第一章爆讲义破工程1

c.震动圈：冲击波已减弱，仅使其产生震动。
二、有限介质中的爆破作用
1、临空面-两种介质分界面。
• ①反射拉力波：弧状裂缝—使临空面
形成一个弧状板块— 新临空面—向 纵深发展；
• ②聚能作用
a.爆炸偶极子(电偶极子)
b.临空面聚能
2、爆破漏斗
• ①定义：在有限介质中埋设集中药包进
行爆破，将炸成以药包中心为顶点的倒 圆锥形爆破坑，形如漏斗，称为爆破漏 斗。
难和很难
很难和极难
很难和极难
很难和极难
VII-X
IX-XIII XII-XVI XII-XVI XII-XVI
f=4-12
f=8-18 f>14 f>14 f>14
f Rg 100
钻进牢固系数（普氏牢固系数）
Rg—岩石试件轴向抗压强度（kg/cm2）
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
生应力波，产生裂缝；
• ②高温高压膨胀气体，使介质挤压，裂缝扩大； • ③a.压缩圈：最靠近药包的介质变为熔融状的塑
性状态(30000C高温、5~10万个大气压），随 着冲击波的外移，温度、压力降低，介质向中心 运动形成压缩圈或粉碎圈；
b.破碎圈（抛掷圈、松动圈）：随冲击波传播， 一方面介质回弹，产生径向拉应力，形成环向裂 缝。另一方面向外膨胀形成环向拉应力 产生径 向裂缝；
L/b 4时,为集中药包源自（2）大爆破常用集中系数
0.62 3 V b
来区分药包的类型，
式中，b — 药包中心至药包最远点的距离，
m；
V — 药包的体积，m3。
当Φ：≥0.41时，为集中药包；
< 0.41时，为延长药包。
2、药量计算
• 药包药量与爆落体体积成正比：
Q＝KV Q—药量；V—爆落体体积；K—系数，隐含了各种因素
易程度。 (6)殉爆距，相邻的爆炸引起药包爆炸的最大距
离。
2、常用的工业炸药
①TNT(三硝基甲苯) (威力大，但不敏感，枪弹贯穿 亦不爆炸)
第一章爆破工程1
本章内容
第一节 爆破基本原理及药量计算 第二节 钻孔机具和爆破器材 第三节 爆破的基本方法 第四节 特种爆破技术 第五节 爆破安全控制(略)
第一节 爆破基本原理及药量计算
• 一、无限介质中的爆破 • 二、有限介质中的爆破作用 • 三、药包种类和药量计算
基本概念：爆炸、爆破
• 爆炸：经过化学反应，将炸药的化学能
• ②成因分析：a 弧状裂缝依次向纵深发
展、径向裂缝、环向裂缝、临空 面上 裂缝、非均质无规律裂缝；b 高压高温 气体产生抛掷。
• ③爆破作用指数及爆破分类(按n值)
爆破漏斗的几何特征
• W— 最小抵抗线，即药包中心至临空面的最短距
离；
• r — 爆破漏斗底半径； • R— 爆破作用半径； • P — 可见漏斗深度； • L— 抛掷距离。
二、爆破器材
（一） 炸药
1、炸药的性能指标
(1) 威力，以爆力和猛度表示。
爆力—又称静力威力，用定量炸药炸开规 定尺寸铅柱体内空腔的容积来表示。
猛度—又称动力威力，用定量炸药炸塌规 定尺寸铅柱体的高度来表示。
(2) 最佳密度，炸药获得最佳爆破效果的密 度。
(3）氧平衡，炸药含氧量和氧化反应程度的 指标。
(2)延长药包 （略）
第二节 钻孔机具和爆破器材 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 ：1）回转式钻机 X—300型（钻孔深度
300m）；可取岩芯（岩芯钻孔）；装不同钻头 ；可钻斜孔；直径90-100mm
2） 冲击式钻机 只钻垂直孔；借助偏心的传 动，结构完成向下冲击、向上提升；直径130— 500mm
爆破作用指数
比值 n r
最能反映爆破漏斗的几何特
W
征，称之为爆破作用指数。
当 n = 1，即r = W 时，称为标准抛掷爆破； 当 n >1，即r > W 时，称为加强抛掷爆破； 当 0.75< n <1 时，称为减弱抛掷爆破；
当 0.33< n 0.75 时，称为松动爆破；
当 n < 0.33，即r = W 时，称为隐藏式爆破。
炸药的性能指标
• 零氧平衡：当炸药含氧量正好等于可燃物完全氧化所
需。的氧量，生成无毒的CO2和H2O，并释 放大量热能
• 正放氧较平少衡的：能含量氧。量大于需氧量，生成有毒的NO2，释 • 负氧平衡：含氧量不足，只生成有毒的CO，释放的
热量仅为正氧平衡的1/3左右。
(4)安定性，保持自身性质稳定不变的能力。 (5)敏感性，在外界条件激发下，引起爆炸的难
隐藏式爆破：岩石的临空面没有被破坏，仅是药包周围的 岩石被炸碎。
抛掷爆破多用于爆破筑坝及开渠; 松动爆破多用于开挖基坑、隧洞、开采石料。
三、 药包种类及药量计算
1. 药包的种类
根据形状的不同，药包分为集中药包和延 长药包。
(1)一般爆破
用药包的最长边 L与最短边b的比值来进行
划分：
L/b： L/b>4时，为延长药包
3） 潜孔钻 既有回转，又有冲击；孔深不超 过8m；可钻斜孔；效率高；直径170mm
常用钻孔机械适用范围
凿岩机类型
适用范围
相应岩石级别及 f
手提式风钻
轻型
中等或中等
(20-22kg) 难钻岩石
V-VII
f=1-4
支架式重型风钻
回转式钻机 冲击式钻机
潜孔钻
中型
中上等和难
(20-28kg) 钻岩石
重型 (25-35kg)
（1）集中药包
A、标准抛掷爆破（ n = 1，即r = W ）
Q＝KW3 注：V=(1/3)πr3≈W3 ，
式中，K —单位体积耗药量， m3；为标准情况下的K值； W — 最小抵抗线长度，m。
B、其它爆破药量计算
（基于标准抛掷爆破药量计算公式，引入n的函数 f(n)，计算其它爆破药量）
其它爆破药量计算： Q＝KW3f(n) a、标准抛掷爆破： f(n)=1 b、加强抛掷爆破： f(n)=0.4+0.6n3 c、减弱抛掷爆破： f(n)=((4+3n)/7 )3 d、松动爆破： f(n)=n3
转变为机械能和其它形式的能，产生高 温高压气体， 并伴有声光效应的现象。
• 爆破：利用爆炸产生的能量，改变和破
坏周围介质的过程 。
一、无限介质中的爆破
• 1、两个假设(介质无限、介质均匀) • 2、爆破结果：压缩圈(粉碎圈)、抛
掷圈、松动圈、震动圈
• 3、分析
• ①爆炸能量以冲击形式作用于介质，在介质中产