现代爆破理论2006年6月16日
前言
随着爆破技术和相邻学科的发展，爆破理论的研究也有了长足的进步。特别是岩体结构力学、岩石动力学和计算机模拟爆破技术的发展，使爆破理论的研究更实用化，更系统化了。
当今岩体力学已从以材料力学为基础的连续介质岩体力学发展为以工程地质为基础的非连续介质岩体力学。岩体结构面特征对爆破的影响日益引起人们的重视。
岩石动力学作为爆炸力学、冲击力学与爆破工程相结合的一门边缘学科，它的产生和发展无疑对岩石爆破破碎原理的研究是一种推动力量。
计算机模拟爆破技术的发展，不仅可以预算出最优的爆破效果，而且可以在计算机上再现岩石爆破的动态过程，从而大大减少现场试验所消耗的人力、物力，并能准确地查明各种因素对爆破效果的影响。它代表着90年代爆破技术的最高水平，也是爆破技术由工艺过渡到科学的重要标志之一。但是，从总体上看，爆破理论的发展仍然滞后爆破技术的要求，理论研究和生产实际仍有不小的差距。再加上爆破过程的瞬时性和岩石性质的模糊性、不确定性、致使爆破理论众说纷法，争论不止。美国矿业局W．L．福尔内（Faurney）等人认为：“岩石破碎的过程仍然没有阐明，在公开文献中尚有许多混乱和相互矛盾的论点……”南非的C．V．B．坎宁安（Cunninghan）在论及岩石爆破过程中动压与静压哪个占主导地位时谈到“60年代以来，一直为人们所争论，毫无疑问，今后仍将争论一段时间”。南非矿业研究会高级工程师J．R布里克曼（Brinkman）在1987年召开的第二届爆破破岩国际会议（2nd International Symposium on Rock Fragmentation byBlasting）上谈到：“岩石爆破破碎机理目前仍存在着相互矛盾的观点”。
在爆破理论迅速发展又众说纷云、相互矛盾的情况下，从发展的角度去研究不同时期各派爆破理论的主要论点、依据，从中找出发展趋势，无论是对于爆破理论本身的研究还是指导工程实践都有着重要意义。
爆破理论的传统内容包括，岩石是在什么作用力下破碎的；破碎的规律以及其影响因素。随着人们对爆破现象认识的逐步加深，对于爆破理论的研究内容和范围也相应扩大。
1958年日本召开的岩石爆破机理讨论会上，东京大学的山口梅太郎认为，爆破机理的研究范围应该包括：
（1）力学的爆破机理：
理论的研究；
爆破时的各种测定；
现场爆破效果的总结。
（2）关于炸药的研究：
广义的炸药破坏力的研究；
药室内压力的研究。
（3）对作为爆炸对象的岩石性质的研究：
岩石物理性质的研究；
作为岩体的岩石性质的研究。
实践证明，这些观点已被很多人接受。前苏联学者A．H．哈努卡耶夫（Ханукаев）认为，爆破法破碎岩石的过程就是岩石爆破的物理过程。要使更多的炸药能量用于破碎岩石，就必须使炸药的爆轰性能与岩石的性质相匹配。因此，炸药的研究和岩石性质的研究构成了爆破机理研究的重要组成部分。我国著名学者杨善元教授认为，爆破是一种动态的力学过程，用“岩石爆破动力学”来概括岩石爆破的理论基础比较合适，其内容应该包括：（1）波动物理学；
（2）爆炸力学（包括热流体力学与冲击波理论，热化学与爆轰理论）；
（3）弹塑性理论与固体中的应力波理论；
（4）岩石的断裂力学；
（5）超动态量测技术。
笔者认为：爆破理论是研究工程爆破中各种爆破现象发生和发展的规律。爆炸在介质中产生高温、高压和高速等多变状态，在周围介质中引起极其复杂的效应，包括冲击波、应力波、地震波的传播和效应。因此，爆破过程是集炸药的爆轰，爆轰的控制，岩石获得爆炸能量的动力性质，岩石断裂特性和爆破块度分布所组成的一个复杂系统。要阐明爆炸的历程、机理和规律，应包括以下内容：
（1）爆轰波理论的研究；
（2）岩石特性，包括岩体结构、构造特征和岩石动态力学性质及其对爆破效果的影响；
（3）爆破能量向岩石的传递效率；
（4）岩石的动态断裂和破坏；
（5）计算机模拟爆破过程，预测爆破块度和爆堆形状。
本书在阐明爆破理论的发展过程时，基本上以年代顺序为主，对于一些国内没有详细报导的基本理论都作了较为全面的介绍，如日野论点，U．兰格福斯论点，村田论点等。对于国内有过报导的基本理论，为了保持内容的连续性，也作了相应的介绍，但是，增加了最新研究成果。例如C．W利文斯顿的爆破漏斗理论。在介绍中对不同学派的观点进行了分析、比较和评价，同时对于爆破理论的主要依据——实验结果给予了高度重视，在篇幅允许的条件下，都尽量给予说明。
对于现代爆破理论的最新发展，为便于何题的展开，采用分专题论述的方法。
本书在编写过程中一直得到童光煦教授的鼓励和帮助。谨致衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中错误之处，敬请指正。
编者
1995．10
目录
第一章现代爆破理论的发展...................................................l 第一节现代爆破理论的发展阶段.......................................l 第二节关于岩石爆破破碎主因的争论 (3)
第二章早期的爆破理论 (7)
第一节炸药量与岩石破碎体积成比例理论 (7)
第二节C．W．利文斯顿爆破漏斗理论 (9)
第三节流体动力学理论 (26)
第四节对早期爆破理论的评价 (29)
第三章冲击波拉伸破坏理论 (31)
第一节基本观点— (31)
第二节代表人物——日野熊雄的论点 (31)
第三节冲击波拉伸破坏理论的依据 (52)
第四节对冲击波拉伸破坏理论的评述 (55)
第四章爆炸气体膨胀压破坏理论 (58)
第一节基本观点 (58)
第二节代表人物——U．兰格福斯的论点 (58)
第三节代表人物——村田勉的论点 (64)
第四节爆炸气体膨胀压破坏理论的依据 (87)
第五节对爆炸气体膨胀压破坏理论的评述 (88)
第五章冲击波和爆炸气体综合作用理论 (90)
第一节概述— (90)
第二节代表人物——Ф．A．鲍姆的论点— (91)
第三节代表人物——伊藤一郎的论点 (94)
第四节代表人物——P．A．帕尔逊的论点— (110)
第五节、代表人物——L．C．朗的论点 (113)
第六节代表人物——T．N．哈根的论点 (115)
第七节试验研究 (123)
第八节现代爆破理论的要点 (126)
第六章裂隙岩体的爆破理论 (130)
第一节概述 (130)
第二节岩体破碎的主要因素 (133)
第三节岩体结构面对爆破的影响和控制 (137)
第七章岩石动载特性及其对爆破效果的影响 (154)
第一节动载荷的分类 (154)
第二节岩石动载特性的试验研究方法 (155)
第三节高速冲击载荷作用下的岩石动载特性 (164)
第四节岩石动载特性对爆破效果的影响 (173)
第八章计算机模拟爆破 (182)
第一节概述 (182)
第二节计算机模拟爆破的步骤（阶段） (183)
第三节典型爆破数学模型的介绍 (192)
第四节计算机模拟爆破的成果与发展 (220)
第九章用不确定模型解决爆破问题的实例 (222)
第一节工程爆破中的不确定性及问题解 (222)
第二节用模糊数学进行矿岩爆破性分区 (223)
第三节用分形理论预测爆破块度的分布 (227)
附录爆破理论发展年表一 (233)
参考文献 (236)
第六章爆破基础知识 第一节爆破原理 一、炸药及爆炸的一般特征 1、炸药及其主要特征 炸药是在外界能量作用下，自身进行高速的化学反应，同时产生大量的高温高压气体和热量。炸药的主要特征是：（1）具有相对稳定性和化学爆炸性。 （2）在微小的体积中蕴藏有大量能量。 （3）能够依靠自身的氧化实现爆炸反应。 2、炸药爆炸及其三要素 （1）反应过程中能放出大量的热。放出大量的热是化学爆炸进行所必须具备的首要条件。 （2）炸药反应速度快。反应速度快是是形成爆炸的必须条件，也是爆炸反应的特点之一。 （3）能生成大量的气体立物。炸药爆炸后生成大量的气体，如二氧化碳、氧气和水蒸气，还产生一些有毒气体如一氧化碳和氮的氧化物。这些气体在膨胀过程中，能对周围介质发生破坏，把炸药的能量转换为机械能。
总之，炸药爆炸必须同时具备三个要素，三者又是相互相系的。所以，高温、高压高速是炸药爆炸的重要特点。 二、炸药爆轰理论基础知识 （一）炸药的起爆和感度 1、炸药的起爆 炸药在未受外界能量作用时，处于相对稳定状态。利用炸药进行爆破作业时，必须由外界给予足够的能量，使炸药的局部活化，失去平衡，发生爆炸反应，使炸药局部失去相对稳定状态到开始发生爆炸反应的过程称为起爆。 井下爆破工程常用的起爆能有爆炸能和热能。 2、炸药的感度 炸药材料在在外界能量作用下，引起炸药爆炸的难易程度称为感应度。炸药的感应的必须适中，以6号和8号雷管能够起爆为宜。 （二）炸药的殉爆 炸药（主爆药）爆轰时引起与相隔一定距离的另一炸药（受爆药）爆轰的现象称为殉爆。 主爆药与受爆药之间发生殉爆的概率为100%的最大距离，称为殉爆距离。对一定量的炸药来说，殉爆距离越大，表明爆感度越
隧道光面爆破和预裂爆破的原理 一、爆破原理 1、光面爆破作用原理：光面爆破的破岩机理十分复杂，目前仍在探索中。尽管在理论上还很成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为炸药起爆时，对岩体产生两种效应，主要是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，产生应力波德叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀令裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 2、预裂爆破作原理：主要指预裂爆破成缝机理。为了保证预裂爆破成功，首要的条件是不压坏预裂孔壁，其次是沿预孔连线方向成缝。当炸药爆炸后，产生的冲击压力和高压气体的作用，将会使孔壁产生剧烈破坏。要想不压坏孔壁必须采用不偶令装药法，即药包直径小于钻孔直径。试验发现，当药包与孔壁之间存在空气间隙时，由于空气的缓冲作用，使孔壁所受压力大大降低。试验得出，当不偶令系数M=2.5时，作用在炮孔内壁的最大切向应力只相当于不偶令系数为1时的大约1/16。因此，完全有可能利用现有的常用炸药，用不偶令装药来降低孔壁压力，把几万个大气压降到每平方厘米只有几千或几百会斤的压力值。当降低的压力值小于或极接近于岩石的极限抗压强度时，便可使孔壁不受爆破压缩破坏或者只受少量的振动。在利用不偶令装药保证孔壁不受破坏的前提下，第二个条件就是怎样保证在预定的方向成缝。实践经验证明，只需要调整相邻炮孔的距离或孔内装药量便可达到成缝的目的。 二、技术措施 1、光面爆破的主要技术措施如下： （1）根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。 （2）严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼大均匀分布。 （3）周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。为满足装药结构要求，可借助导爆索（传爆线）来实现客气间隔装药。 （4）采用毫秒微差有序起爆。要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。 （5）边孔直径小于等于50mm。 2、预裂爆破主要措施如下： （1）炮孔直径一般为50-200mm，对深孔宜采用较大的直径。
爆破理论基础知识 第一节 爆破的概念与分类 一、爆破的概念 爆破是炸药爆炸作用于周围介质的结果。埋在介质的炸药引爆后，在极短的时间，由固态转变为气态，体积增加数百倍至几千倍，伴随产生极大的压力和冲击力，同时还产生很高的温度，使周围介质受到各种不同程度的破坏，称为爆破。 二、爆破的常用术语 1. 爆破作用圈 当具有一定质量的球形药包在无限均质介质部爆炸时，在爆炸作用下，距离药包中心不同区域的介质，由于受到的作用力有所不同，因而产生不同程度的破坏或振动现象。整个被影响的围就叫做爆破作用圈。这种现象随着与药包中心间的距离增大而逐渐消失，按对介质作用不同可分为四个作用圈。 (1)压缩圈 图1-1中R 1表示压缩圈半径，在这个作用圈围，介质直接承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力，因而如果介质是可塑性的土壤，便会遭到压缩形成孔腔；如果是坚硬的脆性岩石便会被粉碎。所以把R 1这个球形地带叫做压缩圈或破碎圈。 (2)抛掷圈 围绕在压缩圈围以外至R 2的地带，其受到的爆破作用力虽较压缩圈围小，但介质原有的结构受到破坏，分裂成为各种尺寸和形状 的碎块，而且爆破作用力尚有余力足以使这些碎块获得能量。如果 这个地带的某一部份处在临空的自由面条件下，破坏了的介质碎块 便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。 (3)松动圈 松动圈又称破坏圈。在抛掷圈以外至R 3的地带，爆破的作用力更弱，除了能使介质结构受到不同程度的破坏外，没有余力可以使破坏了的碎块产生抛掷运动，因而叫做破坏圈。工程上为了实用起见，一般还把这个地带被破碎成为独立碎块的一部分叫做松动圈，而把只是形成裂缝、互相间仍然连成整块的一部分叫做裂缝圈或破裂圈。 (4)震动圈 在破坏圈围从外，微弱的爆破作用力甚至不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的作用下，产生振动现象，这就是图1—1中R 4所包括的地带，通常叫做震动圈。震动圈以外爆破作用的能量就完全消失了。 2、爆破漏斗 在有限介质中爆破，当药包埋设较浅，爆破后将形成以药包中心为顶点的倒圆锥型爆破坑，称之为爆破漏斗。爆破漏斗的形状多种多样，随着岩土性质、炸药的品种性能和药包大小及药包埋置深度等不同而变化。 3. 最小抵抗线 由药包中心至自由面的最短距离。如图1-2中的W 。 4. 爆破漏斗半径 即在介质自由面上的爆破漏斗半径。如图1-2中的r 。若r ＝W ，则r 为标准抛掷漏斗半径。 5. 爆破作用指数 指爆破漏斗半径r 与最小抵抗线W 的比值。即： 图1－1 爆破影响范围示意图
爆破安全基础知识 课题：爆破器材 教学目的：1、使新工人了解掌握爆破器材； 2、使新工人掌握煤矿炸药的正确使用。 教学重点：使新工人了解爆破器材并掌握煤矿炸药的正确使用。 教学难点：使新工人掌握煤矿炸药的正确使用 教学过程： 我国煤炭生产还虽然机械化程度有了很大的提高，但由于地质条件等限制，煤矿生产还离不了炸药爆破。因此，要从事煤矿井下生产，必须了解和学习有关炸药和爆破的知识。 一、爆破器材 煤矿井下生产所用的爆破器材主要包括矿用炸药、雷管、发爆器等。（一）矿用炸药 把适合于矿山工程使用的炸药叫矿用炸药。 1、炸药的概念 能进行化学爆破的物质叫炸药。炸药爆炸具有三个基本要素： （1）爆破反应速度快，约为1500～8500m/s,铵梯炸药爆炸反应时间仅为十万分之三秒。 （2）爆炸反应过程中能发出大量热，一般工业炸药为262.6×104～627×104J/kg，铵梯爆炸的热量约为420×104J/kg。 （3）爆炸反应能生产大量气体，约为700～1000L/kg，铵梯炸药为850～920L/kg。
2、常用的几种矿用炸药 （1）铵梯炸药 它是由硝酸铵、梯恩梯、木粉、沥青和石蜡、食盐等材料配制成的混合炸药。分为石铵梯号炸药和煤矿铵梯炸药两类。 岩石铵梯炸药有1号、2号、2号抗水、3号抗水和4号抗水型五个品种。这类炸药贮存保证期为六个月，只用于无瓦斯的岩层中爆破。煤矿铵梯炸药有2号、2号抗水型，为一级安全；3号、3号抗水型，为二级安全。贮存保证期为四个月。 铵梯炸药保存过期的、硬化揉不松的、水分超过0.5%的都禁止使用。 （2）水胶炸药和乳化炸药 它们同属含水炸药，因其成分中含有水而得名。这类炸药有明显优点：威力大，密度高，抗水性强，爆炸后烟中有毒有害气体少，爆轰感度高，传爆性能稳定，加工易，成本低，制造、运输、贮存和使用安全。因此这种炸药成为煤矿大力推广使用的炸药品种。它也是由多种成分的混合炸药。其品种有一、二、三级煤矿水胶炸药和二、三、四级煤矿乳化炸药。还有用于岩石中和深孔、光面爆破的水胶和乳化炸药品种。 （3）被筒炸药 由2号煤矿炸药为药芯，外包食盐被筒层的高安全度煤矿炸药。只用于爆破溜煤眼或煤仓堵塞。 （4）离子交换炸药
深孔预裂爆破法的爆炸机理及在浅煤层控制顶板冒 落中的应用 关键字：浅裂缝深孔预裂爆破法控制顶板冒落Ls-dyna3d 房式采煤法采空区 摘要：在神东采煤区的浅煤层开采中，因为主要顶板厚度大，抗拉强度高而且具有一些小的上覆荷载，导致了大区域的频繁的顶板来压。因此，这就发生了诸如液压支架铁结合，煤壁裂缝透水，大范围的残留矿柱失稳，甚至在房式采煤采空区产生矿内风暴等事故。控制顶板冒落的深孔预裂爆破技术是一种防止大范围顶板来压事故的合适方法，能广泛应用于采矿中并且它在原位试验中表现良好。根据浅煤层的区域条件，本篇论文采用圆柱孔扩张理论来计算三个爆生区——粉碎区、破裂区、弹性震动区；运用Ls-dyna3d软件建立一个展示高能爆破压力波影响下岩石压力和破碎变形变化情况的深孔预裂爆破模型。模型的模拟结果揭示了控制顶板冒落的爆破机理并且能最优化爆破参数。神东矿区应用预裂爆破技术后的现场观测表明，第一次顶板来压长度为17.4米，既没有发生液压支柱的铁结合现象，采煤工作面的形成中也没有产生大的顶板沉降，这表明深孔预裂法在控制顶板冒落中的应用达到了预期效果。 1.引言 浅煤层广泛分布在中国西北地区的神东矿区。神东矿区的浅煤层有三个特征：浅的埋藏深度、薄的基岩、厚大松散的上覆层；因此它的岩层结构和地压表现相对其他普通煤层来说具有一些特殊性[1~3]。由于厚度大，抗拉强度高和低的上覆荷载，长壁面的第一次顶板来压相当猛烈。来压的区域长度大多数情况下大于35米。因此，顶板来压时容易发生诸如液压支架铁结合，煤壁裂缝透水，大范围的残留矿柱失稳，甚至在房式采煤采空区产生矿内风暴等各种各样的事故。上述现象给浅煤层采矿的安全性带来了很大的威胁，所以我们必须采取有效的措施来避免这些灾难[4~8]。 改变顶板岩体的力学条件来弱化其强度是防止顶板来压的最主要的措施。目前，最主要的控制方法是深孔爆破、对软岩注水和充填采空区[9,10]。许多报道已经证明深孔爆破技术是放顶的有效措施并且已经在中国的矿山中取得了广泛的应用[11]。实验室中的数值模拟和物理模拟已经能够优化爆破钻孔深度和放顶长度并且已经取得了一些显著的成果[6,8]。但是到目前为止，控制顶板冒落的深孔爆破机理，特别是对采空区下的浅煤层来说，还有待于系统的研究。结合神东矿区浅煤层的地质条件，本论文运用理论分析和Ls-dyna3d软件的数值模拟来揭
爆破基础知识 第一节爆破基本理论 目前，利用爆破方法来采掘煤炭、破碎岩石仍然是煤矿生产的主要手段。由于爆破材料是爆炸危险品，若管理和使用不当，容易发生爆炸事故。据不完全统计，全国煤矿发生的重大瓦斯、煤尘爆炸事故中，由于爆破方面的原因引起的占37% .居第一位;由于炮眼布置不合理、装药量过大原因引起的冒顶事故占顶板事故的30%以上;由于爆破作业操作不慎或违反《规程》规定，造成雷管、炸药爆炸或放炮崩人等事故时有发生。因此，提高爆破材料使用和管理人员的安全思想素质，加强爆破材料和爆破作业的安全管理，提高放 炮事故分析与预防的能力，减少事故的发生，对煤矿安全生产具有十分重要的意义。 一、爆破材料安全管理 为了确保安全，爆破材料管理人员要特别注意爆破材料的贮存、运输和保管工作，防止爆破材料变质、自爆或被盗窃而导致事故，并且为爆破材料的收发工作创造便利和安全条件。 (一)爆破材料的贮存 爆破材料要贮存在爆破材料库内，爆破材料库分为矿区总库、地面分库和井下爆破材料库。爆破材料库的修建要保证本身及周围建筑物的安全，并且要遵守国家颁布的有关安全的各项规定。地面爆破材料库的建筑结构和安全设施可参考国家标准GB]-89-85 ?民用爆破器材工厂安全设计规范》中的有关规定，井下爆破材料库的布置必须符合《规程》的规定。 矿区总库的总容量z炸药不得超过由该库所供应的矿井2个月的计划需要量;雷管的总容量不得超过6个月的计划需要量。地面分库的总容量:炸药不得超过75t;雷管不得超过75万发;各种爆破材料的数量，还不得超过由该库所供应的矿井3个月的计划需要量。井下爆破材料库的最大贮存量，不得超过该矿井3d的炸药需要量和10d的电雷管需要量。井下爆破材料库还应满足以下安全管理的要求: （1)硐室式爆破材料库中，每个硐室贮存炸药量不得超过2t，电雷管不得超过10d的需要量，)硐室距行人巷道的直线距离不得小于25m。 (2)壁槽式爆破材料库，每个壁槽贮存炸药量不得超过400kg，电雷管不得超过2d的需要量，壁槽距行人巷道的直线距离不得小于20m。 (3)为确保安全，井下爆破材料库的发放硐室必须设在有独立风流的专用巷道内，距使用的巷道垂直距离不小于25m。发放硐室爆破材料的贮存量不得超过Id的供应量，炸药量不得超过400 kg。 (4)井下爆破材料库必须采用矿用防爆型(矿用增安型除外)的照明设备，照明线必须采用不延燃电缆，电压不得超过127V。贮存爆破材料的硐室和壁槽严禁装灯。 各种炸药能否贮存在同一库房内，需按下列规定分别确定: (1)雷管和导火索可以贮存在同一个库房。 (2)导火索、导爆索和硝胺类炸药可贮存在同一个库房。 (3)硝化甘油类炸药和导火索不准贮存在同一库房。 爆破材料库保管员要经常检查以下内容: (1)库房内的温度、湿度是否符合规定。 (2)爆破材料是否受湿、受热或分解变质。 (3)经常检查门、窗、锁是否完好。 (4)消防设备是否齐全和有效。 (二)爆破材料的运输 爆破材料的运输包括地面运输到用户单位或爆破材料库，以及把爆破材料运输到爆破现场(包括井下运输)。地面运输爆破材料时，必须遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》中的有关规定。在井上下运输时要符合《爆破安全规程》和《规程》的规定。 不同感度的爆破材料一般要分别运输，如果利用同一车辆运输，必须符合下列要求: (1)雷管和导火索可以一同运输。 (2)导火索、导爆索和硝铵类炸药可以一同运输。 (3)硝化甘油类炸药和导火索不准一同运输。 运输硝化甘油类炸药，要注意防冻的有关规定。己冻结或半冻结的硝化甘油类炸药禁止运输。 运输爆破材料的车辆，不准乘坐与运输爆破材料无关的人员，不准装运其它物品(包括汽车的备用燃料) ，也不准在人多的地方和交岔路口停留。 运输爆破材料的路线，必须取得当地公安部门的同意，运输途中不准随意改变路线。爆破材料的装卸要有专人负责，专人护送。爆破材料管理员负责技术安全工作，发现爆破材料的装运不符合规定时，要及时纠正或制止。 从地面向井下爆破材料库运送爆破材料时，应事先通知绞车司机和井口上、下的把钩工做好动输准备。在交接班、人员上、下井时间内不能向井下运送爆破材料。爆破材料不在地面建筑物内存放或暂存井口爆破材料装卸站。护送人员要乘罐笼护运炸药下井，必须组织专门人员对全区(队)放炮工、管库工进行爆破材料的管理、使用及"三大规程"执
3 工程爆破基本知识 3．1 爆破对象与爆破效果的关系 3．1．1 爆破对象 3．1．1．1 爆破对象的概念 爆破对象就是指被爆体、被爆介质。具体来说，就是根据工程需要，利用炸药能量来达到工程目的的实施(目标物)对象。通常遇到最多的爆破对象是岩石，另外还有硬土、钢筋混凝土、(废)钢铁、炉渣、树根、冻土、冰块(层)、淤泥等。 由于爆破对象在内部结构构造、物理力学性质、可爆性等方面千差万别，同时爆破对象也因成因和所处位置的变化而差异很大，因此给爆破施工增加了难度。 3．1．1．2 岩石的物理力学特性 岩石是主要的爆破对象，因此必须了解和掌握岩石的物理力学特性。岩石按其成因可分为岩浆岩(常见的有花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、流纹岩、火山砾岩等)，沉积岩(常见的有石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等)和变质岩(常见的有花岗片麻岩、大理岩、板岩、石英岩、千枚岩等)。岩石的主要物理力学特性包括岩石的密度、空隙率、含水率、风化程度、波阻抗、可爆性等，具体含义如下： ①密度。单位体积的岩石质量。 ②空隙率。岩石中空隙体积与岩石所占总体积之比。 ③含水率。岩石中水的含量与岩石颗粒质量之比。 ④岩石的风化程度。岩石在地质内应力和外应力作用下发生破坏、疏
松的程度。 ⑤岩石的波阻抗。岩石中纵波波速与岩石密度的乘积，它反映纵波传播的阻尼作用。 ⑥硬度。岩石抵抗工具侵入的能力。 ⑦岩石坚固性系数(常用普氏系数，通常用符号f来表示)。岩石抵抗外力挤压破坏的比例系数。 ⑧可爆性。岩石在爆炸能量作用下发生破碎的难易程度。 3．1．2 爆破效果 爆破效果就是实施爆破后，使被爆体(爆破对象)形成的破坏形态、块度、对周围环境影响的综合结果。评价一次爆破效果的好坏，主要是评价该爆破与实施前的预期是否相符。由于爆区周围环境的不同，对爆破对象的处理方法不同，对爆破效果的控制也不同。通常情况下，爆破效果的控制可归结为以下几方面： 3．1．2．1 爆破块度的控制 通过对爆破对象的了解，确定合理的孔网参数(或药包布置)、装药结构、起爆方式，实现预期的大块率、块度级配或块度大小与形状。 3．1．2．2 爆堆形态的控制 根据爆破对象的形态和条件，以合理的爆破设计，实现爆堆形态的堆积符合施工要求，如爆堆适宜装载，抛掷体堆积位置和抛掷体积大小得到控制。 3．1．2．3 爆破后果的控制 根据爆破对象的情况和工程要求，以合理的爆破设计方案，实现边坡
第二部分安全技术基础知识 第六章爆破基础知识 第一节爆破原理 一、炸药及爆炸的一般特征 1、炸药及其主要特征 炸药是在外界能量作用下，自身进行高速的化学反应，同时产生大量的高温高压气体和热量。 2、炸药爆炸及其三要素 （1）反应过程中能放出大量的热。放出大量的热是化学爆炸进行所必须具备的首要条件。 （2）炸药反应速度快。反应速度快是是形成爆炸的必须条件。 （3）能生成大量的气体立物。 总之，炸药爆炸必须同时具备三个要素，三者又是相互相系的。所以，高温、高压高速是炸药爆炸的重要特点。 二、炸药爆轰理论基础知识 （一）炸药的起爆和感度 1、炸药的起爆 炸药在未受外界能量作用时，处于相对稳定状态。 2、炸药的感度
炸药材料在在外界能量作用下，引起炸药爆炸的难易程度称为感应度。 （二）炸药的殉爆 炸药（主爆药）爆轰时引起与相隔一定距离的另一炸药（受爆药）爆轰的现象称为殉爆。 （三）炸药爆炸的稳定性传播 （四）炸药的氧平衡 三、炸药爆炸的主要性能参数 主要有以下5种参数 1、爆力 2、猛度 3、含水率 4、密度 5、炸药爆炸的热力学参数 四、爆破的内部作用和外部作用 （一）自由面和最小抵抗线 （1）自由面的概念。自由面是指某种介质与空气接触的界面。爆破时，位于药包附近被爆破的岩（煤）体与空气接触的界面叫爆破自由面。 （2）最小抵抗线的概念 （3）自由面的作用。 （4）《煤矿安全规程》对最小抵抗线的规定
（二）爆破的内部作用和外部作用 1、爆破的内部作用和外部作用表现形式 装药爆破时，其爆破作用的表现形式与埋置药量和深度有关。 2、爆破内部作用的形成 3、爆破漏斗的要素及形式 第二节矿用炸药 一、矿用炸药的种类 1、按不主要组成成分分类 按主要组成成分将矿用炸药分为硝酸铵类炸药、含水类炸药和硝化甘油类炸药三大类。 2、按应用范围和使用条件分类 按炸药是否允许在井下的瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工作面使用，可分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药两类。 二、煤矿许用炸药的分级、品种及其选用 （一）煤矿许用炸药的分级、检验方法与适用条件 主要分五个级的煤矿许用炸药。 （二）煤矿许用炸药的品种及选用 1、煤矿铵梯炸药 2、煤矿水胶炸药 3、煤矿乳化炸药
爆破基础教程 《爆破基础》教程 重要提示:本章的重点和难点是爆破的基本原理及药量计算、爆破的基本方法、特种爆破技术（定向爆破；光面爆破；预裂爆破）。主要的知识点包括：爆炸和爆破；爆轰波；冲击波；正氧平衡；负氧平衡；爆破漏斗；爆破作用指数；集中药包和延长药包；爆破作用圈；预裂爆破；定向爆破；光面爆破。 一、概述 （一）、爆破与爆炸 爆破：爆炸作用于周围介质的破坏效应结果。 爆炸：物质内能的高速释放过程，分化学爆炸和物理爆炸 炸药爆炸属于化学爆炸，指炸药在一定的起爆能的作用下，在瞬时内发生化学分解产生高温和高压的气体。（二）．基本概念 1．冲击波：炸药爆炸后对相邻介质的冲击压力以波的形式向四周传播，使介质受到一定程度的破坏。 2．炸轰波：炸药在局部引爆后迅速扩展到全体，从引爆到爆炸全部结束在炸药中传播的化学反应能的波的形式。二者的关系: 1、炸轰波是介质中冲击波的激发源，即介质中的冲击波是由炸药爆炸时产生炸轰波引起的。 2、炸轰波是与炸药同时发生反应的冲击波，它是在炸药中传播的冲击波，而冲击波是指在岩体介质中传播的波。 3、炸轰波与冲击波在炸药中以同一速度传播，但炸轰波总比冲击波滞后一个时段。 二、爆破的基本原理及药量计算 （一）．无限均匀介质的爆破作用 1．基本假定 ①药包是球形 ②药包是放在无限介质中 ③介质是均匀的各向同性 2．爆破作用范围
压缩圈（粉碎圈）Rc 抛掷圈R 松动圈（破裂圈）Rp 震动圈Rz （二）．有限介质的爆破作用 1．基本概念： 临空面：爆破介质与空气的交界面 自由面：不同介质的交界面 声抗阻系数：ρc（ρ为介质的密度kg/，c为纵波传播速度m/s） 2．临空面发射拉应力的破坏作用 透射波产生的应力 反射波产生的应力 为爆破冲击波产生的应力， ，两介质的声抗阻系数之比。 临空面的作用可见：当药包在介质1中爆破 N=1时，=0即：不会形成反射应力波 N<1时，均为压缩波不同N=0（即在空气中爆破，岩石面受到加倍的压缩作用） N>1时，透射压缩波反射拉伸波不同（即在岩石中爆破，应力波向临空面发射，全部生成反射拉伸波，可能引起岩石的破坏） 可看出充分利用自由面的存在对爆炸应力波的作用，一般地，每增加一个自由面，单位耗药量减少10%～20%，即提高爆破能量利用率具有十分重要的意义。 3．爆破漏斗：在有限介质中的爆破，当药包中心距离自由面较小时，药室周围的岩石发生压缩粉碎破坏和径向与环向裂缝的交错破裂，同时自由面处的岩石发生落片破裂，若爆轰气体还有一定的膨胀压力时会把一部分已破裂的岩石抛掷出去，形成爆破坑称爆破漏斗。
爆破技术基础知识复习题2 一、填空题 1.当埋置在距地面很深处的药包爆炸时，药包的爆破作用只局限在地面以下，通常，按岩石破坏的特征，可将爆破作用范围内的岩石划分为（压缩圈）（破裂圈）（震动圈）三个圈。 2. 自由面越多，爆破破岩越容易，爆破效果也（越好）。当岩石性质、炸药品种相同时，随着自由面的增多，炸药单耗将明显（降低）。 3. 从地质条件方面讲,构造上不均质的岩石常会使爆破作用（减弱），明显的裂隙能够阻止爆破能量的传播而使破坏区范围受到局限。通达药包的裂隙能使爆生气体产物的压力（下降）而影响爆破效果。 4.在劈山筑坝、矿山露天剥离开挖沟堑和移山平地等工程爆破中，可采用爆破作用指数n ＞l的加强抛掷爆破，以便尽可能将破碎后的岩块抛掷到一定距离以外，减少搬运工作量。在一定范围内n值愈大，抛掷方量（愈多），抛掷距离也（愈大）。 5.人员承受空气冲击波的允许超压不应当超过（0.01）MPa 6.我国对各种建、构筑物所允许的安全振动速度规定中，规定土窑洞、土坯房、毛石房屋安全振动速度为（1.0）cm／s。 7. 我国对各种建、构筑物所允许的安全振动速度规定中，规定地下巷道、岩石不稳定但有良好支护的安全振动速度为（10）cm／s。 8.我国对各种建、构筑物所允许的安全振动速度规定中，规定岩石中等稳定有良好支护安全振动速度为（20）cm／s。 9.我国对各种建、构筑物所允许的安全振动速度规定中，规定岩石坚硬稳定、无支护安全振动速度为（30）cm／s。 10.在具有瓦斯或矿尘危险的区域中爆破时，为防止放热的爆炸产物引爆瓦斯矿尘，炮孔一定要严格堵塞，堵塞长度不得小于炮孔深度的（一半）。
岩石爆破中冲击波参数计算 概论 雷管或其它强烈的激发源在连续性介质中，如在空气、水、炸药或岩石中爆炸时，由于外部冲击载荷作，使介质某一局部状态，如压力、密度、速度等发生往复变化(或叫做扰动)，这种变化(扰动)在介质小的传播形成波，这种波称为机械波，它不同于电磁波。 冲击波：当激发源的威力很大，促使介质的压力、密度、速度等参数的变化急剧，产生陡立的波阵面，形成非周期性的脉冲，并以超声速传播时，这种波称之为冲击波。 冲击波在空气中或在水中传播形成空气冲击波或水中冲击波，如裸露药包爆破成药室大爆破易产生空气冲击披，水下药包爆破则产生水中冲击波。 冲击波在炸药中的传播形成爆轰波，它是一种特殊形式的冲击波。它与一般冲击波的根本区别在丁爆轰波阵而之后附有化学反应区，释出能量足以维持爆轰波沿未反应的炸药稳定传播，从而构成炸药的稳定爆轰。
弹性波 求助编辑百科名片 当某处物质粒子离开平衡位置，即发生应变时，该粒子在弹性力的作用下发生振动，同时又引起周围粒子的应变和振动，这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”。 目录 编辑本段
横波的特点 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直。电磁波、光波就是横波。 波长的定义 沿着波的传播方向，在波的图形中相对平衡位置的位移时刻相同的两个质点之间的距砻。横波与纵波的波长---- 在横波中波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。在纵波中波长是指相邻两个密部或疏部之间的距离。 编辑本段应力波的一种 扰动或外力作用引起的应力和应变在弹性介质中传递的形式。弹性介质中质点间存在着相互作用的弹性力。某一质点因受到扰动或外力的作用而离开平衡位置后，弹性恢复力使该质点发生振动，从而引起周围质点的位移和振动，于是振动就在弹性介质中传播，并伴随有能量的传递。在振动所到之处应力和应变就会发生变化。弹性波理论已经比较成熟，广泛应用于地震、地质勘探、采矿、材料的无损探伤、工程结构的抗震抗爆、岩土动力学等方面。 某一弹性介质内的弹性波在传播到介质边界以前，边界的存在对弹性波的传播没有影响，如同在无限介质中传播一样，这类弹性波称为体波。体波传播到两个弹性介质的界面上，即发生向相邻弹性介质深部的折射和向原弹性介质深部的反射。此外，还有一类沿着一个弹性介质表面或两个不同弹性介质的界面上传播的波，称为界面波。如果和弹性介质相邻的是真空或空气，则界面波称为表面波。弹性波绕经障碍物或孔洞时还会发生复杂的绕射现象。 编辑本段体波 按传播方向和质点振动方向之间的关系，体波可分为：①纵波，又称为胀缩波，在地震学中也称为初波或P波。它的传播方向同质点振动方向一致,波速为式中ρ为弹性介质密度;λ和G为弹性介质的拉梅常数。②横波，又称畸变波或剪切波，在地震学中也称为次波或S波。它的传播方向同质点振动方向相垂直，波速为，小于纵波波速。波传播中所有质点均作水平振动的横波称为SH波；所有质点均作竖直振动的横波称为SV波。横波是偏振波，所谓偏振是指横波的振动矢量垂直于波传播方向但偏于某些方向的现象。纵波只沿波的传播方向振动，故没有偏振。 在弹性介质内,从波源发出的扰动,向四方传播，在某一瞬间，已被扰动部分和未被扰动部分之间的界面称为波面或波阵面。波面呈封闭的曲面。波面为球面的波称为球面波，波面为柱面的波称为柱面波。波面曲率很小的波可近似地看作平面波。 编辑本段界面波 界面波的一个特征是，质点扰动振幅随着质点离界面距离的增大而迅速衰减，所以界面波实际上只存在于表面或界面附近。常见的界面波有瑞利波、乐甫波和斯通利
第4章岩石爆破理论 4.1 岩石爆破特性及爆炸应力波 岩石爆破理论的发展 岩石爆破理论在20世纪70年代确立了冲击波拉伸破坏理论、爆炸气体膨胀压碎破坏理论、冲击波和爆炸气体综合作用理论。随着爆破技术和相邻学科的发展，特别是岩体结构力学、岩石动力学、断裂、损伤力学和计算机模拟爆破技术的发展，使爆破理论的研究更实用化，更系统化。计算机模拟，用以研究裂纹的产生、扩展。但是，从总体上看，爆破理论的发展仍然滞后爆破技术的要求，理论研究和生产实际仍有不小的差距。岩石爆破理论的研究内容应该包括：（1）岩石特性，包括岩体结构、构造特征和岩石动力学性质及其对爆破效果的影响； （2）炸药能量向岩石的传递效率； （3）岩石的动态断裂与破坏； （4）爆破过程的数值模拟，预测爆破块度和爆堆形态。 岩石中的爆炸应力波 在介质中传播的扰动称为波。由于任何有界或无界的质点是相互联系着的，其中任何一处的质点受到外界作用而产生变形和扰动时，就要向其他部分传播，这种在压力状态下介质质点的运动或扰动的传播称为应力波。炸药在岩石和其他固体介质中爆炸所激起的应力扰动（或应变扰动）的传播称为爆炸应力波。 应力波分类 （1）按传播速度分类 按传播途径不同，应力波分为两类：在介质内部传播的应力波称为体积波；沿着介质内、外表面传播的应力波称为表面波。体积波按波的传播方向和在传播途径中介质质点扰动方向的关系又分为纵波和横波。 纵波又称P波，其特点是波的传播方向与介质质点运动方向一致，在传播过程中引起压缩和拉伸变形。因此，纵波又可分为压缩波和稀疏波。 横波又称S波，特点是波的传播方向与介质质点运动方向垂直，在传播过程中会引起介质产生剪切变形。
爆破作业安全常识参考文 本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
爆破作业安全常识参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、爆破作业的概念 （1）爆破工程是指在基础工程施工中，常会遇到顽石 或岩石等需要爆破作业来解决。 （2）爆破施工危险大。导致爆破工程事故的原因主要 有两种： 1）对爆破材料的品种和特性以及运输与贮存情况不了 解，导致装卸、搬运不当引起爆炸造成伤害。 2）对引爆材料的选择及其引爆方法等不了解或使用不 当造成爆炸。 二、预防爆破事故的安全措施 （1）具有爆破资格的单位才有资格从事爆破工程。爆 破工程施工前，施工方案必须报有关部门审批后才能实
施。 （2）爆破工程应由具有资格的特种操作人员操作，从事配合工作的辅助工，不能从事装药、引爆等工作。 （3）实施爆破时，放炮区要设置警戒线，设专人负责指挥，待装药堵塞完毕，按规定发出信号，经检查无误后，方准放炮。 （4）在地面以上构筑物或基础爆破时，可在爆破部位上铺盖草垫和草袋（内装少量砂土），作为第一防护线，最后再用帆布将以上两层整个覆盖，胶帘（垫）和帆布应用钢丝或绳索拉捆牢。 （5）对附近建筑物的地下顽石或岩石基础爆破，为防止大块抛掷爆破体，应采用橡胶防护垫防护。 （6）对邻近建筑物的地下顽石或岩石基础爆破时，为在爆破时使周围的建筑物不被打坏，也可在其周围用厚度不小于50mm的坚固木板加以防护，并用钢丝捆牢，与炮
岩石爆破理论模型 摘要：岩石爆破模型的研究是爆破理论和技术发展的关键，通过研究爆破过程 及其参数的变化规律可揭示爆破作用的本质，为完善和发展爆破理论及技术提供基础。 关键词：岩石爆破模型;弹性;断裂;损伤 1、岩石爆破机理 在岩石爆破机理研究中，一般认为造成岩石破坏的原因是冲击波和爆炸生成气体膨胀压力共同作用的结果；但是关于爆炸冲击波和爆炸生成气体准静态压力哪个起主要作用，目前仍存在着两种不同的观点。一种观点认为冲击波的作用只表现在对形成初始径向裂纹起先导作用，而大量破碎岩石则是依靠爆炸生成气体膨胀压力作用。另一种观点则认为爆破过程中哪种载荷起主要作用要取决于岩石的阻抗波，即高波阻抗岩石应力波起主要作用，低波阻抗岩石爆炸生成气体起主要作用；对于均质岩体以应力波作用为主；对于整体性不好、节理裂隙发育的岩体，以爆炸生成气体作用为主。 爆生气体膨胀作用炸药爆炸生成高温高压气体,膨胀做功引起岩石破坏。爆生气体膨胀力引起岩石质点的径向位移,由于药包距自由面的距离在各个方向上不一样,质点位移所受的阻力就不同,最小抵抗线方向阻力最小,岩石质点位移速度最高。正是由于相邻岩石质点移动速度不同,造成了岩石中的剪切应力,一旦剪切应力大于岩石的抗剪强度,岩石即发生剪切破坏。破碎的岩石又在爆生气体膨胀推动下沿径向抛出,形成一倒锥形的爆破漏斗坑。 按理论基础可将爆破模型分为以下几类:以弹性理论处理爆破问题的弹性力学模型;以断裂理论特别是线弹性断裂力学为基础的断裂力学模型;以研究损伤演化特别是细观损伤演化为框架的损伤力学模型;以及将岩石由损伤累积而导致的破坏视为一种逾渗转变的逾渗模型。 2、弹性力学模型 2、1 G.Harries模型 G.Harries模型是建立在弹性应变波基础上的高度简化的二维模型,将岩石视为均质连续的弹性介质。假设岩石为以炮孔轴线为中心的厚壁圆筒,爆炸应力波使与炮孔轴线垂直的平面内质点产生径向位移,当径向位移派生出的切向应变值超过岩石的动态极限抗拉应变T时,岩石中形成径向裂隙。径向裂隙数由下式决定: N=εθ/T 式中 N为径向裂隙条数;εθ为作用于炮孔上的最大切向拉应变。采用MonteCarlo方法确定爆破裂纹分割的块度。该模型首次解决了物理模型使用的局限性和难以定量的问题,但由于没有考虑天然节理裂隙对应力波传播和破碎块度的影响,所以不可避免地影响计算结果的准确性和可靠性。 2、2 R.F.Favreau模型 R.F.Favreau模型是在爆炸应力波理论基础上建立的三维弹性模型,以岩石动态抗拉强度为破坏判据。该模型不仅充分考虑了爆炸应力波和爆生气体综合作
A爆破技术员应知应会的基本原理 一、岩石炸药单耗确定原理和方法 1岩石炸药单耗确定之经验法 2岩石炸药单耗确定之类比法 爆破各种岩石的单位炸药消耗量K值表
3、岩石炸药单耗确定之爆破漏斗试验法 最小抵抗线原理：药包爆炸时，爆破作用首先沿着阻力最小的地方，使岩（土）产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去，这就是作为爆破理论基础的“最小抵抗线原理”。 药包在有限介质内爆破后，在临空一面的表面上会出现一个爆破坑，一部分炸碎的土石被抛至坑外，一部分仍落在坑底。由于爆破坑形状似漏斗，称为爆破漏斗。若在倾斜边界条件下，则会形成卧置的椭圆锥体如图2.6.14 当地面坡度等于零时，爆破漏斗成为倒置的圆锥体（图2.6.15）。mDl称为可见的爆破漏斗，其体积V mDl与爆破漏斗V mOl之比的百分数E0，称为平坦地形的抛掷率；r0（漏斗口半径）与W（最小抵抗线）的比值n称为平地爆破作用指数。 当r0=W时，n=1，称为标准抛掷爆破。在水平边界条件下，其抛掷率E=27%。标准抛掷漏斗的顶部夹角为直角。 当r0>W，则n>1，称为加强抛掷爆破。抛掷率>27%。
漏斗顶部夹角大于90°。 当r0 爆破理论基础知识 第一节爆破的概念与分类 一、爆破的概念 爆破是炸药爆炸作用于周围介质的结果。埋在介质内的炸药引爆后，在极短的时间内，由固态转变为气态，体积增加数百倍至几千倍，伴随产生极大的压力和冲击力，同时还产生很高的温度，使周围介质受到各种不同程度的破坏，称为爆破。 二、爆破的常用术语 1. 爆破作用圈 当具有一定质量的球形药包在无限均质介质内部爆炸时，在爆炸作用下，距离药包中心不同区域的介质，由于受到的作用力有所不同，因而产生不同程度的破坏或振动现象。整个被影响的范围就叫做爆破作用圈。这种现象随着与药包中心间的距离增大而逐渐消失，按对介质作用不同可分为四个作用圈。 (1)压缩圈 图1-1中R 1 表示压缩圈半径，在这个作用圈范围内， 介质直接承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力，因而如果介质是可塑性的土壤，便会遭到压缩形成孔腔；如果是 坚硬的脆性岩石便会被粉碎。所以把R 1 这个球形地带叫做压缩圈或破碎圈。 (2)抛掷圈 围绕在压缩圈范围以外至R 2 的地带，其受到的爆破作用力虽较压缩圈范围内小，但介质原 图1－1 爆破影响范围 有的结构受到破坏，分裂成为各种尺寸和形状的碎块，而且爆破作用力尚有余力足以使这些碎块获得能量。如果这个地带的某一部份处在临空的自由面条件下，破坏了的介质碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。 (3)松动圈 的地带，爆破的作用力更弱，除了能使介质结构受松动圈又称破坏圈。在抛掷圈以外至R 3 到不同程度的破坏外，没有余力可以使破坏了的碎块产生抛掷运动，因而叫做破坏圈。工程上为了实用起见，一般还把这个地带被破碎成为独立碎块的一部分叫做松动圈，而把只是形成裂缝、互相间仍然连成整块的一部分叫做裂缝圈或破裂圈。 (4)震动圈 在破坏圈范围从外，微弱的爆破作用力甚至不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的作用下，产生振动现象，这就是图1—1中R 所包括的地带，通常叫做震动圈。震动圈以 4 外爆破作用的能量就完全消失了。 2、爆破漏斗 在有限介质中爆破，当药包埋设较浅，爆破后将形成以药包中心为顶点的倒圆锥型爆破坑，称之为爆破漏斗。爆破漏斗的形状多种多样，随着岩土性质、炸药的品种性能和药包大小及药包埋置深度等不同而变化。 3. 最小抵抗线 由药包中心至自由面的最短距离。如图1-2中的W。 4. 爆破漏斗半径 安全管理编号：YTO-FS-PD245 爆破安全基础知识爆破器材通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards 爆破安全基础知识爆破器材通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤矿进下生产所用的爆破器材主要包括矿用炸药、雷管、发爆器。 （一）矿用炸药 把适合于矿山工程使用的炸药叫矿用炸药。 1.炸药的概念 能进行化学爆炸的物质叫炸药。炸药爆炸具有三个基本要素： （1）爆炸反应速度快，约为1500～8500ms,铵梯炸药爆炸反应时间仅为十万分之三秒。 （2）爆炸反应过程中能放出大量热，一般工业炸药为262.6×104J/kg。 （3）爆炸反应能产生大量气体，约为700～ 1000L/kg,铵梯炸药为850～920 L/kg。 2.常用的几种矿用炸药。 1）铵梯炸药 它是由硝酸铵、梯恩梯、木粉、沥青和石蜡、食盐等材料配制成的混合炸药。分为岩石铵梯炸药和煤矿铵梯炸 第5章 岩石爆破基本原理 第1节 爆破破碎原理 炸药在岩体内爆炸瞬间释放出巨大的能量，使岩体产生不同程度的变形和破坏。为了达到低能耗、高效率破碎岩体的目的，并能有效地控制爆破产生的各种危害，就必须了解爆炸荷载作用下岩体的变形与破坏规律，分析爆破破碎原理，指导爆破设计与施工。只有这样，才能合理地确定爆破参数和有效地控制爆破作用。 由于炸药的爆炸反应是高温、高压和高速的瞬态过程，岩体性质和爆破条件复杂多变，加之爆破工作具有较大的危险性，因此给直接观测和研究岩体的爆破破坏过程造成了极大的困难。迄今为此，人们对岩体爆破作用过程仍然了解得不透彻，尚不能形成一套完整而系统的爆破理论。 尽管如此，随着长期实践经验的积累和现代科学技术的发展，借助先进的爆破测试技术以及模拟爆破试验，对爆破作用原理的研究取得了较大的进展，提出了多种岩体爆破机理的观点，在一定程度上反映了岩体的爆破破坏规律，具有一定的指导意义和实用价值。 一、爆破作用的基本原理 1． 爆破破坏作用的基本观点 爆破破坏作用的观点很多，大致可归纳为如下三种： （1） 爆轰气体破坏作用的观点。从静力学的观点出发，认为药包爆炸后，产生大量的高温、高压气体。这种气体膨胀产生的推力作用在药包周围的岩壁上，引起岩石质点的径向位移。当药包埋深不大时，在最小抵抗线方向（即地表方向），岩 1 石移动的阻力最小，运动速度最高。由于存在不同速度的径向位移，在岩体中形成剪切应力，当这种剪切应力超过岩石的动态抗剪强度时就会引起岩石破裂。在爆轰气体膨胀推力作用下，自由面附近的岩石隆起、开裂，并沿径向方向推出，如图5—1。这种观点不考虑冲击波的破碎作用。 （2） 应力波破坏作用观点。从爆炸动力学的观点出发，认为药包爆炸产生强烈的冲击波，冲击、压缩周围的岩体，造成邻近药包的岩体局部压碎，之后冲击波衰减为压应力波继续向外传播。当压应力波传播到岩体界面（自由面）时，产生反射拉应力波，若此拉应力波超过岩石的动态抗拉强度时，从界面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏，如图5—2所示。这种观点不考虑爆轰气体的膨胀推力作用。 a）b） 图5—1 爆轰气体剪力破坏作用 a）剪应力作用；b）爆轰气体膨胀推力破坏 图5—2 反射拉应力波产生片裂破坏图 2 Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 爆破安全技术-爆破基础知识(新 版) 爆破安全技术-爆破基础知识(新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 爆破工作是矿山生产工艺流程中的一道主要工序。它是为随后的采、装、运工作创造条件。爆破工作直接接触炸药、各种起爆器材等易燃易爆物品。不安全因素极多，时刻威胁着作业人员、采矿设备和邻近居民的人身安全。因此，矿山企业负责人必须加强对爆破工作的安全管理，避免或减少爆破事故的发生。 一、炸药爆炸特征 炸药是在一定条件下能发生化学爆炸的物质。它在外界作用下能够发生高速的放热反应，同时形成强烈压缩状态的高压气体并迅速膨胀对周围介质做机械功。在工程爆破实践中，我们看到炸药爆炸时，瞬间产生火花，出现烟雾，发出巨响，形成“爆风”，把各种材料炸坏，当爆破设计不合理或误操作时，就可能引起事故。 1．炸药的主要特征 (1)炸药是能发生自身燃烧和爆炸反应的物质。不论单质炸药还是混合炸药，本身都含有可燃元素碳(C)、氢(H)和助燃元素氧(O)。一旦工程爆破基础知识
爆破安全基础知识爆破器材通用版
第五章 岩石爆破基本原理
爆破安全技术-爆破基础知识(新版)
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