工程爆破实用手册1-67.doc

第一章 工程爆破基础知识 第一节 概 述 自然界存在着各种各样的爆炸现象。爆炸是某一物质系统在发生迅速的物理或化学变化时，本身的能量借助于气体的急剧膨胀而转化为对周围介质做机械功，同时伴随有强烈放热、发光和声响的效应。根据其产生的原因和特点，将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三类。 凡是形成化学爆炸必须具备下列4个条件，即放热、高速、产生大量气体产物和自动迅速地进行传播。 1、爆炸变化过程放出大量的热能是产生化学爆炸的首要条件。热是爆炸做功的能源。 2、变化过程必须是高速的。只有高速的化学反应才能忽略能量转化过程中热传导和热辐射的损失，使所产生的高温高压气体迅速向四周膨胀而做功。 3、变化过程中应能生成大量的气体。这种气体是做功的功质。由于气体具有很大的可压缩性和膨胀系数，在爆炸的瞬间处于强烈的压缩状态而形成很高的势能，该势能在气体膨胀过程中，迅速转变为机械功。 4、变化过程能自动进行传播。 上述4个条件是相辅相成的，缺一不可。只有它的综合效果才能使化学反应变化过程具有爆炸性质。 炸药爆炸是一种化学爆炸。 工程爆破是利用炸药的化学爆炸对岩体或原结构物的爆炸作用来达到预期目的的爆破技术。它作为工程施工的一种手段，直接为国民经济服务。爆破的结果必须满足设计要求，同时必须保证周围人和物的安全。 工程爆破从大的空间领域可分为地面（露天）爆破、地下（隧道、洞室或采场）爆破和水下爆破。 工程爆破从具体操作方式分又有（1）、集中药包法、延长药包法、平面药包法、形状药包法；（2）、药室法、药壶法、炮孔法、裸露法。 工程爆破技术主要有以下几种（1）、微差爆破技术；（2）挤压爆破技术；（3）光面爆破技术；（4）预裂爆破技术；（5）定向爆破技术；（6）其他特殊条件下的爆破技术。 本书重点介绍微差爆破技术、光面爆破技术、预裂爆破技术。 第二节 爆破原理及爆破漏斗 一、爆破原理 岩石爆破是爆生气体压力与爆炸反射拉应力波共同作用的结果。即炸药在装药空间内爆炸产生强大膨胀压力作用而破坏岩石并将岩块沿最小抵抗线抛掷；同时，炸药爆炸时产生的爆轰波传播到炮孔壁引起强大压应力波，此波传播到自由面上转变成强大反射拉应力，致使岩石从自由面向药包方向层层拉断破坏。 二、爆破漏斗及相关爆破术语 1、爆破漏斗及自由面 若装药的最小抵抗线小于其临界抵抗线，即炸药在自由面（自由面是被爆岩体与空气接触的岩石表面，又叫临空面。）附近爆破，炸药爆炸后形成一个倒锥形凹坑，就是爆破漏斗。它是爆破破坏的基本形式。 自由面在工程爆破过程中具有重要意义。自由面愈多爆破效果愈好，爆破时岩石向自由面方向发生破裂、破碎和移动。 2、爆破漏斗构成要素 1）最小抵抗线W从药包中心到自由面的最短距离叫最小抵抗线。爆破时，最小抵抗线方向的岩石最容易被破坏，它是爆破作用和岩石移动的主导方向。 2）爆破漏斗半径r靠近自由面的药包爆破时通常在自由面处形成一个圆形缺口，底圆半径叫做爆破漏斗半径。 3）爆破作用半径R又叫破碎半径，是指从药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离。 4）爆破漏斗深度D自爆破漏斗尖顶至自由面的最短距离叫做爆破漏斗深度。 5）爆破漏斗可见深度h自爆破漏斗碴堆表面最低点到自由面的最短距离叫做爆破漏斗可见深度。 6）爆破漏斗张开角θ爆破漏斗的顶角叫爆破漏斗张开角。 爆破漏斗参数详见图1-2-1。 3、爆破作用指数n 爆破作用指数n是爆破漏斗半径r与最小抵抗线w的比值。即nr/W 爆破作用指数n在爆破工程中是一个极为重要的参数。通常情况下，爆破作用愈强，爆破形成的爆破漏斗半径愈大，相应地，爆破漏斗内岩石的破碎和抛掷作用也随之增强。当n≈0.75时，爆破漏斗为松动抛掷爆破漏斗，这时唯有岩石的破裂、破碎而没有抛掷作用，没有明显的漏斗出现，它是控制爆破常用的形式。当n1时，爆破漏斗称为标准抛掷爆破漏斗，此时θ900；当n＞1时，爆破漏斗称为加强抛掷爆破漏斗，此时θ＞900；当0.75＜n＜1时，爆破漏斗称为减弱抛掷爆破漏斗，此时θ＜900；当1＜n＜3时，爆破漏斗称为加强抛掷爆破漏斗。n＞3已无实际意义。 三、装药量计算原理 计算装药量常采用体积法则。其内容是在一定的炸药和岩石等介质条件下，爆落的岩石等介质体积同所用的炸药装药量成正比。即 Q＝qV 式中 Q装药量 q单位炸药消耗量 V爆破漏斗体积 a 适用于各种类型的抛掷爆破漏斗的装药量计算式为 Q抛＝ƒnqW3 式中 ƒn爆破作用指数的函数 函数ƒn的表达式有许多，其中目前应用较广的经验公式是 ƒn＝0.4＋0.6n3 故适用于各种类型的抛掷爆破漏斗的装药量计算式也表示为 Q抛＝（0.4＋0.6n3）qW3 b 对于松动爆破漏斗的装药量，更为适合的经验公式为 Q松＝（0.33～0.55）qW3 四、单位炸药消耗量q q是爆破工程中一个重要的技术经济指标，受许多因素的影响。确定q的方法很多，爆破工程中常采用的方法有查表法、经验类比法、经验公式法和现场标准抛掷爆破漏斗试验法。通常，需对影响单位炸药消耗量的诸因素进行综合分析，方能确定出爆破设计所需要的单位炸药消耗量。 q值的具体确定可参照本书各有关章节。 第三节 爆破技术原理 一、微差爆破原理 微差爆破又叫毫秒爆破，它是一种延期爆破，延期间隔时间是毫秒量级（1秒＝1000毫秒）。由于相邻炮孔起爆间隔时间很短，致使各炮孔在爆破过程中的能量场相互发生影响而产生一系列良好效果。主要优点有1.可使爆破地震效应和空气冲击波以及飞石作用降低。2.可增大一次爆破量，减少爆破次数，提高大型设备的利用率。3.爆下的岩块块度均匀，大块率低。4.爆堆形状整齐、集中，利于提高生产效率果。5.相应提高了炸药能量的利用率。 其主要作用原理是先爆孔为相邻的后爆孔增加了新的自由面。各炮孔间应力波的相互迭加作用和岩块之间的碰撞作用，使被爆岩体获得良好的破碎。以单孔顺序起爆方法分析其破岩过程如下1、先行爆破的炮孔在爆破作用下形成单孔爆破漏斗，使这部分岩体破碎并与原岩分离，同时在漏斗体外相邻孔的岩体中产生应力场与微裂隙。2、后爆破的相邻炮孔，因先爆孔已为其增加了新的自由面，改善了爆破作用条件，从而得到良好的破碎。3、后爆孔是在先爆孔产生的预应力尚未消失之前起爆，将形成应力波的互相迭加，从而增强了爆破效果。4、相邻孔之间的岩体在破碎过程中存在着岩块间的互相碰撞，得到了进一步的破碎。 目前，普遍采用的是控制微差间隔时间的方法来实现毫秒爆破，主要有毫秒电雷管起爆系统、导爆索和继爆管起爆系统、非电塑料导爆管起爆系统等。 二、挤压爆破原理 挤压爆破就是在自由面处没有留出足够的补偿空间来容纳爆碎的岩石的条件下进行爆破。也就是说，在待爆破的岩体自由面前面，留有已爆落的岩块，使待爆破的岩体在已爆落的岩块的覆盖和阻挡下进行爆破。这种爆破方法可延长爆炸气体的作用时间，减少岩块的抛掷，改善岩块的破碎效果。 挤压爆破主要应用于露天矿开采，本书不作介绍。 三、光面爆破原理 光面爆破就是控制爆破的作用范围和方向，使爆破后的岩面光滑平整，防止岩面开裂，以减少超、欠挖和支护的工作量，增加岩壁的稳固性，减少爆破的振动作用，进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。与普通爆破相比，它的特点是1.周边轮廓线符合设计要求。2.爆破后的岩面光滑平整，通风阻力小，可保持围岩的整体性和稳定性，有利于施工的安全。3.减少超、欠挖，提高工程速度和质量。光面爆破后通常可在壁面上残留清晰可见的半边孔痕迹。4.与喷射砼和锚杆支护相结合，正逐步形成一套多快好省的工程施工新工艺。 光面爆破的形成机理是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮孔，在这些炮孔中进行药量减少的不耦合装药，然后同时起爆。爆破时沿这些炮孔的中心联接线同孔壁相交处产生集中应力，此处拉应力值最大，炮孔中的爆炸气体的气楔作用将炮孔联心线的径向裂隙加以扩展，成为贯通裂隙最后造成平整的光面。 为获得良好的光面效果，一般可选用低密度、低爆速、低爆炸威力的炸药。 四、预裂爆破原理 预裂爆破是在设计的开挖轮廓边界上钻凿一排间距较密的炮孔，每孔装少量炸药，采用不耦合装药，在主爆孔前起爆，形成一条具有一定宽度能反射应力波的预裂缝，减弱应力波对边坡的破坏。 预裂爆破的成缝机理同光面爆破是一样的，爆破后也能沿设计轮廓线形成平整的光滑表面，可减少超、欠挖量，而且利用预裂缝将开挖区和保留区岩体分开，使开挖爆破时的应力波在预裂面上产生反射，而透射到保留区岩体的应力波强度则大为减弱，同时还使地震效应大大下降，从而可以有效地保护保留区的岩体和建筑物，特别是对增大边坡角，减少总剥离量，增加有效开挖量，可带来巨大经济效益。 预裂爆破目前已广泛地应用于露天矿边坡、水工建筑、交通路堑与船坞码头的施工中。 第四节 工程爆破常用炸药种类和性能 一、常用工程炸药之间的换算系数 炸药换算系数е值表 表1-4-1 炸药名称 型号 е值 炸药名称 型号 е值 煤矿铵锑 1号 0.97 硝酸铵 - 1.35 煤矿铵锑 2号 1.12 62胶质炸药 普通 0.78 煤矿铵锑 3号 1.16 60胶质炸药 耐冻 0.78 岩石铵锑 1号 0.80 35胶质炸药 普通 0.93 岩石铵锑 2号 0.88 黑火药 - 1.25～1.50 露天铵锑 1号、2号 1.00 混合胶质炸药 普通 0.88 胶质硝铵 1号、2号 0.78 梯恩梯 - 0.92～1.00 铵油炸药 - 1.0～1.2 - - - 注工地自制铵油炸药硝酸铵加油再加木粉或煤粉，其换算系数e值一般为1.0～1.2，可试验后确定。 二、工程爆破常用炸药种类和特性表 工程爆破常用炸药种类和特性简表 表1-4-2 炸药类别 及 名 称 形状及特征 火、温度影响 水、湿度 影 响 撞击、摩擦影响 化学作用 其它 梯恩梯（TNT）（三硝基甲苯） 淡黄色或黄褐色针状结晶体、有粉状、片状及压榨或熔融块体；味苦、有毒 爆发点285℃～295℃，露天遇火燃烧冒浓烟不爆炸，加温至350℃（或密闭燃烧）会爆炸；日光照射会析出油质 块状不吸湿、粉状吸湿；不溶于水，长时间在水中会影响爆炸力 感应迟钝、在枪弹贯穿、切割或穿孔时不爆炸 与金属不起作用，爆炸后产生CO有毒气体 密度粉状或片状为0.9g/cm3，块状为1.55～1.60 cm3。相对密度为1.663；适用于露天或水下爆破岩石，但不适用于爆破土壤和通风不良的地下工程 硝铵炸药（铵锑炸药）（岩石炸药）（露天炸药）（安全炸药）*（煤矿铵锑）* 淡黄色或黄褐色、灰白色粉末 爆发点280℃～320℃，长时间加热，慢慢燃烧，离火即熄灭；150℃～170℃熔化分解； 易溶于水，吸湿性强，吸湿达3％拒爆；吸湿后硬化、固结、拒爆或不能充分爆炸 感应迟钝，非常安全 腐蚀铜、铝 铁。插入药包之雷管在一昼夜以上应加保护。 密度为0.9～1.05g/cm3，爆力较大，猛度较小，适于露天爆破松软岩土，最适于松土爆破；使用安全，成本较低，使用亦广。（爆力是反映炸药爆轰时在土石内部作功的性能；猛度是反映炸药爆轰时对与其邻接岩土的粉碎能力） 胶质炸药（硝化甘油炸药）（狄纳孟） 淡黄、黄或酱黄色塑性体或粉状，味甜、有毒 爆发点180℃～210℃；50℃分解，8℃冻结，冻结后触动即爆炸 塑体药有完全的耐水性 敏感强，冻结者稍碰撞摩擦易爆炸，药筒渗油；撞击摩擦易爆炸 药筒表面有渗出之硝化甘油者敏感性强 密度为1.4～1.45g/cm3，通常包成直径3.1～3.5cm、重150～200g的圆柱形药筒；适用于10℃以上地区，可用于水下爆破坚硬岩石 黑火药 黑色小颗粒，表面呈深蓝色或灰色，微具光泽 对热敏感，爆发点290～310℃；在密闭空间点燃方能爆炸 易溶于水；吸湿性强，受潮即不能使用 敏感，枪弹贯穿即爆炸 爆炸后产生有毒气体 密度为0.9～1.0g/cm3，爆力65ml，猛度极小，适于内部药包爆破松软岩土，开采条石或制导火索 *安全炸药、煤矿铵锑为铵锑炸药加入消焰剂（食盐）后的名称。 隧道爆破常用炸药 表1-4-3 炸药种类 适用范围 特点 岩石硝铵炸药 普遍使用在无瓦斯和无矿尘爆炸危险的隧道和地下工程。不适应潮湿有水环境使用。 对撞击摩擦比较敏感，用火焰和火星不太容易点燃，容易受潮结块，容许含水率0.3％。制造成本低。应用范围广，爆炸性能好，威力较大，可用雷管起爆。 煤矿硝铵炸药 用于有瓦斯和矿尘爆炸危险的坑道。不适应潮湿有水环境使用。 爆温较低，敏感较高，能保证稳定爆轰，炸药成分中不含易燃的金属粉，如铝粉等。制造成本低。爆炸性能好，威力较大，可用雷管起爆。 胶质炸药 坚硬岩石和有水坑道内 敏感度高，防水性好，在8～100C时会结冻，稍加摩擦、折断即会引起爆炸 浆状炸药 用于水孔和坚硬岩石爆破。但仅适用于无瓦斯和煤尘爆炸坑道。 以硝酸铵为主要成分的含水型性炸药。突出优点是抗水强，炸药密度大，又有一定流动性，能充满整个炮眼直径。主要缺陷是敏感度低，制造成本高，雷管不能起爆。 乳化油炸药 同上 抗水性能良好，爆轰稳定，爆速高，可在低温400C引爆 光面爆破炸药 光面爆破 低温度炸药 常用铵油炸药的品种性能表 表1-4-4 名称 性能 1号铵油炸药 2号铵油炸药 3号铵油炸药 组成（％） 硝酸铵 柴油 木粉 921.5 41 40.5 921.5 1.80.5 6.21 94.51.5 5.51.5 水分（％），不大于 0.25 0.8 0.8 药卷密度（g/cm3） 0.9～1.0 0.8～0.9 0.9～1.0 爆轰性能 殉爆距离（cm）不小于 浸水前 浸水后 5 猛度（cm），不小于 爆力（ml），不小于 爆速（m/s），不小于 2 300 3300 18钢管 250 3800（钢管） 18钢管 250 3800（钢管） 炸药保证期（d） 雨季7，一般15 15 15 炸药保证期内 殉爆距离（cm），不小于 水分（％），不大于 2 0.5 1.5 1.5 适用条件 露天或无瓦斯、无矿尘爆炸危险的中硬以上的矿岩的爆破工程 露天中硬以下矿岩的中爆破和洞室大爆破的爆破工程 露天大爆 破工程 国产铵锑炸药的成分和性能 表1-4-5 成分和性能 炸药名称 组成成分 药卷密度（g/cm3） 爆炸性能 爆速 m/s 硝 酸 铵 梯 恩 梯 木 粉 食 盐 沥 青 石 蜡 柴 油 爆力（ml） 猛度㎜ 殉爆 距离㎜ 露 天 铵 锑 1号 2号 3号 4号 5号 82 86 88 82 86 10 5 3 10 5 8 9 9 7.2 8.2 - - - - - - - - 0.4 0.4 - - - 0.4 0.4 - - - - - 0.851.10 0.851.10 0.851.10 0.851.10 0.851.10 300 250 230 300 250 11 8 5 11 8 20 20 10 20 20 岩 石 铵 锑 1号* 2号* 3号 2号抗水 3号抗水 4号抗水 抗水铵沥蜡 82 85 86 85 86 81.2 90 14 11 7 11 7 18 - 4 4 6 3.2 6 - 8 - - - - - - - - - - 0.4 0.4 0. 4 1. - - - 0.4 0.4 0. 4 1. - - 1 - - - - 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0. 951.10 0.850.95 350 320 310 320 280 350 260 13 12 11 12 10 14 9 20 30 30 20 40 3600 3750 3182 煤矿铵锑 1号* 2号* 3号* 1号抗水 2号抗水* 3号抗水 2号铵油 1号抗水铵沥蜡 68 71 67 68.5 72 67 78.2 81 15 10 10 15 10 10 - - 2 4 3 1 2.2 2.6 3.4 7.2 15 15 20 15 15 20 15 10 - - - 0.25 0.4 0.2 - - - - 0.25 0.4 0. 2 - 0.9 - - - - - - 3.4 - 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0.951.10 0.951.10 290 250 240 290 250 240 230 240 12 10 10 12 10 10 8 8 30 30 20 30 20 20 3509 3600 3262 3675 3600 3397 3269 2800 注1. 露天铵锑和煤矿铵锑炸药贮存保证期为4个月。岩石铵锑炸药贮存保证期为6个月。 2. 岩石铵锑和煤矿铵锑炸药中带*号者，是列入部标的炸药。 铵松蜡炸药的成分和性能 表1-4-6 名称 成分和性能 1号铵松蜡 2号铵松蜡 成分（％） 硝酸铵 柴油 木粉 松香 石蜡 911.5 - 6.61.0 1.60.3 0.80.3 911.5 1.50.5 50.5 1.70.3 0.80.2 产品水分（％） 药卷密度（g/cm3） 理论氧平衡值（％） 0.1～0.3 0.95～1.0 1.758 0.1～0.3 0.95～1.0 -1.092 浸水前爆炸性能 殉爆距离（cm） 猛度（mm） 爆速（m/s） 爆力（ml） 7～9 13～15 3400～3800 320～340 7～9 13～15 3500～3800 320～360 浸水后爆炸性能 殉爆距离（cm） 猛度（mm） 爆速（m/s） 爆力（ml） 5～7 12.5～14.5 3300～3700 310～320 4～7 12～15 3200～3500 310～330 贮存后爆炸性能 贮存180～360d天 猛度（mm） 殉爆距离（cm） 12～14 4～6 - - 贮存180～240d天 猛度（mm） 殉爆距离（cm） - - 12～14 4～7 使用条件 有水和中硬以上岩石。不宜用于有瓦斯和矿尘的井下 潮湿、中硬以上岩石。不宜用于有瓦斯和矿尘的井下 铵松蜡炸药属于硝铵类炸药，它克服了铵锑炸药采用梯恩梯、铵油炸药吸湿性强和保证期短的缺点，并具有良好的抗水性能，同时保持了铵油炸药材料来源广、易加工、成本低和使用安全等特点，爆炸性能与2号岩石铵锑炸药相当.但仍不能在有水环境下使用。 梯恩梯、黑火药及硝铵炸药性能 表1-4-7 名称 性能 梯恩梯 黑火药 硝铵炸药 狄钠孟 露天铵锑 岩石铵锑 密度（g/cm3） 爆燃点（0C） 爆速（M/S） 爆热（kJ/kg） 爆温（0C） 生成气体量（L/kg） 爆力（mL） 猛度（mm） 殉爆距离（cm） 1.6 285～295 7000 4186.8 2950 700 285～305 16～18 15 0.9～1.0 290～310 400 2428.3 2600 280 65 极小 - 0.9～1.0 250～320 2000～2200 2931～3768 2200～2800 700～950 280 10 2～3 0.9～1.0 250～320 2000～2200 2931～3768 2200～2800 700～950 260～300 8～11 2～5 0.95～1.1 250～320 4000～5000 3768～4605.5 2400～2800 800～900 320～360 12～14 7～9 适用范围 露天爆破及水下爆破 作导火索及开采条石 无瓦斯及地下爆破 露天爆破 无瓦斯地下或露天爆破 胶质炸药的组成与性能参数表 1-4-8 炸药名称 项目 15普通钠胶质炸药 35耐冻钠胶质炸药 62普通钾胶质炸药 62耐冻钾胶质炸药 40普通铵胶炸药 40耐冻铵胶质炸药 62普通钠胶质炸药 62耐冻钠胶质炸药 83耐冻钠胶质炸药 组成 硝化甘油 351.0 200.5 621.0 371.0 401.0 240.5 621.0 370.5 570.5 硝化乙二醇 - 150.5 - 250.5 - 160.5 - 250.5 260.5 硝化棉 2.50.3 2.50.3 3.50.3 3.50.3 1.70.3 1.70.3 3.00.3 3.50.3 6.50.3 木粉 80.5 80.5 2.50.5 2.50.5 2.50.5 3.00.5 3.00.5 8.00.5 硝酸钠钾 421.0 421.0 321.0 321.0 - - 271.0 261.0 10.51.0 硝酸铵 - - - - 52.31.5 52.31.5 - - - 淀粉 - - - - 3.00.5 3.00.5 - - - 梯恩梯 12.50.5 12.50.7 - - - - - - - 性 能 水份≤ 1.00 1.00 0.75 0.75 1.00 1.00 0.75 0.75 0.5 密度（g/m3） 1.40 1.40 1.4～1.45 1.4～1.45 1.40 1.40 1.40～1.50 1.40～1.50 1.50 氧平衡 -0.199 -0.724 10.107 9.23 3.553 2.993 2.76 0.542 4.512 爆力ml ≥ 340 340 400 400 350 350 360 360 450～500 猛度mm ≥ 13 13 16 16 14 14 15 15 20 殉爆cm ≥ 6 6 12 12 5 5 5 5 10 耐冻结℃ - -20以下 - -20以下 - -20以下 - -20以下 -20以下 国产部分浆状炸药的组成和性能表 表1-4-9 炸药名称 项目 李钢 田箐10号 大冶 白芨5号 冶金槐 无梯1号 白银 聚-2号 鞍山 鞍2号 煤炭槐 中梯-1号 煤炭槐 无梯3号 N10号 氧化和敏化剂 硝酸铵 60 70.2～71.5 68 64.2 67.6 58.25 59.3 56 硝酸钠 9.37 12 10 - - 10 13 10 水 112 15-4 11～15 12.5 112 15 15.6 12 梯恩梯 10 5 - 17.5 11.8 11 - 10 亚硝酸钠 0.05 0.5～1.0 0.15～0.6 0.04 0.05 0.2 0.2 0.2 可燃物 硫磺粉 2 - 4 - - - 4 2 轻柴油 3 3～4 3.5 - 2 - - 2.1 交联剂 硼砂 0.08 1.4 0.08～0.11 - 0.07 0.15 0.1 - 重铬酸钾 0.05 - 0.03～0.05 - 0.05 0.1 0.1 - 三氯化铁 - - - 0.03 - - - - 明矾 - - - 0.03 - - - - 胶凝剂 白芨 - 2.4～2.6 - - - - - - 田箐粉 0.9 - - - 1.0 - - 0.8 槐豆粉 - - 0.7 - - 0.8 0.7 - 聚丙烯酰胺化 - - - 0.6～0.8 - - - - 稳定剂 十二烷基本硫酸钠 3 1 2.5 - 2 1.5 2 - 尿素 - - - 3～5 3 3 - 3 乙醇 - - - - - - 5 3 性 能 密度g/cm2 1.25～1.37 1.2～1.25 1.1～1.25 1.2～1.25 1.1～1.25 1.1～1.25 1.1～1.25 1.2～1.3 氧平衡 -4.17 -2.22～5.64 - - -6.43 1.66 - -4.87 爆速m/s 4500 4500 3440～3750 3570～3600 - - - 4830 临界直径mm 80 45 100 100 100 100 100 - 抗水性h 24 7 24 8 - - - - 耐冻℃ -20 - - -20 冬季可用 不耐冻 冬季可用 - 贮存保证期天 60 30 15 15 15 15 15 15 部分国产乳化油炸药组成性能 表1-4-10 项目 型号 RL-1 RL-2 RMII-1 EL-102 Ф32mm EL-103 Ф32mm RJ-1 Ф32～40mm 组成 硝酸铵 55～70 65 55～65 55～65 53～63 50～70 硝酸钠 10～16 15 10～15 10～15 10～15 5～15 尿素 2.5 1.0～2.5 1.0～2.5 水 8～13 10 8～13 9～11 9～11 8～15 水乳化剂A 0.8～1.2 0.8～1.2 司班-80 0.5～1.3 0.5～1.3 0.5～1.3 石蜡 2 2～3 1.8～3.5 2～4 矿物油 4～6 2.5 3～5 1～2 1～2 1～3 膨胀珍珠岩 1～3 2～5 硫磺粉 1～2 铝粉 1～2 3～6 亚硝酸钠 0.1～0.3 0.1～0.3 0.1～0.7 甲胺硝酸盐 5～20 添加剂 0.1～0.3 性 能 密度g/cm3 1.0～1.25 1.16～1.18 1.0～1.2 1.05～1.35 1.1～1.3 1.15～1.25 稳定剂 1～3 5～10 包括消焰剂 临界直径mm 25 20 20 12～16 12～16 12～16 氧平衡 -1.212 -4.53 3.31～9.36 猛 度mm 15～17 15～20 12～15 16～19 16～19 16～19 爆力ml 280～300 302～304 280～290 为2硝铵的88～108 301 爆速m/s 3500～4400 3600～4200 3300～4400 4000～4700 43004600 4500～5400 爆生有害气体L/Kg 29.5 21.33 25.4 24～29 24～29 11～19 殉爆cm 8～12 5～23 3～10 11 12 9 起爆感度 8雷管敏感 同左 同左 同左 同左 同左 第五节 工程爆破起爆系统及主要起爆器材 起爆系统是炸药能量的控制系统，对爆破效果好坏至关重要。良好的起爆方式既有利于安全可靠的准爆，确保爆破过程根据工程需要，在时间和空间上按一定的顺序进行，又有利于提高炸药能量的利用率，改善爆破质量，降低爆破危害。因此，掌握起爆技术，正确选择起爆系统，是工程爆破一项很重要的工作。 根据使用的起爆器材不同，起爆系统可分为火雷管起爆系统、导爆索起爆系统、电雷管起爆系统、导爆管起爆系统等。 一、火雷管起爆系统 火雷管起爆系统是利用导火索燃烧所产生的火焰引爆火雷管进而引爆炸药包的起爆系统。该系统由火雷管、导火索及点火材料组成。 1.火雷管，由管壳、起爆药、猛炸药和加强帽等部分组成。管壳通常用金属（铜、铝等）、纸或塑料制成圆管状，把雷管各部分连成一个整体。管壳一端开口用以插入导火索，另一端封闭，制成凹形聚能穴，以增强雷管的起爆力。 2.导火索，是以黑火药为药芯，外面包裹棉线、塑料、纸条、沥青等材料而制成的索状起爆器材。用导火索传递火焰来起爆火雷管。导火索的燃速是一项重要的质量指标。国产普通导火索的燃速为810mm/s。燃速不稳定的导火索不得使用。导火索燃烧时不得有断火、透火、外壳燃烧或爆燃等现象发生。导火索在使用、贮存时不要受到较大的外力挤压。否则，导爆索的燃速会发生变化甚至引起爆燃。 3.起爆方法 1）起爆雷管的加工将一定长度的导火索插入火雷管的开口端，并加以固定就成为起爆雷管。加工起爆雷管的工作必须在爆破器材库区的专门房间进行。 2）起爆药包的加工装有起爆雷管的药包叫做起爆药包。起爆药包的加工方法是，先将药包一端的包纸解开，再用专门的非铁材料锥子在药包上扎出一个小孔，将起爆雷管插入药包，并用胶布或细绳捆好。起爆药包的加工只准在爆破作业面附近的安全地方进行。每次加工量不应超过该次爆破所需用量。 3）点火起爆导火索通常可用导火索段、点火棒、点火线或点火筒等点火器材来点燃。为了保证安全，必须实行一次点火。 火雷管起爆系统主要用于浅孔爆破。火雷管起爆法的优点是操作简便而成本较低，其缺点是需要在工作面点火，有毒有害气体量大而且安全性较差。 关于火雷管起爆系统点火材料的制作 点火材料是用来点燃导火索的药芯，它包括自制导火索段、导火线、点火棒、点火筒等。 1、自制导火索段 自制点火导火索段是一段长约0.3～0.5米的普通工业导火索。在它上面每隔20～30毫米横切一个切口，使里面的黑火药露出。开始点炮之前，先将这段点火导火索点燃，然后利用索段上各个切口喷射的火焰分别去点燃各个炮眼中的导火索。自制点火导火索段长度不得超过火雷管导火索最小长度的三分之一。因为自制点火导火索段既是点火材料，同时也是点炮时间的警报器。为防止吸潮，点火导火索段切口应在临点炮前加工。 2、点火线 点火线是用亚麻或棉纱的捻线，在硝酸钾溶液中浸渍后，表面再用棉纱线缠绕包裹成为直径约为6～8毫米的一种点火材料。点火线的燃速随着线芯的不同而不同，亚麻线芯点火线的燃速为5～10毫米/分，棉纱线芯点火线的燃速为4～7毫米/分。 3、点火棒 点火棒是一种长约100～150毫米，内装燃烧剂的细纸筒式的点火材料。燃烧剂包括擦火头、点火剂含硝酸钾、硫酸、松香和炭黑等和绿色信号剂含氯酸钾、硝酸钡、铝粉和木炭等。手握的一端，装惰性物黄土，长度不小于50毫米。点火棒的燃烧时间可分为1分钟、2分钟、3分钟不等。临点炮时先点燃点火棒，再用点火棒来点燃炮眼中的导火索。当点火棒中燃烧剂燃烧完，信号剂发出绿光时，点炮工必须马上停止点炮，由爆破工作面撤到安全地点。 4、点火筒 点火筒是用来同时点燃若干根导火索的点火材料，点火筒外表必须涂蜡防潮，其一端敞开，以便插入导火索束；另一端封闭，底部装有2～3毫米厚的药饼，药饼是由黑火药88、石蜡10、松香1～2压制而成。点火筒直径可根据同时点燃的导火索根数来确定，一般为18～41毫米，高为50～80毫米，为防止黑火药燃烧时由于压力升高而转为爆轰，在靠近药饼处留有排气孔。 二、电雷管起爆系统 电雷管起爆系统是利用电能起爆电雷管进而引爆炸药包的起爆系统。该系统主要由电雷管、导线和起爆电源组成。 1.电雷管。电雷管的结构与火雷管大致相同，所不同的只是引火部分。火雷管引火部分为导火索，而电雷管引火部分是由脚线、桥丝和引火头组成的电点火装置。电雷管可分为瞬发电雷管和延期雷管等，延期电雷管又可分为秒延期电雷管和毫秒延期电雷管。 1） 瞬发雷管，是在起爆电流足够大的情况下通电即爆的电雷管。它由装药部分与电点火装置两部分组成。按电点火装置的不同，瞬发电雷管可分为引火头式和直插式。 2）秒延期电雷管。通以足够电流之后还要经过一段延期时间才爆炸的电雷管叫延期电雷管。延期时间为0.5s、1s或2s的电雷管叫秒延期电雷管。它与瞬发雷管的不同之处是秒延期电雷管的引火头与起爆药之间装有一段精制导火索，用其长度来控制延期时间。秒延期电雷管有整体管壳式和两段管壳式。有的管壳上钻有两个排气孔，其作用是及时泄导火索燃烧气体产物，避免压力升高而影响燃速。排气孔用蜡纸密封，以防受潮。 目前国产秒延期电雷管延期时间见下表1－5－2。 即发（瞬发）电雷管规格性能 表1－5－1 类别 项目 紫铜雷管 铝雷管 纸雷管 6号 8号 6号 8号 规格尺寸（mm） 直径长 6.635 6.640 6.635 6.640 7.845 纱包线 胶线长度（mm） 电阻（Ω） 750 0.85～1.20 1000 0.90～1.25 1500 0.95～1.35 2000 1.05～1.45 2500 1.15～1.55 性能 齐发性 安全电流