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爆破工程课件PPT第二部分

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初级爆破工程师培训课件土岩爆破技术(2光面爆破与预裂爆破)共74页文档

初级爆破工程师培训课件土岩爆破技术(2光面爆破与预裂爆破)共74页文档

巷道掘进采用的光面爆破
路堑边坡的预裂爆破
• 因具有明显的优越性，所以自它问世以来，
在一些重要的开挖工程中迅速得到推广应用， 其规模也日益扩大。
目前可以做到一次预裂深度达38m以上，预 裂面积已达数千m2。其理论和技术日趋完善， 并在若干领域得到广泛应用。
路堑边坡的光面爆破
问题：
预裂、光面爆破是两种在固体介质 中应用的控制爆破技术。这两种爆破技 术有何相同和不同之处？
相邻炮孔起爆时差的四种典型情况
2.1.2.1 相邻炮孔起爆时差较大的情况
• 此问题的极端情况是：两个炮孔起爆的时 间间隔很长，A炮孔的爆炸应力场（动应力和准 静态应力）几乎完全消失后，B炮孔才起爆。
• 此时，如果两炮孔的间距比较大，则可以认 为是两个炮孔的单独爆破，互相不产生影响。
因此，在这种时差条件下不能形成预裂缝 面。
大致上，可以把相邻炮孔起爆 可能出现的时间差，归纳为四种典 型的状况： • （1）起爆时差大，当A炮孔爆 破的压力已减弱到可以忽略不计时， B炮孔才起爆； • （2）A炮孔产生的爆炸应力波 波峰已掠过B炮孔后，B炮孔才开 始起爆，但此时A炮孔爆炸高压气 体所形成的准静态应力场并未消失， 仍在继续起作用；
A
B
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
σ
Ⅳ
第一状态
σ 准静应力
σ 准静应力 动应力
动应力 σ
动应力
第二状态
第三状态 第四状态
相邻炮孔起爆时差的四种典型情况
（3）A炮孔的爆炸应 力波波峰到达B炮孔的瞬 间，B炮孔起爆； （4）A、B两炮孔同时 起爆。
A
B 准静应力
σ 准静应力
动应力
动应力 σ
动应力
第二状态

爆破工程第二章工业炸药(精)

爆破工程第二章工业炸药(精)
点是安全性较差，成本高等 。
5/29/2019
第二章 工业炸药
8

第三节 硝铵类混合炸药
硝酸铵
（ammonium nitrate）简称：AN
分子式： NH4NO3
氧平衡： ＋20%
爆速 ： 1100~2700m/s 临界直径：100mm
硝酸铵是一种单质弱性炸药，各种感度都很低，不能用雷管或导爆索起 爆，主要缺点是具有较强的吸湿性和结块性。为了提高硝酸铵的抗水性， 可加入防潮剂：
硝类炸药

硝化甘油类炸 药

芳香族硝基 化合物类炸药
煤矿许用炸药(安全炸药) 岩石炸药
烟火剂
露天炸药
5/29/2019
第二章 工业炸药
3
工程爆破对工业炸药的基本要求
具有较低的机械感度和适度的起爆感度，既能保证生 产、贮存、运输和使用过程中的安全，又能保证使用 操作中方便顺利的起爆.
其组分配比应达到零氧平衡或接近于零氧平衡， 以保证爆炸后有毒气体生成量少，同时炸药中应 不含或少含有毒成分.
5/29/2019
第二章 工业炸药
6
单质猛炸药『2』
B 黑索金
简称RDX 即：环三次甲基三硝胺
黑索金是白色晶体。
C3H6N3 (NO2) 3
黑索金机械感度比梯恩梯高。爆力500mL，猛度（25g药量）16mm， 爆速8300m/s。由于它的威力和 爆速都很高，除用作雷管中的加强药外， 还可用作导爆索的药芯或同梯恩梯混合制造起爆药包。
分子式 C6H2 N4O5
DDNP纯品为黄色针状结晶,火焰感度高于糊精氮化铅而与雷汞相近。起
爆力为雷汞的两倍，且机械感度和成本均低于前两者，是目前用量最大的单
质起爆药之一。

第2章爆破工程

第2章爆破工程

深孔
Wp
HD d
150
式中，KW—岩石性质对抵抗线的影响系数，通常
用 15~30，岩性越软弱取值越大；
d— 炮孔直径，浅孔以m计，深孔以mm计；
H— 阶梯高度，m；
D— 岩石硬度影响系数，一般取0.46~0.56；
h— 阶梯高度系数，见表 2-2。
阶梯高度
2. 阶梯高度 H(m)
浅孔 H=KH WP
< 0.41时，为延长药包。
2、药量计算
• 药包药量与爆落体体积成正比：
Q＝KV Q—药量；V—爆落体体积；K—系数，隐含了各种因素
（1）集中药包
A、标准抛掷爆破（ n = 1，即r = W ）
Q＝KW3 注：V=(1/3)πr3≈W3 ， 式中，K —单位体积耗药量， m3；为标准情况下的K值；
二、爆破器材
（一） 炸药
1、炸药的性能指标
(1) 威力，以爆力和猛度表示。
爆力—又称静力威力，用定量炸药炸开规定 尺寸铅柱体内空腔的容积来表示。
猛度—又称动力威力，用定量炸药炸塌规定 尺寸铅柱体的高度来表示。
(2) 最佳密度，炸药获得最佳爆破效果的密 度。
(3）氧平衡，炸药含氧量和氧化反应程度的 指标。
第一节 爆破基本原理及药量计算
• 一、无限介质中的爆破 • 二、有限介质中的爆破作用 • 三、药包种类和药量计算
基本概念：爆炸、爆破
• 爆炸：经过化学反应，将炸药的化学能
转变为机械能和其它形式的能，产生高 温高压气体， 并伴有声光效应的现象。
• 爆破：利用爆炸产生的能量，改变和破
坏周围介质的过程 。
长药包。 (1)一般爆破
用药包的最长边 L与最短边b的比值来进行

第七章-露天工程爆破PPT课件

第七章-露天工程爆破PPT课件
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底盘抵抗线WD设计计算
1）根据钻孔作业的安全条件：
式中：H－台阶高度，m； a－台阶坡面角，一般a＝
600~750；
B－从钻孔中心至坡顶线的安全距 离，对大型钻孔B
>2.5~3.0m 2）按台阶高度确定： 3）按炮孔直径确定
我国露天矿山深孔爆破的底盘抵抗线 一般为孔径的20~50 倍。即：
WD Hctg B
常用的堵塞材料有砂子、粘土、岩粉等。 小直径炮眼则常用炮泥堵塞。炮泥是用砂子和粘土混合 配制而成的，其重量比为3∶1再加上20%的水。混合均匀后 再揉成直径稍小于炮眼直径的炮泥段。 堵塞时要注意保护和雷管脚线和起爆药包。间隔装药时 还应注意间隔堵塞长度。
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5、露天深孔爆破施工技术——起爆网路
一般采用的起爆网路有：电爆网路、非电导 爆管起爆网路、或复式起爆网路等。具体连接方 式和注意要求已在起爆器材和起爆技术章节中讲 述。一定要保证网路的可靠性。连接过程中随时 检查，电爆网路更应注意网路电阻检测。
排间顺序起爆 a—排间全区顺序起爆；b—排间分区顺序起爆
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起爆顺序『2』
（2）排间奇偶式顺序起爆 增大自由面，改变抵抗线方 向，增强破碎
排间奇偶式顺序起爆
36
起爆顺序『3』
（3）波浪式顺序起爆 增加孔间或排间深孔爆破 的相互作用，达到加强岩 块碰撞挤压、改善破碎效 果，同时还可以减小爆堆 宽度，但操作较复杂。
注意：放入起爆药包后，不可用猛力去冲捣起爆药包。 4）装药结构：
一般采用单一连续的装药结构，即孔内连续装入同一品 种和密度的炸药。当底盘夹制作用较大时，则宜采用组合装 药结构，即孔底采用威力较高的炸药，而上部采用威力较低 的普通炸药
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装药结构

爆破工程王忠昶 爆破工程课件深空爆破

爆破工程王忠昶 爆破工程课件深空爆破
Blasting Engineering
第六章
深孔爆破
第一节
深孔爆破
分为露天浅孔爆破、露天深孔爆破。 1 露天浅孔爆破：d 50 mm，h5 m a 分类：分为零星孤石爆破、拉槽爆破和台阶爆破三种类 型。常用于场地平整、开挖路堑、沟槽、傍山挖石、采石、 采矿、开挖基础等工程。 b 爆破参数 :单位炸药消耗量q 、 炮眼直径d 、炮眼深度L与 超深h、底盘抵抗线WD、炮眼间距a和排距b 。 c 优点：施工机具简单，适应性强；施工组织较容易。对 于爆破工程量较小，开采深度较浅的工程，浅孔爆破可以 获得较好的经济效益和爆破效果。
Q (1.2 ~ 1.3)
3 施工技术 包括钻孔、装药、堵塞、敷设网路与起爆。
西安科技大学建筑与土木工程学院 戴 俊
Blasting Engineering
第二节 露天台阶爆破
爆 破 工 程
西安科技大学建筑与土木工程学院 戴 俊
爆 破 工 程
西安科技大学建筑与土木工程学院 戴 俊
Blasting Engineering
第一节 深孔爆破
(1) 台阶要素与布孔方式 a 台阶要素，见图6-1。
爆 破 工 程
图6-1 台阶要素及钻孔形式示意图 H-台阶高度；WD-底盘抵抗线；ｈ-超深；L-钻孔深度；a-孔距; ａ-台阶坡面角；ｂ-排距；c-孔边距；1-堵塞；2-炸药
第二节 露天台阶爆破
d 底盘抵抗线：与钻孔直径、炸药威力、岩石可爆性、台 阶高度和坡面角等因素有关 ， 计算公式： 根据钻孔作业的安全条件： 按台阶高度 ：
爆 破 工 程
巴隆公式 ： e 孔距与排距
b 0.866a
a mWD
b (0.6 ~ 1.0)WD 经验公式： f 钻孔孔边距c和台阶坡面角a c WD H tg

爆破工程基本知识PPT课件

爆破工程基本知识PPT课件
化学安定性：取决于炸药的化学性能。例如：硝化甘油 类炸药在50℃时开始分解，如果热量不能及时散发，可 能引起自燃与爆炸
③炸药的爆炸稳定性：炸药起爆后，若能以恒定 不变的速度自始至终保持完整的爆炸反应，称为 稳定的爆炸。
在钻孔爆破中影响爆炸稳定性的因素有：
A――药包直径d， d>d临则稳定 B――炸药密度ρ，ρ太大太小都不行 ，ρ＝0.9-1.6g/cm3
①火雷管：P64图2－16
管壳＋正起爆药（敏感度极高）＋副起爆药＋加
强帽
↘加强雷管威力，
末端有聚能穴
②导火线：
导火索＋点燃材料
1 CM／S
100~125秒/m
③特点：设备简单、操作方便、成本低， 一次 燃爆的炮孔数目较少、安全性差 ，用于小规模 爆破（浅孔、露天）
2、电起爆法及其器材
①电雷管：P64图2－16
60－75％ 10－15％ 15－25％
制作简单、成本低廉、易受潮、威力小，适用于炸破松 软岩石和做导火索
3．药量计算
第一种情况：集中药包、单自由面情况下 :
Ｑ=ＫＶ=1/3×K×πr2W=1/3×πn2W3K =ＫＷ３。f(n)
式中：f(n)――炸破作用指数函数，据经验： n＝1时 ： f(n)＝1 n >1时： f(n)=0.4+0.6n3 1>n>0．75时：f(n)=( 4 3n )3 松动爆破时：f(n)= n3＝07.33～0.55 K――爆破单位体积土石的耗药量（㎏／M3） P50表2－1表中数值为标准情况下的爆破（标准爆破）
缺点：工作量大、复杂、耗线、要电源； 适用：大规模起爆。
3、传爆线及传爆管（导爆管）
①传爆速度V＝6000～6500M／S，可直接引 爆主炸药，不过其本身有些要用雷管引爆，所 以使用和运输非常安全。其内用的是黑索金、 泰安等单质炸药，价格较高。 联结方式―― 打结。

第2章 爆破工程

主要用于非电起爆网路、大块石解炮、小规 模边坡修整等，不能用于水中爆破。
导火索长度不得小于1.2m
钳夹长度不得大于5mm，用力不能过猛
点火端宜切成斜面
（2）电力起爆
由电源通过电线输送电能激发电雷管，继而 起爆炸药的方法。
优点：可同时起爆多个药包；能用仪表检查； 可远距离起爆；安全可靠。 缺点：操作复杂。主要用于多个装药及装药 量大的爆破工程。
2、起爆网路
★ 起爆网路：为达到最优的技术经济效果 和爆破安全，对于一次爆破的群药包，通常采用 一次赋能激发的起爆方式。这就要求用起爆材料 将各个药包联接成一个可以统一赋能起爆的网络， 即起爆网路。 起爆网路按起爆方法不同可分为：电力起爆 网路、导爆管起爆网路、导爆索起爆网路等。
（1）电力起爆网络 当多个药包联合起爆时，电爆网路的连接可采 用串联、并联、并串联、串并联等方式。 图2-3。
第二章 爆 破 工 程
第一节 爆破器材与起爆方法
第二节 爆破的基本原理及药量计算 第三节 爆破的基本方法 第四节 水利水电工程中的岩石开挖爆破技术 第五节 爆破公害及安全控制 第六节 长江三峡工程土石方钻爆开挖实例
爆破的概念：
爆破就是利用炸药爆炸瞬时释放的能量
使介质(土、岩石及混凝土等)压缩、松动、破 碎、抛掷等，以达到开挖或拆毁炸。一般说来，凡能产生 化学爆炸的物质均可称为炸药。但从安全和经济上 考虑，并非所有能产生化学爆炸的物质均能作为工 程爆破中的炸药使用。故应按岩石性质和爆破要求 进行选择。
1、炸药的性能指标
(1) 威力——爆力和猛度的合称，反映炸药的 作功能力，即破坏介质的能力。 爆力：又称静力威力，反映炸药炸胀介质的 能力，即破坏介质体积的数量。爆力愈大，炸除介 质的体积愈多。
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当爆破在无限均匀的理想介质中进行时，爆炸能量将以药包中心为球心， 呈同心球向四周传播。 此时，爆破作用的最终影响范围划分为：粉碎圈、破碎圈和振动圈（如 图2－7所示），
炸药爆轰后，气体产物温度高达2500度以上，作用在药室壁面上的初始 压力高达数千至1万多兆帕，冲击力远高于介质的动抗压强度，致使 药包附近的介质粉碎或压缩，形成粉碎区 粉碎区介质消耗了冲击波很大一部分能量，致使冲击波迅速衰减为应力 波。粉碎区半径很小，其半径约为药包半径的2~3倍
在确定单位耗药量中若采用非标准炸药，需 用炸药换算系数e对确定的单位耗药量进行 修正。以2号岩石铵梯炸药作为标准炸药， 其爆力B0=320ml，猛度M0=12mm。若实际 使用的非标准炸药的爆力和猛度分别为B和 M，则实际单耗应为标准炸药与炸药换算系 数e之乘积，e的值为
B e 0 B
B M 1 0 0 e 2 B M
破碎区
粉碎区外紧接破碎区。 破碎区内，应力波引起的介质径向压缩导致环向拉伸。由于 岩石的动抗拉强度只有动抗压强度的1/16~1/8，所以环向 拉应力很容易超过岩石的抗拉强度而产生径向裂隙。 径向裂隙与粉碎区连通后，高压爆生气体呈尖劈之势渗入裂 隙并驱动其进一步扩展。 径向裂隙一般可延伸到8~10倍药包半径处 应力波通过后，破碎区岩石应力释放，产生与原压应力方向 相反的拉伸应力而导致环向裂隙的产生。 径向裂隙与环向裂隙相互交叉、贯通，越近粉碎区，裂隙间 距越小，破碎区内的岩石被纵横交错的裂隙切割成碎块
3、爆破作用指数 系数 n＝r/W，它反映了爆破漏斗的几何特征。 工程应用中，通常根据n值大小对爆破进行分类。 当n＝1即r=W时，称为标准抛掷爆破； 当n>1即r>W时，称为加强抛掷爆破； 当0.75＜n<1时，称为减弱抛掷爆破； 当0.33＜n≤0.75时，称为松动爆破； 当n≤0.33时，称为隐藏式爆破。
当爆破在有临空面的半无限介质表面进行时，若药 包的爆破作用使部分破碎介质具有抛向临空面的 能量，往往形成一个倒立圆锥形的爆破坑，形如 漏斗，称为爆破漏斗。 几何特征参数有：药包中心至临空面的最短距离， 即最小抵抗线W，爆破漏斗底半径r，爆破破坏半 径R，可见漏斗深度P和抛掷距离L。 爆破漏斗的几何特征反映了药包重量和埋深的关系， 反映了爆破的影响范围。 系数r/w称为爆破作用指数，用n表示
破碎区以外，应力波和爆生气体的准静态应力场都不能再引 起岩体破坏，只能引起弹性变形。 实际上，破碎区之外，应力波已衰减为地震波，统称为弹性
振动区。
以上各圈只是为说明爆破作用的范围而划分的，并无明显界
限，其作用半径的大小与炸药的特性与用量、药包结构、 爆炸方式以及介质特性等密切相关。
二.爆破漏斗
【例】埋置深度为4m的药包，爆破后得到底直径为 10m的爆破漏斗。求 (1)爆破作用指数，指出属何种类型的爆破?如果炸 药单耗为1．5kg／m3,爆破药量是多少？ （2）如果爆破漏斗直径不变，要求实现减弱抛掷爆 破，其深度如何调整？
解：(1)W＝4 m，r＝10/2＝5 m
所以 n=5/4=1.25，属加强抛掷爆破。 装药量 Q=1.5×43×(0.4+0.6×1.253) =150.9 kg 2)当n=1， 5/W=1，所以W=5 m 当n=0.75,，5/W=0.75， 所以W=6.67 m 故减弱抛掷爆破的条件：5<W<6.67
4、有关爆破漏斗的计算 松动爆破无岩块抛掷，漏斗半径范围内可见岩石破碎后的 鼓胀现象。抛掷爆破中，破碎后的岩块部分抛掷于漏斗半 径以外，抛起的部分渣料回落到漏斗坑内，形成可见漏斗， 其深度P称为可见漏斗深度，可按下式计算。 P＝CW（2n－1） （2-1） 式中，C为介质系数，对岩石C＝0.33，对粘土 C=0.4。 抛掷堆积体距药包中心的最大距离L称为抛掷距离， 可按式（2－2）计算。 L＝5nW （2-2）
三、药包种类和装药量计算基本方法 在爆破实践中，人们通常按照形状将爆破所 用药包分为集中药包和延长药包。 若药包的长边和短边分别为L和a，当L/a≦4 时，为集中药包；当L/a﹥4时，为延长药包
3、对单个集中药包，其装药量计算公式为： Q=KW3f(n) (2-4) 式中，K—规定条件下的标准抛掷爆破的单位耗药量， kg/m3； W—最小抵抗线长度，m； f（n）—爆破作用指数函数。（标准抛掷爆破：f（n） 3； 减弱抛掷爆破： =1； 加强抛掷爆破： f （ n ） =0.4 ＋ 0.6n 3 4 + 3n 3 f（n）= ； 松动爆破：f（n）=n 。）
第二节 爆破基本原理及药量计算
一、爆破机理
二、爆破漏斗
三、药包种类和装药量计算基本方法
一.爆破机理
爆破的机理 岩土介质的爆破破碎是炸药爆轰产生的 冲击波的动态作用和爆轰气体准静态作用 的联合作用的结果。炸药爆轰后，在瞬间 产生高温高压气体，对相邻介质产生极大 的冲击作用，并以冲击波的形式向四周传 播能量。 在无限介质和有限介质的爆破作用是不同的。

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4、对钻孔爆破，一般采用延长药包，其药量计算公 式为： Q=qV （2-5） 式中：q为钻孔爆破条件下的单位耗药量。式中 的q与单个集中漏斗内的 介质体积，而且包括相邻漏斗间由于群药包的共 同作用所爆落的体积。因此，钻孔爆破中的q值是 一次群药包爆破总药量与总爆落方量的比值