§2.5 爆破安全控制
* 保证人身安全 * 保证临近建筑物及其基础安全
不安全因素：爆破飞石、地震波、 空气冲击波、有毒气体
一、安全距离
1、 个别飞石安全距离 W—最小抵抗线(m) n— 爆破作用指数 KA—与地形、风向、爆破类型有关的安全 系数（ 1.0—1.5） ；风大且顺风时， 取1.5—2.0……。 Rp(m) （抛掷爆破）
A 为无限介质中球形药包，正极 B 为空孔，负极 A 爆炸，B 表面无阻力，介质流向 B；孔集中，空孔 成为吸引介质流的中心 静电学中的电偶→爆炸偶极子（药包与临空面） 抛掷爆破
V —抛掷速度 W —最小抵抗线长度
W W V c1 3 (1 ) R0 R
爆破流体力学
R —药包中心到临空面任意点的距离 R0 —临空面的曲率半径
1 、利用倾倒方向上各立柱的破坏高度来形成倾 覆力矩
2、利用毫秒延时起爆，使各立柱依次破 坏，产生倾覆力矩
3、1+2 结合，多种拆除爆破
§2.4
钻孔机具及起爆网络
一、钻孔机具 浅孔： 轻型手提式风钻 （向下垂直孔） 支架式重型风钻 （向上及倾斜孔）
深孔: 回转式钻机
•
深孔: 冲击式钻机
•
（二）技术参数 a：抵抗线长度 W p k w d （ m） 浅孔 深孔 k w —系数 15—30，岩石越坚硬， k w 越小 d —钻孔最大直径(m, mm) H—阶梯高度 (m) D—岩石硬度影响系数 —阶梯高度系数
d W p HD 150
b：台阶高度 H 浅孔： H (1.2 2.0)W p (m) c：炮孔深度 h 浅孔：坚硬岩石 h=(1.1-1.15)H 松软岩石 h=(0.85-0.95)H 中硬岩石 h=H L H ( 0 . 2 0 . 3 ) W p 深孔：
氧平衡 爆破分解时的氧化情况 a）零氧平衡 炸药本身的含氧量 恰好等于其中可燃物完全氧化时的需 要量，生成 co2 和 H2o b）负氧平衡 氧气不足，产生 co c）正氧平衡 NO2 含氧量充裕，产生
3、常用的工程炸药 （1）起爆药 雷汞 Hg(cNo)2 500 分解、1600—1650 爆炸、 安全性差 氮化铅 Pb(N3) 不易溶于水，水下爆破 二硝基重氮酚 C6H2O5N4(DDNP) 安定性好，不易溶于水
延时爆破时，取最大一段装药量
k —系数，与地形、地质、装药条件有关
3、空气冲击波影响的安全距离 RB(m) 对人体，波阵面超压不大于 19.6KPa。 对建筑物：
mV 2 m 2 W 2 W 2 Ek c1 (1 ) 6 2 2 2 R0 R
Ek
—抛掷动能
二、预裂爆破 （一）机理 沿设计的开挖线钻一排预裂炮孔，在开挖 区未爆破之前，先进行预裂爆破，形成一条预 裂缝，选择开挖区爆破时的冲击波即可受预裂 缝面的反射作用，防止对保留岩体的破坏，减 少欠挖或超挖，使开裂面有一平整的表面。
药室容积
Q V C 3 （ m ） Q —药室装药量（t） —装药密度（t/m3） C—装药的装填系数， 有支护：1.1—1.8 无支护：1.1—1.25 药室形状：正方形、长方形、T 型、 十字型 宽度<5.0m，高度<2.5m
药室间距，m
a (1.1 1.2)W p
相邻药室平均最小抵抗线长度，m W p (0.6 0.8) H 药室排距，m b (1.3 1.4)W p
（二）药包重量
Q kV k —单位体积土石的耗药量（Kg/m3） Q—装药量（Kg） V—漏斗体积（m3） 集中药包标准抛掷爆破时，n=1 r=w r 2 V W W3 3 Q kV ∴ Q抛 f (n)kW 3
f (n) —爆破作用指数函数
标准： f (n) =1
3 f ( n ) 0 . 4 0 . 6 n 加强：
d：炮孔间距 a 浅孔：火雷管起爆 a=(1.2-2.0)Wp a=(0.7-1.4)Wp b=(0.8-2.0)Wp 深孔：Lmin >Wp
电雷管起爆 a=(0.8-2.0)Wp 深孔： e：炮孔排距
f：最小堵塞长度 Lmin 浅孔：Lmin>h/2
（三）孔眼爆破的药量计算
Q 0.33 KHW p a
三、改善爆破效果的方法 1、采用或创造人工自由面（临空面） 2、采用微差挤压爆破 3、分段装药爆破 4、不耦合装药：药包与孔壁（洞壁）间 留一定空气间隙，降低过度粉碎岩石 5、保证堵塞长度和堵塞质量
§2.3 特种爆破技术
• 定向爆破、光面爆破、预裂爆破、岩塞爆破、 拆除爆破 • 一、定向爆破原理及其筑坝技术 • （一）定向爆破原理
（二）无限介质中的爆破机理
•
二、爆破漏斗
•
（二）分类 几何特征参数反映了药包重量（能量）和埋深的关系
r n 爆破作用指数 W
1、n=1 r=W 标准抛掷爆破 =450 2、n>1 r>W 加强抛掷爆破 <450 3、0.75<n<1 减弱抛掷爆破 4、0.33<n 0.75 松动爆破 5、n<0.33

>450 >450
无岩块抛掷 内部爆破，
隐藏式爆破 >450
只造成介质破坏，不产生爆破坑
可见漏斗深度： P=cW(2n-1)=cW(2r/W-1) 当 n<0.5 P=0 c 为介质系数，岩石 0.33； 黏土 0.4 L=5nw
三、药包种类及药包重量 （一）药包的类型 3 V 0.62 b —药包集中系数 V —药包体积 b —药包中心只至药包最远点的距离 L 药包最长边 a 为最短边 4 1、集中药包 L/a ； 0.41 <0.41 2、延长药包 L/a>4；
二、洞室爆破法 特点：一次爆落方量大，凿岩工 作量少，受自然因素影响小，减少爆 破次数，但开挖专门的导洞和药室， 爆破后岩石块体不均匀，同时，爆破 时引起大的地震
适用条件：挖填方集中，并需在短期内 发挥效益的重点工程； 山势陡险进行土石方开挖； 劳动力缺乏，无大型施工工 具的地区，对块体无特殊要求 分类：定向爆破、抛掷爆破、松动爆破、 崩塌爆破
4、起爆材料 火雷管 导火索 电雷管 导爆索 导爆管
三、起爆和起爆网络 1， 起爆方式 同时、延期 组内同时、组间延期 分段延期 毫秒微差
2，起爆方法（非电起爆、电气起爆）
起爆顺序 导火索→火雷管→起 火花起爆 爆体→药包 导火索→火雷管→起 爆体→药包 导火索起爆 电源线→电雷管→导 爆索→药包 交流电（直流电）→ 电力起爆 电爆网络→电雷管→ 起爆体→药包 起爆方法 使用范围 操作简洁、安全性低、 小药包和浅孔爆破 先期无雷管，后期才 装雷管，安全性好 节省雷管消耗量，不 怕雷击 工业中广泛应用、可 靠性好、可控性好， 大药包，水下作业
（2）炸药的安定性：保持物理、化学性质不 变的能力 物理安定性：吸湿、结块、挥发、渗油、 老化 化学安定性：分解 （3）炸药的爆炸稳定性：炸药起爆后，爆炸 传播速度 药包直径 直径越大，爆速越快 32mm 炸药密度 密度越大， 爆速越快 0.9 — 3 1.6g/cm
（4）炸药的爆炸性能 爆速 2000—7500m/s 爆热、爆温 千卡/kg 爆炸气体量、爆压 爆力 铅铸孔法测定扩大体积，破坏 介质的能力 猛度 铅柱压缩实验测定压缩量，破 坏成细块的能力
深孔: Rg f 100 Rg—岩石试件轴向抗压强度（kg/cm2） 机具选择的主要考虑因素： 1）岩石物理力学性能 2）钻孔作业所需生产率 3）开挖断面尺寸 4）掘进方法 5）炮孔直径和深度
常用凿岩机适用范围
凿岩机类型 适用范围 轻型(20- 中等或中等 手提式风钻 22kg) 难钻岩石 中型(20- 中上等和难 支架式重型 28kg) 钻岩石 风钻 重型(25难和很难 35kg) 回转式钻机 很难和极难 冲击式钻机 很难和极难 潜孔钻 很难和极难 相应岩石级别及 f V-VII VII-X IX-XIII XII-XVI XII-XVI XII-XVI f=1-4 f=4-12 f=8-18 f>14 f>14 f>14
（2）单质猛炸药 TNT 机械敏感度较低，雷管中 作为加强药 硝化甘油 不溶于水，有毒， 机械敏感度和爆炸敏感度较高， 很少单独使用
（3）混合猛炸药 铵锑炸药 铵油炸药 浆状炸药
爆炸成分+非爆炸成分 硝酸铵、TNT、木份 硝酸铵、柴油、木份 以硝酸铵为主的含水塑 性炸药 氧化剂+敏化剂+胶结剂
乳化油炸药 油包水型乳状液
井下爆破与 安全知识讲座
§1 爆破基本原理及药量计算
• 一、爆破作用机理 • （一）爆破破坏原因的几种假设 • 1、气体膨胀推力破坏理论 • 爆轰气体产物膨胀所产生的推力，使 质点移动加剧
• 2、应力波反射理论 自由面上应力波反射变为拉伸波，该理 论比较成熟 • 3、气体推力与反射应力波共同作用理论
二、炸药和起爆器材
1、炸药的基本概念 潜能→机械能 炸药发生爆炸的特征： a、放热反应 b、反应速度快：能量无法释放（转移） c、生成大量气体：压缩性、膨胀性
2、炸药的主要性能 (1) 炸药的敏感度：起爆的难易程度 燃烧点：在规定的时间内（5 秒） ，使炸药爆炸的最 低温度 1750—3200
发火性：炸药对火焰的敏感度 撞击敏感度：炸药对机械作用的敏感度 落锤 25cm ，重 10kg，爆炸百分率来表示 起爆敏感度：引起爆炸的极限起爆药量多少
e—爆力比 eb—标准炸药的爆力值 cm
3
eI—实际炸药的爆力值 cm3 ∴ e=320/eI e=0.914
例：1 号铵锑炸药 eI=350
§2.2
爆破基本概念
孔眼爆破（浅孔、深孔） ，洞室爆破， 药壶爆破
一、孔眼爆破 深孔：孔径>75mm，孔深>5m 浅孔：孔径<75mm，孔深<5m