爆破工程基本知识精选文档.ppt
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1、爆破工程基本知识本讲稿第一页,共四十六页21 爆破的作用与概念爆破的作用与概念 一、爆破的作用一、爆破的作用 隧道开挖;(公路、铁路、引水等)隧道开挖;(公路、铁路、引水等)基础处理与渠道开挖 石料开采 定向筑坝、截流、库区清理等 松动爆破 拆除等控制爆破 水下爆破 本讲稿第二页,共四十六页二、爆破的概念 1爆炸:爆炸是一个化学反应 1010万分之万分之1 1秒秒 5 51010万个大气压万个大气压 炸药炸药瞬时化学反应瞬时化学反应高温高压气体高温高压气体冲击波爆炸气体冲击波爆炸气体CHON CHON 30003000的的 CO2 CO2、COCO、NONO、NO2 NO2、H2OH2O 起爆
2、能(撞击、点火、高温等)起爆能(撞击、点火、高温等)2 2、爆破:爆破是炸药对周围介质的作用、爆破:爆破是炸药对周围介质的作用冲击波通过介质产生应力波:拉应力冲击波通过介质产生应力波:拉应力 拉限产生裂缝拉限产生裂缝压应力压应力 压限粉碎或压缩压限粉碎或压缩爆炸气体的气刃作用产生扩缝作用爆炸气体的气刃作用产生扩缝作用 本讲稿第三页,共四十六页三、爆破的机理 1土岩爆破破坏的几种假设第一种:爆炸产生压缩应力场,引起质点径向移动,产生径向裂缝,爆炸气体扩缝;第二种:自由面(临空面)上应力波反射,产生环向裂缝;第三种:土岩破坏是上述两种力共同作用的结果。第三种:土岩破坏是上述两种力共同作用的结果。一
3、般地:土体介质更适用于第一种理论一般地:土体介质更适用于第一种理论 岩体介质更适用于第三种理论 本讲稿第四页,共四十六页2、无限均匀介质中的爆破 理想状态:少装药、埋深大、无裂隙节理等 本讲稿第五页,共四十六页圈R1粉碎圈或压缩圈冲击波产生的压应力压远远大于介质的压限压时,介质为塑性土体压缩成穴介质为脆性岩体粉碎。圈圈R2R2 破破坏坏圈圈冲冲击击波波呈呈同同心心球球从从药药包包中中心心向向外外传传播播,因因介介质质的的阻阻尼尼而而衰衰减减,至至使使该该作作用用圈圈的的 压压压压,但但因因介介质质的的|拉拉|拉拉,产生径向裂缝。,产生径向裂缝。B:压缩后的弹性恢复产生的反射拉应力拉拉,产生环向
4、裂缝或弧状裂缝两种裂缝在爆气作用下,介质完全破坏。本讲稿第六页,共四十六页圈圈R3R3震动圈震动圈冲击波继续向外传播扩散,直到消失。此时压压且且 拉拉拉拉 时,产生的坑称为爆破漏斗。时,产生的坑称为爆破漏斗。临空面是水平面时为倒锥坑。临空面是水平面时为倒锥坑。裂缝裂缝飞逸飞逸倒锥坑倒锥坑本讲稿第九页,共四十六页、爆破作用指数nrW n n1 1 时时 标准抛掷爆破标准抛掷爆破n1 n1 时时 加强抛掷爆破加强抛掷爆破1n01n075 75 时时 减弱抛掷爆破减弱抛掷爆破0 075n075n03333时时 松动爆破松动爆破 n n0 0 时时 隐藏式爆破隐藏式爆破 本讲稿第十页,共四十六页22
5、爆破器具与爆破材料爆破器具与爆破材料 一、钻孔机具 P7072 钻孔占爆破工时的50%50%,占爆破,占爆破费用的费用的70%70%1 1、轻型手提风钻:浅孔,垂直向下、轻型手提风钻:浅孔,垂直向下2 2、支架式重型风钻:浅孔,向上或倾斜、支架式重型风钻:浅孔,向上或倾斜3 3、冲击式钻机:、冲击式钻机:深孔,垂直向下深孔,垂直向下 4 4、回转式钻机、回转式钻机 5 5、潜孔钻、潜孔钻 以上自习以上自习1010分钟:各机的工作原理?分钟:各机的工作原理?本讲稿第十一页,共四十六页二、炸药 AA爆爆燃燃点点:在在规规定定时时间间内内(5 5分分钟钟)使使炸炸药药发发生生爆爆炸炸的的最最低低温度
6、。温度。TNT TNT 290290290290;黑火药;黑火药 290290310310;雷贡雷贡 175175180180;硝化甘油;硝化甘油 200200205205;黑索金黑索金 225225205205;硝铵类炸药;硝铵类炸药 280280320320 B发火性:对火焰的敏感程度。(有的能燃不会爆)1、炸药的性能指标敏感度:在外界能量的作用下,发生爆炸的难易程度。本讲稿第十二页,共四十六页CC撞击敏感度:对机械作用的敏感程度。撞击敏感度:对机械作用的敏感程度。当当10KG10KG的锤,落高为的锤,落高为25CM25CM时,发生爆炸的百分率为:时,发生爆炸的百分率为:硝化甘油硝化甘油
7、100%100%,TNTTNT 4 48%8%,黑火药,黑火药 50%50%黑索金黑索金 707080%80%,硝铵类炸药,硝铵类炸药 161632%32%,泰安,泰安100%100%DD起爆敏感度:引起爆炸的极限药量。起爆敏感度:引起爆炸的极限药量。TNTTNT 0.150.15克克,2,2号岩石硝铵炸药号岩石硝铵炸药 0.17-0.280.17-0.28克。克。EE殉爆距:能够连续三次使该药包出现殉爆现象的最大距离,殉爆距:能够连续三次使该药包出现殉爆现象的最大距离,CMCM。殉爆殉爆由于一个药包的爆炸引起与相距一定距离的另一药包由于一个药包的爆炸引起与相距一定距离的另一药包爆炸的现象。爆
8、炸的现象。本讲稿第十三页,共四十六页上述炸药的敏感度,常随掺和物的不同而改变。例如:在炸药上述炸药的敏感度,常随掺和物的不同而改变。例如:在炸药中掺有棱角坚硬物(砂、玻璃、金属屑等)时敏感度提高;当中掺有棱角坚硬物(砂、玻璃、金属屑等)时敏感度提高;当掺有水、石蜡、沥青、油、凡士林等柔软、热容量大、发火点掺有水、石蜡、沥青、油、凡士林等柔软、热容量大、发火点高的掺和物时,敏感度降低。高的掺和物时,敏感度降低。炸药的安定性炸药的安定性:炸药在长期贮存中,保持其原炸药在长期贮存中,保持其原有物理、化学性能不变的能力有物理、化学性能不变的能力。物理安定性:主要有吸湿、结块、挥发、渗油、老化、冻结、物
9、理安定性:主要有吸湿、结块、挥发、渗油、老化、冻结、耐水等性能。耐水等性能。化学安定性:取决于炸药的化学性能。例如:硝化甘油类炸药化学安定性:取决于炸药的化学性能。例如:硝化甘油类炸药在在5050时开始分解,如果热量不能及时散发,可能引起自燃与时开始分解,如果热量不能及时散发,可能引起自燃与爆炸爆炸 本讲稿第十四页,共四十六页炸药的爆炸稳定性:炸药起爆后,若能以恒定不变的炸药的爆炸稳定性: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。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:在钻孔爆破中影响爆炸稳定性的因素有:AA药包直径
10、药包直径d d,dddd临临则稳定则稳定BB炸药密度炸药密度,太大太小都不行太大太小都不行,0.9-1.6g/cm30.9-1.6g/cm3 威力威力炸药的爆炸性能:是炸药爆炸的作用能力,炸药的爆炸性能:是炸药爆炸的作用能力,通常用爆力和通常用爆力和猛度来表征。其大小主要反映在以下几猛度来表征。其大小主要反映在以下几方面:方面:AA爆速:炸药爆炸的分解速度,爆速:炸药爆炸的分解速度,200020007500M7500MS S;本讲稿第十五页,共四十六页BB爆热:以爆热:以1Kg1Kg分解的热量为准。千卡分解的热量为准。千卡KgKgCC爆温:爆温:1Kg1Kg分解的热量所能达到的最高湿度。分解的
11、热量所能达到的最高湿度。DD爆气量与爆压:升爆气量与爆压:升KgKg,KgKgCM2CM2或或PaPaEE爆力爆力e e:炸药爆炸破坏一定介质的能力。静力威力。:炸药爆炸破坏一定介质的能力。静力威力。(与气体量、热量、温度等有关)(与气体量、热量、温度等有关)测定方法:一定量的炸药放入铅孔中,以爆破扩大体积来衡量。测定方法:一定量的炸药放入铅孔中,以爆破扩大体积来衡量。举例:静力威力与动力威力的区别、转换等。举例:静力威力与动力威力的区别、转换等。EE氧平衡:零氧平衡:生成氧平衡:零氧平衡:生成CO2CO2、H2OH2O等,产生等,产生Q Q;正氧平衡:生成正氧平衡:生成NO2NO2等,产生等
12、,产生Q Q2 2;负氧平衡:生成负氧平衡:生成COCO等,产生等,产生Q Q6 6。举例:举例:TNTTNT(负氧平衡硝酸铵(正氧平衡零氧平衡(负氧平衡硝酸铵(正氧平衡零氧平衡本讲稿第十六页,共四十六页 2、炸药的种类 起爆炸药:用于制造起爆器材的炸药。特点:特点:AA敏感度高;敏感度高;B B爆速增加快,易由燃烧转为爆轰爆速增加快,易由燃烧转为爆轰 C C安定性好,特别是化学安定性好;安定性好,特别是化学安定性好;D D有很好的松散性和压缩性。有很好的松散性和压缩性。常用的起爆炸药主要有:常用的起爆炸药主要有:A A雷贡雷贡HgHg(CNOCNO)2 2,5050开始分解,开始分解,160
13、160爆炸爆炸 对温度敏感。对温度敏感。B B氮化铅氮化铅PbPb(N3N3)2 2,比雷贡迟钝,不溶于水。,比雷贡迟钝,不溶于水。本讲稿第十七页,共四十六页CC二硝基重氮酚二硝基重氮酚C6H2O5N4C6H2O5N4,安定性好,起爆能力强,安定性好,起爆能力强,相对安全,便宜,方便。相对安全,便宜,方便。DD三硝基甲苯硝铵三硝基甲苯硝铵EE四硝化四硝化 四醇四醇 主炸药:产生爆破作用的炸药。特点:特点:AA威力大,能被普通雷管引爆;威力大,能被普通雷管引爆;BB成本低,来源广,种类多(适用于各种条件);成本低,来源广,种类多(适用于各种条件);CC安全,可靠。安全,可靠。常用的主炸药主要有:
14、?本讲稿第十八页,共四十六页AA三硝基甲苯(三硝基甲苯(TNC6H2TNC6H2(NO2NO2)3CH3P623CH3P62 黄黄色色或或黄黄褐褐色色晶晶体体,热热安安定定性性好好,不不溶溶于于水水,遇遇火火能能燃燃烧烧(特特别别条条件件下下能能转转为为爆爆炸炸),机机械械敏敏感感度度低低,爆爆速速7000M7000MS S,爆爆热热950950千千卡卡KgKg;爆爆炸炸呈呈负负氧氧平平衡衡,价价格格昂昂贵贵,常常作作为为雷雷管加强药。管加强药。BB硝化甘油硝化甘油C3H5C3H5(ONO2ONO2)3P633P63 无无色色油油状状液液体体,不不溶溶于于水水。有有毒毒。敏敏感感度度高高(不不
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