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文檔簡介
第一章工程爆破基礎知識第一節 概 述自然界存在著各種各樣的爆炸現象。爆炸是某一物質系統在發生迅速的物理或化學變化時,本身的能量借助于氣體的急劇膨脹而轉化為對周圍介質做機械功,同時伴隨有強烈放熱、發光和聲響的效應。根據其產生的原因和特點,將爆炸分為物理爆炸、化學爆炸和核爆炸三類。凡是形成化學爆炸必須具備下列4個條件,即:放熱、高速、產生大量氣體產物和自動迅速地進行傳播。1、爆炸變化過程放出大量的熱能是產生化學爆炸的首要條件。熱是爆炸做功的能源。2所產生的高溫高壓氣體迅速向四周膨脹而做功。34、變化過程能自動進行傳播。上述4個條件是相輔相成的,缺一不可。只有它的綜合效果才能使化學反應變化過程具有爆炸性質。炸藥爆炸是一種化學爆炸。工程爆破是利用炸藥的化學爆炸對巖體或原結構物的爆炸作用來達到預期目的的爆破技術。它作為工程施工的一種手段,直接為國民經濟服務。爆破的結果必須滿足設計要求,同時必須保證周圍人和物的安全。工程爆破從大的空間領域可分為地面(露天)爆破、地下(隧道、洞室或采場)爆破和水下爆破。工程爆破從具體操作方式分又有(、集中藥包法、延長藥包法、平面藥包法、形狀藥包法(2藥室法、藥壺法、炮孔法、裸露法。工程爆破技術主要有以下幾種(1、微差爆破技術(2)擠壓爆破技術)光面爆破技術(4)()()其他特殊條件下的爆破技術。本書重點介紹微差爆破技術、光面爆破技術、預裂爆破技術。第二節 爆破原理及爆破漏斗一、爆破原理巖石爆破是爆生氣體壓力與爆炸反射拉應力波共同作用的結果。即:炸藥在裝藥空間內爆炸產生強大膨脹壓力作用而破壞巖石并將巖塊沿最小抵抗線拋擲;同時,炸藥爆炸時產生的爆轟波傳播到炮孔壁引起二、爆破漏斗及相關爆破術語1、爆破漏斗及自由面若裝藥的最小抵抗線小于其臨界抵抗線,即炸藥在自由面(自由面是被爆巖體與空氣接觸的巖石表自由面在工程爆破過程中具有重要意義。自由面愈多爆破效果愈好,爆破時巖石向自由面方向發生破裂、破碎和移動。2、爆破漏斗構成要素最小抵抗線W:從藥包中心到自由面的最短距離叫最小抵抗線。爆破時,最小抵抗線方向的巖石最容易被破壞,它是爆破作用和巖石移動的主導方向。爆破漏斗半徑r:靠近自由面的藥包爆破時通常在自由面處形成一個圓形缺口,底圓半徑叫做爆破漏斗半徑。爆破作用半徑R:又叫破碎半徑,是指從藥包中心到爆破漏斗底圓圓周上任一點的距離。爆破漏斗深度D:自爆破漏斗尖頂至自由面的最短距離叫做爆破漏斗深度。爆破漏斗可見深度h:自爆破漏斗碴堆表面最低點到自由面的最短距離叫做爆破漏斗可見深度。爆破漏斗張開角θ:爆破漏斗的頂角叫爆破漏斗張開角。1-2-1。rhWD θR圖1-2-1爆破漏斗及幾何參數3n爆破作用指數n是爆破漏斗半徑r與最小抵抗線wn=r/W爆破作用指數n在爆破工程中是一個極為重要的參數。通常情況下,爆破作用愈強,爆破形成的爆破漏斗半徑愈大,相應地,爆破漏斗內巖石的破碎和拋擲作用也隨之增強。當n≈0.75時,爆破漏斗為松動拋擲爆破漏斗,這時唯有巖石的破裂、破碎而沒有拋擲作用,沒有明顯的漏斗出現,它是控制爆破常用的形式。當n=1θ=900n>1漏斗,此時θ>9000.75<n<1θ<9001<n<3爆破漏斗稱為加強拋擲爆破漏斗。n>3三、裝藥量計算原理計算裝藥量常采用體積法則。其內容是:在一定的炸藥和巖石等介質條件下,爆落的巖石等介質體積同所用的炸藥裝藥量成正比。即 Q=qV式中 Q――裝藥量q――單位炸藥消耗量V――爆破漏斗體積適用于各種類型的拋擲爆破漏斗的裝藥量計算式為 Q=?(n)qW3拋式中?(n)――爆破作用指數的函數函數?(n)的表達式有許多,其中目前應用較廣的經驗公式是?(n)=0.4+0.6n3故適用于各種類型的拋擲爆破漏斗的裝藥量計算式也表示為Q=(0.4+0.6n3)qW3拋對于松動爆破漏斗的裝藥量,更為適合的經驗公式為Q=(0.33~0.55)qW3松四、單位炸藥消耗量qq是爆破工程中一個重要的技術經濟指標,受許多因素的影響。確定q用的方法有:查表法、經驗類比法、經驗公式法和現場標準拋擲爆破漏斗試驗法。通常,需對影響單位炸藥消耗量的諸因素進行綜合分析,方能確定出爆破設計所需要的單位炸藥消耗量。q第三節 爆破技術原理一、微差爆破原理(1秒=1000毫秒。由于相鄰炮孔起爆間隔時間很短,致使各炮孔在爆破過程中的能量場相互發生影響而產生一系列良好效果。主要優點有:1.可使爆破地震效應和空氣沖擊波以及飛石作用降低。2.可增大一次爆破量,減少爆破次數,提高大型設備的利用率。3.爆下的巖塊塊度均勻,大塊率低。4.爆堆形狀整齊、集中,利于提高生產效率果。5.相應提高了炸藥能量的利用率。其主要作用原理是先爆孔為相鄰的后爆孔增加了新的自由面。各炮孔間應力波的相互迭加作用和巖塊之間的碰撞作用,使被爆巖體獲得良好的破碎。以單孔順序起爆方法分析其破巖過程如下1炮孔在爆破作用下形成單孔爆破漏斗,使這部分巖體破碎并與原巖分離,同時在漏斗體外相鄰孔的巖體中產生應力場與微裂隙。2、后爆破的相鄰炮孔,因先爆孔已為其增加了新的自由面,改善了爆破作用條件,從而得到良好的破碎。3、后爆孔是在先爆孔產生的預應力尚未消失之前起爆,將形成應力波的互相迭加,4目前,普遍采用的是控制微差間隔時間的方法來實現毫秒爆破,主要有毫秒電雷管起爆系統、導爆索和繼爆管起爆系統、非電塑料導爆管起爆系統等。二、擠壓爆破原理擠壓爆破就是在自由面處沒有留出足夠的補償空間來容納爆碎的巖石的條件下進行爆破。也就是說,在待爆破的巖體自由面前面,留有已爆落的巖塊,使待爆破的巖體在已爆落的巖塊的覆蓋和阻擋下進行爆破。這種爆破方法可延長爆炸氣體的作用時間,減少巖塊的拋擲,改善巖塊的破碎效果。擠壓爆破主要應用于露天礦開采,本書不作介紹。三、光面爆破原理光面爆破就是控制爆破的作用范圍和方向,使爆破后的巖面光滑平整,防止巖面開裂,以減少超、欠挖和支護的工作量,增加巖壁的穩固性,減少爆破的振動作用,進而達到控制巖體開挖輪廓的一種技術。與普通爆破相比,它的特點是:1.周邊輪廓線符合設計要求。2.爆破后的巖面光滑平整,通風阻力小,可保持圍巖的整體性和穩定性,有利于施工的安全。3.減少超、欠挖,提高工程速度和質量。光面爆破后通??稍诒诿嫔蠚埩羟逦梢姷陌脒吙缀圹E。4.與噴射砼和錨桿支護相結合,正逐步形成一套多快好省的工程施工新工藝。光面爆破的形成機理:是沿開挖輪廓線布置間距較小的平行炮孔,在這些炮孔中進行藥量減少的不耦炮孔中的爆炸氣體的氣楔作用將炮孔聯心線的徑向裂隙加以擴展,成為貫通裂隙最后造成平整的光面。為獲得良好的光面效果,一般可選用低密度、低爆速、低爆炸威力的炸藥。四、預裂爆破原理預裂爆破是在設計的開挖輪廓邊界上鉆鑿一排間距較密的炮孔,每孔裝少量炸藥,采用不耦合裝藥,在主爆孔前起爆,形成一條具有一定寬度能反射應力波的預裂縫,減弱應力波對邊坡的破壞。欠挖量,而且利用預裂縫將開挖區和保留區巖體分開,使開挖爆破時的應力波在預裂面上產生反射,而透射到保留區巖體的應力波強度則大為減弱,同時還使地震效應大大下降,從而可以有效地保護保留區的巖體和建筑物,特別是對增大邊坡角,減少總剝離量,增加有效開挖量,可帶來巨大經濟效益。預裂爆破目前已廣泛地應用于露天礦邊坡、水工建筑、交通路塹與船塢碼頭的施工中。第四節 工程爆破常用炸藥種類和性能銨油炸藥-銨油炸藥-1.0~1.2--炸藥名稱炸藥換算系數е值表型號 炸藥名稱1-4-1型號е值煤礦銨銻1號 0.97硝酸銨-1.35煤礦銨銻2號 1.1262%膠質炸普通0.78煤礦銨銻3號 1.1660%膠質炸耐凍0.78巖石銨銻1號 0.8035%膠質炸普通0.93巖石銨銻2號 0.88黑火藥-1.25~露天銨銻膠質硝銨1號、2號 1.001號、2號 0.78混合膠質恩梯普通-1.0.880.92~注:工地自制銨油炸藥(硝酸銨加油再加木粉或煤粉),其換算系數e值一般為1.0~1.2,可試驗后確定。二、工程爆破常用炸藥種類和特性表工程爆破常用炸藥種類和特性簡表 表1-4-2炸藥類別梯
形狀及特征淡黃色
爆 發 點
水、濕度影不
撞擊、摩擦影響感應遲
化學作用與金屬
其它密度:粉狀或片狀(TNT(三硝或黃褐色針285℃29吸濕、粉狀鈍、在槍彈不起作用,為0.9g/c3,塊狀為基甲苯) 狀結晶體、天遇火燃燒冒濃吸濕;不溶貫穿、切割爆炸后產生1.55~1.60cm3。相對有粉狀、片煙不爆炸加溫至于水,長時或穿孔時不CO有毒氣密度為1.663;適用于350℃()味苦、有毒照射會析出油質
體露天或水下爆破巖石,但不適用于爆破土壤和通風不良的地下工程爆 發 點 易溶于 感應遲 腐蝕
密度為
0.9~硝銨炸 淡黃色280℃~320℃,長水,吸濕性鈍,非常安銅鋁鐵1.05g/cm3,爆力較大,藥(藥(巖石炸灰白色粉末3%
插入藥包之猛度較小,適于露天爆雷管在一晝破松軟巖土,最適于松藥(藥(藥)*(煤礦銨銻)*
150℃~170℃熔濕后硬化、化分解; 固結、拒爆或不能充分爆炸
夜以上應加土爆破;使用安全,成(爆力是反映炸藥爆轟時在土石內部作功的性能;猛度是反映炸藥爆轟時對與其鄰接巖土的粉碎能力)淡黃、 爆 發 點 塑體藥 敏感 藥筒表 密度為1.4~180~2101.45g/cm3,通常包成直(50℃分解,+8炸藥(狄納狀,味甜、
稍碰撞摩擦硝化甘油者徑3.1~3.5cm、重易爆炸,藥敏感性強 150~200g的圓柱形藥孟) 有毒 爆炸
筒滲油;撞擊摩擦易爆炸
10℃以上地區,可用于水下爆破堅硬巖石黑色小 對熱敏感爆 易溶于 敏感, 爆炸后
密度為
0.9~黑火藥顆粒,表面發點290~3101.0g/cm365ml,呈深藍色或在密閉空間點燃強,受潮即爆炸 體 猛度極小,適于內部藥光澤
不能使用
包爆破松軟巖土,開采條石或制導火索*安全炸藥、煤礦銨銻為銨銻炸藥加入消焰劑(食鹽)后的名稱。隧道爆破常用炸藥 表1-4-3炸藥種類 適用范圍普遍使用在無瓦斯巖石硝銨炸和無礦塵爆炸危險的隧藥 道和地下工程不適應潮濕有水環境使用。用于有瓦斯和礦塵
特點容易受潮結塊,容許含水率0.3%。制造成本低。應用范圍廣,爆炸性能好,威力較大,可用雷管起爆。爆溫較低,敏感較高,能保證穩定爆轟,炸藥成分煤礦硝銨炸藥膠質炸藥
潮濕有水環境使用。堅硬巖石和有水坑道內用于水孔和堅硬巖
中不含易燃的金屬粉,如鋁粉等。制造成本低。爆炸性能好,威力較大,可用雷管起爆。敏感度高,防水性好,在8~100C時會結凍,稍加摩擦、折斷即會引起爆炸以硝酸銨為主要成分的含水型性炸藥。突出優點是抗水強,炸藥密度大,又有一定流動性,能充滿整個炮漿狀炸藥 石爆破但僅適用于無瓦斯和煤塵爆炸坑道。
眼直徑。主要缺陷是敏感度低,制造成本高,雷管不能起爆。抗水性能良好,爆轟穩定,爆速高,可在低溫400C乳化油炸藥光面爆破炸藥
同上光面爆破
引爆低溫度炸藥名稱23名稱231性能藥藥硝酸銨92±1.592±1.594.5±1.5(%)柴油4±11.8±0.55.5±1.5木粉4±0.56.2±1——水分(%,不大于0.250.80.8藥卷密度(g/cm3)0.9~1.00.8~0.90.9~1.0(cm)浸水前5——不小于浸水———爆轟性能后猛度cm,不小于218(鋼管)18(鋼管)爆力ml,不小于300250250爆速m/s,不小于3300380鋼管)380鋼管)炸藥保證期(d)7151515炸藥保證炸藥保證期內殉爆距離c水分(%,不大于20.5—1.5露天中硬以下礦巖的中爆破和洞室大爆破的爆破工程—1.5適用條件塵爆炸危險的中硬以上的礦巖的爆破工程露天大爆破工程國產銨銻炸藥的成分和性能 表1-4-5182108- ---0.85~1.10300112028659- ---0.85~1.1025082038839- ---0.85~1.10230510482107.2- 0.40.4-0.85~1.10300112058658.2- 0.40.4-0.85~1.102508201*82144- ---0.95~1.1035013202*85114- ---0.95~1.103201230360038676- --10.95~1.103101130285113.2-0.40.4- 0.95~1.10320122038676-0.40.4- 0.95~1.10280103750481.218--0.40.4-0.95~1.103501440抗水銨瀝蠟90-8-1.1.- 0.85~0.95260931821*6815215--- 0.95~1.10290123035092*7110415--- 0.95~1.10250103036003*6710320--- 0.95~1.1024010203262168.5151150.250.25- 0.95~1.10290123036752*72102.2150.40.4- 0.95~1.1025010203600367102.6200.20.2- 0.95~1.102401020339778.2-3.415- -3.40.95~1.102308326981-7.2100.9-0.95~1.1024082800成分和性能組成成分爆炸性能硝酸銨梯恩梯成分和性能組成成分爆炸性能硝酸銨梯恩梯木粉食鹽瀝青石蠟柴油藥卷密度爆力(ml)猛度(㎜)殉爆距離爆速(m/s)炸藥名稱露天銨銻巖石銨銻煤礦銨銻212.巖石銨銻和煤礦銨銻炸藥中帶*號者,是列入部標的炸藥。名稱12名稱12成分和性能成分(%)硝酸銨91±1.591±1.5柴油-1.5±0.5木粉6.6±1.05±0.5松香1.6±0.31.7±0.3石蠟0.8±0.30.8±0.2產品水分(%)0.1~0.30.1~0.3理論氧平衡值(%)0.95~1.0+1.7580.95~1.0-1.092殉爆距離(cm)浸水前 猛度(mm)爆炸性能 爆速(m/s)爆力(ml)7~913~153400~3800320~3407~913~153500~3800320~360殉爆距離(cm)浸水后 猛度(mm)爆炸性能 爆速(m/s)爆力(ml)5~712.5~14.53300~3700310~3204~712~153200~3500310~330貯存后爆炸貯存 180~猛度(mm)12~14-性能 360d(天)殉爆距4~6-猛度貯存 180猛度貯存 180~(mm)-12~14240d(天)殉爆距-4~7離(cm)使用條件于有瓦斯和礦塵的井下于有瓦斯和礦塵的井下銨松蠟炸藥屬于硝銨類炸藥,它克服了銨銻炸藥采用梯恩梯、銨油炸藥吸濕性強和保證期短的缺點,并具有良好的抗2能在有水環境下使用。名稱硝銨炸藥性能梯恩梯黑火藥狄鈉孟露天銨銻巖石銨銻密度(g/cm3)1.60.9~1.00.9~1.00.9~1.00.95~1.1爆燃點(0C)285~295290~310250~320250~320250~320爆速(M/S)70004002000~22002000~22004000~5000爆熱(kJ/kg)4186.82428.32931~37682931~37683768~4605.5爆溫(0C)295026002200~28002200~28002400~2800生成氣體量(L/kg)700280700~950700~950800~900爆力(mL)285~30565280260~300320~360猛度(mm)16~18極小108~1112~14殉爆距離(cm)15-2~32~57~9可燃物(%)交可燃物(%)交聯劑(%)三氯化鐵-明礬-白芨-適用范圍露天爆破及水下作導火索及開無瓦斯及地下無瓦斯地下或露露天爆破爆破采條石爆破天爆破性能耐凍結(℃)-性能耐凍結(℃)--20o-以-以--20o以下-20o以下炸藥名稱15%普35%耐62%普62%耐40%普40%耐62%普62%耐凍83%耐凍鈉通鈉膠質凍鈉膠質通鉀膠質凍鉀膠質通銨膠炸凍銨膠質炸通鈉膠質鈉膠質炸藥膠質炸藥項目炸藥炸藥炸藥炸藥藥藥炸藥硝化甘油35±1.020±0.562±1.037±1.040±1.024±0.562±1.037±0.557±0.5組成硝化乙二醇-15±0.5-25±0.5-16±0.5-25±0.526±0.5(%)硝化棉2.5±0.32.5±0.33.5±0.33.5±0.31.7±0.31.7±0.33.0±0.33.5±0.36.5±0.3木粉8±0.58±0.52.5±0.52.5±0.52.5±0.53.0±0.53.0±0.58.0±0.5硝酸鈉鉀42±1.042±1.032±1.032±1.0--27±1.026±1.010.5±1.0硝酸銨----52.3±1.552.3±1.5---淀粉----3.0±0.53.0±0.5---梯恩梯12.5±0.512.5±0.7-------水份(%)≤1.001.000.750.751.001.000.750.750.51.401.401.4~1.4~1.401.401.40~1.40~1.50氧平衡(%)-0.19-0.7210.109.233.5532.9932.760.5424.512爆力(ml)340340400400350350360360450~500猛度(mm)131316161414151520殉爆(cm)661212555510炸藥名稱李鋼大冶冶金槐炸藥名稱李鋼大冶冶金槐白銀鞍山煤炭槐煤炭槐項目氧化和敏化劑(%)--2.4~2.6膠凝劑(%)田箐粉0.9-槐豆粉--0.1051聚-22中梯-13N10硝酸銨6070.2~71.56864.267.658.2559.356硝酸鈉9.371210--101310水11+215-411~1512.511+21515.612梯恩梯 10 5 - 17.511.811-10亞硝酸鈉 0.05 0.5~1.0 0.15~0.60.040.050.20.20.2硫磺粉 2 - 4---42輕柴油 3 3~4 3.5-2--2.1硼砂 0.08 1.4 0.08~0.11-0.070.150.1-重鉻酸鉀 0.05 - 0.03~0.05-0.050.10.1-- 0.03-- - -- 0.03-- - -- --- - -- -1.0- - 0.87 - - 0.8 0.7 --21.52-3~533-3---531.2~1.251.1~1.251.1~1.251.1~1.251.2~1.3450045003440~37503570~3600---48308045100100100100100-247248-----20---20冬季可用不耐凍冬季可用-6030151515151515聚丙烯酰胺---聚丙烯酰胺-------(化)十二烷基本312.5穩定劑(%)硫酸鈉尿素---乙醇---密度1.25~1.37 1.2~1.25 (g/cm2)氧平衡(%)-4.17-2.22~5.64---6.431.66--4.87爆速(m/s)性能 臨界直徑(mm)抗水性(h)耐凍(℃)貯存保證期(天)項目組成(%)性能型號RL-1RL-2RMII1-EL-102EL-103RJ-1(Ф32mm)(Ф32mm)(Ф32~40mm)硝酸銨55~706555~6555~6553~6350~70硝酸鈉10~161510~1510~1510~155~15尿素2.51.0~2.51.0~2.5水8~13108~139~119~118~15水乳化劑(A)0.8~1.20.8~1.2司班-800.5~1.30.5~1.30.5~1.3石蠟22~31.8~3.52~4礦物油4~62.53~51~21~21~3膨脹珍珠巖1~32~5硫磺粉1~2鋁粉1~23~6亞硝酸鈉0.1~0.30.1~0.30.1~0.7甲胺硝酸鹽5~20添加劑0.1~0.31.0~1.251.16~1.181.0~1.21.05~1.351.1~1.31.15~1.25穩定劑1~35~10包括消焰劑臨界直徑(mm)25202012~1612~1612~16氧平衡(%)-1.212-4.533.31~9.36猛度(mm)15~1715~2012~1516~1916~1916~19爆力(ml)280~300302~304280~2902#硝銨的88%~108%301爆速(m/s)3500~44003600~42003300~44004000~47004300~46004500~5400爆生有害氣體(L/Kg)29.521.3325.424~2924~2911~19殉爆(cm)8~125~233~1011129起爆感度8#雷管敏感同左同左同左同左同左第五節 工程爆破起爆系統及主要起爆器材起爆系統是炸藥能量的控制系統,對爆破效果好壞至關重要。良好的起爆方式既有利于安全可靠的準爆,確保爆破過程根據工程需要,在時間和空間上按一定的順序進行,又有利于提高炸藥能量的利用率,改善爆破質量,降低爆破危害。因此,掌握起爆技術,正確選擇起爆系統,是工程爆破一項很重要的工作。根據使用的起爆器材不同,起爆系統可分為火雷管起爆系統、導爆索起爆系統、電雷管起爆系統、導爆管起爆系統等。一、火雷管起爆系統火雷管起爆系統是利用導火索燃燒所產生的火焰引爆火雷管進而引爆炸藥包的起爆系統。該系統由火雷管、導火索及點火材料組成。火雷管,由管殼、起爆藥、猛炸藥和加強帽等部分組成。管殼通常用金屬(銅、鋁等)紙或塑料制成圓管狀,把雷管各部分連成一個整體。管殼一端開口用以插入導火索,另一端封閉,制成凹形聚能穴,以增強雷管的起爆力。導火索,是以黑火藥為藥芯,外面包裹棉線、塑料、紙條、瀝青等材料而制成的索狀起爆器材。用8~10mm/s。燃速不穩定的導火索不得使用。導火索燃燒時不得有斷火、透火、外殼燃燒或爆燃等現象發生。導火索在使用、貯存時不要受到較大的外力擠壓。否則,導爆索的燃速會發生變化甚至引起爆燃。起爆方法:起爆雷管的加工:將一定長度的導火索插入火雷管的開口端,并加以固定就成為起爆雷管。加工起爆雷管的工作必須在爆破器材庫區的專門房間進行。紙解開,再用專門的非鐵材料錐子在藥包上扎出一個小孔,將起爆雷管插入藥包,并用膠布或細繩捆好。起爆藥包的加工只準在爆破作業面附近的安全地方進行。每次加工量不應超過該次爆破所需用量。,必須實行一次點火。火雷管起爆系統主要用于淺孔爆破。火雷管起爆法的優點是操作簡便而成本較低,其缺點是需要在工作面點火,有毒有害氣體量大而且安全性較差。關于火雷管起爆系統點火材料的制作點火材料是用來點燃導火索的藥芯,它包括自制導火索段、導火線、點火棒、點火筒等。10.3~0.520~30毫米橫切一個切口,使里面的黑火藥露出。開始點炮之前,先將這段點火導火索點燃,然后利用索段上各個切口噴射的火焰分別去點燃各個炮眼中的導火索。自制點火導火索段長度不得超過火雷管導火索最小長度的三分之一。因為自制點火導火索段既是點火材料,同時也是點炮時間的警報器。為防止吸潮,點火導火索段切口應在臨點炮前加工。2直徑約為6~85~10/4~7/分。3、點火棒點火棒是一種長約100~150火頭、點火劑(含硝酸鉀、硫酸、松香和炭黑等)和綠色信號劑(含氯酸鉀、硝酸鋇、鋁粉和木炭等)。手握50123點炮工必須馬上停止點炮,由爆破工作面撤到安全地點。42~38810%、松香1~2%壓制而成。點火筒直徑可根據同時點燃的導火索根數來確定,一般為18~4150~80為防止黑火藥燃燒時由于壓力升高而轉為爆轟,在靠近藥餅處留有排氣孔。二、電雷管起爆系統電雷管起爆系統是利用電能起爆電雷管進而引爆炸藥包的起爆系統。該系統主要由電雷管、導線和起爆電源組成。電雷管。電雷管的結構與火雷管大致相同,所不同的只是引火部分?;鹄坠芤鸩糠譃閷Щ鹚鳎娎坠芤鸩糠质怯赡_線、橋絲和引火頭組成的電點火裝置。電雷管可分為瞬發電雷管和延期雷管等,延期電雷管又可分為秒延期電雷管和毫秒延期電雷管。分組成。按電點火裝置的不同,瞬發電雷管可分為引火頭式和直插式。0.5s、1s2s之間裝有一段精制導火索,用其長度來控制延期時間。秒延期電雷管有整體管殼式和兩段管殼式。有的管殼上鉆有兩個排氣孔,其作用是及時泄導火索燃燒氣體產物,避免壓力升高而影響燃速。排氣孔用蠟紙密封,以防受潮。目前國產秒延期電雷管延期時間見下表1-5-2。類別紫銅雷管8類別紫銅雷管86鋁雷管8紙雷管項目規格尺寸(mm)(直徑×長)66.6×356.6×406.6×356.6×407.8×45紗包線膠線長度(mm)750 1000 1500電阻(Ω)0.85~1.200.90~1.250.95~1.3520001.05~1.4525001.15~1.55性能齊發性安全電流起爆電流100.05A,3min0.5~1.5A適用范圍適用于一切爆破工程引爆藥包,但鋁殼雷管不宜在有沼氣及礦塵多的地方使用5050②銅殼與防潮劑有裂縫、縐痕或起爆藥浮出、腳線破斷者不能用。段別秒延期電雷管延期時間表延期時間/s1-5-2標志(腳線顏色)10.1灰藍21.0+0.5灰白32.0+0.6灰紅43.1+0.7灰綠54.3+0.8灰黃65.6+0.9黑藍77.0+1.0黑白注:利用秒延期電雷管可以實現分段起爆。但它的秒延期時間過長,精度太低。3)毫秒延期電雷管。與秒延期電雷管相比,毫秒延期電雷管采用高精度延期藥,通過改變延期藥的組分、配比、藥量以及密度來調節毫秒延期時間。因此,其延期時間更精確,以ms為單位來計量。國產毫秒延期電雷管普遍采用裝配式結構1-5-3、表1-5-4。段別部分國產毫秒電雷管的延期時間/ms第一系列 第二系列 第三系列第四系列1-5-3第五系列MG803-A1<5 <13 <13<13<140225±5 25±10 100±10300±3010±225350±5 50±10 200±20600±4020±340475±5 75±15 300±2020900±5030±4555100±5100±15400±301200±6045±6706125±5150±20500±301500±7060±7907150±5200±2025600±401800±8080±101108175±5250±25700±402100±90110±151309200±5310±30800±402400±100150±2015010225±5380±35900±402700±100200±2517011460±401000±403000±10019512550±451100±403300±10022013655±5024514760±5527015880±60295161020±70330171200±90365181400±100400191700±130435202000±150470215202257023620246702572026770278202888029940301000項目煤礦安全雷管121項目煤礦安全雷管121型紙殼(8號)121型銅殼(8) 8451型瞬發毫秒延期瞬發毫秒延期瞬發毫秒延期111毫秒延期爆炸威力(鋁板穿孔試驗)鋁板厚度(mm)555555電性能參數炸孔大小(mm)不小于引爆率(%)不大于全電阻(2m)(Ω)不大于安全電流(5min)(A)不大于發火電流(1min)(A)不大于串聯準爆電流(20)不大于段段848484848.548.5大于雷管直徑4 46.36.36.36.36.35.96.3≤1325±10≤13≤1325±10≤13(灰紅)段別及延時350±1050±10475±1075±1021(灰黃25±1(灰黃)51(灰蘭50±1(灰蘭)71(灰白75±1(灰白)5段 100±10100±10100±10(綠100±10(綠紅)紅)適用范圍適用于各種沼氣等級的礦井中引爆各種等級的煤礦炸藥適用于各種沼氣等級的礦井中引爆各種等級的煤礦炸藥適用于各種沼可用于有沼氣等級礦井井下氣煤塵爆炸危引爆各種等級的險的礦井煤礦炸藥0.050.050.050.70.70.70.30.31.21.21.21.21.21.21.24)特種電雷管。普通電雷管遇到較大的雜散電流有可能發生早爆事故。此外,雷電、射頻電或靜電也是引起電雷管起爆系統發生意外爆炸的根源。針對這種情況,必須研制抗雜散電流電雷管、抗靜電電雷管等特種電雷管。國內外都有人研究和制造需用特殊能源起爆的特種電雷管,如超聲波雷管、次聲波雷管、高頻感應電雷管等。導線。電爆網路中的導電線通常用絕緣良好的銅線或鋁線。大量爆破時,電線用量大,在網路的不同部分需要采用不同規格的導線。通常可以分為端線、連接線、區域線和主線。稱為端線。深孔爆破的端線常采用截面為0.2~0.4mm2的銅芯多股塑料軟線;藥室爆破則多采用截面為1~1.5mm2的銅芯塑料軟線。電線,稱為連接線。井下爆破的連接線通常采用截面為2.5~16mm2的銅芯或鋁芯的塑料或橡皮線;露天爆1~4mm2銅芯或鋁芯塑料或橡皮線。區域線。連接線聯線與主線的電線稱為區域線。一般采用截面為6~35mm2的銅芯或鋁芯塑料或橡皮線。16~150mm2的銅芯或鋁芯塑料或橡皮線。藥室爆破時,一般采用動力電纜或專設的爆破電纜。起爆電源。起爆電源常用的有起爆器、照明電源或動力電源。起爆器有發電機式和電容式兩大類。常用的是電容式起爆器,它是利用大容量電容器的瞬間放電來提供起爆沖能,其特點是質量輕而容量大。照明或動力線路交流電。除有瓦斯或礦塵爆炸危險的礦井外,其他場合的電爆網路都可采用照明或動力線路交流電起爆。其特點是容量大,供電可靠,一次可以起爆較多的成組電雷管。電爆網路的連接方式及其計算。電爆網路有串聯、并聯、混聯等幾種基本連接方式,其設計計算與1-5-5。串聯。為確保成組串聯雷管完全起爆,除設法增大流過每個電雷管的電流外,還應選用電阻值相近的電雷管以使它們的點燃起始值比較接近。通常在同一串聯網路中,康銅橋絲雷管電阻差值不應大于0.25Ω,鎳鉻絲雷管電阻差值不應大于0.8Ω。此外,同一網路中應使用同廠、同批出品的雷管,以免由于點燃起始能相差過大而不能全爆。串聯網路中,通過每個電雷管的電流值必須滿足述條件:Ui=I=
R nr≥I準線式中 I——網路總電流; i——流過每個電雷管的電流;U——起爆電源電壓; R——網路主線電阻;線n——串聯電雷管個數; r——每個電雷管全電阻;i——要求流過每個電雷管的準爆電流。準就會引起整個網路的雷管拒爆。并聯。并聯網路中,通過每個電雷管的電流必須滿足下述條件:I Ui= = ≥im mR r 準線式中m——網路中并聯雷管個數;其余符號意義同上。并聯的優點是,即使有個別雷管不通,也不影響整個網路雷管的起爆。因此,它是比較可靠的一種聯線方式。缺點是,由于網路總電流要求很大,一般的起爆器不能適用;聯接導線消耗量多,而且要求主線粗;如有個別電雷管被漏接,從儀表測量中不易發現?;炻?。它又可分為串并聯和并串聯兩類。為確保串聯網路中通入每個串聯組的電流等于或大于單純串這就要求各串聯雷管組的雷管數相同。同理,也要求并串聯網路中各并聯雷管組的雷管數相同。通過每個電雷管的電流應滿足下述條件:I Ui=mnrmr ≥i準線式中 n——串并聯時一組內串聯雷管數或并串聯時串聯組數;m——串并聯時并聯組數或并串聯時一組內并聯雷管數?;炻摷嬗袉渭兇摵蛦渭儾⒙摰膬烖c,在同樣電壓和起爆電流條件下,一次可起爆的雷管數較多。一般多采用串并聯。電爆網路的聯結型式及其特征和要求 表1-5-5聯結型式 計算公式 特征和要求rRRR
1、網路中各個雷管互不影響,某一個雷管1 2并聯 vniRVI
n 發生故障,不影響其它雷管起爆2、不可能檢查整個網路的完整性3、要求電源的電流強度大,不宜用起爆器2一端輸入
rnRR n1 2R-(Ω)
起爆4、要用斷面大的導線,而且聯結線消耗量較大5、分段并聯時,電流可從兩端輸入,或由R(Ω)兩端進行供電以改善其爆破條件1R3分段并聯2
6、分段并聯時,線路電阻對每一個雷管來兩端輸入
(Ω)n-雷管數目r-(Ω)v-
算3)兩端供電i-(A)I-(A)V-電源電壓(V)
1、網路聯結簡單、容易掌握;RRR1 25串聯iR
2、只要有一個地方短路,就切斷網路而拒爆,或串組中雷管點燃感度相差過大,敏感雷管先行爆炸,切斷電源,使串組中其它鈍感雷管拒爆,故要求雷管在使用前加強檢查并必須I VRR1 2
滿足串組的準爆條件;3、要求電源的電壓高,但不要求很大的電流強度,能用起爆器起爆。聯結型式計算公式特征和要求聯結型式計算公式特征和要求RRR2nr11m1vmiR1IVRR1nr 12 m16串并聯n1數m11電阻成反比的關系分配給各分支串路;2數相同或差別不大,使通過各分支的電流基本相等,否則,雷管多的分支容易拒爆;3、按同段串聯、異段并聯的原則敷設。RRR12mrn22vmiR2IVRR 12mr2n27并串聯n2數m2電爆網路的測量儀表。為保證起爆效果和安全作業,采用電雷管起爆時,裝藥之前要對各個電雷管進行逐個導通試驗,聯線后還要對爆破網路進行檢測。測量電源電壓可用伏特表,測量電源輸出電流可用安培表。必須特別注意的是,電雷管和電爆網路電阻的測量只準使用爆破專用的線路電橋和爆破歐姆表,嚴禁使用萬用表。電雷管起爆方法的優點是,操作人員可以撤退到安全地點后再給電起爆,可以同時起爆大量雷管,可以準確控制起爆時間和延期時間,可以在爆破之前用儀表檢測電雷管和電爆網路;缺點是操作比較復雜,作業時間長,需要有足夠的電源和消耗電線較多。三、導爆索起爆系統導爆索起爆系統是利用導爆索爆炸產生的能量引爆炸藥包的起爆系統。該系統操作簡單,安全可靠,可實現成組藥包的同時起爆和延期起爆,不受雜散電流、雷電等的影響,有一定的耐水能力,可用于水環境爆破,但不能用儀表檢查起爆網路的質量,且價格較高。由于低能導爆索的研制和應用,其成本巳大為降低,與導爆管網路的爆破成本相當,但其可靠性卻優于導爆管起爆系統。導爆索,是一種傳遞爆轟并可起爆雷管和炸藥的索狀起爆器材。它的結構與導火索類似,由藥芯和火索不同,導爆索的外皮為紅色。導爆索與繼爆管組合成起爆網絡,可以借助繼爆管的毫秒延期作用,實現毫秒微差爆破。導爆索具有足夠的起爆能量,可以直接引爆炸藥。導爆索本身需用雷管起爆。經雷管起爆后,其爆速高達6800~7200m/s。起爆導爆索的雷管應用膠布或細繩扎緊在距導爆索端頭10~15cm處。雷管的底部應指向導爆的傳爆方向。導爆索分為普通、安全、防水和高能、低能導爆索等多種。國產普通導爆索藥芯裝黑索金,藥量為12~14g/m,外徑不大于6.2mm,爆速不低于6500m/s(或聚乙烯)用于深水下的爆破作業。國外采用的高能導爆索藥量為35g/m,低能導爆索藥量為6g/m等。根據使用條件和用途的不同,目前國產導爆索主要有兩類:普通導爆索、安全導爆索。、普通導爆索。普通導爆索能直接起爆炸藥,但是這種導爆索在爆轟過程中,產生強烈的火焰,所以只能用于露天爆破和沒有瓦斯或礦塵爆炸危險的井下爆破作業。、安全導爆索。安全導爆索是在普通導爆索的基礎上發展起來的,它專供有瓦斯或礦塵爆炸危險的井下爆破作業使用。名稱外表外徑名稱外表外徑(毫米)藥量(克/米)爆速(米/秒)用途普通導爆索紅色≤6.212~14≥6500露天或無瓦斯、礦塵爆炸危險的井下爆破作業安全導爆索紅色12~14≥6000有瓦斯、礦塵爆炸危險的井下爆破作業繼爆管,是導爆索起爆系統中的延期器件,其作用是串接在導爆索上以實現毫秒延期。繼爆管主要是由一個裝有延期元件的火雷管和一根消爆管組成。繼爆管有單向和雙向兩種。單向繼爆管的傳爆具有方向性,若接錯方向,就會發生拒爆。雙向繼爆管傳爆沒有方向性,因而兩個方向都可以傳爆,這樣在使用時不致因方向接錯而發生拒爆事故。繼爆管延期時間見表1-7。段別延期時間(毫秒)段別延期時間(毫秒)段別延期時間(毫秒)段別延期時間(毫秒)單向繼爆管雙向繼爆管單向繼爆管雙向繼爆管1234515±630±1050±1075±15100±1010±320±330±340±450±4678910125±10155±1560±470±480±490±4100±4導爆索的連接,導爆索須用雷管起爆。通常將起爆雷管綁扎在距起爆端約100mm處,使聚能穴朝傳爆方向進行起爆。導爆索起爆系統的連接有分段并聯或并簇聯。分段并聯是在炮孔藥室外面敷設一條主干索,將炮孔或藥室中引出的支干索分別與主干索相連。這種連接法可靠,導爆索消耗量少,應用廣泛。并簇聯又叫束狀并聯,是將所有炮孔引出的支干索聯成一簇或若干簇,然后與主干索相連接。這種連接只適用于炮孔比較集中的爆破作業。導爆索的聯結方式、聯結時的要求和注意事項見表1-5-8導爆索的聯結方式和要求 表1-5-8聯結方式雷管接頭導爆索
適用要求和注意事項范圍1頭搭接長度不得少于10cm炮眼扎緊。集中 2分支與干線連接時必須使支線的接頭方向迎著時,干線爆炸波的傳布方向。如導 分支與干線“字形時其間夾角應大于9°,并聯 全斷面開挖時適用。當炮眼不集中時,導爆索消
為避免錯誤,可另加一根短導爆索邊成三角網形式傳爆方向另加一根短導爆索大 4、藥卷必須扎緊在導爆索上。聯結方式
適用范圍
1-5-8要求和注意事項雷管接頭導爆索
能保證起爆,適用范圍廣雷管導爆索
分段并聯
包拒影響后面的藥卷均拒采用較并聯 少四、導爆管起爆系統導爆管起爆系統是70工程、城市爆破及其他爆破工程中得到普遍的應用。導爆管起爆系統的組成。導爆管起爆系統由塑料導爆管、導爆管雷管、連接元件和激發裝置組成。3mm1.5mm量為16~20mg/m。其傳爆原理是導爆管受到外界沖擊作用時,在管中產生沖擊波使導爆管內壁上的猛炸藥1800~2000m/s左右的速度穩定傳播。導爆管傳爆后仍完好無損。導爆管雷管分瞬發和延期兩類。瞬發雷管的結構與普通火雷管類似。其延期時間見表1-5-9。連接元件的作用是將導爆管連接在一起,實現導爆管之間的傳爆。常見有連接塊和傳爆接頭等。激發裝置的作用是引爆導爆管。常用的激發裝置有雷管、導爆索、藥包、激發槍和激發筆等。激發槍是在發令槍的基礎上改造而成的,激發筆是利用高壓電容器的小極距放電原理來實現激發的。導爆管起爆網路。導爆管起爆網路有串聯、并聯和混聯等形式。一般根據導爆管雷管在網路中的作用分為傳爆雷管(或稱地表雷管)和起爆雷管(或稱孔內雷管,如圖-1所示。該系統可通過選擇傳爆雷管和起爆雷管實現同段或分段起爆。值得一提的是,由于誤差的存在,嚴格的同段起爆是不存在的。地表延時最終延時圖導爆管串聯起爆網路1—激發裝置;2—導爆管;3—地表延時最終延時圖導爆管串聯起爆網路1—激發裝置;2—導爆管;3—連結塊與傳爆雷管4—起爆雷管;5—炮孔圖1-5-2接力式起爆系統的基本形式—單式起爆系統;—復式起爆系統;—復式再生起爆系統1—激發裝置;2—導爆管;3—連接塊與傳爆雷管;4—炮孔與起爆雷管目前在工程爆破中廣泛采用傳、起爆雷管均為延期雷管的接力式起爆系統。該系統一般傳爆雷管為同一段別,起爆雷管也為同一段別,其基本連接方式有:單式、復式和復式再生等,如圖1-5-2圖1-5-2接力式起爆系統的基本形式—單式起爆系統;—復式起爆系統;—復式再生起爆系統1—激發裝置;2—導爆管;3—連接塊與傳爆雷管;4—炮孔與起爆雷管5671056710110±15150±20200±20152.0±0.202.5±0.203.0±0.20456毫秒延期雷管/ms半秒延期雷管/s秒延期雷管/s1≥13≤0.0130225±100.5±0.151350±101.0±0.152475±151.5±0.2038250±253.5±0.2079310±304.0±0.25810380±354.5±0.25911460±401012550±451113650±5014760±5515880±60161020±70171200±90181400±10019170±130202000±150.接力式起爆系統的連接方式和傳、起爆雷管段別的選取,是影響系統可靠性的重要因素。研究表明,一般起爆雷管的段別高于傳爆雷管1~2段為宜,否則會出現重串面問題。大量的仿真實驗結果得出,實際微差間隔時間服從正態分布,其均值小于設計微差間隔時間。成本較低。但不能用儀表來檢測網路質量,不能用于有瓦斯、礦塵爆炸危險的地點等。五、起爆器起爆器規格 表1-5-10型號技術DF-100DF-200BMK1/100(防爆)MFJ-100(防爆)MFB-30MFB-50MFB-100(防爆)JZDF-200-BQLDF-10FR81-00-C 50DR-9特征管個數10050,100,200鐵腳線雷100鐵腳線30鐵腳線501002001000 5040允許負載
75,150,
320電阻(Ω)
160 300 100 170 段發毫秒280脈沖電壓
555,750
200900 600 900 480 960 1800 900 900 900 450峰值(V) 1000主電容器20容量(μF)充電時間
10 810,18,(s)通電時間
15~30 5~1010~1530<6ms <6ms 4~6ms間(h)外形尺寸(mm)寬×高重量(kg)
雙鴨山礦
營口儀器
151520020~300165×174170×160×98 ×100150×120×82132×80×41×944 32.40.71.21.8遼陽生產廠 務局機械二廠廠
無線器二廠器二廠發爆電廠器廠注:除注明為鐵腳線雷管外,其余均為銅腳線雷管。型號規格GMV-2000BCJX-5000型號規格GMV-2000BCJX-5000MFJ-100JZDF-300-BGNDF-1200-BGNDF-4000-CGM-300串聯起爆能力普通管4000100060~15010020010012002000~4000700300(發)480起爆脈沖電壓20005000900940180036002000(V)電容量(μF)>1704020505020最大負載(Ω)1000(2200)3203009006001350充電時間(s)<8030~407~107~20≤5010~30≥50供電時間(μs)3~6電源XQ-1(8v)1#41#41#91#12V1#電池4360×165×180×105148×82×230×120尺寸(mm)250×230×230385×195×360184×165115×190×110重量(kg)815.531.254.82.2型號名稱型號名稱量程(Ω)工作電流(mA)誤操作最大電流0.2~50①測量電阻和雜散電205線路電橋<20<300.20~500020-1線路電橋0.5~3~90~3000ZC-23歐母表0~3~9<30<50SCZ0-2電爆元件測試儀0~1.1,0~11,0~60<10<50B-1爆破電表①0~5,0~100,<20100~20070-4爆破歐母表0~2,2~6,0~∞<10<2070-3爆破歐母表2.5~50.4~10,4~∞<8<15SB-1數字式爆破電表測量范圍測量精度外形尺寸(mm)重量(kg)ZS-1交流:0-100mA雜散電流500mA-1A-5A±5%185×160×1001.9測定儀直流:0-100mA-500mA2.5%2.5A-10A-50A流兩用流兩用由于低阻橋絲抗雜散電流毫秒雷管用紫銅做橋絲,其電阻很小,電橋特性系數很大,引爆雷管時要求較高的能量,必須有相應的大能量起爆器?,FDCJX-5040發火沖能1600A2.ms最高引爆電壓5000V引爆電容量40μF井下額定引爆串聯抗雜散電流雷管數60(150Ω)地面引爆單支路串聯抗雜散電流雷管數100(250Ω)地面引爆單支路并聯抗雜散電流雷管數140(70Ω)最大貯能500W.s主電容器充電時間30~40s蓄電池電壓12V蓄電池容量3A.h蓄電池充電電流0.3A外形尺寸285×230×230mm重量15.5Kg引爆普通電雷管千余發第六節 工程爆破安全操作技術規定及試驗檢驗一、電力起爆安全操作電爆破操作技術和安全要求(1、裝藥聯線:、從雷管送到爆破工作面起,必須把照明和動力電線撤至爆破工作面30m以外,并不使其與軌道、管路、巖石接觸或浸在水里。工作面應從30m、裝藥前,應檢查主線和聯接線是否良好;、裝藥時必須分清起爆藥卷段數,嚴格按鑿巖爆破設計裝藥,不得裝錯;、裝藥時應防止將電雷管腳線或橋線搗斷造成斷路;、為加快裝藥聯線并保證質量,可采用多人分區裝藥聯線,但應固定聯線線路、操作人員及其聯線區域;、聯線前應把手擦凈并把導線上的污物(如泥土等)及銹清除干凈。接頭要求聯結緊密,常用的1-6-1,每個接頭都應穩定懸空,不得與水、巖石、鋼軌、管路等接觸;圖1-6-1 接頭形式、工作面聯線完后,必須仔細檢查,防止漏結、錯結以及接頭觸地和短路;、裝藥時電雷管腳線必須短路,只有聯線時才準解開,并不得和金屬導體、水、巖石接觸。已敷設好的爆破網路兩端,在未與下一部分的導線聯結以前必須短路。禁止爆破網路上已敷設部分與另一端未結成短路的導線相聯結。爆破網路的主線在與電源聯結以前其兩端應結成短路。必須嚴格遵循由爆破工作面向外逐段聯結爆破網路,禁止從電源處向爆破工作面敷設爆破網路;、主線必須兩條,禁止利用水和鋼軌、管路作為導線之一;、爆破主線應敷設在電線及管路的對側,在迫不得已時與鋼軌、管路的間距必需大于0.5~1.0m,并盡可能懸空架設。爆破網路的檢查以及故障和瞎炮的處理:為防止嚴重的漏結、錯結、短路、網路電阻過大而造成大量瞎炮,爆破網路的總電阻應事先計算,并在每次爆破前用儀表(205爆破電橋或放炮器上的歐姆表)檢查爆破網路的電阻。如實測電阻小于計算電10%,則應檢查消除故障后才準起爆;當檢查發現爆破網路電阻值不符或斷路時,首先應檢查聯結線路,然后檢查各個接頭,在用1/2淘汰法分區檢查,找出故障的炮眼(雷管;爆破網路通電后若拒爆,此時爆破工應切斷電源將主線從電源上解開,并將其尾端結成短路起爆箱或起爆器,取下鑰匙(或把手,再去檢查爆破網路;2051/250mA,3V。電爆破常見故障及防止方法和處理措施電爆破常因不按規定的要求操作而引起故障或瞎炮,發生后處理時間長,并嚴重地影響安全和掘進速度,故應盡量避免。因操作不當引起的常見故障及防止方法和處理措施見表1-6-1。電爆破因操作引起的常見故障及防止方法和處理措施 表1-6-1故障 原因
防止方法、仔細裝藥聯線,裝起爆藥
處理措施1、用儀表檢查找出故障雷搗斷 2聯線時用力過大將雷管腳線擰斷輕輕送入炮眼,不得用力搗實 卷爆破網路不通
2、每次裝藥前檢查主線和聯 2、找出斷頭,重新聯結好3主線或聯結線已斷事先為發現結線 3、換備用的爆破主線
4、檢查找出錯誤地方,重新路等污物
定聯結線路和每個人的聯結區域按規定聯好網路1、聯線前把手擦干凈,并把 出故障接頭,清除泥土導線腳線上的污物和銹清除干凈和銹以后重新結好
2、找出松散的接頭,重新擰阻過大
3、接頭擰得不緊
3否有半斷 3、找出腳線半斷的雷管,重5、聯線錯誤 4、加強對炮工的培訓,并固新裝入一個同段的起爆藥卷。若定聯結線路和每個人的聯結區域導線半斷,則找出后接好規定要求聯好1、漏結或聯線錯誤 1、加強對炮工的培訓,并固 1、找出漏接和聯結錯誤處,阻過小
3、接頭距離太近以至相碰
定聯結線路和每個人的聯結區域重新按規定要求聯好網路2、聯線時使接頭穩定懸空, 并使接頭隔開一定距離 的接頭,使之穩定懸空并隔開一3、淋水處接頭包絕緣膠布 定距離網路電 1裝藥時不慎將雷管的腳線搗斷或 1、仔細裝藥,不得用炮棍用 1、找出故障雷管,重新裝入阻不穩定半斷,斷處與水或極潮濕的巖石接觸力搗(儀表指針 2導線半斷斷處與水或極潮濕的 對導線的檢查
一個同段的起爆藥卷2、找出半斷的導線或松散的不穩定)不出電阻 3、接頭松散石造成短路或漏電
3、接頭聯結要緊密1、按規定要求仔細操作、檢
接頭,重新結好2、若是成組的拒爆,可重新2接頭距離太近通電后由于火花起爆 聯線,檢查后再起爆產生瞎炮 3、漏結、錯結4、電源能力不足
2、聯結時,使接頭隔開一定距離3、用交流電應檢查電源、電驟起爆電雷管早爆的原因和預防措施一般在隧道里,除組織技術原因外,動力和照明電力網漏電是引起電雷管早爆的最主要原因。當由于意外原因,如電線折斷或其裸露部分與鋼軌或管路碰上時,電流就沿著鋼軌或管路進入工作面。這時,如電爆網路(全部或一部)的一端與帶電鋼軌或管路接觸,另一端與另一根鋼軌或管路、潮濕巖石接觸而形成回路時,就能引起早爆。電雷管早爆的原因和預防措施見表1-6-2早爆原因預防措施早爆原因預防措施1、嚴格遵守爆破安全操作規則通電源和檢測儀表故障)2、定期檢查爆破檢測儀表1、加強對動力和照明電線的管理230m動力和照明電力網漏以外,工作面從30m以外處用投光燈照明電3、隨時保持雷管和爆破網路的短路4、在鋼軌上增設斷路接頭,破壞通往工作面的鋼軌連續性1、灑水,避免靜電荷積累管、膠皮通風管、皮帶運輸2、金屬部分接地機的膠帶上)1、設置避雷裝置2、雷雨時停止電爆破雷電放電30.5~1.0m4、隨時保持雷管和爆破網路的短路電磁輻射根據爆破安全規則規定的距離要求,方準進行電爆破電纜電容電流將電纜的纜芯與地短接,使其電容充分放電,導入大地1、降低雜散電流2、不用鋼軌作為返回線,采用裸露導線代替返回線的鋼軌架線式電機車時才有)3、保證電爆網對危險電位的絕緣4、采用過濾器阻礙雜散電流進入爆破網路(爆破網路絕緣良好,并避免爆破網路直接或間接與巖體相接觸銅和砷的亞硫化合物氧化時可產生電流)電雷管準爆條件 表1-6-3器材技術條件和要求名稱
試驗方法外觀:雷管表面不允許有浮藥、銹蝕、裂縫、夾雜污垢或排氣孔 1.外觀檢查:在抽取的試樣中,目測出
檢查外觀質量0.05A尺寸和裝藥:840mm2m,但可根流電流,持續5min據訂貨要求商定2kg1min,封口塞不允許發生肉眼可見的移動6.3Ω;1.5~3.8Ω最小發火電流不大于0.7A恒定直流電流
串聯試驗(成組準爆炸性試驗):將管串聯,通電起爆。試驗三組,應全部爆炸。如有拒爆,應重試三組。復試時如仍有拒爆,則為不合格,不能串組使用6.延期時間:0+0.1,1+0.5,2+0.6,3.1+0.7,4.3+0.8,5.6+0.91min,封口塞不允許發生7.0+1.0s(工廠根據實際情況和用戶特殊要求,可以加行確定段數或秒管 7.安全電流試驗:通以0.05A恒定直流電流持續5min不許爆炸1.2A阻超出范圍結構損壞等疵病鉛板試驗和起爆藥卷試驗:同火雷管的電阻測定、安全電流試驗、串聯試驗、以及起爆藥卷試驗和鉛板試驗24Ω0.3Ω,6.3Ω0.8Ω。銅腳線雷管電阻<1.25Ω時,各雷管間的電阻差不得大于0.25Ω。電阻為1.25~2Ω0.3Ω1~2s
肉眼可見的移動起爆藥管試驗(全爆試驗)和鉛板試驗:同火雷管雜散電流對于單個電雷管的危害遠遠超過爆破網路的危害。為安全進行電爆破除設法消除工作面的雜散電流外,最重要的是提高電雷管本身的抗雜散電流能力。抗雜散電流電雷管的品種很多,現已有低阻橋絲式和無橋絲抗雜散電流毫秒雷管等。低阻橋絲式抗雜散電流毫秒雷管的參數和安全性能與普通毫秒雷管的比較見表1-6-4。抗雜散電流毫秒雷管與普通毫秒雷管(康銅橋絲)相比,最大安全電流提高6.64.9倍,發火沖能提高20毫秒雷管的最大安全電流。雷管類型雷管類型橋絲引火頭組成及配全電阻(Ω)最大安全電流(A)材質(mm)比(%)1min15min限抗雜毫秒雷管KCLO3:C80:普通毫秒雷管普通毫秒雷管(A)雷管類型通電1min通電15min(Am)限橋線熔斷沖能(A2·ms)百毫秒發火電流(A)最小傳爆時間火電流(A)(ms)抗雜毫秒雷管普通毫秒雷管普通毫秒雷管紫銅0.062.25~2.453.02.4鎳鉻0.0420(6~8)KCLO3:C:骨膠:4.80~5.950.22580:20:2:2KCLO3:C:骨膠:康銅0.053.0~3.70.45080:20:2:2為限3.32.9650~8008245.59.53.10.3508.511.10.4501.0507.20.6754053.21.0502.604.0由于低阻橋絲抗雜散電流毫秒雷管用紫銅做橋絲,其電阻很小,電橋特性系數很大,引爆雷管時要求較高的能量,必須有相應的大能量起爆器?,F專用的起爆器有DCJX-5040二、炮眼爆破施工爆破工藝包括裝藥前鉆孔檢查、裝藥、堵塞、敷設網絡與起爆。整個工藝過程的施工質量將會直接影響爆破安全與效果,每一道工序必須遵守爆破安全規程與操作技術規程的有關規定。鉆孔檢查裝藥前必須檢查孔位、深度、傾角是否符合設計要求,孔內有無堵塞、孔壁是否有掉塊以及孔內有無積水和積水深度如何。如發現孔位和深度不符合設計要求時,應及時處理,進行補孔或透孔??卓谥車乃槭㈦s物應清除干凈,對于孔口巖石破碎不穩固段,應進行維護,應避免孔口形成喇叭狀。鉆孔結束后應封蓋孔口或設立標志以防人員墜入孔內。裝藥我國已在部分地區采用了機械化裝藥法,這種方法提高了裝藥效率,改善了裝藥質量、爆破效果比人工裝藥時有顯著提高。無論是人工或機械化裝藥都必須嚴格控制每孔的裝藥量,并在裝藥過程中檢查裝藥高度。在裝藥過程中如發現堵塞時,應停止裝藥并及時處理。在未裝入雷管或起爆藥柱等敏感的爆破器材以前,可用木制長桿處理,嚴禁用鉆具處理裝藥堵塞的鉆孔。密度的炸藥;組合裝藥結構是在孔底裝高威力炸藥,在孔上部裝威力較低的炸藥。按裝藥形式則有連續裝藥結構、間隔裝藥結構和耦合及不耦合裝藥結構。各種裝藥結構對改善爆破效果均有一定效果,如果沒有特殊的要求,裝藥一般采用單一連續的裝藥結構,這種裝藥結構操作方便,工藝簡單。對需要克服底盤夾制作用加大的炮孔,則宜采用組合裝藥結構。不勻質的層狀巖層有時則宜采用間隔裝藥結構,將藥包裝在較堅硬的部位,而軟弱部位則應進行堵塞。有時為了提高裝藥高度以改善臺階上部的破碎質量,應分成兩段裝藥結構。上部的裝藥量僅為炮孔總裝藥量的1/3~1/4,中間用堵塞料將炸藥分開。此時上部藥包頂至孔口的垂直距離應當不小于其至臺階坡面的垂直距離。有些礦山為改善爆破效果采用空氣間隔裝藥??諝忾g隔長度與臺階高度有關,一般為藥包長度的20~30%,底部裝藥量為60~70%。空氣間隔部分可采用中空塑料管或支撐托。這種方法工藝復雜,特別是采用機械化裝藥法或在有水的孔中裝藥更難于推廣。堵塞深孔爆破的堵塞應達到設計要求的長度。除深孔擴壺爆破外,嚴禁不堵塞而進行爆破。堵塞料多用鉆孔的巖屑,有的礦山也采用尾礦砂或專門破碎的碎石,但禁止使用石塊和易燃材料,在有水炮孔堵塞時,還應防止堵塞料懸空。盲炮產生的原因及其預防和處理盲炮產生的原因在爆破過程中,炮眼裝藥未能被引爆,稱為拒爆,拒爆的炮眼稱為盲炮或瞎炮。拒爆有三種情況:一種是雷管未爆,因而炸藥也未爆,稱為全拒爆;一種是雷管爆炸了,而炸藥未被引爆,稱為半爆;另一種是,雷管爆炸后只引爆了部分炸藥,剩有部分炸藥未被引爆,稱為殘爆。當導火索受潮、導爆管被折斷或漏氣、電雷管失效或腳線被拉斷,均能引起拒爆;炸藥過期、受潮、感度降低,或雷管起爆能不足,或導火索未貼緊藥包等原因,均能引起半拒爆;起爆能不足,炸藥未能達到穩定爆轟,或因不耦合裝藥產生管道效應,造成炮眼中的裝藥在爆轟過程中熄滅,致使炮眼內留下部分未爆的殘藥。盲炮的預防預防盲炮首先應該對儲存的爆破材料定期檢驗,爆破前選用合格的炸藥和雷管以及其它起爆材料;在爆破施工過程中,要清理好炮眼中的積水;在裝藥和堵塞時,必須仔細進行,注意每一個環節,防止損壞起爆藥包和折斷雷管的起爆線路。盲炮的處理產生盲炮后,應立即封鎖現場,由原施工人員針對裝藥時的具體情況,找出拒爆原因,采取相應措施處理。處理盲炮一般可采用二次爆破法、炸毀法及沖洗法等三種方法。屬于漏點火的拒爆藥包,可再找出原來的導火索、導爆索、導爆管或雷管腳線,經檢查確認完好后,進行二次起爆;對于不防水的硝銨炸藥,可用水沖洗炮眼中的裝藥,使其失去爆炸能力;對于防水炸藥裝填的炮眼,可用掏勺細心的掏出堵塞物,30新眼,重新裝藥起爆,將拒爆眼炸毀。三、導爆索起爆的安全操作導爆索的檢驗與試驗 表1-6-5器材技術條件和要求名稱
試驗方法外觀:表面呈紅色,涂料應均勻一致,不許有嚴重折 屬防潮帽或防潮劑50±0.5m12g/m爆速:不低于6500m/s
的方向量測直徑兩次,取平均值(200g重的巖石硝銨炸藥代替)中心孔內,再在上面纏繞裝梯恩梯藥塊 表面接觸。用雷管起爆導爆索使藥塊爆炸,藥塊應梯恩梯藥塊密度為(10~25℃)導 8號雷管起爆時爆應爆轟完全
1.5)索 8.在50±3C條件下保溫6h,外觀應符合1的要求,按術條件之6浸水后,取出擦去外面的水份,切成1m規定方法聯接,用8號雷管起爆,應爆轟完全 長的5根,用水手結扎接的方法連接雷管起在-40±32h能爆全 4.傳爆性能試驗:取8m長的試樣,按下圖的89(搭接長度10cm,用雷管起爆導爆并能保證爆轟完全50kg
索應能完全爆轟束結4,然后分別做起爆性能、防潮性能、傳爆性能和拉力試驗,必要時可做爆速測定須貯存在通風、干燥、溫度不超過402
8#雷管3m長導爆索1m長導爆索5.拉力試驗:取試樣0.5m50kg1min,不應拉斷,取下后用雷管起爆,應爆轟完全第二章 爆破工程地質第一節 概述一、研究爆破工程地質的意義土石方爆破工程,是直接在巖體中進行的,所以爆破與地質有密切關系。爆破實踐表明好壞,在很大程度上取決于爆區地質條件的好壞和爆破設計能否充分考慮到地質條件與爆破作用的關系。國內外爆破專業人員已越來越認識到爆破與地質結合的作用,并正逐步探索其結合的方法,近些年來,隨著地質力學,爆炸力學,巖石力學及巖體動力學的發展,為爆破工程地質的研究提供了條件,促使這一學科的形成和發展。二、爆破工程地質的研究內容爆破工程地質主要研究下面三個方面問題:爆破效果問題地質條件,從而針對爆破區的地形、地質及環境條件采用合理的爆破方案,指導爆破設計,選定正確的爆破方法和爆破參數。爆破安全問題影響區內建筑物的安全穩定問題)及有效的安全措施。爆破后果問題問題。工程設施提供工程措施意見,以使這些工程設施能適應爆破后的工程地質環境。三、與爆破有關的地質條件與爆破關系較密切的地質條件是:1.地形;2.巖性;3.地質構造;4.水文地質;5.特殊地質。第二節 巖石性質及工程分級一、巖石的成因分類及其特征變質巖三大類。1.火成巖火成巖是由埋藏在地殼深處的巖漿上升冷凝或噴出地表形成的。直接在地下凝結形成的稱為侵入體,按其深度可分為深成的和淺成的;噴出地表形成的叫噴出體?;鸪蓭r的特性與其產狀和結構構造有密切關系。侵入體的產狀多為整體塊狀,而深成的整體性一般比淺成的和噴出的好。噴出的還常有氣孔,或成碎屑狀?;鸪蓭r石一般為結晶的礦物顆粒組成,按其晶粒大小可分為斑晶、粗晶、中晶、細晶、隱晶和玻璃質等結構。一般來說,結晶顆粒越細、結構越致密,則其強度越高、堅固性越好。常見的火成巖有花崗巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、流紋巖、火山角礫巖等等。2.沉積巖沉積巖是地表母巖經風化剝離或溶解后,再經過搬運和沉積,在常溫常壓下固結形成的巖石。沉積巖石的分布約占大陸面積的75%。沉積巖的特點是,其堅固性除與礦物顆粒成分、粒度和形狀有關以外,還與膠結物成分和顆粒間膠結的強弱有關。從膠結成分看,以矽質成分最為堅固,鐵質成分次之,鈣質成分和泥質成分為最差。從顆粒間膠結強弱來看,組織致密、膠結牢固和孔隙較少的巖石,堅固性最好,而膠結不牢固,存在許多結構弱面和孔隙的巖石,堅固性最差。常見的石灰巖、砂巖、頁巖、礫巖等都是沉積巖。3.變質巖變質巖是火成巖或沉積巖經過強烈變化(由高溫高壓或巖漿的熱液熱氣的作用)而形成的。一般來說,它的變質程度越高、重新結晶越好、結構越緊密,堅固性越好。由火成巖形成的變質巖(如花崗片麻巖等)稱為正變質巖;由沉積巖形成的變質巖(如大理巖、板巖、石英巖、千枚巖等)稱為副變質巖。二、巖石的主要物理性質與爆破有關的巖石物理性質主要包括:容重、比重、密度、孔隙度、碎脹性、耐風化侵蝕性等等,它們與組成巖石的各種礦物成分的性質及其結構、構造和風化程度等方面有關。巖石的容重:巖石的容重就是單位體積的巖石重量,用下式計算:wv式中 w——巖樣的重量,克;v——巖樣的體積,毫升;——容重,克/毫升。
巖石容重對工程實踐有重要意義,爆破時的炸藥單耗要考慮巖石容重,應力波在巖石中的傳播速度也與巖石容重有關,所以研究巖石性質對工程爆破的影響時應當考慮其容重。巖石的空隙性巖石中具有不同程度的孔隙和裂隙??紫妒侵傅V物顆粒之間的間隙以及噴出巖中的氣孔、枯溶巖中的空洞等;裂隙則指向一定方向延伸的裂縫,由于不同成因而有原生裂隙、構造裂隙、卸荷裂隙和風化裂隙等。我們把巖石具有孔隙和裂隙這種特性稱為巖石的空隙性。由于巖石具有空隙性而更增大了巖石的非均2-2-1巖石花崗巖容重(克/毫升)2.6~2.7巖石花崗巖容重(克/毫升)2.6~2.7孔隙度(%)0.5~1.5巖石頁巖容重(克/毫升)2.0~2.4孔隙度(%)10.0~30.0粗玄巖3.0~3.050.1~0.5石灰巖2.2~2.65.0~20.0流紋巖2.4~2.64.0~6.0白云巖2.5~2.61.0~5.0安山巖2.2~2.310.0~15.0片麻巖2.9~3.00.5~1.5輝長巖3.0~3.10.1~0.2大理巖2.6~2.70.5~2.0玄武巖2.8~2.90.1~1.0石英巖2.650.1~0.5砂巖2.0~2.65.0~25.0板巖2.6~2.70.1~0.52.巖石的波阻抗(也稱特性阻抗)巖石的波阻抗是指巖石的密度與縱波在巖石中傳皤速度的乘積。它表征巖石對縱波傳播的阻尼作用,它與炸藥爆炸后傳給巖石的總能量及這種能量傳給巖石的效率有直接關系,是衡量巖石可爆性的一個重要2-2-7。4.巖石的風化程度巖石的風化程度是指巖石在地質內營力和外營力的作用下發生破壞疏松的程度。風化程度對巖石性質(物理性質與力學性質)的影響極大,同一種巖石常常由于風化程度的不同而使其性質差異很大,風化程度越厲害,則其強度和堅固性越差,所以在工程設計和施工中不能忽視對巖石風化程度的研究。Im(%)0~10Im(%)0~1010~2525~7575~100風化程度 未風化 輕微風化 中等風化 嚴重風化三、巖石的力學性質巖石的一般力學性質當外力增大到某一值時,巖石便開始破壞。巖石開始破壞時的強度稱為巖石的極限強度。因受力方式不同而有抗拉、抗剪和抗壓等極限強度。此外,巖石的力學性質還包括彈性、塑性、脆性、韌性、流度、松弛、彈性后效和強化等變形性質。由于巖石的組織成分和結構構造的復雜性,因而具有與一般材料不同的特殊性,如脆性、各向異性、不均勻性、非線性變形等。1)一般材料的變形可分為彈性變形和塑性變形并且它不象一般固體材料那樣有明顯的屈服點,而是在所謂的彈性范圍內呈現彈性和塑性,甚至在彈性變形一開始出現時就可能出現塑性變形。大多數固體巖石除了具有彈性和塑性以外,還具有脆性。所謂脆性因而其破碎時能量損失較少。2)巖石的應力—應變關系連續加載條件下巖石的變形特征。試驗表明,巖石具有較高的抗壓強度而具有較小的抗拉和抗剪強度(表2-2-390~98%,抗剪強度比抗壓強度小87.5~91.7%。此外,巖石的力學強度與其密度關系很大,密度增大,其力學強度迅速增高。3)巖石力學性質及其強度特征的幾點結論⑴以脆性破壞為主。物質在受力后不經過一定變形階段而突然破壞,這種破壞稱為脆性破壞。此外,巖石的抗拉、抗彎、抗剪強度均遠比其抗壓強度小(表2-2-4),這就表明巖石很容易為拉伸、彎曲或剪切所破壞。⑵存在著三軸抗壓強度大于單軸抗壓強度,單軸抗壓強度大于其抗剪強度,而抗剪強度又大于抗拉強度的狀況。⑶具有各向異性和非均質性。⑷在低壓力區間內強度包絡線呈直線。⑸礦物的組成、密度、顆粒間連接力以及空隙性是決定巖石強度的內在因素??箟簭姸瓤估瓘姸葟椥阅A績饶Σ翗房箟簭姸瓤估瓘姸葟椥阅A績饶Σ翗穬染哿r石名稱泊松比花崗巖(×981000~2500(×9870
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