1、第二章第二章 爆破工程爆破工程 第一节第一节 爆破的概念与分类爆破的概念与分类 1.爆破的概念爆破的概念 爆破是炸药爆炸作用于周围介质的结果。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，由固埋在介质内的炸药引爆后，在极短的时间内，由固 态或液态转变为气态，体积增加数百倍至几千倍，伴随态或液态转变为气态，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。周围介质受到各种不同程度的破坏，称为爆破。 爆破工程中有较多的专业术语，常用的术语主要有爆破
2、工程中有较多的专业术语，常用的术语主要有 以下几项：以下几项： （1）爆破作用圈）爆破作用圈 当具有一定质量的药包当具有一定质量的药包 在介质内部爆炸时，药包在介质内部爆炸时，药包 中心区域的介质由于受到中心区域的介质由于受到 的作用力有所不同，因而的作用力有所不同，因而 产生不同程度的破坏或振产生不同程度的破坏或振 动现象，整个被影响的范动现象，整个被影响的范 围就叫做爆破作用圈。围就叫做爆破作用圈。 这种现象随着与药包这种现象随着与药包 中心的距离增大而逐渐消中心的距离增大而逐渐消 失失，按照对介质的作用程，按照对介质的作用程 度，爆破作用圈可分为度，爆破作用圈可分为压压 缩圈、抛掷圈、松
3、动圈和缩圈、抛掷圈、松动圈和 振动圈振动圈4个作用圈。个作用圈。 图中图中R1表示压缩圈表示压缩圈 半径。在这个作用圈范半径。在这个作用圈范 围内，介质直接承受了围内，介质直接承受了 药包爆炸而产生的极其药包爆炸而产生的极其 巨大的作用力，因而如巨大的作用力，因而如 果介质是可塑性的土壤，果介质是可塑性的土壤， 便会遭到压缩形成孔腔；便会遭到压缩形成孔腔； 如果是坚硬的脆性如果是坚硬的脆性 岩石便会被粉碎。所以岩石便会被粉碎。所以 把把R1这个球形地带叫做这个球形地带叫做 压缩圈或破碎圈压缩圈或破碎圈。 围绕在压缩圈范围以外围绕在压缩圈范围以外 至至R2的地带是的地带是抛掷圈抛掷圈，其，其 受
4、到的爆破作用力虽比压缩受到的爆破作用力虽比压缩 圈范围内小，但介质原有的圈范围内小，但介质原有的 结构受到破坏，分裂成为各结构受到破坏，分裂成为各 种尺寸和形状的碎块，而且种尺寸和形状的碎块，而且 爆破作用力尚有余力足以使爆破作用力尚有余力足以使 这些碎块获得能量。如果这这些碎块获得能量。如果这 个地带的某一部分处在临空个地带的某一部分处在临空 的自由面条件下，破坏了的的自由面条件下，破坏了的 介质碎块便会产生抛掷现象，介质碎块便会产生抛掷现象， 因而因而叫做抛掷圈叫做抛掷圈。 松动圈松动圈又称又称 破坏圈，是在抛破坏圈，是在抛 掷圈以外至掷圈以外至R3的的 地带，爆破作用地带，爆破作用 力更
5、弱，除能使力更弱，除能使 介质结构受到不介质结构受到不 同程度的破坏外，同程度的破坏外， 没有余力可以使没有余力可以使 破坏了的碎块产破坏了的碎块产 生抛掷运动，因生抛掷运动，因 而又称而又称破坏圈破坏圈。 在破坏圈范在破坏圈范 围以外，微弱的围以外，微弱的 爆破作用力甚至爆破作用力甚至 不能使介质产生不能使介质产生 破坏。这些介质破坏。这些介质 只能在应力波的只能在应力波的 作用下，产生震作用下，产生震 动现象，因而也动现象，因而也 叫叫振动圈振动圈。振动。振动 圈以外爆破作用圈以外爆破作用 能量完全消失。能量完全消失。 （2）爆破漏斗）爆破漏斗 在有限介质中爆破时，当药包埋设较浅，爆破在有
6、限介质中爆破时，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形爆破坑，称后将形成以药包中心为顶点的倒圆锥形爆破坑，称 之为爆破漏斗。爆破漏斗的形状多种多样，随着岩之为爆破漏斗。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。深度等不同而变化。 （3）最小抵抗线）最小抵抗线 由药包中心至自由面的最短距离，为最小抵抗线，由药包中心至自由面的最短距离，为最小抵抗线， 如图中的如图中的W。 （4）爆破漏斗半径）爆破漏斗半径 爆破漏斗半径是指在介质自由面上的爆破漏斗半径，爆破漏斗半径是指在介质自由面上的
7、爆破漏斗半径， 如图中的如图中的r。 （5）爆破作用指数）爆破作用指数n 爆破作用指数是指爆破漏斗半径爆破作用指数是指爆破漏斗半径r与最小抵抗线与最小抵抗线W的比值。根据的比值。根据 爆破作用指数的大小可判断爆破作用性质及岩石抛掷的远近程度，爆破作用指数的大小可判断爆破作用性质及岩石抛掷的远近程度， 也是计算药包量、决定漏斗大小和药包距离的重要参数。一般用也是计算药包量、决定漏斗大小和药包距离的重要参数。一般用n来来 区分不同的爆破漏斗和划分爆破类型。区分不同的爆破漏斗和划分爆破类型。 当当n=1时，称为标准抛掷爆破。时，称为标准抛掷爆破。 当当n1时，称为加强抛掷爆破。时，称为加强抛掷爆破。
8、 当当0.75n1时，称为减弱抛掷爆破。时，称为减弱抛掷爆破。 当当0.33n0.75时，称为松动爆破。时，称为松动爆破。 当当n0.33时，称为裸露爆破或药壶爆破时，称为裸露爆破或药壶爆破.。 抛掷爆破抛掷爆破 松动爆破松动爆破 （6）可见漏斗深度）可见漏斗深度H 经过爆破后所形成的坑槽深度叫做可见漏斗深度，经过爆破后所形成的坑槽深度叫做可见漏斗深度， 如图中的如图中的h。它与爆破作用指数大小、炸药的性质、。它与爆破作用指数大小、炸药的性质、 药包的排数、爆破介质的物理性质和地面坡度有关。药包的排数、爆破介质的物理性质和地面坡度有关。 （7）自由面）自由面 自由面又称临空面，是指被爆破介质与
9、空气或水的自由面又称临空面，是指被爆破介质与空气或水的 接触面。临空面越多，炸药用量越小爆破效果越接触面。临空面越多，炸药用量越小爆破效果越 好。好。 （8）二次爆破）二次爆破 二次爆破是指大块岩石的二次破碎爆破。二次爆破是指大块岩石的二次破碎爆破。 （9）破碎度）破碎度 破碎度指爆破岩石的块度或块度分布。破碎度指爆破岩石的块度或块度分布。 （10）单位耗药量）单位耗药量 单位耗药量是指爆破单位体积岩石的炸药消耗量。单位耗药量是指爆破单位体积岩石的炸药消耗量。 （11）炸药换算系数）炸药换算系数e 炸药换算系数炸药换算系数e指某炸药的爆炸力指某炸药的爆炸力F与标准炸药爆与标准炸药爆 炸力之比。
10、（目前以炸力之比。（目前以2号岩石铵梯炸药为标准炸号岩石铵梯炸药为标准炸 药）药） 药包是一定数量的炸药聚集在一起的可易于搬用的物药包是一定数量的炸药聚集在一起的可易于搬用的物 体，它常作为爆破物质而被安放在被爆破物体内。体，它常作为爆破物质而被安放在被爆破物体内。 爆破工程中的炸药用量计算是爆破工程中的炸药用量计算是个十分复杂的问题，个十分复杂的问题， 影响因素较多。实践证明，一般情况下，炸药的用量是与影响因素较多。实践证明，一般情况下，炸药的用量是与 被破碎的介质体积成正比的，并与介质的硬度有关。目前，被破碎的介质体积成正比的，并与介质的硬度有关。目前， 由于还不能较精确地计算出各种复杂情
11、况下的相应用药量，由于还不能较精确地计算出各种复杂情况下的相应用药量， 因此一般都是根据现场试验方法，大致得出爆破单位因此一般都是根据现场试验方法，大致得出爆破单位 体积介质所需的用药量，然后再按照爆破漏斗体积，计算体积介质所需的用药量，然后再按照爆破漏斗体积，计算 出每个药包的装药量。出每个药包的装药量。 2.药包及其装药量计算药包及其装药量计算 药包装药量药包装药量Q的基本计算公式为：的基本计算公式为： Q=KW3 式中式中K为爆破单位体积岩石的耗药量，简称单位耗药为爆破单位体积岩石的耗药量，简称单位耗药 量，单位为量，单位为kg/m3。W为最小抵抗线。为最小抵抗线。 单位耗药量单位耗药量
12、K值的确定，应考虑多方面的因素，经综值的确定，应考虑多方面的因素，经综 合分析后定出，常见岩土的标准单位耗药量见下表。合分析后定出，常见岩土的标准单位耗药量见下表。 2.药包及其装药量计算药包及其装药量计算 药包装药量药包装药量Q的基本计算公式为：的基本计算公式为： Q=KW3 公式中的公式中的K值是指爆破体只有一个自由面值是指爆破体只有一个自由面 的情况，但当爆破面超过一个时，应按照自由的情况，但当爆破面超过一个时，应按照自由 面的数量适当减少爆破药量面的数量适当减少爆破药量 自由面数自由面数 减少药量百分比（减少药量百分比（%） 2 20 3 30 4 40 5 50 表中自由面的数目是按
13、方向（上下东南西北）确定的，不是按被爆破体的几何形体确定的。表中自由面的数目是按方向（上下东南西北）确定的，不是按被爆破体的几何形体确定的。 爆破可按爆破规模、凿岩情况、爆破要求爆破可按爆破规模、凿岩情况、爆破要求 等不同进行分类。等不同进行分类。 按爆破规模可分为小爆破、中爆破、大爆按爆破规模可分为小爆破、中爆破、大爆 破。破。 按凿岩情况可分为裸露爆破、浅孔爆破、按凿岩情况可分为裸露爆破、浅孔爆破、 深孔爆破、药壶爆破和洞室爆破等。深孔爆破、药壶爆破和洞室爆破等。 按爆破要求分为松动爆破、减弱抛掷爆破、按爆破要求分为松动爆破、减弱抛掷爆破、 标准抛掷爆破、加强抛掷爆破及定向爆破、光标准抛掷
14、爆破、加强抛掷爆破及定向爆破、光 面爆破、特殊物爆破等。面爆破、特殊物爆破等。 3.爆破的分类爆破的分类 （1）裸露爆破法）裸露爆破法 裸露爆破又称表面爆破，是将药包直接放置于岩石的表裸露爆破又称表面爆破，是将药包直接放置于岩石的表 面进行爆破。面进行爆破。 采用这种方法爆破时，药包放在块石或孤石的中部凹槽或采用这种方法爆破时，药包放在块石或孤石的中部凹槽或 裂隙部位，当块石的体积大于裂隙部位，当块石的体积大于1立方米时，药包可分数处立方米时，药包可分数处 放置，或在块石上打浅孔或浅穴破碎。放置，或在块石上打浅孔或浅穴破碎。 为提高爆破效果，表面药包底部可做成集中爆力穴，药包为提高爆破效果，表
15、面药包底部可做成集中爆力穴，药包 上护以草皮或泥土沙子，其厚度应大于药包高度或以粉状上护以草皮或泥土沙子，其厚度应大于药包高度或以粉状 炸药敷炸药敷30cm厚，用电雷管或导爆索引爆。厚，用电雷管或导爆索引爆。 该方法不需钻孔设备，操作简单迅速，但炸药消耗量比炮该方法不需钻孔设备，操作简单迅速，但炸药消耗量比炮 孔法多孔法多3-5倍，破碎岩石飞散较远，适用于地面上大块岩倍，破碎岩石飞散较远，适用于地面上大块岩 石、大孤石的二次破碎及树根的爆破等。石、大孤石的二次破碎及树根的爆破等。 3.爆破的分类爆破的分类 （2）浅孔爆破法）浅孔爆破法 浅孔爆破法是在岩石上钻直径浅孔爆破法是在岩石上钻直径255
16、0mm、深、深 0.55m的圆柱形炮孔，装延长药包进行爆破。的圆柱形炮孔，装延长药包进行爆破。 3.爆破的分类爆破的分类 由于浅孔爆破法不需复杂钻孔设备，施工操作简单，由于浅孔爆破法不需复杂钻孔设备，施工操作简单， 容易掌握，炸药消耗量少，飞石距离较近，岩石破碎均匀，容易掌握，炸药消耗量少，飞石距离较近，岩石破碎均匀， 便于控制开挖面的形状和尺寸，可在各种复杂条件下施工，便于控制开挖面的形状和尺寸，可在各种复杂条件下施工， 因此在爆破作业中被广泛应用。因此在爆破作业中被广泛应用。 3.爆破的分类爆破的分类 （3）深孔爆破法）深孔爆破法 深孔爆破法是将药包放在直径深孔爆破法是将药包放在直径75-
17、270mm、深、深5- 30m的圆柱形深孔中爆破，爆破前先将地面爆成倾斜角大的圆柱形深孔中爆破，爆破前先将地面爆成倾斜角大 于于55度的阶梯型，做垂直、水平或倾斜的炮孔。爆破时边排度的阶梯型，做垂直、水平或倾斜的炮孔。爆破时边排 先起爆，后排依次起爆。先起爆，后排依次起爆。 与浅孔爆破相比，深孔爆破法单位岩石体积的钻孔量少，与浅孔爆破相比，深孔爆破法单位岩石体积的钻孔量少， 耗药量少，生产效率高。一次爆破石方量大。该方法适用于耗药量少，生产效率高。一次爆破石方量大。该方法适用于 料场、深基坑的松爆和场地平整及高阶梯中型爆破。一般钻料场、深基坑的松爆和场地平整及高阶梯中型爆破。一般钻 孔设备要求
18、复杂，费用较高孔设备要求复杂，费用较高 3.爆破的分类爆破的分类 （4）药壶爆破法）药壶爆破法 药壶爆破法又称为葫芦炮，坛子炮。在炮孔底先放入少量的炸药，药壶爆破法又称为葫芦炮，坛子炮。在炮孔底先放入少量的炸药， 经过一次至数次爆破后，扩大成近似球形的药壶。然后装入一定数量的经过一次至数次爆破后，扩大成近似球形的药壶。然后装入一定数量的 炸药进行爆破。爆破前，地形最好先造成较多的临空面。炸药进行爆破。爆破前，地形最好先造成较多的临空面。 药壶爆破法一般采用电力起爆。采用该方法可减少钻孔工作量，炮药壶爆破法一般采用电力起爆。采用该方法可减少钻孔工作量，炮 孔较深时，将延长药包变为集中药包，大大提
19、高爆破效果。但扩大药壶孔较深时，将延长药包变为集中药包，大大提高爆破效果。但扩大药壶 时间较长，操作较复杂，破碎的岩石块度不够均匀。该方法适用于露天时间较长，操作较复杂，破碎的岩石块度不够均匀。该方法适用于露天 爆破阶梯高度在爆破阶梯高度在3-8m的软岩石和中等坚硬岩层。的软岩石和中等坚硬岩层。 3.爆破的分类爆破的分类 （5）洞室爆破法）洞室爆破法 洞室爆破法又称竖井法、蛇穴法，是在岩石内部开挖横洞室爆破法又称竖井法、蛇穴法，是在岩石内部开挖横 洞或竖井和药室进行爆破。洞或竖井和药室进行爆破。 横洞堵塞材料一般采用碎石和粘土或砂的混合物，靠近横洞堵塞材料一般采用碎石和粘土或砂的混合物，靠近
20、药室处宜采用粘土或者砂土堵塞密实。药室处宜采用粘土或者砂土堵塞密实。 洞室爆破法操作简单，爆破效果较好，节约劳力。但开洞室爆破法操作简单，爆破效果较好，节约劳力。但开 洞工作量大，较费时间，工效稍低。洞工作量大，较费时间，工效稍低。 因此，该方法主要适用于六类以上较大量的坚硬石方爆因此，该方法主要适用于六类以上较大量的坚硬石方爆 破或超过破或超过6米的软质岩石或有夹层的岩石松爆。米的软质岩石或有夹层的岩石松爆。 3.爆破的分类爆破的分类 3.爆破的分类爆破的分类 第二节第二节 爆破材料与起爆方法爆破材料与起爆方法 在爆破工程中，爆破能否达到预期目的不仅与爆在爆破工程中，爆破能否达到预期目的不仅
21、与爆 破材料有关，而且与起爆方法有关。破材料有关，而且与起爆方法有关。 爆破材料主要包括：炸药和起爆材料。爆破材料主要包括：炸药和起爆材料。 起爆方法主要分为：电力起爆、非电力起爆、无线起爆方法主要分为：电力起爆、非电力起爆、无线 起爆等。起爆等。 1.炸药炸药 炸药的基本性能包括爆力、猛度、殉爆、感度、安炸药的基本性能包括爆力、猛度、殉爆、感度、安 定性、氧平衡、定性、氧平衡、 爆力爆力是指炸药在介质内部爆炸时对其周围介质是指炸药在介质内部爆炸时对其周围介质 产生的整体压缩、破坏和抛移能力。它的大小与炸药产生的整体压缩、破坏和抛移能力。它的大小与炸药 爆炸时释放出的能量大小成正比，炸药的药量
22、愈高，爆炸时释放出的能量大小成正比，炸药的药量愈高， 生成气体量愈多，爆力也就愈大。生成气体量愈多，爆力也就愈大。 猛度猛度是指炸药在爆炸瞬间对与药包相邻的介质所是指炸药在爆炸瞬间对与药包相邻的介质所 产生的局部压缩、粉碎和击穿能力。炸药爆速愈高，产生的局部压缩、粉碎和击穿能力。炸药爆速愈高， 密度愈大，其猛度愈大。密度愈大，其猛度愈大。 炸药爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药爆炸药爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药爆 炸的现象叫炸的现象叫殉爆。殉爆。 殉爆反映了炸药对冲击波的感度。主发药包殉爆反映了炸药对冲击波的感度。主发药包 的爆炸引爆被发药包爆炸的最大距离称为殉爆距的爆炸引爆被发药包爆炸的最
23、大距离称为殉爆距 离。影响殉爆的因素有装药密度、药量和直径、离。影响殉爆的因素有装药密度、药量和直径、 药卷约束条件和药卷放置方向等。药卷约束条件和药卷放置方向等。 炸药在外能作用下起爆的难易程度称为该炸药在外能作用下起爆的难易程度称为该炸药的感度炸药的感度。 不同的炸药在同一外能作用下起爆的难易程度是不同的，不同的炸药在同一外能作用下起爆的难易程度是不同的， 起爆某炸药所需的外能小，则该炸药的感度高；起爆某炸药起爆某炸药所需的外能小，则该炸药的感度高；起爆某炸药 所需的外能大，则该炸药的感度低。炸药的感度对于炸药的所需的外能大，则该炸药的感度低。炸药的感度对于炸药的 制造加工、运输、贮存、使
24、用的安全十分重要。制造加工、运输、贮存、使用的安全十分重要。 感度过高的炸药容易发生爆炸事故，而感度过低的炸药感度过高的炸药容易发生爆炸事故，而感度过低的炸药 又给起爆带来困难。工业上大量使用的炸药一般对热能、撞又给起爆带来困难。工业上大量使用的炸药一般对热能、撞 击和摩擦作用的感度都较低，通常要靠起爆能来起爆。根据击和摩擦作用的感度都较低，通常要靠起爆能来起爆。根据 起爆能的不同，炸药的感度可分为热感度、撞击感度、摩擦起爆能的不同，炸药的感度可分为热感度、撞击感度、摩擦 感度和爆炸冲击感度。感度和爆炸冲击感度。 炸药的安定性炸药的安定性是指炸药在长期贮存中，保持原有物理是指炸药在长期贮存中，
25、保持原有物理 化学性质的能力。有物理安定性与化学安定性之分。化学性质的能力。有物理安定性与化学安定性之分。 物理安定性主要是指炸药的吸湿性、挥发性、可塑物理安定性主要是指炸药的吸湿性、挥发性、可塑 性、机械强度、结块、老化、冻结、收缩等一系列物理性、机械强度、结块、老化、冻结、收缩等一系列物理 性质。物理安定性的大小，取决于炸药的物理性质。如性质。物理安定性的大小，取决于炸药的物理性质。如 在保管使用硝化甘油类炸药时，由于炸药易挥发收缩、在保管使用硝化甘油类炸药时，由于炸药易挥发收缩、 渗油、老化和冻结等导致炸药变质，严重影响保管和使渗油、老化和冻结等导致炸药变质，严重影响保管和使 用的安全性
26、及爆炸性能。如铵油炸药和矿岩石硝铵炸药用的安全性及爆炸性能。如铵油炸药和矿岩石硝铵炸药 易吸湿、结块，导致炸药变质严重，影响使用效果。易吸湿、结块，导致炸药变质严重，影响使用效果。 化学安定性的大小取决于炸药的化学性质及常温下化学安定性的大小取决于炸药的化学性质及常温下 化学分解速度的大小，特别是取决于贮存温度的高低。化学分解速度的大小，特别是取决于贮存温度的高低。 有的炸药要求储存条件较高，如有的炸药要求储存条件较高，如5号浆状炸药要求不会号浆状炸药要求不会 导致硝酸铵重结晶的库房温度是导致硝酸铵重结晶的库房温度是2030C，而且要求，而且要求 通风良好。通风良好。 氧平衡氧平衡是指炸药在爆
27、炸分解时的氧化情况。是指炸药在爆炸分解时的氧化情况。 如果炸药中的氧恰好等于其中可燃物完全如果炸药中的氧恰好等于其中可燃物完全 氧化所需的氧量，即产生二氧化碳和水，没有氧化所需的氧量，即产生二氧化碳和水，没有 剩余的氧成为零氧平衡；剩余的氧成为零氧平衡； 若含氧量不足，可燃物不能完全氧化且产若含氧量不足，可燃物不能完全氧化且产 生一氧化碳，此时称为负氧平衡；生一氧化碳，此时称为负氧平衡； 若含氧量过多，将炸药所放出的氮也氧化若含氧量过多，将炸药所放出的氮也氧化 成有害气体一氧化氮等，称为正氧平衡。成有害气体一氧化氮等，称为正氧平衡。 2.工程炸药的种类工程炸药的种类 按炸药作用特点和应用范围，
28、一般工程爆破使用的炸药可分为起爆药、按炸药作用特点和应用范围，一般工程爆破使用的炸药可分为起爆药、 猛炸药和发射药三种类型。猛炸药和发射药三种类型。 工程中常用的炸药主要有工程中常用的炸药主要有TNT、硝铵类炸药、硝铵类炸药、 黑火药、胶质炸药等，主要性能和用途如下：黑火药、胶质炸药等，主要性能和用途如下： 名称名称 主要性能及特性主要性能及特性 用途用途 TNT （三硝基甲（三硝基甲 苯）苯） 淡黄色和黄褐色淡黄色和黄褐色，味苦味苦，有毒有毒，爆烟也有毒爆烟也有毒。安定性好安定性好，对对 冲击和摩擦的敏感性不大冲击和摩擦的敏感性不大。块状时不易受潮块状时不易受潮，威力大威力大。 做雷管副起爆
29、药；做雷管副起爆药； 适于露天及水下爆破适于露天及水下爆破，不宜用于通不宜用于通 风不良的隧洞爆破和地下爆破风不良的隧洞爆破和地下爆破。 硝铵类炸药硝铵类炸药 是以硝酸铵为主要成分的混合炸药是以硝酸铵为主要成分的混合炸药。炸药有毒炸药有毒，但爆炸烟气但爆炸烟气 毒气少毒气少，对热和机械作用敏感性不大对热和机械作用敏感性不大，撞击摩擦不爆炸撞击摩擦不爆炸，不不 易点燃易点燃。易受潮易受潮，受潮后威力降低或不爆炸受潮后威力降低或不爆炸，长期存放易结长期存放易结 块块。 应用广泛。用于一般岩石爆破，也应用广泛。用于一般岩石爆破，也 可用于地下工程爆破。可用于地下工程爆破。 黑火药黑火药 由硝石由硝石
30、、硫磺硫磺、木炭混合而成木炭混合而成。带深蓝黑色带深蓝黑色，颗粒坚硬明亮颗粒坚硬明亮， 对摩擦对摩擦、火花火花、撞击均较敏感撞击均较敏感，爆速低爆速低、威力小威力小，易受潮易受潮， 制作简单制作简单，起爆容易起爆容易。 常用于小型水利工程中的小型岩石常用于小型水利工程中的小型岩石 爆破，不能用于水下工程。爆破，不能用于水下工程。 胶质炸药胶质炸药 （硝化甘油）（硝化甘油） 由硝化棉吸收硝化甘油而制成由硝化棉吸收硝化甘油而制成，为淡黄色半透明体的胶状物为淡黄色半透明体的胶状物， 不溶于水不溶于水，可在水中爆炸可在水中爆炸，威力大威力大，敏感度高敏感度高，有毒性有毒性。受受 撞击摩擦或折断药包均可
31、起爆撞击摩擦或折断药包均可起爆，可点燃可点燃。 主要用于水下爆破主要用于水下爆破 目前，工程中常用目前，工程中常用静态破碎剂静态破碎剂来破碎工程中来破碎工程中 的大型物。的大型物。 静态破碎剂是一种新型的破碎材料，它主要静态破碎剂是一种新型的破碎材料，它主要 由氧化钙和无机化合物组成，其中氧化钙为主要由氧化钙和无机化合物组成，其中氧化钙为主要 膨胀源，它与水反应生成氢氧化钙固体，体积增膨胀源，它与水反应生成氢氧化钙固体，体积增 大而对炮孔壁施加压力，从而达到破碎的作用。大而对炮孔壁施加压力，从而达到破碎的作用。 静态破碎剂使用方便，破碎介质没有响声、静态破碎剂使用方便，破碎介质没有响声、 飞石
32、、振动、空气冲击波和毒气，而且破裂方向飞石、振动、空气冲击波和毒气，而且破裂方向 可以控制，块度能满足要求，能有效地保护保留可以控制，块度能满足要求，能有效地保护保留 部分不受破坏。常用静态破碎剂型号及技术性能部分不受破坏。常用静态破碎剂型号及技术性能 见下表。见下表。 （1）雷管）雷管 雷管由管壳、正副起爆药和加强帽三部分组成。管雷管由管壳、正副起爆药和加强帽三部分组成。管 壳材料有铜、铝、纸、塑料等，上端开口，中段设加强帽，壳材料有铜、铝、纸、塑料等，上端开口，中段设加强帽， 中有小孔，副起爆药压于管底，正起爆药压在上部。在管中有小孔，副起爆药压于管底，正起爆药压在上部。在管 壳开口一端插
33、入导火索，引爆后，火焰使正起爆药爆炸，壳开口一端插入导火索，引爆后，火焰使正起爆药爆炸， 最后引起副起爆药爆炸。雷管具有结构简单，使用方便、最后引起副起爆药爆炸。雷管具有结构简单，使用方便、 灵活，不受各种杂电、静电及感应电的干扰等优点。灵活，不受各种杂电、静电及感应电的干扰等优点。 3.起爆材料（雷管、导火索、导爆管）起爆材料（雷管、导火索、导爆管） （2）导火索）导火索 导火索是用来起爆火雷管和黑火药的起爆材料。用于导火索是用来起爆火雷管和黑火药的起爆材料。用于 一般爆破工程，不宜用于有瓦斯或矿尘爆炸危险的作业面。一般爆破工程，不宜用于有瓦斯或矿尘爆炸危险的作业面。 它是用黑火药做芯药，用
34、麻、棉纱和纸做包皮，外面涂有它是用黑火药做芯药，用麻、棉纱和纸做包皮，外面涂有 沥青、油脂等防潮剂。沥青、油脂等防潮剂。 导火索的燃烧速度有两种：正常燃烧速度为导火索的燃烧速度有两种：正常燃烧速度为100 120ms，缓燃速度为，缓燃速度为180210ms。喷火强度不低。喷火强度不低 于于50mm。耐水性一般不低于。耐水性一般不低于2h，直径，直径56mm。 （2）导火索）导火索 （3）导爆管）导爆管 导爆管是一种半透明的具有一定强度、韧性、耐温、导爆管是一种半透明的具有一定强度、韧性、耐温、 不透水的塑料管起爆材料。在塑料软管内壁涂薄薄一层胶不透水的塑料管起爆材料。在塑料软管内壁涂薄薄一层胶
35、 状高性能混合炸药，它具有抗火、抗电、抗冲击、抗水以状高性能混合炸药，它具有抗火、抗电、抗冲击、抗水以 及导爆安全等特性。及导爆安全等特性。 其技术指标为：外径其技术指标为：外径3mm，爆速，爆速1650-1950m/S。 导爆管主要用于无瓦斯、无矿尘的露天、井下、深水、杂导爆管主要用于无瓦斯、无矿尘的露天、井下、深水、杂 散电流大和一次起爆多数炮孔的微差爆破作业中或上述条散电流大和一次起爆多数炮孔的微差爆破作业中或上述条 件下的瞬发爆破或秒延期爆破。件下的瞬发爆破或秒延期爆破。 3.起爆材料起爆材料 （3）导爆管）导爆管 3.起爆材料起爆材料 常用的起爆方法可分为电力起爆法、非电力起爆法和无
36、线起爆常用的起爆方法可分为电力起爆法、非电力起爆法和无线起爆 法三类。法三类。 4.起爆方法起爆方法 （1）电力起爆法）电力起爆法 电力起爆法就是利用电能引爆电雷管进而起爆炸药的起爆方电力起爆法就是利用电能引爆电雷管进而起爆炸药的起爆方 法，它所需的起爆器材有法，它所需的起爆器材有电雷管、导线和起爆电源电雷管、导线和起爆电源。电力起爆网。电力起爆网 路主要由电源、电线、电雷管等组成。这种方法可以同时起爆多路主要由电源、电线、电雷管等组成。这种方法可以同时起爆多 个药包，可间隔延期起爆，安全可靠，但操作较复杂，准备工作个药包，可间隔延期起爆，安全可靠，但操作较复杂，准备工作 量大，需较多电线，需
37、一定检查仪表和电路设备。适用于大中型量大，需较多电线，需一定检查仪表和电路设备。适用于大中型 重要的爆破工程。重要的爆破工程。 （2）非电起爆法）非电起爆法 非电起爆法是指通过雷管、导爆索等其他起爆物来引爆的方法。非电起爆法是指通过雷管、导爆索等其他起爆物来引爆的方法。 雷管起爆法雷管起爆法是以导火索燃烧引爆雷管进而起爆炸药的起爆方法。是以导火索燃烧引爆雷管进而起爆炸药的起爆方法。 雷管起爆法所用的材料有雷管起爆法所用的材料有火雷管、导火索及点燃导火索的点火材料火雷管、导火索及点燃导火索的点火材料等。等。 雷管起爆法的优点是操作简单，准备工作少，成本较低。缺点是操作雷管起爆法的优点是操作简单，
38、准备工作少，成本较低。缺点是操作 人员处于操作地点不够安全。目前主要用于浅孔和裸露药包的爆破，人员处于操作地点不够安全。目前主要用于浅孔和裸露药包的爆破， 在有水或水下爆破中不能使用。在有水或水下爆破中不能使用。 导爆索起爆法导爆索起爆法是用导爆索爆炸产生的能量直接引爆药包的起爆方是用导爆索爆炸产生的能量直接引爆药包的起爆方 法。导爆索起爆法的优点是导爆速度高，可同时起爆多个药包；连接法。导爆索起爆法的优点是导爆速度高，可同时起爆多个药包；连接 形式简单，无复杂的操作技术；缺点是成本高，不能用仪表来检查爆形式简单，无复杂的操作技术；缺点是成本高，不能用仪表来检查爆 破线路的好坏。该法适用于瞬时
39、起爆多个药包，危险性较大。破线路的好坏。该法适用于瞬时起爆多个药包，危险性较大。 （3）无线起爆法）无线起爆法 无线起爆法是通过无线遥控装置来实现起爆的方法，该无线起爆法是通过无线遥控装置来实现起爆的方法，该 方法通过遥控预先与雷管安装在一起的点火装置来引爆雷管，方法通过遥控预先与雷管安装在一起的点火装置来引爆雷管， 然后引爆炸药。该方法的特点是安全性高，可分区引爆，但然后引爆炸药。该方法的特点是安全性高，可分区引爆，但 线路连接复杂，一旦发生问题不易查找。线路连接复杂，一旦发生问题不易查找。 控制爆破是为达到一定预期目的的爆破，如控制爆破是为达到一定预期目的的爆破，如 控制爆破方向、表面平整
40、度、爆破间距等。控制爆破方向、表面平整度、爆破间距等。 一般包括：定向爆破、预裂爆破、光面爆破、一般包括：定向爆破、预裂爆破、光面爆破、 岩塞爆破、微差控制爆破、拆除爆破、静态爆破、岩塞爆破、微差控制爆破、拆除爆破、静态爆破、 燃烧剂爆破等。燃烧剂爆破等。 第三节第三节 控制爆破控制爆破 1.定向爆破定向爆破 定向爆破是一种加强抛掷爆破技术，它利用炸药爆炸能量的作定向爆破是一种加强抛掷爆破技术，它利用炸药爆炸能量的作 用，在一定的条件下，将一定数量的岩土经破碎后，按预定的方向，用，在一定的条件下，将一定数量的岩土经破碎后，按预定的方向， 抛掷到预定地点，形成具有一定质量和形状的物态或形成一定断
41、面抛掷到预定地点，形成具有一定质量和形状的物态或形成一定断面 的渠道。的渠道。 特别是在水利水电工程建设中，可以用定向爆破技术修筑土石特别是在水利水电工程建设中，可以用定向爆破技术修筑土石 坝、围堰、截流域堤以及开挖渠道、溢洪道等。在一定条件下，采坝、围堰、截流域堤以及开挖渠道、溢洪道等。在一定条件下，采 用定向爆破方法比用常规方法可缩短施工工期、节约劳力和资金。用定向爆破方法比用常规方法可缩短施工工期、节约劳力和资金。 1.定向爆破定向爆破 1.定向爆破定向爆破 定向爆破主要是使抛掷爆破最小抵定向爆破主要是使抛掷爆破最小抵 抗线方向符合预定的抛掷方向，并且在抗线方向符合预定的抛掷方向，并且在
42、 最小抵抗线方向事先造成定向坑，利用最小抵抗线方向事先造成定向坑，利用 空穴聚能效应空穴聚能效应，集中抛掷，这是保证定，集中抛掷，这是保证定 向的主要手段。向的主要手段。 空穴聚能效应空穴聚能效应 造成定向坑的方法造成定向坑的方法 图图(a)是用定向爆破堆筑推石坝。药包设在坝顶高程以上的岸坡是用定向爆破堆筑推石坝。药包设在坝顶高程以上的岸坡 上。根据地形情况，可从一岸爆破或两岸爆破。图上。根据地形情况，可从一岸爆破或两岸爆破。图 (b)为定向爆破开为定向爆破开 挖渠道。在渠底埋没辅助药包和主药包。辅助药包先起爆，主药包的挖渠道。在渠底埋没辅助药包和主药包。辅助药包先起爆，主药包的 最小抵抗线就
43、指向两边，在两边岩石尚未下落时，起爆主药包，中间最小抵抗线就指向两边，在两边岩石尚未下落时，起爆主药包，中间 岩体就连同原两边爆起的岩石一起抛向两岸。岩体就连同原两边爆起的岩石一起抛向两岸。 2.预裂爆破预裂爆破 进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具 有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对 保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为 预裂爆破，如图所示。预裂爆破
44、，如图所示。 3.光面塌破光面塌破 光面爆破也是控制开挖轮廓光面爆破也是控制开挖轮廓 的爆破方法之一，如图所示。它的爆破方法之一，如图所示。它 可以使爆裂面光滑平顺，能近似可以使爆裂面光滑平顺，能近似 形成设计轮廓要求的爆破。光面形成设计轮廓要求的爆破。光面 爆破一般多用于地下工程的开挖，爆破一般多用于地下工程的开挖， 露天开挖工程中用得比较少只露天开挖工程中用得比较少只 是在一些有特殊要求或者条件有是在一些有特殊要求或者条件有 利的地方使用。利的地方使用。 光面爆破的要领是孔径小、光面爆破的要领是孔径小、 孔距密、装药少、同时爆。主要孔距密、装药少、同时爆。主要 的要求有炮孔直径宜在的要求有
45、炮孔直径宜在50mm 以下，最小抵抗线以下，最小抵抗线w通常采用通常采用1- 3m，炮孔间距为（，炮孔间距为（0.6-0.8） W。 3.光面塌破光面塌破 4.岩塞爆破岩塞爆破 岩塞爆破是一种水下控制爆破。在已成水库或天然湖泊内取水发岩塞爆破是一种水下控制爆破。在已成水库或天然湖泊内取水发 电、灌溉、供水或泄洪时，为修建隧洞的取水工程，避免在深水中建电、灌溉、供水或泄洪时，为修建隧洞的取水工程，避免在深水中建 造围堰，采用岩塞爆破是一种经济而有效的方法。它的施工特点是先造围堰，采用岩塞爆破是一种经济而有效的方法。它的施工特点是先 从引水隧洞出口开挖，直到掌子面到达库底或湖底邻近，然后预留一从引
46、水隧洞出口开挖，直到掌子面到达库底或湖底邻近，然后预留一 定厚度的岩宽，待隧洞和进口控制闸门井全部建完后，一次将岩塞炸定厚度的岩宽，待隧洞和进口控制闸门井全部建完后，一次将岩塞炸 除，使隧洞和水库连通。岩塞爆破布置如图所示。除，使隧洞和水库连通。岩塞爆破布置如图所示。 4.岩塞爆破岩塞爆破 岩塞得布置应根据隧洞的使用要求、地形、地质等因素确定。岩岩塞得布置应根据隧洞的使用要求、地形、地质等因素确定。岩 塞宜选择覆盖层厚、岩石坚硬完整且层面与进口交角较大的部位。岩塞宜选择覆盖层厚、岩石坚硬完整且层面与进口交角较大的部位。岩 塞的开口尺寸应满足进水量的要求。塞的开口尺寸应满足进水量的要求。 岩塞厚
47、度应为开口直径的岩塞厚度应为开口直径的11.5倍，太厚则难以一次爆通、太薄则不倍，太厚则难以一次爆通、太薄则不 安全。设置岩塞爆破装药量时，应考虑岩塞上水压的阻抗，用药量应安全。设置岩塞爆破装药量时，应考虑岩塞上水压的阻抗，用药量应 比常规抛掷爆破药量增加比常规抛掷爆破药量增加20%左右。左右。 4.岩塞爆破岩塞爆破 5.微差控制爆破微差控制爆破 微差控制爆破是一种应用特制的毫秒延期雷管，以毫秒级时差微差控制爆破是一种应用特制的毫秒延期雷管，以毫秒级时差 顺序起爆各个顺序起爆各个(组组)药包的爆破技术。其原理是把普通齐发爆破的总药包的爆破技术。其原理是把普通齐发爆破的总 炸药能量分割为多数较小
48、的能量，采取合理的装药结构，最佳的微炸药能量分割为多数较小的能量，采取合理的装药结构，最佳的微 差间隔时间和起爆顺序，为每个药包创造多面临空条件，将齐发大差间隔时间和起爆顺序，为每个药包创造多面临空条件，将齐发大 量药包产生的地震波变成一长串小幅值的地震波，同时各药包产生量药包产生的地震波变成一长串小幅值的地震波，同时各药包产生 的地震波相互干涉，从而降低地震效应，把爆破振动控制在给定水的地震波相互干涉，从而降低地震效应，把爆破振动控制在给定水 平之下。平之下。 爆破布孔和起爆顺序有成排顺序式、排爆破布孔和起爆顺序有成排顺序式、排 内间隔式、对角式、波浪式、径向式等或内间隔式、对角式、波浪式、
49、径向式等或 由它组合变换成的其他形式，其中以由它组合变换成的其他形式，其中以对角对角 式效果最好，成排顺序式最差式效果最好，成排顺序式最差，如下图所，如下图所 示，图中数字为起爆顺序。示，图中数字为起爆顺序。 爆破多采用毫秒延迟雷管，一般相邻两炮孔爆破时间间隔宜控制在爆破多采用毫秒延迟雷管，一般相邻两炮孔爆破时间间隔宜控制在 2030ms，不宜过大或过小；爆破网路宜采取可靠的导爆索与继爆管，不宜过大或过小；爆破网路宜采取可靠的导爆索与继爆管 相结合的爆破网路，每孔至少一根导爆索，确保安全起爆。非电爆管网相结合的爆破网路，每孔至少一根导爆索，确保安全起爆。非电爆管网 路要设复线，孔内线脚要设有保护措施，避免装填时把线脚拉断；导爆路要设复线，孔内线脚要设有保护措施，避免装填时把线脚拉断；导爆 网路联结要注意搭接长度、拐弯角度、接头方向，并捆扎牢固，不得松网路联结要注意搭接长度、拐弯角度、接头方向，并捆扎牢固，不得松 动。动。 微差控制爆破能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石；操作微差控制爆破能有效地控制
