专线总公司隧道开挖爆破技术讲座资料.doc

PAGE PAGE 1 贵广客运专线总公司隧道开挖施工 爆破技术知识讲座 （2011 目 录 第1讲 炸药爆炸基本知识 爆破分类 炸药爆炸的三要素： 一、炸药化学反应的基本形式与影响爆轰的主要因素 二、炸药的爆轰产物（有毒气体） 三、炸药分类 四、乳化炸药 五、炸药的起爆与感度 六、炸药的爆炸性能 七、常用工业雷管 第2讲 爆破基本原理 一、起爆方法 二、岩石爆破基本原理 三、岩石爆破作用 四、微差爆破原理 五、影响爆破作用的主要因素 第3讲 隧道爆破技术知识 一、隧道爆破技术要求与技术经济指标或爆破效果的关系 二、隧道爆破的关键技术 三、减少超欠挖的技术措施 四、隧道爆破设计实例  第1讲 炸药爆炸基本知识 爆破分类 一般按照爆破对象、爆破方法、爆破环境以及爆破要求等划分 土岩爆破：隧道爆破（井巷爆破、桩孔开挖爆破）、路堑爆破、矿山生产爆破、采石爆破、基坑开挖爆破等 硐室爆破（定向抛掷爆破、坍塌爆破、松动爆破）、钻孔爆破（浅孔爆破、深孔爆破）、药壶爆破 预裂爆破、光面爆破 拆除爆破：楼房爆破、桥梁爆破、烟囱爆破、水塔（冷却塔）爆破、基础爆破、厂房爆破等 定向（倾倒）爆破、原地坍塌爆破、单向或双向倾倒爆破、中心坍塌爆破、水压爆破 特种爆破：爆炸成形、爆破压接、爆炸切割、爆炸复合、水下爆破、岩塞爆破等 炸药爆炸的三要素： 1、放热反应；2、化学反应的高速度；3、生成大量气体 仅有反应过程大量放热的条件还不足以形成爆炸。例如，1 kg的煤在空气中燃烧可放出8960kJ热，这比1 kg炸药爆炸时放出的热量(2900～6300kJ/kg)多得多，然而却并不能形成爆炸 。在十几到几十微秒时间内气体产物被加热到2000～3000℃，使之达到数千甚至数万兆帕的高压。 一、炸药化学反应的基本形式与影响爆轰的主要因素 （一）炸药反应的基本形式 1. 热分解 当温度升高时，炸药发生分解反应，放出热量。分解速度随温度的升高而加快，温度继续升高到某一定值（爆发点）时，热分解就能转化为爆炸。 2. 燃烧 人们销毁炸药时就是利用炸药的燃烧性质。 炸药（量较小）在空气中燃烧时比较缓慢，且不伴随有声效应。而在容器内（特别是密闭时）燃烧时，由于产生的气体不易排出，温度、压力就会急剧增加，燃烧变得相当强烈，此时极易转化为爆炸或爆轰。 3. 爆炸 炸药发生的化学反应是以一种冲击波的形式高速传播，这就是炸药的爆炸。 炸药爆炸的特点：在爆炸点的压力急剧地发生突变时，传播速度很快而且可变，通常每秒达数千米，但是这种速度与外界条件的关系不大。一般地说，爆炸过程是很不稳定的，不是过渡到更大爆速的爆轰，就是衰减到很小爆速的爆燃直至熄灭。因此，爆炸只是炸药化学反应过程中的一种过渡状态。 4. 爆轰 炸药以最大而稳定的爆速进行传爆的过程叫做爆轰。它是炸药所特有的一种化学反应形式， 并且与外界的压力、温度等条件无关。 梯恩梯的爆速为6800米/秒，是指梯恩梯在该条件下能达到的最大的稳定的爆炸速度。 爆炸和爆轰并无本质上的区别，只不过传播速度不同。 尚应指出，炸药化学反应的上述四种基本形式在性质上虽有不相同之处，但它们之间却有着非常密切的联系，在一定的条件下是可以互相转化的。 （二）影响炸药稳定传爆的主要因素 1、装药直径 在其他条件一定的情况下，炸药的装药直径对爆炸稳定性有很大影响。 炸药的爆速随着装药直径的增大，爆速相应增大，一直到装药直径增大到d极时，装药直径虽继续增大，爆速将不再升高而趋于一恒定值，亦即达到了该条件下的最大爆速，相应的直径和爆速分别为极限直径(d极)和极限爆速。 爆速与药包直径的关系 能够传播稳定爆轰的最小装药直径称为临界直径(d临)，对应临界直径的爆速称为临界爆速。装药直径大于d极，爆速不再增加 ，药径小于d临，不能保证稳定爆轰。 当任意加大装药直径和长度而爆轰波传播速度仍保持稳定的最大值时，称为理想爆轰；若爆轰波以低于最大爆速的定常速度传播时，则称为非理想爆轰。即装药直径控制在d极与d临之间属于稳定爆轰；装药直径小于d临的爆轰波，不能维持定常速度传播，爆速不稳定，则称为不稳定爆轰。 2、装药密度 对于一般工程爆破用的混合炸药而言，在较低的密度时，随着装药密度的增加其爆速增大， 传爆稳定性提高。爆速达到最大值时，密度为最佳密度，随后爆速又随着装药密度的增加而下降，直至某一密度(通常称为临界密度)以上时，爆轰变为不稳定，甚至拒爆。 3、装药条件 装药外壳性质、装药周围介质和与介质间隙大小等因素均对炸药爆轰产生一定的影响。 炸药密度与爆速的关系 如果在炮孔内装药与炮孔壁之间存在过大的空气间隙(尤其是在无装药外壳或外壳强度很小时)，常常发生爆轰传播中断或半爆现象，这种现象称作“间隙效应”。 4、其他条件 炸药本身的特性、掺和物数量与性质、起