開采方面，新型的鉆孔機械和鉆孔方法是發(fā)展和應(yīng)用爆破技術(shù)的前提，例如：光面、預(yù)裂等爆破新技術(shù)，就需要多鉆孔，要推廣其應(yīng)用，急待解決的問題就是鉆孔。目前出現(xiàn)了許多新型的鉆孔機械和方法，如熱力鉆孔，高頻液壓鉆孔以及潛孔鉆機鉆孔、牙輪鉆機鉆孔等鑿巖機械，將來隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光鉆孔也有可能成為現(xiàn)實。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論15五、爆破器材

特別是炸藥新品種的出現(xiàn)，作為工程爆破能源來看，有力地推動了爆破技術(shù)的應(yīng)用范圍和使用的規(guī)模，并使一向認(rèn)為技術(shù)復(fù)雜、危險性大的爆破作業(yè)，有可能變的簡單、安全，便于掌握應(yīng)用。例如70年代在瑞典首先制造的塑料導(dǎo)爆管、NONEL管，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的導(dǎo)爆索，又可作為非危險器材運輸和儲存。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論16本課程的內(nèi)容、特點與要求三大基本內(nèi)容

①

炸藥

炸藥組成、起爆、爆轟理論

②爆破巖石的破碎機理

地質(zhì)、巖石力學(xué)、彈塑性理應(yīng)力波、斷裂力學(xué)

③

爆破技術(shù)

方案設(shè)計、操作、施工特點

①安全性

是搞爆破工作的重要前提

②專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技術(shù)的綜合性2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論17

要求由于爆破問題所涉及的許多現(xiàn)象包含著復(fù)雜的高壓、高溫、高速過程，尚有許多問題仍停留在假說和經(jīng)驗計算階段，不象高等數(shù)學(xué)那樣嚴(yán)密，因此，對于剛剛轉(zhuǎn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)的同學(xué)們，要能夠理解接受。

①習(xí)慣預(yù)習(xí)

----應(yīng)付跳躍

②認(rèn)真聽課作筆記

----是考試課，不指重點， 不輔導(dǎo)，以講的為準(zhǔn)。

③獨立完成作業(yè)

④

多提建議提出如下要求：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論18主要內(nèi)容第一章炸藥爆炸基本理論1.1基本概念

1.2炸藥化學(xué)反應(yīng)基本形式1.3炸藥氧平衡與反應(yīng)產(chǎn)物1.4炸藥熱化學(xué)參數(shù)1.5炸藥感度1.6炸藥起爆1.7炸藥爆轟理論1.8炸藥爆炸性能：本章思考題2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論19第一節(jié)基本概念物理爆炸（不發(fā)生化學(xué)變化

）

核爆炸（核裂變或核聚變

）

化學(xué)爆炸（有新的物質(zhì)生成

）

（explosive）：

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)（explosiveeffect）的化合物或混合物。

爆炸的分類：炸藥2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論20

化學(xué)爆炸三要素1反應(yīng)的放熱性

炸藥爆炸必須的能源3反應(yīng)中生成大量氣體產(chǎn)物

炸藥爆炸對外做功的媒介2反應(yīng)過程的高速度爆炸反應(yīng)區(qū)別一般化學(xué)反應(yīng)的重要標(biāo)志2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論21鋁熱劑反應(yīng)

2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe+828kJ

盡管反應(yīng)非常迅速，且放出很多的熱量，反應(yīng)放出的熱量足以把反應(yīng)產(chǎn)物加熱到3000K，但終究由于沒有氣體產(chǎn)物生成，沒有把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的媒介，無法對外做功，所以不具有爆炸性?！铩?023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論22第二節(jié)炸藥化學(xué)反應(yīng)基本形式

爆炸速度增長到穩(wěn)定爆速（stationarydetonationvelocity）的最大值，以每秒數(shù)千米的最大穩(wěn)定速度進行的反應(yīng)過程。

反映炸藥的化學(xué)安定性A緩慢分解

炸藥以每秒數(shù)百米至數(shù)千米的高速進行爆炸反應(yīng)C爆炸與爆轟

對爆破材料的安全生產(chǎn),加工,運輸保管以及過期變質(zhì)炸藥的銷毀都很有必要B燃燒與爆燃爆轟2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論23第三節(jié)炸藥氧平衡與反應(yīng)產(chǎn)物

炸藥內(nèi)含氧量與所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之間的差值稱為氧平衡。

氧平衡用每克炸藥中剩余或不足氧量的克數(shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)來表示。炸藥的氧平衡（Oxygenbalance）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論24氧平衡的計算令炸藥的通式：

CaHbNcOd則氧平衡的計算式：式中

炸藥的氧平衡；炸藥的摩爾質(zhì)量（g/mol）；氧的摩爾質(zhì)量（g/mol）162023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論25混合炸藥氧平衡的計算計算公式：或者式中

、分別為第i組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氧平衡值

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論26氧平衡的三種類型正氧平衡零氧平衡負(fù)氧平衡Qb>0Qb=0Qb<02023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論27混合炸藥配方計算含兩種成分的混合炸藥配比：設(shè)x、y分別為炸藥中氧化劑和可燃劑的配比，Qx、Qy、Qb分別為這兩種成分和混合后氧平衡值，則有：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論28

例：

用硝酸銨、TNT和木粉配制零氧平衡的巖石炸藥，試求出其取值范圍并選定一組配方。

解：設(shè)1單位質(zhì)量炸藥中含硝酸銨為x，TNT為y，木粉為z。已知各組中的氧平衡（查表）：硝酸銨20%，TNT-74%，木粉-138%，按零氧平衡配制時應(yīng)有：三種成分的取值范圍為:硝酸銨,TNT

木粉可取TNT含量y=10%，代入上方程組解得：

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論29爆轟產(chǎn)物與有毒氣體

（1）爆轟產(chǎn)物

：炸藥爆轟時，化學(xué)反應(yīng)區(qū)反應(yīng)終了瞬間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。它是計算爆轟反應(yīng)熱效應(yīng)的依據(jù)。

（2）爆炸產(chǎn)物

：

爆轟產(chǎn)物的進一步膨脹，或同外界空氣、巖石等其他物質(zhì)相互作用，發(fā)生新的反應(yīng)、生成的新的產(chǎn)物。（3）有毒氣體：

CO、

H2S、SO2和氮氧化物

在計算有毒氣體總量時，應(yīng)將其他氣體折算成CO含量；其中氮氧化物的毒性系數(shù)為6.5，SO2、H2S的毒性系數(shù)為2.5。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論30影響有毒氣體生成量的主要因素

A炸藥的氧平衡

B化學(xué)反應(yīng)的完全程度C炸藥外殼為涂蠟紙殼

D爆破巖石內(nèi)含硫

生成H2S、SO2等有毒氣體

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論31第四節(jié)炸藥熱化學(xué)參數(shù)

爆炸壓力爆溫爆熱爆容

1kg炸藥爆炸生成氣體產(chǎn)物換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積稱為爆容（specificvolume）(單位:L/kg)。爆容越大，炸藥做功能力越強。

單位質(zhì)量炸藥爆炸時所釋放的熱量稱為爆熱

（explosionheat）(單位:J/kg

或kJ/kg)。爆炸瞬間固體炸藥變成氣體產(chǎn)物，這些產(chǎn)物來不及膨脹，爆炸已經(jīng)結(jié)束，因而可以認(rèn)為爆炸過程是定容過程。(explosiontemperature)指炸藥爆炸時放出的能量將爆炸產(chǎn)物加熱到的最高溫度。（explosionpressure）指當(dāng)爆炸結(jié)束，爆炸產(chǎn)物在炸藥初始體積內(nèi)達(dá)到熱平衡后的流體靜壓值。也有人將其定義為炮孔中裝藥爆炸完了瞬間炮孔壁上的壓力，故又稱為炮孔壓力。

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論32第五節(jié)炸藥感度

感度（sensitivity）指在外界能量的作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。

起爆感度感度

炸藥對不同形式的外界能量作用所表現(xiàn)的感度是不一樣的。故不能簡單地以炸藥對某種起爆能的感度等效地衡量它對另一種起爆能的感度。沖擊波感度熱感度靜電感度火焰感度摩擦感度撞擊感度其他感度（sensitivitytoinitiation）(sensitivitytoshockwave）（electrostatic

sensitivity）（sensitivitytoflame）（sensitivitytofriction）（sensitivitytoimpact）（sensitivitytoheat）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論33熱感度和機械感度熱感度（sensitivitytoheat）是指在熱的作用下,炸藥發(fā)生爆炸的難易程度。

熱感度通常用爆發(fā)點（ignitionpoint）來表示.

熱作用的方式主要有兩種：均勻加熱、火焰點火。

機械感度（1）撞擊感度（2）摩擦感度（sensitivitytoimpact）在機械撞擊的作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度稱為炸藥的撞擊感度。（sensitivitytofriction）在機械摩擦的作用下，炸藥發(fā)生爆炸的難易程度稱為炸藥的摩擦感度。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論34炸藥的起爆感度起爆感度（sensitivitytoinitiation）

炸藥的起爆感度是指在其他炸藥（起爆藥、起爆具等）的爆炸作用下，猛炸藥發(fā)生爆轟的難易程度。

凡能用1發(fā)8號工業(yè)雷管可靠起爆的炸藥稱其具有雷管感度；

凡不能用1發(fā)8號工業(yè)雷管可靠起爆的炸藥稱其不具有雷管感度。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論35炸藥的殉爆殉爆（sympatheticdetonation）

殉爆是指炸藥（主發(fā)藥包）發(fā)生爆炸時引起與它不相接觸的鄰近炸藥（被發(fā)藥包）爆炸的現(xiàn)象殉爆距離是指主發(fā)藥包爆炸時一定引爆被發(fā)藥包的兩藥包間的最大距離

。殉爆距離（transmissiondistance）炸藥的殉爆能力用殉爆距離表示，單位一般為cm

確定炸藥生產(chǎn)房間的安全距離（safetydistance），為廠房設(shè)計提供基本數(shù)據(jù)；改進工業(yè)炸藥的性質(zhì)，提高在工程爆破時起爆或傳爆的可靠性。在采用炮孔法進行爆破工作時，為保證相鄰藥卷完全殉爆，對藥卷之間的殉爆距離有一定要求。裝藥時，應(yīng)盡可能使相鄰藥卷緊密接觸，防止巖粉或碎石等惰性物質(zhì)將藥卷隔開。因有惰性介質(zhì)時，殉爆距離將明顯減小。研究殉爆的目的：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論36影響殉爆距離的因素

ABC裝藥密度

藥包外殼和連接方式藥量和藥徑

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論37影響炸藥感度因素

影響炸藥感度的因素

1炸藥溫度的影響2炸藥物理狀態(tài)與晶體形態(tài)的影響

3炸藥顆粒度的影響5附加物的影響4裝藥密度的影響2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論38第六節(jié)炸藥起爆炸藥爆炸的能柵圖2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論39熱點起爆理論

熱點學(xué)說認(rèn)為：炸藥在受到機械作用時，絕大部分的機械能量首先轉(zhuǎn)化為熱能。由于機械作用不可能是均勻的，因此，熱能不是作用在整個炸藥上，而只是集中在炸藥的局部范圍內(nèi)，并形成熱點。在熱點處的炸藥首先發(fā)生熱分解，同時放出熱量，放出的熱量又促使炸藥的分解速度迅速增加。如果炸藥中形成熱點的數(shù)目足夠多，且尺寸又足夠大，熱點的溫度升高到爆發(fā)點后，炸藥便在這些點被激發(fā)并發(fā)生爆炸，最后引起部分炸藥乃至整個炸藥的爆炸。熱點起爆理論又稱熱點學(xué)說

熱點形成的原因:（

1）炸藥內(nèi)部的空氣間隙或者微小氣泡等在機械作用下受到了絕熱壓縮；（

2）受磨擦作用后，在炸藥的顆粒之間、炸藥與雜質(zhì)之間以及炸藥與容器內(nèi)壁之間出現(xiàn)的局部加熱；（3）炸藥由于黏滯性流動而產(chǎn)生的熱點。熱點起爆理論2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論40第七節(jié)炸藥爆轟理論

波擾動在介質(zhì)中的傳播稱為波。物質(zhì)在外界的作用下狀態(tài)參數(shù)會發(fā)生一定的變化，物質(zhì)局部狀態(tài)的變化稱為擾動

稀疏波壓縮波受擾動后波陣面上介質(zhì)的壓力、密度均增大的波稱為壓縮波。受擾動后波陣面上介質(zhì)的壓力、密度均減小的波稱為稀疏波或膨脹波。（pressurewave）（expansionwave）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論41沖擊波的形成沖擊波（shockwave）

沖擊波是一種在介質(zhì)中以超聲速傳播的并具有壓力突然躍升然后慢慢下降特征的一種高強度壓縮波。

沖擊波形成原理示意圖

R—活塞與氣體的界面A—各個瞬時的波陣面；P—管中空氣壓力2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論42沖擊波基本方程

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論43沖擊波特征1）沖擊波的波速對未擾動介質(zhì)而言是超音速的。2）沖擊波的波速對波后介質(zhì)而言是亞音速的。3）沖擊波的波速與波的強度有關(guān)。由于稀疏波的侵蝕和不可逆的能量損耗，其強度和對應(yīng)的波速將隨傳播距離增加而衰減。傳播一定距離后，沖擊波就會蛻變?yōu)閴嚎s波，最終衰減為音波。4）沖擊波波陣面上的介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)（速度、壓力、密度、溫度）的變化是突躍的，波陣面可以看做是介質(zhì)中狀態(tài)參數(shù)不連續(xù)的間斷面。沖擊波后面通常跟有稀疏波。5）沖擊波通過時，靜止介質(zhì)將獲得流速，其方向與波傳播方向相同，但流速值小于波速。6）沖擊波對介質(zhì)的壓縮不同于等熵壓縮。沖擊波形成時，介質(zhì)的熵將增加。7）沖擊波以脈沖形式傳播，不具有周期性。8）當(dāng)很強的入射沖擊波在剛性障礙物表面發(fā)生反射時,其反射沖擊波波陣面上的壓力是入射沖擊波波陣面上壓力的8倍,由于反射沖擊波對目標(biāo)的破壞性更大，因此在進行火工品車間.倉庫等有關(guān)設(shè)計時應(yīng)盡量避免可能造成的沖擊波反射。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論44炸藥爆轟波爆轟波（detonationwave）在炸藥中傳播的伴隨有快速化學(xué)反應(yīng)區(qū)的沖擊波稱為爆轟波。

爆轟波沿炸藥裝藥傳播的速度稱為爆速。（detonationvelocity）爆速爆轟波特征：①

爆轟波只存在于炸藥的爆轟過程中。爆轟波的傳播隨著炸藥爆轟結(jié)束而中止。②

爆轟波總帶著一個化學(xué)反應(yīng)區(qū)，它是爆轟波得以穩(wěn)定傳播的基本保證。習(xí)慣上把

0-2區(qū)間稱為爆轟波波陣面的寬度，其數(shù)值約0.1~1.0cm，視炸藥的種類而異。③

爆轟波具有穩(wěn)定性，即波陣面上的參數(shù)及其寬度不隨時間而變化,直至爆轟終了.2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論45爆轟波的結(jié)構(gòu)波陣面2-2面為爆轟化學(xué)反應(yīng)區(qū)的末端面，稱為爆轟波波陣面。

常把滿足一定假設(shè)條件的理想爆轟波波陣面簡稱為C—J面

（Chapaman－Jouguetplane）C—J面爆轟波結(jié)構(gòu)示意圖

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論46爆轟波的參數(shù)C—J面上爆轟產(chǎn)物的移動速度

爆轟壓力

C—J面上爆轟產(chǎn)物的比容

C—J面上爆轟產(chǎn)物的密度

C—J面上稀疏波相對于爆轟產(chǎn)物的速度

爆速

爆轟溫度

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論47凝聚炸藥爆轟反應(yīng)機理ABC均勻灼燒機理

混合反應(yīng)機理

不均勻灼燒機理

均勻灼燒機理又稱整體反應(yīng)機理

化學(xué)反應(yīng)在整個爆轟波波陣面上同時進行?；旌戏磻?yīng)機理又稱二次式多次反應(yīng)機理

化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)區(qū)分步進行。整個壓縮層炸藥的溫度不是均勻地升高并發(fā)生灼燒，形成“起爆中心”或“熱點”并先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后再傳到整個炸藥層。（三種途徑）①炸藥中含有的微小氣泡（氣體或蒸氣）在受到?jīng)_擊波壓縮作用時的絕熱壓縮；②由于沖擊波經(jīng)過時炸藥的質(zhì)點間或薄層間的運動速度不同而發(fā)生摩擦或變形；③爆炸氣體產(chǎn)物滲透到炸藥顆粒間的空隙中而使炸藥顆粒表面加熱.2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論48理想爆轟與穩(wěn)定爆轟（limitingdiameter）區(qū)分:藥包極限直徑

藥包臨界直徑（criticaldiameter）理想爆轟非理想爆轟當(dāng)任意加大藥包直徑和長度而爆轟波傳播速度仍保持穩(wěn)定的最大值時，稱為理想爆轟。爆轟波以低于最大爆速的定常速度傳播時，則稱為非理想爆轟。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論49爆轟波壓力及爆速的特性

混合炸藥爆轟波壓力隨時間的變化t1—第一次反應(yīng)時間；t2—第二次反應(yīng)時間；t0—炸藥被壓縮時間炸藥爆速隨藥包直徑變化2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論50側(cè)向擴散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的影響

側(cè)向擴散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的影響1—爆轟產(chǎn)物區(qū)；2—側(cè)向擴散影響區(qū)；3—有效反應(yīng)區(qū)；4—未反應(yīng)區(qū)（炸藥）

5—擴散物前鋒位置；6—稀疏波（膨脹波）陣面；l—反應(yīng)區(qū)寬度；a-a—沖擊波陣面2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論51不同藥包直徑側(cè)向擴散

對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)影響

不同藥包直徑側(cè)向擴散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)影響示意圖l—反應(yīng)區(qū)寬度l‘

—有效反應(yīng)區(qū)寬度（a）不穩(wěn)定傳爆

（b）非理想爆轟穩(wěn)定傳爆（c）理想炸轟2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論52第八節(jié)炸藥爆炸性能爆速（detonationvelocity）爆轟波沿炸藥裝藥傳播的速度稱為爆速

裝藥直徑藥包外殼裝藥密度炸藥粒度（影響因素）起爆沖能2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論53影響爆速的因素（1）炸藥爆速隨藥包直徑變化1—梯恩梯（）；2—梯恩梯/硝酸銨（50/50）（）；

3—梯恩梯（

）；4—梯恩梯-硝酸銨（）；

5—硝酸銨-硝化甘油（）；6—硝酸銨（）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論54影響爆速的因素（2）

粒狀銨油炸藥爆速隨藥包直徑變化

梯恩梯的裝藥密度對爆速的影響2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論55影響爆速的因素（3）混合炸藥裝藥密度對爆速的影響1—藥包直徑20mm；2—藥包直徑40mm2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論56溝槽效應(yīng)及其影響因素溝槽效應(yīng)（pipeeffect）

溝槽效應(yīng)，也稱管道效應(yīng)、間隙效應(yīng)，就是當(dāng)藥卷與炮孔壁間存在有月牙形空間時，爆炸藥柱所出現(xiàn)的自抑制——能量逐漸衰減直至拒（熄）爆的現(xiàn)象。

（影響因素）炸藥配方A物理結(jié)構(gòu)B包裝條件C加工工藝D2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論57減少或消除溝槽效應(yīng)的措施DCBA調(diào)整炸藥配方和加工工藝堵塞等離子體的傳播增大藥卷直徑化學(xué)技術(shù)EF沿藥包全長放置導(dǎo)爆索起爆采用散裝技術(shù)，使炸藥全部充填炮孔不留間隙2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論58炸藥爆速的測定測定方法導(dǎo)爆索法

電測法高速攝影法①示波器記時法②數(shù)字式爆速儀測爆速法

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論59導(dǎo)爆索法測爆速

導(dǎo)爆索法測爆速1—雷管；2—藥包；3—導(dǎo)爆索；4—鉛板2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論60示波器測定爆速示波器測定爆速（a）測定裝置；（b）熒光屏上波形1，2—探針；3—藥包；4—脈沖信號發(fā)生器電路；5—示波器；6—雷管；7—脈沖信號；8—時標(biāo)2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論61炸藥的威力炸藥爆炸作功示意圖2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論62炸藥威力的測定方法（1）

鉛鑄擴孔法鉛鑄擴孔法

彈道臼炮法

爆破漏斗法2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論63炸藥威力的測定方法（2）

彈道臼炮法1——臼炮體2——標(biāo)準(zhǔn)室3——活塞式炮彈體鉛鑄擴孔法

彈道臼炮法

爆破漏斗法2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論64炸藥威力的測定方法（3）

鉛鑄擴孔法

彈道臼炮法

爆破漏斗法爆破漏斗法2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論65炸藥的猛度及測定炸藥猛度（brisance）

炸藥的猛度是指爆炸瞬間爆轟波和爆轟產(chǎn)物對鄰近的局部固體介質(zhì)的沖擊、撞碰、擊穿和破碎能力。它表征了炸藥的動作用。

1——導(dǎo)火索；2——雷管；3——炸藥；4——鋼片；5——鉛柱；6——鋼板；7——細(xì)繩；8——爆炸后的鉛柱炸藥猛度的測定方法2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論66聚能效應(yīng)－現(xiàn)象聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用水面聚能流的形成2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論67聚能效應(yīng)－裝藥聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用裝藥前端有空穴時聚能流的形成

襯有金屬藥形罩的聚能裝藥及金屬射流的形式1—藥形罩（能聚罩）2—爆轟波陣面3—杵體4—射流2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論68聚能效應(yīng)－應(yīng)用聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用不同裝藥結(jié)構(gòu)的鋼板穿孔能力（a）平底藥柱

（b）帶有聚能穴的藥柱（c）帶有藥形罩的聚能藥柱（d）聚能藥柱與鋼板間有炸高距離

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論69本章思考題1、名詞解釋：緩慢分解、氧平衡、爆轟產(chǎn)物、爆炸產(chǎn)物、爆轟壓力、爆炸壓力、炸藥感度、殉爆距離、爆速、爆轟波、爆力、猛度、聚能效應(yīng)、管道效應(yīng)、臨界直徑、極限直徑、理想爆轟、穩(wěn)定爆轟。2、什么是化學(xué)爆炸的三要素？3、試述從緩慢分解到爆轟的轉(zhuǎn)化過程。4、試述氧平衡的分類、意義和在爆破工程中的應(yīng)用。5、試述殉爆距離的測定方法、影響因素及研究意義。6、簡述炸藥感度的影響因素。7、試述機械作用下熱點形成機理。8、請描述爆轟波傳播過程和爆轟波結(jié)構(gòu)。9、簡述影響爆速的因素。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論70主要內(nèi)容第二章

工業(yè)炸藥

2.1基本概念

2.2單質(zhì)起爆藥與猛炸藥2.3硝銨類炸藥2.4煤礦許用炸藥（略）2.5其他工業(yè)炸藥（略）2.6

爆破器材銷毀方法簡介（略）：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論71第一節(jié)基本概念

煙火劑發(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炸藥硝化甘油類炸藥硝銨類炸藥按主要化學(xué)成分分類

按炸藥作用分類

按炸藥組成分類按工業(yè)炸藥使用條件分類

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的礦山炸藥的分類2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論72工程爆破對工業(yè)炸藥的基本要求

DCBA爆炸性能好，具有足夠的爆炸威力,以滿足不同礦巖的爆破需要.有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定貯存期。在規(guī)定的貯存期間內(nèi),不應(yīng)變質(zhì)失效.原料來源廣泛，價格便宜.

加工工藝簡單,操作安全.EF其組分配比應(yīng)達(dá)到零氧平衡或接近于零氧平衡，以保證爆炸后有毒氣體生成量少，同時炸藥中應(yīng)不含或少含有毒成分.具有較低的機械感度和適度的起爆感度，既能保證生產(chǎn)、貯存、運輸和使用過程中的安全，又能保證使用操作中方便順利的起爆.2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論73第二節(jié)單質(zhì)起爆藥與猛炸藥CAB雷汞疊氮化鉛

二硝基重氮酚

單質(zhì)起爆藥分子式結(jié)構(gòu)式可表示為或

簡稱氮化鉛分子式結(jié)構(gòu)式可表示為氮化鉛的熱感度較低，但起爆威力較大。

簡稱DDNP分子式

DDNP純品為黃色針狀結(jié)晶,火焰感度高于糊精氮化鉛而與雷汞相近。起爆力為雷汞的兩倍，是目前用量最大的單質(zhì)起爆藥之一.2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論74

單質(zhì)猛炸藥『1』A梯恩梯簡稱TNT

，即：三硝基甲苯純梯恩梯的熔點80.65℃。

梯恩梯難溶于水，易溶于甲苯，熱安定性很高，

梯恩梯能被火焰點燃，在密閉或堆量很大的情況下燃燒，可以轉(zhuǎn)化為爆炸。

梯恩梯的機械感度較低，但如混入細(xì)砂類硬質(zhì)摻合物時則容易引爆。

梯恩梯也是一種有毒的物質(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)重時可死亡。此外，還可以引起白內(nèi)障，影響生育功能。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論75

單質(zhì)猛炸藥『2』B黑索金即：環(huán)三次甲基三硝胺

特屈兒是淡黃色晶體。

爆力500mL，猛度（25g藥量）16mm，爆速8300m/s。由于它的威力和爆速都很高，除用作雷管中的加強藥外，還可用作導(dǎo)爆索的藥芯或同梯恩梯混合制造起爆藥包。簡稱RDX

C特屈兒D太安簡稱PETN

即：季戊四醇四硝酸酯

黑索金機械感度比梯恩梯高。

簡稱CE

太安是白色晶體，它的爆炸特性與黑索金相近，用途相同。即：三硝基苯甲硝胺2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論76

硝酸銨不能用雷管或?qū)П髌鸨饕秉c是具有較強的吸濕性和結(jié)塊性。為了提高硝酸銨的抗水性，可加入防潮劑：

第一類：憎水性物質(zhì)（如松香、石蠟、瀝青和凡士林等）；

第二類：活性物質(zhì)（如硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等）。硝酸銨的結(jié)塊性與其吸濕性有密切關(guān)系：當(dāng)硝酸銨顆粒吸濕以后，在顆粒表面逐漸形成飽和溶液膜，通過表面張力和毛細(xì)管作用，使飽和溶液膜在顆粒之間搭成“液橋”。隨著溫度的下降，從“液橋”中析出堅硬致密的晶粒，并將硝酸銨顆粒牢固地粘結(jié)成塊狀。硝酸銨晶形的互變性質(zhì)：通常，硝酸銨有正方形、菱形、菱形、斜六面體和正六面體五種晶形當(dāng)溫度上升到32.3℃時，菱形晶體的體積增加3%，同時分裂成為菱形晶體。第三節(jié)硝銨類炸藥

硝酸銨（ammoniumnitrate）縮寫：AN

分子式：

NH4NO3氧平衡：＋19.98%

爆速：

100~2700m/s

臨界直徑：100mm硝酸銨與銅作用后生成安定性很差的亞硝酸鹽。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論77AN吸濕、結(jié)塊過程

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論78D/m·s-1

≥3200成分性能2號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（amnonite）

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

銨梯炸藥

密度0.95~1.10g·cm-3

mmmlcmD/m·s-1

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論79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，簡稱爆破劑。銨油炸藥（ammoniumnitratefueloilmixture/ANFOexplosive）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。

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論80銨油炸藥的種類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，稱為重銨油炸藥（heavyANFO）。也稱為乳膠粒狀炸藥。（ANFOexplosive）見上一頁2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論81乳化炸藥的主要成分水少量添加劑油相材料密度調(diào)整劑氧化劑油包水型乳化劑成分

水和氧化劑組成乳化炸藥的分散相，又稱水相或內(nèi)相.

一類非水溶性的有機物質(zhì)，形成乳化炸藥的連續(xù)相，又稱外相.

微小氣泡封閉性夾帶氣體的固體微粒2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論82漿狀炸藥與水膠炸藥

漿狀炸藥是以氧化劑水溶液、敏化劑和凝聚劑為基本成分的抗水硝銨類炸藥。

區(qū)分:漿狀炸藥水膠炸藥

一般地說，水膠炸藥與漿狀炸藥沒有嚴(yán)格的界限，二者的主要區(qū)別在于使用不同的敏化劑。主要敏化劑是非水溶性的火炸藥成分、金屬粉和固體可燃物。主要敏化劑是采用水溶性的甲胺硝酸鹽。（SlurryExplosive）（WaterGelExplosive）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論83主要內(nèi)容第三章起爆器材與起爆方法3.1基本概念

3.2火雷管起爆法3.3導(dǎo)爆索起爆法3.4導(dǎo)爆管雷管起爆法3.5電力起爆法：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論84第一節(jié)基本概念起爆材料（各種雷管）傳爆材料（導(dǎo)火索、導(dǎo)爆管

）

工程爆破中使用的起爆器材主要有：雷管、導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆管連接元件、繼爆管（detonatingrelay）和起爆藥柱等。

起爆器材的種類：（繼爆管、導(dǎo)爆索）

起爆能

炸藥雖然屬于不穩(wěn)定的化學(xué)體系，但只有在一定的外界能量的作用下才能起爆，這種外界能量叫做起爆能。（initiationpower）起爆器材－－用于起爆炸藥的器材。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論85工業(yè)雷管雷管

雷管是管殼中裝有起爆藥，通過點火裝置使其爆炸而后引爆炸藥的裝置。（blastingcap）

工業(yè)雷管按其裝藥填量的多少分為10個等級號數(shù)愈大，起爆力愈強。

常用：8號雷管和6號雷管雷管號數(shù)

成

分起

爆

藥加

強

藥藥

量/g二硝基重氮酚雷汞三硝基間苯二酚鉛(氮化鉛)黑索金（或鈍化黑索金）特屈兒黑索金梯恩梯特屈兒梯恩梯6號雷管0.3±0.020.4±0.020.1±0.020.21±0.020.42±0.020.42±0.020.5±0.02—8號雷管0.3~0.36±0.020.4±0.020.1±0.020.21±0.020.7~0.72±0.020.7~0.72±0.020.7~0.72±0.020.7~0.72±0.022023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論86常用工業(yè)雷管工程爆破中常用的工業(yè)雷管有：火雷管、和非電雷管等。普通電雷管、磁電雷管、數(shù)碼電子雷管電雷管瞬發(fā)電雷管、秒與半秒延期電雷管、毫秒延期電雷管等工業(yè)雷管兩個方面的要求：（1）技術(shù)條件方面的要求（2）生產(chǎn)經(jīng)濟條件方面的要求2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論87起爆方法分類火雷管起爆法導(dǎo)爆管雷管起爆法電雷管起爆法數(shù)碼電子雷管起爆法

電力起爆法無線起爆法雷管起爆法導(dǎo)爆索起爆法藥包起爆法非電起爆法2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論88第二節(jié)火雷管起爆法

火雷管起爆法是利用導(dǎo)火索傳遞火焰引爆雷管再起爆炸藥的一種方法，又稱導(dǎo)火索起爆法、火花起爆法?；鹄坠芷鸨牧嫌蓪?dǎo)火索、火雷管和點火材料3部分組成。

火雷管結(jié)構(gòu)示意圖1—管殼；2—傳火孔；3—加強帽；4—正起爆藥；5—加強藥；6—聚能穴2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論89導(dǎo)火索工業(yè)導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)示意圖1—芯線；2—索芯；3—內(nèi)層線；4—中層線；5—防潮層；6—紙條層；7—外線層；8—涂料層

工業(yè)導(dǎo)火索在外觀上一般呈白色，其外徑一般為5.2~5.8mm，藥芯藥量一般為7~8g/m。燃燒速度為100~125s/m。為了保證可靠地引爆火雷管，導(dǎo)火索的噴火強度（噴火長度）不小于40mm。導(dǎo)火索在燃燒過程中不應(yīng)有斷火、透火、外殼燃燒、速燃和爆燃等現(xiàn)象。導(dǎo)火索的燃燒速度和燃燒性能是導(dǎo)火索質(zhì)量的重要標(biāo)志。導(dǎo)火索還應(yīng)具有一定的防潮耐水能力：在1m深的常溫靜水中浸泡4h后，其燃速和燃燒性能不變。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論90點火筒點火棒點火線自制導(dǎo)火索段點火材料ABCD（點火材料）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論91火雷管起爆法施工工藝A

起爆雷管的制作。

B

起爆藥包的制作。

C

點火時的施工工藝：

1.單人點火時，一人連續(xù)點火的根數(shù)（或分組一次點火的組數(shù)）；地下爆破不得超過5根（組），露天爆破不得超過10根（組）；

2.導(dǎo)火索長度應(yīng)保證點完導(dǎo)火索后，人員能撤至安全地點，但最短不得短于1.2m。

3.從最后炮響算起，應(yīng)超過5min方準(zhǔn)許檢查人員進入爆破作業(yè)地點；

4.

如不能確認(rèn)有無盲炮，應(yīng)經(jīng)15min后才能進入爆區(qū)檢查。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論92震源導(dǎo)爆索鉛銻管導(dǎo)爆索油井導(dǎo)爆索安全導(dǎo)爆索

普通導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索的分類第三節(jié)導(dǎo)爆索起爆法導(dǎo)爆索

導(dǎo)爆索是用單質(zhì)猛炸藥黑索金或太安作為索芯，用棉、麻、纖維及防潮材料包纏成索狀的起爆器材。

導(dǎo)爆索可以直接引爆工業(yè)炸藥，用導(dǎo)爆索組成的起爆網(wǎng)路可以起爆群藥包，但導(dǎo)爆索網(wǎng)路本身需要雷管先將其引爆。導(dǎo)爆索起爆法屬非電起爆法。

123542023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論93繼爆管的作用與結(jié)構(gòu)

繼爆管是一種專門與導(dǎo)爆索配合使用，具有毫秒延期作用的起爆器材。

繼爆管繼爆管結(jié)構(gòu)示意圖a單向繼爆管；b雙向繼爆管1—消爆管；2—大內(nèi)管；3—外套管；4—延期藥；5—加強帽；6—正起爆藥；7—副起爆藥；8—導(dǎo)爆索；9—連接管2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論94震源導(dǎo)爆索鉛銻管導(dǎo)爆索油井導(dǎo)爆索安全導(dǎo)爆索

普通導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索的分類第三節(jié)導(dǎo)爆索起爆法導(dǎo)爆索

導(dǎo)爆索是用單質(zhì)猛炸藥黑索金或太安作為索芯，用棉、麻、纖維及防潮材料包纏成索狀的起爆器材。

導(dǎo)爆索可以直接引爆工業(yè)炸藥，用導(dǎo)爆索組成的起爆網(wǎng)路可以起爆群藥包，但導(dǎo)爆索網(wǎng)路本身需要雷管先將其引爆。導(dǎo)爆索起爆法屬非電起爆法。

123542023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論95導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路（1）

導(dǎo)爆索并聯(lián)網(wǎng)路（a）并簇聯(lián)；（b）分段并聯(lián)1—起爆雷管；2—主導(dǎo)爆索；3—支導(dǎo)爆索；4—引爆索；5—藥包2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論96導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路（2）

導(dǎo)爆索串聯(lián)網(wǎng)路1—雷管；2—導(dǎo)爆索；3—藥包

雙向分段并聯(lián)網(wǎng)路1—雷管；2—主導(dǎo)爆索；3—支導(dǎo)爆索4—被引爆索；5—藥包2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論97導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)絡(luò)（3）

排間毫秒微差1—起爆雷管2—繼爆管3—導(dǎo)爆索4—藥包導(dǎo)爆索—繼爆管網(wǎng)路圖1—起爆雷管；2—導(dǎo)爆索；3—雙向繼爆管4—藥包2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論98導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路施工技術(shù)1.導(dǎo)爆索連接方式（a）搭接；（b）扭接；（c）T形結(jié)；（d）水手結(jié)3.導(dǎo)爆索與炸藥的連接2.導(dǎo)爆索連接技術(shù)

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論99第四節(jié)導(dǎo)爆管雷管起爆法

導(dǎo)爆管雷管起爆法利用導(dǎo)爆管傳遞沖擊波引爆雷管，進而直接或通過導(dǎo)爆索起爆法起爆工業(yè)炸藥。屬非電起爆法。塑料導(dǎo)爆管1.結(jié)構(gòu)3.性能2.傳爆原理2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論100導(dǎo)爆管雷管a.非電毫秒雷管結(jié)構(gòu)示意圖1—塑料導(dǎo)爆管

2—塑料連接套

3—消爆空腔

4—空信帽

5—延期藥6—加強帽

7—正起爆藥

8—副起爆藥

9—金屬管殼b.卡口塞放大圖1—連通管

2—導(dǎo)爆管

3—管殼限位臺階

4—導(dǎo)爆管限位臺階

5—噴孔c.裝入炮孔內(nèi)的導(dǎo)爆管雷管及段別圖示法圖例右上方（6）表示6段

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論101導(dǎo)爆管連接元件（1）1.連接塊帶傳爆雷管的連接塊圖(a)

連接塊及導(dǎo)爆管連通裝配圖(b)

帶雷管的連接點圖示法圖例1—塑料連接塊主體；2—傳爆雷管；3—主爆導(dǎo)爆管；4—被爆導(dǎo)爆管2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論102導(dǎo)爆管連接元件（2）2.連通器分岔式連通器集束式連通器單向反射式聯(lián)接點圖示法圖例正向分流式聯(lián)接點圖示法圖例單向反射式四通連通器示意圖2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論103導(dǎo)爆管激發(fā)元件

在導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)路圖示中，擊發(fā)元件主要是在起爆點處才標(biāo)注，擊發(fā)元件的標(biāo)示如圖：激發(fā)起爆點圖示法圖例能夠引爆導(dǎo)爆管的器材統(tǒng)稱起爆元件。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論104導(dǎo)爆管起爆法網(wǎng)路連接形式（1）

1.簇連法2.并串聯(lián)連接法

3.閉合網(wǎng)路連接法

1.導(dǎo)爆管簇連起爆網(wǎng)路連聯(lián)接示意圖2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論105導(dǎo)爆管起爆法網(wǎng)路連接形式（2）2.2導(dǎo)爆管并串聯(lián)起爆網(wǎng)路（連接塊）示意圖

2.1導(dǎo)爆管并串聯(lián)起爆網(wǎng)路（連通器）示意圖

1.簇連法2.并串聯(lián)連接法

3.閉合網(wǎng)路連接法

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論106導(dǎo)爆管起爆法網(wǎng)路連接形式（3）3.閉合起爆網(wǎng)路（反射四通）連接示意圖

1.簇連法2.并串聯(lián)連接法

3.閉合網(wǎng)路連接法

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論107導(dǎo)爆管毫秒爆破網(wǎng)路（1）

1.孔外微差爆破網(wǎng)路3.孔內(nèi)外微差爆破網(wǎng)路

2.孔內(nèi)微差爆破網(wǎng)路孔外接力起爆網(wǎng)路A—主傳爆干線；B—搭線支線；炮孔內(nèi)裝10段2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論108導(dǎo)爆管毫秒爆破網(wǎng)路（2）

1.孔外微差爆破網(wǎng)路3.孔內(nèi)外微差爆破網(wǎng)路

2.孔內(nèi)微差爆破網(wǎng)路孔內(nèi)、外不同段接力起爆網(wǎng)路2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論109導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路施工技術(shù)

ABC一般施工要求網(wǎng)格式閉合網(wǎng)路的施工技術(shù)捆聯(lián)網(wǎng)路的施工技術(shù)

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論110第五節(jié)電力起爆法

電力起爆法就是利用電能引爆電雷管進而直接或通過其他起爆方法起爆工業(yè)炸藥的起爆方法。

構(gòu)成電力起爆法的器材有：

電雷管、導(dǎo)線、起爆電源和測量儀表。電力起爆法2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論111電雷管的種類（1）

一、瞬發(fā)電雷管

瞬發(fā)電雷管結(jié)構(gòu)1-腳線；2-管殼；3-密封塞；4-紙墊；5-橋絲；6-引火頭；7-加強帽；8-二硝基重氮酚；9-正起爆藥；10-副起爆藥2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論112二、秒延期電雷管三、毫秒延期電雷管

秒延期電雷管結(jié)構(gòu)1-蠟紙；2-排氣孔；3-精制導(dǎo)火索毫秒延期電雷管結(jié)構(gòu)1-塑料塞；2-延期內(nèi)管；3-延期藥；4-加強帽電雷管的種類（2）

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論113電雷管的種類（3）

四、抗雜散電流電雷管五、安全電雷管六、數(shù)碼電子雷管（1）無橋絲抗雜毫秒電雷管（2）低阻橋絲式抗雜電雷管。（3）電磁雷管。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論114電雷管的主要性能參數(shù)（1）

（1）電阻

電雷管的橋絲電阻與腳線電阻之和，又稱全電阻。

（2）最高安全電流（3）最低準(zhǔn)爆電流

給單發(fā)電雷管通恒定直流電5min，能把20發(fā)測試?yán)坠苋鸨淖畹碗娏鞣Q為電雷管的最低準(zhǔn)爆電流。

給單發(fā)電雷管通恒定直流電5min，20發(fā)測試?yán)坠芫粫鸨淖罡唠娏鞣Q為電雷管的最高安全電流。最高安全電流的實際意義在于保證爆破作業(yè)的安全進行；在設(shè)計爆破專用儀表時，作為選用儀表輸出電流的依據(jù)。按安全規(guī)程規(guī)定，取30mA作為設(shè)計采用的最高安全電流值，故一切電雷管的測量儀表，其工作電流不得大于此值。

（4）點燃時間td和傳導(dǎo)時間tc

點燃時間td是橋絲通電到引火點燃所需的時間；傳導(dǎo)時間tc是即發(fā)電雷管從引火藥點燃到電雷管爆炸所經(jīng)歷的時間。定義電雷管的爆炸反應(yīng)時間tf

＝td＋tc2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論115電雷管的主要性能參數(shù)（2）

（5）點燃起始能kd

點燃起始能或稱發(fā)火沖能，是使電雷管引火頭發(fā)火的最小電流起始能，即電流起始能的最低值。（6）串聯(lián)成組電雷管的準(zhǔn)爆條件為了保證串聯(lián)成組電雷管的準(zhǔn)爆，必須要滿足條件：

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論116電雷管的主要性能參數(shù)（3）

（7）工程應(yīng)用中成組電雷管的準(zhǔn)爆條件①

成組電雷管同網(wǎng)起爆時，流經(jīng)每個電雷管的電流應(yīng)滿足：

一般爆破，交流電不小于2.5A,直流電不小于2A；硐室爆破，交流電不小于4A，直流電不小于2.5A。這就是電爆網(wǎng)路單個電雷管的最低電流準(zhǔn)爆值：I準(zhǔn)。②

電爆網(wǎng)路同網(wǎng)起爆應(yīng)使用同廠、同批、同規(guī)格產(chǎn)品，電雷管的電阻差值不得大于產(chǎn)品說明書的規(guī)定，也就是每個電雷管的電阻值應(yīng)是相近或相等的。

各雷管的電阻差值一般不得大于0.25Ω。③

在混合電爆網(wǎng)路中要求各串（并）組電阻差值一般不得大于5%，也就是各串（并）組電雷管數(shù)目最好相等，在設(shè)計和安裝電爆網(wǎng)路時，電雷管在平面呈矩陣排列，橫豎都成行（列）。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論117導(dǎo)線、起爆電源

主線區(qū)域線連接線端線一、導(dǎo)線二、起爆電源

屬于直流式起爆電源。起爆器有手搖發(fā)電機起爆器和電容式起爆器兩種。ABC電池

交流電源起爆器包括干電池和蓄電池。電池屬于直流電。

即工頻交流電。有220V的照明電和380V的動力電。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論118電爆網(wǎng)路及計算（1）

一、串聯(lián)二、并聯(lián)=

Rm+

nR’

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論119電爆網(wǎng)路及計算（2）

三、混聯(lián)b.串并聯(lián)a.并串聯(lián)2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論120電爆網(wǎng)路及計算（3）

四、電爆網(wǎng)路最大起爆能力與最佳連接計算A、混聯(lián)電爆網(wǎng)路的最大起爆能力計算令得同理該函數(shù)式中，m是N的函數(shù)，對m求導(dǎo)可得：網(wǎng)路總電雷管數(shù)則為：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論121電爆網(wǎng)路及計算（4）

B、混聯(lián)電爆網(wǎng)路的最大連接數(shù)計算令得同理該函數(shù)式中，m是i的函數(shù)，對m求導(dǎo)可得：四、電爆網(wǎng)路最大起爆能力與最佳連接計算2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論122

電力起爆網(wǎng)路儀表電、起爆電源雷電靜電感應(yīng)電流高壓電、射頻電雜散電流早爆因素二、電力起爆中早爆事故及預(yù)防一、電爆網(wǎng)路施工技術(shù)

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論123主要內(nèi)容第四章爆破工程地質(zhì)4.1巖石基本性質(zhì)4.2巖石中應(yīng)力沖擊波4.3巖石分級4.4地質(zhì)條件對爆破影響4.5爆破對工程地質(zhì)條件影響4.6爆破工程地質(zhì)堪察

（略）：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論124第一節(jié)巖石基本性質(zhì)巖石波阻抗孔隙率容重巖石風(fēng)化程度密度（density）（Bulk

density）（porousness）（waveimpedance）

巖石波阻抗為巖石中縱波波速（C）與巖石密度的乘積。物理性質(zhì)2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論125

巖石主要力學(xué)性質(zhì)巖石風(fēng)化程度A力學(xué)性質(zhì)BD巖石的變形特征C巖石的強度特性彈性模量E泊松比①單軸抗壓強度

②單軸抗拉強度③抗剪強度①彈性

②塑性③脆性

（Elasticmodulus）（Poisson’sratio）2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論126第二節(jié)巖石中應(yīng)力波應(yīng)力波

巖石在急劇變化的載荷作用下，既產(chǎn)生運動，又產(chǎn)生變形。其質(zhì)點便失去原來的平衡而發(fā)生變形和位移，而形成擾動。一個質(zhì)點的擾動必將引起相鄰質(zhì)點的擾動。這種擾動的傳播叫做波；同時，變形將引起質(zhì)點之間的應(yīng)力和應(yīng)變，這種應(yīng)力、應(yīng)變的變化的傳播叫做應(yīng)力波或應(yīng)變波。

由沖擊端面產(chǎn)生的變形

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論127勒夫波瑞利波縱波橫波波的種類根據(jù)波的傳播位置

體積波表面波在介質(zhì)內(nèi)部傳播的波只沿介質(zhì)體的邊界面?zhèn)鞑サ牟ǜ鶕?jù)介質(zhì)質(zhì)點振動方向波同擾動傳播方向垂直同波的傳播方向一致介質(zhì)質(zhì)點沿橢圓形軌跡運動介質(zhì)體表面質(zhì)點在垂直于波的傳播方向成水平橫向振動2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論128應(yīng)力波引起的介質(zhì)變形應(yīng)力波引起的介質(zhì)變形（a）縱波；（b）橫波；（c）勒夫波；（d）瑞利波；（e）瑞利波質(zhì)點運動方向2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論129應(yīng)力波疊加

波的疊加性

當(dāng)兩個擾動同時傳到某一點時，那么這點的總狀態(tài)參量等于兩個擾動分別抵達(dá)這點的代數(shù)和，這便叫波的疊加性。

波的疊加性

順、逆兩波遇疊加,便成為一個合成狀態(tài)波。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論130應(yīng)力波反射和透射（1）(A)應(yīng)力波從交界面垂直入射時

，

不產(chǎn)生波的反射。①②有反射波，也有透射波③

④入射壓縮波全部反射成拉伸波，而沒有透射波產(chǎn)生⑤既有透射壓縮波，又有反射拉伸波。時

時

時

時

疊加的結(jié)果使交界面處的應(yīng)力值為入射應(yīng)力波的兩倍，此交界面即為固定端?？v波垂直入射2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論131應(yīng)力波反射和透射（2）(B)應(yīng)力波向交界面傾斜入射，

縱波傾斜入射2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論132表面波和地震波

地震波是質(zhì)點作周期性振動的彈性波，是質(zhì)點作諧振動而形成的正弦波。

BC瑞利波

勒夫波

地震波

瑞利波是沿自由面?zhèn)鞑サ谋砻娌ā２ㄍㄟ^時，自由面上質(zhì)點在垂直的射線平面內(nèi)作反向橢圓運動，長軸垂直自由面，短軸平行自由面。

勒夫波是在層狀巖石中沿層面?zhèn)鞑サ谋砻娌?。其中質(zhì)點在垂直傳播方向的水平橫向方向上作剪切形式的振動，沒有垂直運動分量。A與天然地震比較，爆炸地震的特點是：震源能量小，影響范圍不大，持續(xù)時間短，頻率高，其強度、傳播方向和持續(xù)時間能預(yù)計并加以控制。

地震波的破壞作用主要絕對于質(zhì)點振速。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論133爆炸沖擊動荷載對巖石的加載作用

爆炸沖擊動荷載對巖石的加載作用與靜載相比，有如下幾個特點：1沖擊荷載作用下形成的應(yīng)力場（應(yīng)力分布及大?。┡c巖石性質(zhì)有關(guān)；靜載則與巖性無關(guān)。3爆炸荷載在傳播過程中，具有明顯的波動特性，其質(zhì)點除失去原來的平衡位置而發(fā)生變形和位移外，尚在原位不斷波動。2沖擊加載是瞬時性的，一般為毫秒級；靜載則通常超過10s。

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論134第三節(jié)巖石分級土壤及巖石分類巖石可鉆性分級不僅可以確定工程所在巖石的開挖方法、判斷巖石爆破的難易程度，而且可以作為計算承包單價、編制投標(biāo)書的依據(jù)。巖石可爆性分級巖石可鉆性是表示鉆鑿炮孔難易程度的一種巖石堅固性指標(biāo)。

（Drillability）（Blastability）

巖石可爆性（或稱爆破性）表示巖石在炸藥爆炸作用下發(fā)生破碎的難易程度。它是動載作用下巖石物理力學(xué)性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論135第四節(jié)地質(zhì)條件對爆破的影響在進行具體的爆破設(shè)計時，下述設(shè)計計算參數(shù)的選取與巖性有密切的關(guān)系：DCBA爆破安全計算中的不逸出半徑、地表破壞圈范圍，以及爆破振動計算中的有關(guān)系數(shù)。各種巖石的爆后松散系數(shù)，拋擲堆積計算的拋距系數(shù)和塌散系數(shù)。單位炸藥消耗量的確定炸藥品種選擇E進行爆破漏斗及方量計算時采用的壓縮圈系數(shù)、上破裂線系數(shù)、預(yù)留保護層厚度系數(shù)、藥包間排距系數(shù)。2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論136對爆破的影響的有關(guān)地質(zhì)ABC結(jié)構(gòu)面

特殊地質(zhì)條件地形

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論137第五節(jié)爆破對工程地質(zhì)條件影響爆破對水文地質(zhì)條件影響

ABC爆破對保留巖體破壞爆破對邊坡穩(wěn)定性影響2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論138主要內(nèi)容第五章巖石爆破理論

5.1巖石爆破破壞基本理論

5.2單個藥包爆破作用5.3延長裝藥爆破作用5.4成組藥包爆破時巖石破壞特征5.5炸藥起爆能量平衡原理與裝藥量計算5.6影響爆破作用的主要因素：2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論139爆炸生成氣體產(chǎn)物的膨脹作用

爆生氣體膨脹作用理論

爆炸應(yīng)力波反射拉抻作用理論爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論第一節(jié)巖石爆破破壞基本理論（1）

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論140反射拉應(yīng)力波破壞作用爆生氣體膨脹作用理論

爆炸應(yīng)力波反射拉抻作用理論爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論(a)入射壓力波波前；(b)反射拉應(yīng)力波波前

巖石爆破破壞基本理論（2）

2023/11/24第一章炸藥爆炸基本理論141爆生氣體膨脹作用理論

爆炸應(yīng)力波反射拉抻作用理論爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論

巖石爆破破壞基本理論（3）

爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論的實質(zhì)：

哈努卡耶夫把巖石按波阻