第二章 钻眼爆破
能源科学与工程学院 郜进海 博士、教授
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第二章 钻眼爆破
➢ 破岩方法 爆破破岩和机械破岩 ➢ 爆破破岩的优缺点 ➢ 机械破岩的优缺点
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第三章 巷道破岩
➢ 2.1 钻眼机具 ➢ 中硬以上岩石中采用冲击式钻眼机具 ➢ 软岩及煤层中采用旋转式钻眼机具 ➢ 按使用动力类型： ➢ 电动凿岩机 ➢ 风动凿岩机 ➢ 液压凿岩机
➢ 炸药是在一定条件下能发生快速化学 反应，放出能量，生成气体产物，并 产生爆炸效应的化合物或混合物。
➢ 放出大量热
➢ 生成大量气体
➢ 化学反应高速进行
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第三章 巷道破岩
2.2.2 炸药的氧平衡和爆热
➢ 炸药的化学组成：C、H、O、N ➢ 分子通式： CxHyOzNw ➢ 化学反应方程式 ➢ CxHyOzNw－→CO2＋H2O＋N2 ➢ 氧平衡计算
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第三章 巷道破岩
➢ 四、钻眼工具 ➢ 1 钎子 ➢ 风动和液压凿岩机采用的钎子由钎头、钎杆、
钎肩和钎尾组成。 ➢ 钎杆材料为中孔六角钢，其作用是传递冲击
功，钎杆的长短和直径对转速有较大影响。 ➢ 钎头：目前常用的是一字型和球齿型 ➢ 煤电钻采用麻花钻杆，岩石电钻采用… 传
递的是扭矩。
➢ 主要成份：
➢ 硝酸铵（NH4NO3） ➢ TNT (C6H2（NO2）3CH3) ➢ 黑索金 （C3H6N3（NO2）3） ➢ 防潮和疏松成分Βιβλιοθήκη 精品医学ppt23
第三章 巷道破岩
矿用工业炸药简介
➢ （1）铵梯炸药
➢ 成份：硝酸铵、TNT、木粉、松香、石蜡
➢ 硝酸铵为主要成份，提供爆炸所需氧元素，氧化剂。
➢ 机体较重，需要专门的架支系统如凿岩台车伞 形钻架、投资大，技术和维修要求高等。
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第三章 巷道破岩
➢ 三、电动凿岩设备----煤电钻和岩石电钻 ➢ （1）破岩原理----通过旋转切削式破岩 ➢ （2）构造：煤电钻由电动机、减速器、散
热风扇、开关、手柄和外壳等组成。电压 127V，功率1.2kW。 ➢ 优点是动力直接，能耗低，重量轻，构造 简单，使用和维修方便，在较软的煤岩层 中打眼速度快。不适用于中硬以上的岩层。
型煤矿用全液压掘进钻车
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第三章 巷道破岩
二、液压凿岩机
➢ 以液压为动力的凿岩机，利用液体的不可压缩 性，压力比压缩空气高，因此凿岩效率高。
➢ 机构由冲击机构、转钎机构、排粉机构，不需 要润滑机构。
➢ 与风动凿岩机相比，液压凿岩机一般均为高频 凿岩机，钻速提高2～3倍以上，噪声降低10 ～ 15dB，消除了油雾水汽，工作环境改善，可钻 较深和大直径的炮眼。
➢ 静作用：爆生气体在高温高压下体积膨胀作功 对周围介质的破碎能力。用爆力表示，单位ml
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第三章 巷道破岩
2.2.6 炸药的敏感度
➢ 炸药的感度： ➢ 热敏感度 加热敏感度和火焰敏感度 ➢ 机械敏感度 冲击、挤压、摩擦、针刺 ➢ 爆轰敏感度 对爆轰波的敏感程度 ➢ 单质炸药用最小起爆药量表示，混合炸药
➢ TNT为敏化剂，改善炸药爆炸性能，提高炸药感度。
➢ 木粉为疏松剂，可燃剂
➢ 沥青、石蜡为防潮剂，也是可燃剂。
➢ 煤矿安全硝铵炸药需加食盐作为消焰剂。
➢ 铵梯炸药规格：直径27、32、35、38mm，重量100、 150、200g。
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第三章 巷道破岩
2.2.5 炸药的猛度和爆力
➢ 炸药爆炸时形成的爆轰波和高温、高压的爆轰 产物，对周围介质产生强烈的冲击和压缩作用， 使之发生变形、破坏、运动或抛掷，称之为炸 药的爆炸作用。
➢ 动作用：炸药爆炸瞬间产生的爆轰波和爆轰产 物对周围固体介质破碎能力。用猛度表示，单 位mm
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第三章 巷道破岩
➢ 一、风动凿岩机
➢ 1 破岩原理与类型
按支架方式分： 手持式 气腿式 向上式 导轨式
按冲击频率分： 低频 ＜ 2000t/min 中频 2000～2500t/min 高频 ＞2500t/min
各种类型凿岩机适用条件
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第三章 巷道破岩
➢ 2 风动凿岩机构造及工作原理（YT-23）
用殉爆距离表示。 ➢ 殉爆：当主动药包发生爆炸引起邻近的同
一种被动炸药也产生爆炸的现象。
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第三章 巷道破岩
2.3 矿用工业炸药
➢ 按化学成份分类 ➢ 单质炸药和混合炸药 ➢ 按炸药用途分类 ➢ 起爆药 ➢ 猛炸药 ➢ 火药（发射药）
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第三章 巷道破岩
➢ 混合炸药
➢ 氧化剂、敏化剂、可燃剂、防潮剂、疏松剂
K16 (zy22x) g,g M
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第三章 巷道破岩
➢ 零氧平衡 ➢ 正氧平衡 ➢ 负氧平衡
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爆热
➢ 单位质量炸药在定容条件下爆炸时放 出的热量称为爆热
➢ 盖斯三角形
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2.2.4 炸药的爆轰
➢ 炸药化学变化的三种形式
➢ 爆速：爆轰波在炸药中的传播速度 ➢ 影响爆速的因素： ➢ 装药直径 ➢ 装药密度 ➢ 装药外壳 ➢ 炸药粒度 ➢ 起爆冲能 ➢ 间隙效应
及钎套筒带动钎子转动，完成钎子的旋转过程。
➢ 排粉系统：轴向供水系统 风水联动装置、水针、内 空钎子、钻头
➢ 润滑系统：注油器
➢ 3 架支机构
➢
气腿、凿岩台车、伞形钻架 精品医学ppt
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➢ 1．张家口宣化华泰公司的CMJ17HT－ B/C 煤矿用全液压掘进钻车
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➢ 2．石家庄煤矿机械有限责任公司生产的CMJ17
➢ 凿岩机的组成：柄体、缸体和机头组成
➢ 工作原理：
➢ 冲击机构：气缸、活塞、配气系统。通过配气系统使 配气方式： 活塞前后运动，完成冲程和回程。
控制阀配气 ➢ 转钎机构：由棘轮、螺旋棒、活塞、转动套和钎套筒 无阀配气 组成。冲程时棘轮转动，活塞不转，因此钎子不转，
能量集中；回程时棘轮不转，活塞旋转，通过转动套
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第三章 巷道破岩
2.2 炸药爆炸概论
➢ 爆炸现象：物质内部能量的急骤释放，并 造成对周围介质作功的现象称为爆炸。一 般伴随有声、光热产生。
➢ 爆炸三种形式： ➢ 物理爆炸 ➢ 化学爆炸 ➢ 核爆炸
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第三章 巷道破岩
2.2.1 炸药爆炸的三要素