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热分解→燃烧→爆炸→爆轰

三、炸药的基本特征

（一）炸药爆炸三要素

炸药在外能作用下产生爆炸，具有的几个特征：

1）爆炸反应时，产生大量的热能，其热量能在3000kj/kg以上。

2）反应过程中，反应速度快，其爆炸反应速度≥3000m·

S-1以上。

3）爆炸反应过程中，产生大量的气体，其气体生成量1m3·

kg。

（二）炸药的爆炸性能（四大指标）

1）炸药的作功能力（爆力）：

是指炸药爆炸后对介质作功能力的总和。

是对物体做功的重要指标。

炸药的作功能力越大，对岩石的破坏能量就越大，作功能力的大小取得于炸药的爆热、爆压、爆温和爆炸产生气体的体积越大，作功能力就越大，其单位用ml表示。

2）炸药的猛度：

是指爆炸瞬间爆轰波和气体膨胀压直接对固体介质局部破坏的能力。

猛度的大小取决于炸药的爆速。

爆速越高，对岩石介质的破坏作用就越大。

其单位用mm表示。

3）炸药的殉爆：

是指主爆药包爆炸后能引起从爆药包与主爆药相邻但不接触的药包，爆炸的现象称为炸药的殉爆。

主爆药包引爆从爆药包爆炸的最大距离叫殉爆距离，单位以cm表示，殉爆距离反映炸药的敏感程度。

4）炸药的爆速：

是指爆药爆炸的反应速度。

反映速度急快，对物体的瞬时作用就越大，反之越小，其单位用m·

S-1表示，目前我们所使用的乳化炸药其爆速在4000m·

5）其它的性能

①炸药的感度：

指炸药爆炸反应的敏感程度，分机械感度、热感度（火焰感度）、爆轰感度等。

②炸药聚能效应：

是指在特定形状下，炸药爆炸的能量在空间和时间上重新分配，从而改善某个局部方向的破坏作用。

增强爆炸的破坏效应。

四、爆破器材

器材分为：

工业炸药和起爆器材两大类。

1、工业炸药

工业炸约的分类：

工业炸药由于生产工艺、条件、组份、状态、性能的不同，其使用性能也不同，其种类繁多，就我国而言就近100种。

为方便使用，我们只按用途分类介绍主要的炸药，如按用途分，分为：

岩石型炸药、煤矿许可型炸药、露天炸药和特殊用途炸药。

如按外观状态分：

粉状炸药、乳胶炸药、液态炸药等，按化学成分为：

硝铵炸药、硝化甘油炸药等。

我们主要介绍两种常用炸药：

1）粉状炸药

铵梯炸药：

这类炸药是20世纪30年代发展起来的，是由硝酸铵、TNT、木粉、和油相组成，这类炸药冲击感度低摩擦感度，热感度相对较低，一直是我们国家工业炸药的主流产品。

但这类炸药含TNT物质，TNT是一种有毒的物质，可通过皮肤、呼吸道进入体内，对肝脏毒害较大，我国已于2006年明令禁止生产这种炸药，十二五规划将全部淘汰该产品，取代它的是膨化硝铵炸药和改性铵油炸药。

目前市场上使用的都是无梯的硝铵炸药，这类炸药的基本特点：

①生产工艺简单，材料来源广，生产成本低；

②炸药性能较好，做功能力强；

③适用于各种不同场合使用；

④其缺点就是不防水，有水孔，或井下潮湿的地方使用会炸药性能降低，使用场合受到限制；

⑤受潮易吸湿和结块，性能衰减。

目前粉状类炸药的代表产品是膨化硝铵炸和改性铵油炸药。

2）乳化炸药

乳化炸药是1969年由美国人发明的。

是由水相和油相混合组成的，其状态为乳胶状，特点是：

①抗水性好，不吸湿、结块，水下应用较好，不会发生变质；

②爆炸性好，尤其是爆速性能表现突出，其反应速度快，一般在4000m·

S-1以上；

③环境污染小，爆炸后产生的有毒气体少；

④使用安全方便，适用场合广；

⑤缺点是生产工艺较复杂，易结硬，晰油变质。

基础孔桩使用乳化炸药是较理想的炸药品种，其规格为32mm×

200g。

性能特征为：

药卷密度0.95-1.25g·

m-3或1-1.3g·

m-3，爆速≥4500m·

S-1，猛度≥16mm，殉爆距离≥4cm，作功能力≥320ml，机械感度≤8%，爆后有毒气体生成量小，保质期180天。

2、起爆器材

起爆器材包括爆破作业引爆炸药的一切点火、起爆的器材和工具。

按其作用可分为起爆材料和传爆材料，起爆材料主要是雷管，我们只介绍常用雷管，即电雷管和导爆管雷管。

传爆材料主要有导火索、导爆管、继爆管、导爆索，常用的是后述的三种，导火索已明令禁止生产，十二五期间列为淘汰产品。

起爆器材起爆炸药的方法主要有：

导火索起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法、导爆管起爆法和混合起爆法，常用的是导爆索起爆法、电雷管（电力）起爆法、导爆管起爆法、混合起爆法。

我们只介绍导爆管和电雷管（电力）起爆法。

1、导爆管及导爆雷管起爆法

导爆管起爆是利用导爆管为传爆元件，并与击发装置、连接元件及末端雷管等构成的起爆系统，是利用塑料导爆来传递冲击波，引爆雷管进而起爆炸药爆炸。

导爆管的结构及原理：

导爆管是70年代发明的，80年代进入我国市场，并得到发展。

导爆管是一种内壁涂有混合炸药粉末的塑料软管，管壁材料为高压聚乙烯，外径2.95mm，内径为1.4mm，混合炸药为91%的奥托今、黑索今。

9%的铝粉，装药量为14~18mg·

m-1。

1）塑料导爆管的性能：

①起爆能：

普通8#工业电雷管可起爆30~50根导爆管。

②传爆速度：

一般1950m·

s

③传爆性能：

传爆性能好，一根数千米的塑料导爆管中间不要中继管连接成中间断药长度不超过15cm都能正常传爆。

④抗水性能：

良好，在水深80m，置放48h能正常起爆。

⑤破坏性和强度：

导爆管传爆时，不会损坏自身管壁，对周围环境不会造成破坏，其抗拉强度大，在50~70N拉力作用不会变细，传爆不会变。

2）导爆管雷管：

是由导爆管冲击能激发爆炸的雷管，由导管、封口塞、延期体和火管组成。

其优点：

具有抗静电，抗杂散电流，高频、射频电流的能力；

使用安全可靠，简单易行，应用广泛。

主要产品有瞬发、毫秒延期，半秒延期，秒延期导爆管雷管。

网路设计可实现拆除和微差分段起爆爆破目的。

缺点：

普通导爆雷管不能用于有瓦斯、矿尘爆危险的作业场所，网路敷设好后，无法用仪器检查网路。

3）导爆管起爆网路连接

①常用的方法：

簇联法，就是常说的一把抓，把能够并接在一起的导管接成一束，然后一级一级传下去。

它又分为簇并联网和分段并串联网、并串联三种。

在实际中我们经常用到，应用广泛。

②接力网联：

这是内、外孔微差起爆常用的网路，就是每个起爆雷管除引爆与其直接相连的炮孔雷管外，同时引爆下一时段的起爆雷管，形成连续接力式的起爆网路，这种方法采场较大的中深爆破很常见。

③复式起爆法：

目的是为了保证网路可靠和准爆率提高，采用两套相互独立又相互交叉连接网路，雷管增加一倍，其可靠性也相应增加一倍。

④闭合起爆：

是指采用连接元件连接，使整个爆区形成一个封闭环形网路，每个雷管至少由两个不同方向引爆，这种连接方法比较复杂，目的就是提高准爆率。

2、电雷管及电雷管起爆法

电雷管是由电能作用而引发爆炸的一种雷管，其结构与火雷管相近，由管壳、起爆药、加强帽和点火装置组成，点火装置由脚线、桥丝和引火药组成。

它与火雷管相比，具有瞬时性和延时性，可实现远距离点火，一次起爆能量大，使用安全，效率较高的优点，但不抗静电、杂散电流和射频高频电流的缺点，使用范围受到约束。

电雷管分瞬发电雷管，毫秒延期，半秒延期，秒延期电雷管。

1）电雷管的主要参数

为了保证电雷管的安全准爆，其主要参数有电阻值、安全电流、最小准爆电流、抗震性、发火冲击能量、串联起爆电流、静电感度、起爆能力、抗水耐温性能、可燃安全性等，这些性能都作了相关要求，我们在这里不作详细讲解。

2）电雷管的起爆电源

电雷管的起爆网路起爆电源可采用直流电和交流电，常用的起爆电源有照明电源、动力电源和起爆器，起爆电源功率必须满足并保证全部电雷管准爆。

其中用起爆器起爆最为方便，操作简单，灵活性大，在实际工作中广泛使用。

3）电力起爆网路

电力起爆网路的基本要求：

①电源可靠，电压稳定，容量足够；

②网路简单，可靠，便于计算，连线和导通检测；

③要求每个电雷管都能获得足够的准爆电流，尽量使电流强度均匀，串联使用时必须满足本组电雷管准爆电流的要求。

电力起爆网路主要有：

串联、并联、串并连接三种。

串联优点：

连线简单，操作容易，所需电流小，导线用量少，其缺点是网路若有一个雷管断路，整个网络中断而拒爆。

并联网路是将所有电雷管脚线分别连接在母线导线上，然后联接电源的方法。

优点是不会因某一个雷管中断而使其它雷管拒爆，网路电阻值小，其缺点是网路电流值大，连接线消耗量大，有漏接时不易发现。

串并连接就是混合连接，优点是具有串、并连接的优点，可增大增起爆能量，大规模爆破中使用可提高准爆率，缺点是网路连接复杂、耗时。

五、基础孔桩开挖爆破

（一）基础孔桩爆破特点

1、爆破作业面狭小，夹持作用大，受周边约束性强，爆破效率低。

2、孔桩间距与建筑物的基础承重墙间距较小，要防止炸裂击穿。

3、爆破时，起炸段浇注一段，再开挖一段，爆破时，容易将衬砌炸裂造成破坏。

4、桩井底部往往要扩大，爆破具有特殊的要求。

5、井口加强防护，严防喷井，产生大量飞石。

6、孔桩直径小，岩不受夹持作用，炮孔利用率低。

7、城镇施工，爆破有害效应对周围环境影响较大。

8、施工环境复杂，作业人员多，爆破安全是首要考虑的重要问题。

二、孔桩爆破开挖关键的技术

1）如何有效提高爆破开挖进尺

人工挖孔桩直径大多数在90-150cm之间，因此爆破开挖受底部面壁临空面的限制，夹持作用非常大，炮孔利用率较小，一般只有60-70%，如何提高人工孔桩开挖，进尺是爆破技术首要任务。

2）爆破开挖对孔桩护壁的影响

人工孔桩爆破点紧贴护壁，而且爆破和浅注护壁两套施工工艺一般只隔12h，所以下爆破作业循环对上浇注护壁作业循环必将产生强烈的冲击、抛石流及震动等危害，如何采取保护护壁不受损害，是孔桩开挖的另一关键技术。

3）爆破减小对邻近孔桩结构的影响及对周围环境减小爆破有害效应。

如何做到减少危害，又是一个重要的技术关键。

4）爆破飞石控制

人工孔桩爆破装药很集中，井口又小且直立，具有爆破飞石导向作用，井越深，爆炸膨胀压越大，其冲击力也越大，在强烈的冲击波作用下易产生抛石流，控制爆破飞石是不可忽视的技术关键。

5）盲炮处理技术难。

（三）技术措施及施工工艺

1）基于自由面少，空间狭小，夹持作用大的特点，爆破开挖采用小孔径，浅眼分段微差爆破方法，即钻孔直径在38-41mm，孔深1-1.5m左右，毫秒导爆管雷管分段，形成微差爆破。

2）多打眼少装药。

一般要求6-7个眼，但根据我们现在实际情况要求（大）9-11个眼，（小）7-9个眼，合理分配药量，可减少对护壁破坏和减少地震冲击波，减少爆破飞石流。

要求每孔桩装药在1.2kg以下。

3）为了提高爆破效果，打眼沿孔周围布眼，中间为掏槽眼孔，掏槽眼孔多装30%的药量。

布孔时沿周边15-10cm处布置打垂直眼均匀分布可起到不损伤护壁作用。

4）装药和填塞

孔桩深孔开挖总有深或浅的裂隙和积水，我们选用φ32mm×

200g的乳化炸药，较为理想，我们前面讲过，乳化炸药爆速高猛度大，防水性能较好，装药方便，装药一般情况每眼1条即0.2kg，掏槽眼1-1.5条，总装药量大直径孔桩不超过11条，小径孔桩不超过8条，特殊情况需加大药量时，经爆破工程人员视情况酌情增大。

填塞用细砂填塞紧密，其目的是保证爆破效果，防止冲炮和产生大量抛石流。

装药遇水井时，先将井内积水抽干再装药，严禁边抽水边装药，为了提高爆破效果和保护护壁支扩的稳定，采用孔内微差间隔起爆，周边孔与掏槽孔时差不小100ms。

5）防护覆盖

装药完毕，井口必须采用覆盖，并保证爆破不产生抛石流，形成喷射现象。

（四）基本的安全操作要求

1、装药及填塞：

将雷插入药卷内，深孔装药时，雷管的聚能穴向上，即反向装药，药卷塞入孔眼时，用非金属炮棍轻轻的按下到眼底，然后填塞沙土，填塞坚固，并保护好雷管导管，引出井口；

对50-70mm的浅孔装药时，采用正向装药，也就是雷管聚能穴向下。

导管出井口后，要加以保护不准压扁、折断，不应有孔结和接头，连接处必须捆绑固牢，连接雷管的聚能穴即尾部朝向连接管尾端，并留有10-15cm距离。

这样可保证准爆，不至于雷管爆炸后产生切断现象。

2、覆盖：

覆盖时，要保留15-20cm离距离作排漏出气口，漏能口起到排漏能量的作用，避免喷井和井口抛石流，起到安全漏能作用。

采用钢架或木制支架，盖上铁皮板后，加砂袋压紧，覆盖要加强。

保证爆后抛石流不冲击出井口为目的。

因为爆炸后，井内高温高压的冲击力很强大。

覆盖不够，不流泄能口，极易喷井。

3、人员疏散：

起爆前要听从统一指挥，邻近爆破井口的工作人员要升井，撤离到安全地带，相互配合，这可提高生产效率，若远离爆破井口的，井内施工人员可以不升井，但井外人员必须用木板或铁板覆盖防护，防止个别飞石飞入伤人。

4、起爆：

起爆由专业人员操作，起爆雷管连接由专业人员负责，起爆雷管。

要用木板或泥土盖好，防止起爆雷管爆后碎片飞物远距离伤人，起爆前要鸣哨发出起爆信号，确认人员安全撤离后水准起爆。

（五）盲炮产生的原因及预防措施

1、原因：

①雷管连接错误。

连接雷管聚能穴即尾端朝向传爆管方向，雷管爆炸后，将传爆管切断。

②雷管导管有死结，压伤，漏药等导致不能正常传爆。

③雷管本身存在质量缺陷不能传爆，如管内药量分布不均匀，导管粗细不均匀等现象。

④炸药质量存在拒爆现象，即雷管爆炸，但炸药不能正常爆炸。

⑤分段不合理，雷管段别，搭配微差时，延时间隔跨度大。

先起爆的段别即低段别雷管爆炸后，由于间隔时间长，爆后飞石将高段雷管的传爆管炸断，导致不能正常传爆，导致盲。

2、措施：

上述5个方面出现频率较高的是第一、第二、第三个原因。

因此，其防止措施是：

①正确连接，连接雷管的尾部与被连接管的尾部一致，并用胶布或其它材料捆绑牢固，并认真检查；

②装药、覆盖小心细致，保证导管平直，不出现压伤、折断、破损、没有死结；

③连接和装药时，认真检查导管是否存在缺陷，炸药是否有结硬现象，发现存在质量问题的不使用；

④分段要合理，即可采用2-3个段别邻近的雷管，少用多段别装药。

如可采用1、3段，3、5、7段，5、7段，7、9段，尽量避免段别跨度大的雷管，如1、7、3、9、段，这搭配可能导致1段雷管爆炸后将高段7、9段雷管的传爆管切断；

⑤为了保证准爆，每个装药孔采用双发雷管，这种措施使用电雷管时效果较为明显，可达到98%以上的准爆率。

采导爆管雷管，双发起爆，成本较高，一般情况下不采用。

（六）盲炮的处理

1、产生盲炮后，待井内烟尘排除之后，施工人员进入井内检查，如果雷管导管良好，用新的雷管重新连接，然后起爆。

2、如果导管已变切断还能连接的用新雷管捆扎连接引出井口外，再起爆。

3、如果无法连接的，清渣时，避免用风镐或铁铲撞击装药的盲炮口，用手轻轻的将残药和雷管掏出，残药混入泥土砂岩中使其分散失效处理，残余雷管收集交回专业人员销毁处理。

4、如果未发现雷管脚线，没有明显的盲炮迹象，但仍有未爆的残眼，变爆堆盖的盲炮，清渣时，一边清渣，一边检查，发现有疑问的残眼，用手轻轻的顺炮眼处掏出，严禁用金属工具撞击残眼处。

5、发现有盲炮，但又无法掏出残药和雷管的，清除爆渣后，沿残眼15-20cm处打平行眼，再装药重新起爆，将残药和雷管引爆。

6、盲炮残眼任何时候都不能打残眼和硬拉扯被切断的雷管。

7、有盲炮既无法掏出残药和雷管，又不好打平行眼的采用集中药包在周边布药，加强起爆，引爆残眼的炸药和雷管。

（七）产生飞石和爆破有害效应的原因及处理措施

产生爆破有害效应和产生飞石形成抛石流的原因主要有：

1、装药量过大，填塞未紧密。

2、覆盖少，井内爆后压力大，能量聚集产生抛石流，形成喷井。

3、打眼深度不够，浅眼集中装药，产生冲炮现象，然后形成喷井，并伴有巨大爆破噪声，产生大量飞石，形成抛石流。

预防措施：

1、多打眼，少装药，合理分配药量。

2、布眼要合理，均匀布置，眼孔深度保证1-1.2m深度。

3、填塞要紧密牢固。

4、加强覆盖，覆盖时要保留足够的能量排泄口。

5、合理选用雷管段别，既要保证准爆的可靠性，又要达到微差起爆目的，其间隔时间控制在100-150ms范围内。

6、起爆孔数少，这可起到减小爆破冲击和地震波的危害。

7、起爆雷管尽量避免裸露起爆，采用加强覆盖或泥土覆盖方法，可起到降低噪声作用。

六、爆破器材的安全管理

1、必须建立当班使用领用登记制度。

2、专人负责，完善台账记录工作。

3、搞好领用、清退记录工作。

4、符合《爆破安全规程》相关要求和《民用爆炸物品管理条例》的要求。

5、遵守相关的法律法规要求。

6、不准私拿、私藏和携带出工地，进行违法活动。

做到自觉遵守管理制度，相互监督，确保爆破器材使用全过程安全，不流失不多用私用、不私藏。

7、一旦发现有私拿、私藏、挪出它用或带出工地外，造成流失，或造成危害的，将视为违法行为，追究其责任，严重的追究刑事责任。