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kemixiaozisun的博客 當(dāng)昔日的真愛(ài)已不存在，當(dāng)感情的繁花已被秋雨打得殘紅飄零時(shí)，人們總是習(xí)慣于久久地停 第一節(jié) 爆破的基本概念 一. 爆破施工簡(jiǎn)述： 爆破是開(kāi)挖石方最有效的手段，也常用于土石方的松動(dòng)、拋擲，定向爆破可用來(lái)撤除舊的建筑物，在水利工程施工中，通常采用爆破來(lái)開(kāi)挖基坑，開(kāi)挖地下建筑物所需要的空間，如遂洞開(kāi)挖，也可用定向爆破建筑大壩。目前控制爆破方法的高技術(shù)，把爆破的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。因此研究探索爆破的機(jī)理，掌握各種爆破技術(shù)，在水利工程施工中是十分必要的。 二. 爆破基本機(jī)理： 炸藥爆炸是化學(xué)爆炸。在某中起爆能的作用下，炸藥瞬時(shí)內(nèi)（約萬(wàn)分之一秒內(nèi)）發(fā)生化學(xué)分解，產(chǎn)生高溫（幾千度）、高壓（數(shù)萬(wàn)幾十萬(wàn)個(gè)大氣壓）的氣體，對(duì)相鄰的介質(zhì)產(chǎn)生極大的沖擊壓力，以波的形式向四周傳播。若傳播介質(zhì)為空氣，稱為空氣波；若傳播介質(zhì)為巖土，則稱地震波，也叫固體沖擊波。 三. 無(wú)限均勻介質(zhì)中的爆破作用： 工程中的介質(zhì)總是有限的和不均勻的。為了研究方便，假設(shè)爆破作用的介質(zhì)是無(wú)限的和均勻的。在這種理想介質(zhì)中的爆破作用是：沖擊波以藥包中心為球心，呈同心球向四周傳播。距球心越近，作用介質(zhì)的壓力越大，距球心越遠(yuǎn)，由于介質(zhì)的阻尼，使作用于介質(zhì)的壓力波逐漸衰減，直至全部消失。假如沿球心切割一平面，可將爆破作用的影響范圍劃分為如下幾個(gè)部分（如圖2—1）： （一） 壓縮圈（粉碎圈）： 最靠近藥包的介質(zhì)，受到膨脹壓力最大，介質(zhì)若為塑性體，會(huì)被壓縮成一個(gè)球形空腔；介質(zhì)若為脆性體，會(huì)被壓縮的粉碎。因此爆破影響的這個(gè)范圍稱為壓縮圈或粉碎圈。 ?。ǘ? 拋擲圈： 壓縮圈外具有拋擲勢(shì)能的介質(zhì)。這部分介質(zhì)當(dāng)具有逸出的臨空面，常發(fā)生拋擲。這個(gè)范圍稱為拋擲圈。 ?。ㄈ? 松動(dòng)圈： 拋擲圈外圍的一部分介質(zhì) ，爆破的作用只能使其產(chǎn)生破裂松動(dòng)。因此這一范圍稱為松動(dòng)圈。 ?。ㄋ模? 震動(dòng)圈： 松動(dòng)圈以外的介質(zhì)，隨著沖擊波的進(jìn)一步衰減，只能使這部分介質(zhì)產(chǎn)生震動(dòng)，故稱為震動(dòng)圈。 ?。ㄎ澹? 爆破影響半徑： 有藥包向外，相應(yīng)各圈的半徑分別叫壓縮半徑、拋擲半徑、松動(dòng)半徑、震動(dòng)半徑。各圈半徑的大小與炸藥的特性、藥包結(jié)構(gòu)、爆破方式、介質(zhì)的特性等密切相關(guān)。 四. 有限介質(zhì)中的爆破作用： ?。ㄒ唬┗靖拍? 爆破作用受到臨空面的影響，即爆破作用半徑能達(dá)到臨空面的爆破，稱為有限介質(zhì)中的爆破作用。工程中多屬于這種爆破。 （二）爆破漏斗的概念及形成： 如炸藥的埋置深度小于爆破作用半徑，就是有限介質(zhì)爆破。當(dāng)藥包的爆破作用具有使部分介質(zhì)直接飛逸出臨空面的能量時(shí)，往往形成一個(gè)倒立圓堆形的爆破坑，這個(gè)坑稱為爆破漏斗（如圖2—2）。 （三）爆破漏斗的幾何特性參數(shù)： 假設(shè)：藥包中心到臨空面的最短距離稱為最小抵抗線長(zhǎng)度W；爆破漏斗底半徑r；爆破作用半徑R；可見(jiàn)爆破漏斗坑深度P；爆破拋擲距離L；爆破作用指數(shù)n=r/W。 (四) 爆破作用指數(shù)n： 爆破漏斗的幾何特征反映了藥包重量大小和埋深的關(guān)系，反映了爆破作用的影響范圍。顯然爆破漏斗底半徑r和爆破最小抵抗線長(zhǎng)度W的比值r/W反映了爆破漏斗的幾何特征，并將它定義為爆破作用指數(shù)n=r/W。爆破作用指數(shù)n是爆破設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，n值大，爆破漏斗呈寬淺式，n值小，爆破漏斗呈窄深式，甚至不出現(xiàn)爆破漏斗。因此可以用n值大小對(duì)爆破進(jìn)行分類。 ?。ㄎ澹? 爆破分類： 當(dāng)n=1即r =W時(shí)，稱為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破； 當(dāng)n＞1即r＞W(wǎng)時(shí),稱為加強(qiáng)拋擲爆破； 當(dāng)0.75＜n＜1即r＜W時(shí)，稱為減弱拋擲爆破； 當(dāng)0.33＜n＜0.75時(shí)，稱為松動(dòng)爆破。（教材中0.33為0.2） 不因爆破使臨空面產(chǎn)生破壞的爆破，叫隱藏式爆破，這種爆破只在介質(zhì)內(nèi)部引起破壞，所以也叫內(nèi)部爆破，可用于炸脹藥壺。 ?。? 藥包分類： 響應(yīng)于以上各類爆破的藥包分別叫：標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包、加強(qiáng)拋擲藥包、減弱拋擲藥包、松動(dòng)藥包。 ?。ㄆ撸? 可見(jiàn)漏斗深度計(jì)算： 拋擲爆破將部分介質(zhì)拋出，其中部分介質(zhì)又回落到爆破漏斗坑中，回落后的 可見(jiàn)漏斗深度為： P=CW(2n－1) 式中C—介質(zhì)系數(shù)，對(duì)于巖石，C=0.33；對(duì)于粘土：C=0.4 。 （八） 爆破拋擲距離計(jì)算： 拋擲堆積距藥包中心的最大距離（一般簡(jiǎn)稱拋距）為： L=5nW 第二節(jié) 炸藥和裝藥量計(jì)算 一. 炸藥簡(jiǎn)介 ?。ㄒ唬? 炸藥概念： 在外力激發(fā)下，可以發(fā)生化學(xué)爆炸的單質(zhì)或混合物，叫炸藥。 ?。ǘ? 基本性能： 1.爆速： 炸藥爆炸時(shí)的反應(yīng)沿著藥包傳播（爆轟波）的速度叫爆速。工程常用炸藥的爆速一般為2000—8000m/s.值得注意的是，藥包 有大有小，爆炸反應(yīng)不是同時(shí)進(jìn)行的，而是從引爆點(diǎn)逐步擴(kuò)展開(kāi)的。 2.敏感度： 炸藥在外力作用下發(fā)生爆炸的難以程度稱為炸藥的敏感度。炸藥在熱能、機(jī)械能、爆炸能的作用下都會(huì)發(fā)生爆炸，為了施工安全，工程用炸藥的敏感度都是較低的.，但制造雷管用的起爆炸藥的敏感度常是較高的，以利引爆。 3.爆力： 炸藥在介質(zhì)中爆炸時(shí)釋放的總能力叫爆力。（爆炸做功的總能力，也是爆炸對(duì)介質(zhì)破壞的總能力），爆熱、爆溫、爆壓越高的 炸藥，爆力越大。 4.猛度： 炸藥爆炸時(shí)對(duì)藥包附近介質(zhì)產(chǎn)生的壓縮、粉碎能力叫猛度。 注意：常說(shuō)的炸藥威力是指的爆力和猛度的合稱。爆力反映了藥包爆炸全過(guò)程做功的總能力；而猛度反映了炸藥爆炸的初始階段在氣體高壓作用下做功的能力。爆力和猛度都是熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的表現(xiàn)形式。威力大的炸藥一般稱為猛性或烈性炸藥。 5.氧平衡： 炸藥成分中一般都有C、H、O、N四種元素，這些元素能化合成H2O、CO2、N2、CO、NO、NO2等氣體。 (1) 零氧平衡： 炸藥爆炸后，炸藥中的氧正好能使碳、氫完全氧化生成CO2和H2O，無(wú)剩余氧，此時(shí)叫零氧平衡。 (2)正氧平衡： 炸藥爆炸后，有多余的氧，多余的氧會(huì)再把氮氧化成NO、NO2。此時(shí)稱為正氧平衡。 (3)負(fù)氧平衡： 炸藥爆炸后，氧的含量不足，還會(huì)有一部分碳只能被氧化成CO，此時(shí)叫負(fù)氧平衡。 注意： 零氧平衡的炸藥爆破效果好，不產(chǎn)生有毒氣體，使用比較安全。正氧平衡和負(fù)氧平衡的炸藥，爆炸后生成ON、NO2、CO等氣體，這些氣體是吸熱反應(yīng)，都要吸收部分熱量，使爆炸能量減小，爆破效果降低，而且都有毒性，爆破后若不能及時(shí)排除炮煙，會(huì)引起施工人員中毒。因此，配制工程炸藥時(shí)應(yīng)盡量零氧平衡。（負(fù)氧平衡生成的CO的毒性更大，地下爆破施工不得使用，以策安全）。 ?。ㄈ? 工程炸藥的類型（一般常用）： 1.起爆炸藥： 這是制造起爆材料的炸藥，特點(diǎn)是爆力和猛度高，對(duì)沖擊、摩擦、火焰敏感性強(qiáng)，化學(xué)安定性大。常用的起爆炸藥如：雷汞（Hg（CNO2）），氮化鉛（Pb（N3）2），二硝基重氮酚（C6H2O5N4）等。 2.單質(zhì)猛性炸藥： 這也是制造起爆材料的炸藥，為單一化合物成分，爆力和猛度都很高。它還可以作為提高混合猛性炸藥敏感度的敏化材料這類炸藥如梯恩梯、硝化甘油等。 梯恩梯、硝化甘油的特點(diǎn)是：在水中不降低爆炸性能，可以用在水下爆破。硝化甘油的機(jī)械、爆炸的敏感度都很高，不宜單獨(dú)使用，可以和硝酸銨等配制成硝化甘油炸藥使用。 3.混合猛性炸藥： 這種炸藥是按一定比例將爆炸性和非爆炸性可燃物混合制成的。是應(yīng)用最廣的工程炸藥。這類炸藥主要有如下幾種： （1） 硝酸銨類炸藥： 它是銨梯、銨油、漿狀、乳化油等炸藥的總稱。 1） 銨梯炸藥： 一般由硝酸銨、梯恩梯、木粉三種成分配成。不同的配比，可以制成不同性能的銨梯炸藥。按不同的使用條件可配成： A.露天銨梯： 用于露天爆破，允許產(chǎn)生一定毒氣，氧平衡值要求低。 B.巖石銨梯： 用語(yǔ)地下開(kāi)挖（無(wú)瓦斯和礦塵爆炸危險(xiǎn)的），嚴(yán)格限制毒氣生成量，要求接近或達(dá)到零氧平衡。 銨梯炸藥的特性是：敏感度較低，安全性好，威力較高。但吸濕性和結(jié)塊性強(qiáng)。吸濕、結(jié)塊后敏感度大大降低，甚至拒爆。在水利工程開(kāi)外中應(yīng)用廣泛，但，無(wú)可靠的防水措施時(shí)，不宜用于水眼和水下爆破，平時(shí)保管，注意防潮。 ?。?） 銨油炸藥： 它是由硝酸銨、柴油、木粉三種成分配成。其類型常按成分配比劃分。如92—4—4型，既該類銨油炸藥的配比是92：4：4。 銨油炸藥的特性是：不用梯恩梯，材料來(lái)源多，成本低，安全性高，但敏感度低，，起爆比較困難，容易吸濕、結(jié)塊，爆炸威力較低。儲(chǔ)存期一般不能超過(guò)7天。因成本低，并且可以在施工現(xiàn)場(chǎng)配制，故多用于大爆破。 ?。?） 漿狀炸藥： 這是一種漿湖狀的含水炸藥，便于灌裝炮孔。主要成分是硝酸銨、梯恩梯。 漿狀炸藥的特性是：抗水性強(qiáng)，裝藥密度高，安全性好。但起爆敏感度低。適宜露天有水的深孔爆破。 ?。?） 乳化油炸藥： 硝酸銨水溶液是它的主要成分其他配劑常用乳化劑、粘結(jié)劑、可燃劑、敏化劑，呈黃色或白色乳脂狀。一般用塑料薄膜管灌裝。 乳化油炸藥的特性是：抗水性高，敏感度低，安全方便，是一種廣泛應(yīng)用的新型工程炸藥。 4.硝化甘油炸藥：一般使用叫少（略）。 二. 裝藥量計(jì)算 爆破效果和所用成本都于藥包大?。ㄑb藥多少）相關(guān)，這是不難理解的。但因爆破介質(zhì)不均勻，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造異常復(fù)雜，公認(rèn)的裝藥量理論計(jì)算公式還未出臺(tái)，現(xiàn)在用的公式都是經(jīng)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式。 ?。ㄒ唬┧幇念愋图皡^(qū)分： 1.藥包的類型： 藥包的類型不同，爆破效果不同。按形狀藥包分為集中藥包和延長(zhǎng)藥包。具體可通過(guò)藥包的最長(zhǎng)邊L與最短邊a的比值進(jìn)行劃分。 2.單個(gè)藥包類型劃分： 當(dāng)L/a≤4時(shí)為集中藥包；當(dāng)L/a＞4時(shí)為延長(zhǎng)藥包。 3.洞室藥包類型劃分： 對(duì)于大爆破，采用洞室裝藥，常用集中系數(shù)φ來(lái)區(qū)分藥包類型。當(dāng)φ≥0.41時(shí)為集中藥包，反之為延長(zhǎng)藥包。 4.集中系數(shù)計(jì)算公式： 式中： b—藥包中心到藥包最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離（m） V—藥包的體積（m3） ?。ǘ﹩蝹€(gè)集中藥包的裝藥量： Q=KW3f(n) 式中： K—爆破單位體積巖土的炸藥用量，（kg/m3 W—最小抵抗線長(zhǎng)度（m） F(n)—爆破作用指數(shù)函數(shù)。 1.對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破； f(n)=1 2.對(duì)于加強(qiáng)拋擲爆破： f(n)=0.4+0.6n2 3.對(duì)于減弱拋擲爆破： f(n)= 〔（4+3 n）/7〕3 4.對(duì)于松動(dòng)爆破： f(n)= n3 說(shuō)明： 對(duì)于松動(dòng)爆破，當(dāng)n=0.7時(shí)， f(n)= n3 =0.33這時(shí)松動(dòng)爆破的單位用藥量為0.33K。因此松動(dòng)爆破裝藥量的經(jīng)驗(yàn)公式也可表達(dá)為： Q=（0.33—0.55）KW3 這說(shuō)明松動(dòng)爆破的裝藥量只需標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的1/3—1/2即可。K值為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量。其值可查爆破手冊(cè)獲得。所查得的K值，都是標(biāo)準(zhǔn)情況的K值。所謂標(biāo)準(zhǔn)情況是指標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破（在進(jìn)行爆破的巖土中一般應(yīng)進(jìn)行這方面的試驗(yàn)以便反算出單位耗藥量。）、標(biāo)準(zhǔn)炸藥（國(guó)內(nèi)以2號(hào)巖石銨梯炸藥為標(biāo)準(zhǔn)炸藥，其爆力值為320cm3）、爆破在一個(gè)臨空面的標(biāo)準(zhǔn)情況下進(jìn)行的。隨著臨空面的增多，單位耗藥量隨之減少，有兩個(gè)臨空面時(shí)為0.83K，有三個(gè)臨空面時(shí)為0.67K。 對(duì)于采用非標(biāo)準(zhǔn)炸藥，應(yīng)該用爆力換算系數(shù)e對(duì)K進(jìn)行修正。 E＝B0/B 式中B0 為標(biāo)準(zhǔn)炸藥的爆力，B為實(shí)際采用炸藥的爆力。 以上介紹的裝藥量計(jì)算，只是以單個(gè)水平自由面、單個(gè)集中藥包為前提條件的，未能反映對(duì)爆破質(zhì)量、巖石破碎程度、爆破均勻程度提出要求。但實(shí)際工程爆破中要復(fù)雜的多，因此，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，吸取成功經(jīng)驗(yàn)，選擇符合實(shí)際情況的計(jì)算方法。 第三節(jié) 起爆方法和起爆材料（簡(jiǎn)介） 一.炸藥起爆有關(guān)概念： ?。ㄒ唬? 起爆： 利用外力使藥包爆炸的過(guò)程叫炸藥起爆。 ?。ǘ? 起爆方法： 常用火雷管起爆、電雷管起爆、導(dǎo)爆索起爆、導(dǎo)爆管起爆、聯(lián)合起爆等方法。。 ?。ㄈ? 起爆器材： 一是點(diǎn)火器材，如火雷管、電雷管；二是傳爆器材，如導(dǎo)火索、傳爆線、傳爆管等。 二.起爆方法和器材： ?。ㄒ唬? 火雷管起爆法： 這是利用點(diǎn)燃的導(dǎo)火索產(chǎn)生的火焰先使雷管爆炸，進(jìn)而引起藥包爆炸的起爆方法。 1.火雷管：（其構(gòu)造見(jiàn)16頁(yè)圖2—4） ?。?）組成：由管殼、起爆炸藥、加強(qiáng)帽三部分組成。 1）管殼： 管殼材料：用銅、鋁、紙、塑料制成。 管殼作用：保護(hù)起爆炸藥、保證炮轟、防潮。管殼一端開(kāi)口，插入導(dǎo)火索：另一端做成凹形穴，起聚能作用，可使指向后方的爆炸沖擊波能量集中，以加強(qiáng)對(duì)炸藥的引爆作用。 2） 加強(qiáng)帽： 金屬制成，中心留有小孔，作用是：保護(hù)起爆炸藥安全、防潮、讓導(dǎo)火索的火焰穿過(guò)，引爆起爆炸藥。 3） 起爆炸藥： 分正起爆炸藥和副起爆炸藥。正起爆炸藥在前，炸藥多用雷汞、氮化鉛、二硝基重氮酚，這類炸藥對(duì)火花、對(duì)熱敏感度很高；副起爆炸藥在后，炸藥多用黑索金、特屈兒、TNT等高威力的烈性炸藥。 ?。?） 使用： 雷管的得名是因?yàn)樵缙谟玫钠鸨ㄋ幎鄶?shù)為雷公?；鹄坠馨锤逼鸨ㄋ幍亩嗌俜?0個(gè)序號(hào)，號(hào)數(shù)大的藥量多，起爆能力大。工程中常用6號(hào)和8號(hào)雷管。雷管的特性是：遇撞擊、擠壓、摩擦、加熱、火花都容易爆炸，因此運(yùn)輸、保管、使用都應(yīng)特別小心。為避免敏感度降低，要注意防潮。不同現(xiàn)場(chǎng)條件應(yīng)選用不同材料制成 的雷管，如特別潮濕的地方不得使用容易潮濕的紙雷管、裝有雷汞的火雷管，以免雷管潮濕拒爆。在有瓦斯礦塵爆炸危險(xiǎn)的坑道中，不得使用鋁殼雷管以免爆炸飛出的熾熱鋁片引起瓦斯礦塵爆炸。 2.導(dǎo)火索 導(dǎo)火索是一種圓形索，以黑火藥為藥芯，以棉線。塑料布、瀝青等為卷材卷成的。作用是借藥芯燃燒傳遞火焰，因爆火雷管。它需借助點(diǎn)火器材點(diǎn)燃。燃燒速度一般在100—125s/m。保存時(shí)，不得受潮、不得浸由、不得折斷。在燃燒中不得有斷火、透火、外殼燃燒、速燃、緩燃、爆燃等現(xiàn)象發(fā)生。 ?。ǘ? 電雷管起爆法 這是一種利用雷管通電從而起爆，進(jìn)而引起藥包爆炸的起爆方法。電雷管一般按起爆時(shí)間的長(zhǎng)短劃分類型。通常分為： 1.即發(fā)電雷管： 它是在通電后的瞬時(shí)立即發(fā)生爆炸的雷管（見(jiàn)17頁(yè)圖2—5）它的裝藥部分與火雷管相同。區(qū)別在于管的前段裝有通電的點(diǎn)火裝置。點(diǎn)火裝置由腳線、電橋絲、引火藥等組成。為了固定腳線和封住管口，要在管口段灌硫磺或裝塞塑料，外面再涂防水密封膠。通電后，電流通過(guò)電橋絲，電橋絲發(fā)熱而點(diǎn)燃引火劑，引火劑燃燒的火花將直接傳給正起爆炸藥，引起爆炸。. 2.延發(fā)電雷管： 電雷管通電后能延長(zhǎng)一段時(shí)間才會(huì)爆炸的叫延發(fā)電雷管。延長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，以秒為單位計(jì)量的稱為秒延發(fā)電雷管（圖2—6）；延長(zhǎng)時(shí)間較短，以毫秒為單位計(jì)量的稱為毫秒電雷管（圖2—7）。延發(fā)與即發(fā)電雷管區(qū)別僅在于引火頭和正起爆炸藥之間多設(shè)了緩燃物質(zhì)。緩燃物質(zhì)一般是一小段精致的導(dǎo)火索，因此改變導(dǎo)火索的長(zhǎng)度，就可以作成不同延發(fā)期的秒延發(fā)電雷管。毫秒電雷管的構(gòu)造與秒延發(fā)電雷管的差異只是使用的延期藥不同。毫秒電雷管的延期藥是用極其易燃的硅鐵與鉛丹混合而成再加一定的硫化銻，來(lái)調(diào)整藥劑的燃燒速度使延發(fā)的時(shí)間符合設(shè)計(jì)要求。秒引發(fā)電雷管一般（7種）或7段，1段的不大于0.1s ,2段的1+0.5s，7段的7+1.0s；毫秒電雷管（種類）或段數(shù)很多，一般分18—20段，有的多達(dá)38段。20段系列的延發(fā)時(shí)間從1段的不大于3ms、2段的25±10ms到20段的2000±150 ms不等?？筛鶕?jù)爆破工程實(shí)際需要選用。 電雷管起爆方法的優(yōu)點(diǎn)：安全性大，操作人員撤到安全區(qū)后才開(kāi)始送電起爆；可以準(zhǔn)確控制起爆時(shí)間；爆破前可以用儀表檢查電雷管和整個(gè)電爆網(wǎng)路的布設(shè)情況。 電雷管起爆方法的缺點(diǎn)：技術(shù)要求高，操作復(fù)雜；作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)：需要足夠的電源；有雷電時(shí)不能操作等。 3.電爆網(wǎng)路及其計(jì)算（略） ?。ㄈ? 導(dǎo)爆索起爆法： 1.基本概念： 這是主要用于深孔爆破或洞室爆破的起爆方法。該法是先用雷管引爆導(dǎo)爆索，再有導(dǎo)爆索網(wǎng)路引爆炸藥。 2.材料與外形： 導(dǎo)爆索與導(dǎo)火索外形相似，它是以黑索金等單質(zhì)炸藥為藥芯，以棉、麻等纖維為被覆材料制成的索狀起爆器材，為了區(qū)別導(dǎo)火索，表面一般染成紅色。它的端部用雷管起爆后，便通過(guò)自身的爆炸性能引爆整個(gè)網(wǎng)路的藥包。 3.導(dǎo)爆索的優(yōu)點(diǎn)是： 爆炸能量大，可以引爆任何炸藥；抗干擾能力強(qiáng)（不受水的影響，不受散雜電流影響，能在水下 引爆）；爆速高，達(dá)6500m/s，因此由導(dǎo)爆索網(wǎng)路引爆的各個(gè)藥包是齊爆的，（能夠使所有深孔和藥室同時(shí)起爆）；操作簡(jiǎn)單，安全可靠（當(dāng)有延期起爆要求時(shí)，在網(wǎng)路內(nèi)連入不帶點(diǎn)火裝置的繼爆雷管（一種特殊延發(fā)雷管）即可。導(dǎo)爆索用火雷管、電雷管均可，但雷管的聚能穴要朝傳爆方向放置。導(dǎo)爆索網(wǎng)路的連接有分段并聯(lián)和并簇聯(lián)（如圖2—10））。 4.導(dǎo)爆索的缺點(diǎn)是： 起爆的價(jià)格高；不能用儀表對(duì)網(wǎng)路的敷設(shè)質(zhì)量進(jìn)行檢查。 ?。ㄋ模? 導(dǎo)爆管起爆法（簡(jiǎn)介）： 這是一種新型的不用電起爆的起爆方法。導(dǎo)爆管是一根薄塑料軟管，外徑約3mm，內(nèi)壁涂有一薄層單質(zhì)炸藥。導(dǎo)爆管必須用起爆槍或者雷管才能起爆，用火或者撞擊均不能起爆。導(dǎo)爆管起爆后的爆轟波以2000m/s的速度通過(guò)軟管，但是，軟管不會(huì)被破壞。導(dǎo)爆管只傳遞爆轟波，不能引起藥包 爆炸，一般將導(dǎo)爆管的末端與普通雷管相配合，才能引起藥包爆炸。導(dǎo)爆管的主要優(yōu)點(diǎn)是抗水性好，抗散雜電流能力強(qiáng)，起爆安全，費(fèi)用也較低，因此，也是發(fā)展比較快的一種起爆方法。（導(dǎo)爆管的使用操作方法見(jiàn)教材21頁(yè)，略） ?。ㄎ澹? 聯(lián)合起爆法（略）。 第四節(jié) 爆破的基本方法 在各種工程建設(shè)中爆破工程采用的爆破基本方法有：淺孔 爆破法、深孔爆破法、藥壺爆破法、洞室爆破法等。本節(jié)介紹淺孔爆破法和深孔爆破法。 一. 淺孔爆破法： （一） 基本概念： 對(duì)于炮孔孔徑小于75mm，孔深小于5m的爆破叫淺孔爆破。 ?。ǘ? 適用條件： 淺孔爆破使用的打孔簡(jiǎn)單，操作方便，但生產(chǎn)效率低，鉆孔工作量大，因此，不適合規(guī)模大的工程爆破。主要適用于：淺層開(kāi)挖（如渠道、路塹、小型料場(chǎng)、基坑的保護(hù)層開(kāi)挖等）；堅(jiān)硬土質(zhì)的預(yù)松（以便人工開(kāi)挖或其它不適宜開(kāi)挖硬質(zhì)土的機(jī)械開(kāi)挖）；復(fù)雜地形的石方爆破（不便于大型機(jī)械開(kāi)挖作業(yè)的）；舊建筑物拆除；地下工程爆破開(kāi)挖等。 ?。ㄈ? 炮孔布置： 合理布置炮孔，應(yīng)充分利用自然臨空面，或者創(chuàng)造更多的臨空面以提高爆破效果。 要盡量防止炮孔方向與最小抵抗線方向一致。避免爆破時(shí)首先將炮孔的堵塞物沖出，形成沖天炮（爆破效果很差的空炮）。不論是基坑開(kāi)挖，還是渠道開(kāi)挖，一般總是先開(kāi)除先鋒槽，形成階梯（如22頁(yè)圖2—12）。這樣，不僅增加了臨空面，同時(shí)，便于組織鉆孔、裝藥、爆破、出渣各道工序的平行流水作業(yè)。 ?。ㄋ模? 炮孔布置的主要參數(shù)： 1.最小抵抗線長(zhǎng)度W： W=Kd 式中： W—.最小抵抗線長(zhǎng)度m（取藥包中心到自由面的最短距離）； d —鉆孔最大直徑， cm； K—巖石性質(zhì)對(duì)抵抗線的影響系數(shù)，一般取15—30，堅(jiān)硬巖石取大 值，軟弱巖石取小值。 2.階梯（臺(tái)階）高度H： H=（1.2—2.0）W 要求H大于W，以避免產(chǎn)生沖天炮，影響爆破效果。 3.炮孔深度h： 巖石軟硬不同，炮孔深度應(yīng)采取不同的值，避免超挖，或者欠挖，使基面不平，影響出渣運(yùn)輸和臺(tái)階鉆孔。因此： 在堅(jiān)硬巖石中 h =（1.1—1.15）H 在松軟巖石中 h =（0.85—0.95）H 在中等巖石中 h =H 4.炮孔的間距a和排距b： 火雷管起爆時(shí) a=（1.2—2.0）W； 電雷管起爆時(shí) a=（0.8—2.0）W； 炮孔的排距： b =（0.8—1.2） W 5.爆破孔布置（見(jiàn)23頁(yè)圖2—13）： 淺孔階梯爆破，為保證爆破后，爆破孔之間不留殘埂，減少炸藥使用量，一般平面上雙排的，要呈等邊三角形布孔，多排的，要呈梅花形布孔，以提高爆破效果。 ?。ǘ┭b藥： 淺孔松動(dòng)爆破的裝藥量計(jì)算為： Q=0.33K a b h （kg） 裝藥長(zhǎng)度一般為孔深的1/3—1/2； 雷管置于自上部算起裝藥全長(zhǎng)的1/3—1/2處； 孔口段要用炮泥堵塞。 二. 深孔爆破法： （一） 基本概念： 炮孔孔深大于5m，孔徑大于75mm的爆破，稱為深孔爆破。 （二） 適用條件： 深孔多用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛孔鉆機(jī)等各類專用鉆機(jī)造孔，一般孔徑150—225mm，階梯高度為8—16m。與淺孔法比較，深孔法單位耗藥量少，單位爆破落巖體所耗鉆孔工作量小，一次爆破方量多，生產(chǎn)率高。因此深孔爆破法主要適用于：大型工程的深基坑開(kāi)挖；大型采石場(chǎng)的松動(dòng)爆破；大型劈坡開(kāi)挖等。 （三） 炮孔布置： 炮孔可以垂直或者傾斜布置（見(jiàn)23頁(yè)圖2—14）。傾斜布置的炮孔與坡面平行，爆破后的巖石破碎均勻；留下的殘埂少；爆破后的坡面較平整；鉆孔施工較為安全。但是，鉆造傾斜孔的難度大，裝藥困難，生產(chǎn)效率低。在有打傾斜孔設(shè)備條件的情況下，可盡量采用傾斜孔。 ?。ㄋ模? 炮孔布置的主要參數(shù)： 1． 臺(tái)階高度H： H 的確定既要滿足總體布置要求，也要考慮鏟運(yùn)機(jī)械的配置，以便在保證開(kāi)挖質(zhì)量、保證施工安全的前提下，耗用的輔助工作量最少。據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)使用3—4m3的電鏟裝渣時(shí)，臺(tái)階高度以12m為宜，最大不超過(guò)15m；當(dāng)使用1—2m3的電鏟時(shí)，臺(tái)階高度以10m為宜，最大不超過(guò)12m。 2.鉆孔直徑d：（根據(jù)造孔的鉆機(jī)確定） d=FD （mm） 式中： D—鉆頭直徑， （mm）： F—擴(kuò)大系數(shù). 對(duì)于堅(jiān)硬巖石，F(xiàn)=1.06—1.08， 對(duì)于次堅(jiān)硬巖石，F(xiàn)=1.10—1.14， 對(duì)于松軟巖石，F(xiàn)=1.20—1.40）。 3.底盤(pán)抵抗線Wd 為避免留下殘埂和便于計(jì)算，在深孔爆破中，不采用最小抵抗線，而是采用底盤(pán)抵抗線（如圖2—14）。從示圖可以看出，底盤(pán)抵抗線選得過(guò)大，殘埂可能留得多，過(guò)小，會(huì)增加鉆孔工作量，也會(huì)浪費(fèi)炸藥?？紤]到機(jī)械安全作業(yè)的條件底盤(pán)抵抗線一般為： Wd=Hctgα+B （m） 式中： H—臺(tái)階高度，m； α—臺(tái)階坡角，一般為600—750； B—炮孔中心線到坡頂中心線的安全距離, m , （一般B不小于2.5m—3m）。 4.孔距a與排距b： 孔距 a=mWd(m) 排距 b=asin600=0.866a 式中： m—鄰接系數(shù)（a與Wd的比值），通常m=0.8—2.0，對(duì)于松軟巖石取較小值，堅(jiān)硬巖石取較大值；即發(fā)爆破時(shí)取較小值，微差爆破時(shí)取較大值。炮孔一般呈梅花形布置。 5.堵塞長(zhǎng)度L： L=（16—32） 一般認(rèn)為，堵塞長(zhǎng)度在這個(gè)范圍取值，比較合理。如果采用分段裝藥結(jié)構(gòu)，L可以取值小些。 6.超鉆深度h： h =（0.15—0.35）Wd （m） 為了克服因臺(tái)階底部的阻力而留下殘埂，炮孔一般都要超鉆這個(gè)深度，目的是降低裝藥的中心位置。超鉆系數(shù)0.15—0.35，當(dāng)臺(tái)階高度較大、抵抗線較大、巖石較堅(jiān)硬時(shí)，取較大值；當(dāng)臺(tái)階高度較小、抵抗線較小、巖石松軟，時(shí)取較小值。 7.裝藥量Q； 垂直孔 Q = q a H Wd 傾斜孔 Q = q a H Wd / sinα2 式中： Q—裝藥量， kg q—松動(dòng)爆破單位耗藥量， kg/m3 a—孔距， m α2—傾斜孔水平傾角 第五節(jié) 特種爆破技術(shù) 根據(jù)爆破的基本規(guī)律，為了解決工程的特殊要求（如定向要求、切割要求、減震要求等）需要采取特殊的爆破方法，如定向爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破等。這些特殊爆破的應(yīng)用，促進(jìn)了爆破技術(shù)的發(fā)展。本節(jié)介紹預(yù)裂爆破和光面爆破。 一預(yù)裂爆破： （一） 基本概念： 預(yù)裂爆破是一種用于大劈坡爆破，或者用于開(kāi)挖深槽的控制設(shè)計(jì)邊線爆破。它的特點(diǎn)是，在開(kāi)挖區(qū)爆破之前，根據(jù)巖石特性，沿設(shè)計(jì)開(kāi)挖線先炸出一條裂縫面。這個(gè)裂縫面可將爆破開(kāi)挖區(qū)傳來(lái)得沖擊波的能量削減70%，從而可以減輕對(duì)保留區(qū)的震動(dòng)影響，以切斷爆破區(qū)裂縫向保留區(qū)的擴(kuò)展，保證設(shè)計(jì)邊坡的平整性和穩(wěn)定性。 （二） 基本機(jī)理： 預(yù)裂爆破是一種不偶合裝藥結(jié)構(gòu)，特征是：爆破孔的孔壁與藥包之間，存有環(huán)狀的間隙。這個(gè)存在的間隙有兩個(gè)作用：一是可削減爆壓峰值；二是為炮孔的孔與孔之間提供了聚能空穴。大家知道，巖石的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，所以，削減后的爆壓峰值，不會(huì)使炮孔孔壁產(chǎn)生明顯的壓縮破壞，只有產(chǎn)生的切向拉力使炮孔四周形成徑向裂紋。切向拉力和孔與孔之間的聚能作用一起，在孔與孔 之間的連線上產(chǎn)生應(yīng)力集中，首先使孔間連線（包括連線上的裂紋）上的拉力強(qiáng)化，從而使裂縫發(fā)展，茲后的高壓氣體進(jìn)一步使這一裂縫開(kāi)展，形成“氣刃）劈裂作用，使這一連線上的裂紋全部貫通。這就成為預(yù)裂爆破。 （三） 預(yù)裂面的質(zhì)量控制要求： 為了使預(yù)裂縫對(duì)保留巖體充分起到屏蔽作用，預(yù)裂面的質(zhì)量控制應(yīng)滿足下列要求： 1.預(yù)裂縫寬度足夠。一般不小于1—4cm（教材要求裂縫在地表面對(duì)松軟巖石，要大于2cm，較堅(jiān)硬巖石要大于0.6cm。 2.預(yù)留面孔壁不出現(xiàn)嚴(yán)重震裂現(xiàn)象。 3.預(yù)裂面上的不平整度不大于15cm。 4.預(yù)裂孔的深度要大于主爆破孔的深度（預(yù)裂孔比主爆破孔..大1.0—1.5m）。 5.預(yù)裂孔端孔位置應(yīng)超過(guò)主爆破孔端孔7—10m 6.預(yù)裂孔與主爆破孔的孔距應(yīng)保持適當(dāng)距離一般1—6m 7.預(yù)裂孔孔口要用小于10mm的礫石填塞。 8.預(yù)裂爆破可用傳爆線或者毫秒雷管起爆，起爆時(shí)差應(yīng)控制在10m/s以內(nèi)。 （四） 預(yù)裂爆破主要參數(shù)： 1.炮孔裝藥量： 或 2.炮孔間距： 以上二 式中： QX—線裝藥密度 g/m r—鉆孔半徑， mm 〔σ〕—巖石抗壓極限強(qiáng)度， MPa a—炮孔間距, cm 3.不偶合系數(shù)Dd： Dd = r / rd rd — 藥卷直徑，mm 。 炮孔裝藥的不偶合程度常用不偶合系數(shù)表示，一般取 Dd =2—5。 （五） 幾點(diǎn)說(shuō)明： 1.實(shí)現(xiàn)預(yù)裂爆破的3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題： 加密布孔、減弱裝藥、同時(shí)起爆。（為達(dá)到這一目的，在炮孔中采用的是不偶合連續(xù)裝藥或者不偶合空氣間隔裝藥。） 2.不偶合裝藥的概念： 炮孔的直徑如果與藥卷的直徑完全一致稱為偶合連續(xù)裝藥，相反，不偶合連續(xù)裝藥是指炮孔直徑大于藥卷直徑的裝藥情況； 如果藥卷的裝藥是不間斷的，沒(méi)有空氣間隔，就稱為偶合空氣間隔連續(xù)裝藥，相反，不偶合空氣間隔裝藥是指炮孔中的藥卷是不連續(xù)的裝藥的情況。 3.不偶合裝藥的作用： 不偶合裝藥爆炸時(shí)，爆炸產(chǎn)生的沖擊波在炮孔的空腔內(nèi)，由于空氣的緩沖作用而減弱，作用與炮孔孔壁的壓力會(huì)降低。 如果爆破參數(shù)選擇合適，爆破沖擊波產(chǎn)生的壓力會(huì)小于炮孔孔壁的動(dòng)抗壓強(qiáng)度，因此，不會(huì)對(duì)炮孔孔壁巖石造成壓碎破壞。 但是，爆炸沖擊波對(duì)炮孔孔壁形成的環(huán)向（或者切向）的拉應(yīng)力卻會(huì)大于巖石的動(dòng)抗拉強(qiáng)度，從而使炮孔孔壁產(chǎn)生放射狀的徑向裂隙。 隨著應(yīng)力波的擴(kuò)展，沖擊波頭的壓力將進(jìn)一步衰減，徑向裂隙在離開(kāi)孔壁大約幾倍的孔半徑處，便停止下來(lái)。 如果炮孔相距很近，各個(gè)炮孔的炸藥能夠同時(shí)起爆，會(huì)在相鄰炮孔的中心連線上相遇的切向拉應(yīng)力造成疊加，從而大于巖石的動(dòng)抗拉強(qiáng)度，使裂縫貫穿整個(gè)孔間，形成留有半圓形殘孔的預(yù)裂縫面，同時(shí)，爆破的高壓氣體將對(duì)裂縫面兩側(cè)巖體產(chǎn)生強(qiáng)大推力，從而形成具有一定寬度的預(yù)裂縫。 這就是前面提到的預(yù)裂爆破的基本機(jī)理。 4.線裝藥密度：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的裝藥量稱為線裝藥密度。 5. 裝藥對(duì)預(yù)裂爆破效果的影響： 不偶合裝藥的藥包結(jié)構(gòu)，將對(duì)預(yù)裂爆破效果產(chǎn)生很大影響。 因此，要求裝藥時(shí)，要使炸藥的能量能夠沿著炮孔的長(zhǎng)度均勻分布，線炸藥密度要符合設(shè)計(jì)要求，不偶合系數(shù)值符合規(guī)定值。 當(dāng)采用間隔裝藥時(shí)，空氣間隔長(zhǎng)度要控制在10—30厘米之間。過(guò)大會(huì)降低預(yù)裂爆破質(zhì)量。 預(yù)裂爆破時(shí)，炮孔底部的巖石會(huì)產(chǎn)生一定的夾制力，使預(yù)裂縫不能貫穿到底。 為避免這種情況的出現(xiàn)，炮孔底部的裝藥量要適當(dāng)加大。加大量的控制，要考慮巖石的軟硬程度、炮孔的深度、炮孔直徑的大小、所用炸藥的性能等有關(guān)因素。 葛州壩的經(jīng)驗(yàn)是： 炮孔深度小于5米時(shí)，裝藥量增大1—2倍； 炮孔深度在5—10米之間時(shí)，裝藥量增大2—3倍； 炮孔深度大于10米時(shí)，裝藥量增大3—5倍。 同時(shí)要求增加的裝藥量應(yīng)均勻的布置在炮孔底部1—2米的長(zhǎng)度上。 值得注意是，該經(jīng)驗(yàn)只提到了炮孔深度的影響，巖石的軟硬、炮孔直徑大小、所用炸藥性能均未提到，因此，只能供參考。 三.光面爆破： （一）光面爆破施工的基本方法： 光面爆破是一種用于洞挖作業(yè)的控制爆破。 施工方法是：沿著設(shè)計(jì)開(kāi)挖線布置小孔徑，密間距的周邊炮孔，進(jìn)行減弱的不偶合線裝藥，先爆破主體部位的巖石，再同時(shí)起爆光面孔藥包，將主爆破孔與光面孔之間留下的保護(hù)層（也叫光爆層）炸掉。從而形成一個(gè)比較平整的周邊表面，即光面。它的作用和預(yù)裂爆破的成縫機(jī)理頻為相似。 ?。ǘ┕饷姹频钠鸨绦颍? 光面爆破用于遂洞開(kāi)挖時(shí)，起爆程序是先掏槽，次崩落，后周邊。 ?。ㄈ┕饷姹频钠鸨牧希? 為了確保光面能夠同時(shí)起爆，光面孔一般采用段毫秒雷管起爆。（四）光面爆破的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）： 與常規(guī)爆破方法比較，光面爆破的鉆孔長(zhǎng)度和炸藥用量都較大，但由于減少了超欠開(kāi)挖量，圍巖的穩(wěn)定性好，減少了臨時(shí)支護(hù)，灌漿、襯砌工程量，從而使遂洞工程的總投資大為減少。 ?。ㄎ澹┕饷姹频幕緟?shù)： 光面爆破主要承擔(dān)的任務(wù)是：爆除保護(hù)層。 基本參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式如 下： 最小抵抗距 W=（7—20）D； (m) 光面爆破孔間距 a =（0.6—0.8）W； (m) 線裝藥量 QX=q a W； (kg/m) 式中： D—鉆孔直徑， (m) q—松動(dòng)爆破單位耗藥量, (kg/m3) --------轉(zhuǎn)載 花兒愿為一只蝶，碟兒愿為一朵花。 |
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