井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)與安全管理培訓(xùn)課件

井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)與安全管理2006.01

井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)與安全管理2006.011提綱一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀二、工業(yè)炸藥及起爆器材三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)1、掏槽爆破技術(shù)2、微差爆破技術(shù)3、中深孔爆破技術(shù)4、光面爆破技術(shù)四、煤礦井下爆破拒爆的原因及預(yù)防五、煤礦爆破中的安全管理提綱一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀2一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展鉆眼爆破法是我國煤礦井巷掘進(jìn)的主要破巖方法。據(jù)統(tǒng)計,近年我國煤礦井下每年的巖巷、煤巷掘進(jìn)90%以上是用鉆眼爆破法完成的。鉆眼爆破法以其施工機具結(jié)構(gòu)簡單、輕便靈活、操作容易、維修方便、耗能少、效率高,而非常適宜于煤礦井下鑿巖爆破作業(yè)。新型的爆破器材、先進(jìn)的爆破技術(shù)不斷在煤礦爆破中的應(yīng)用,給鉆眼爆破法注入了新的活力,使其在煤礦建設(shè)和煤礦生產(chǎn)中的作用更加突出。一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展鉆眼爆破法是我國煤礦井巷3公元7世紀(jì)發(fā)明黑火藥13世紀(jì)經(jīng)印度、阿拉伯傳入歐洲1627年匈牙利將黑火藥用于采掘工程1831年發(fā)明了導(dǎo)爆索1827年瑞典諾貝爾發(fā)明火雷管及硝化甘油1919年出現(xiàn)了泰安為藥芯的導(dǎo)爆索1927年研制成功秒延期電雷管1946年出現(xiàn)毫秒延期電雷管1951年推廣銨油炸藥1956年庫克發(fā)明了漿狀炸藥70年代初期出現(xiàn)了水膠炸藥70年代末期出現(xiàn)乳化炸藥80年代研制和推廣了導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)炸藥和爆破器材的發(fā)展簡史一、工業(yè)炸藥及爆破器材

公元7世紀(jì)發(fā)明黑火藥炸藥和爆破器材的發(fā)展簡史一、工業(yè)炸藥及爆4一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展1、爆破器材的發(fā)展2、全斷面一次起爆3、毫秒微差爆破技術(shù)4、光面爆破技術(shù)5、中深孔爆破技術(shù)6、小直徑藥卷爆破技術(shù)7、巷道掘進(jìn)計算機輔助設(shè)計一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展1、爆破器材的發(fā)展5爆炸及炸藥的基本基本概念爆炸現(xiàn)象及分類化學(xué)爆炸三要素炸藥化學(xué)反應(yīng)的基本形式炸藥的起爆炸藥的感度炸藥的傳爆炸藥爆轟產(chǎn)物及氧平衡炸藥的爆炸能，炸藥的熱化學(xué)參數(shù)二、工業(yè)炸藥及爆破器材

爆炸及炸藥的基本基本概念二、工業(yè)炸藥及爆破器材

6炸藥的爆轟及爆轟參數(shù)的計算爆轟參數(shù)為：二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥的爆轟及爆轟參數(shù)的計算二、工業(yè)炸藥及爆破器材

7炸藥的爆炸作用1、炸藥爆炸的動、靜作用2、炸藥的爆力3、炸藥的猛度

二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥的爆炸作用二、工業(yè)炸藥及爆破器材

8工業(yè)炸藥的分類炸藥的分類按其應(yīng)用范圍可分為下列幾類:1、起爆炸藥2、猛性炸藥:(1)單質(zhì)猛性炸藥(2)混合炸藥3、發(fā)射藥對工業(yè)炸藥的要求(1)爆炸性能良好,具有足夠的爆炸威力;(2)具有適當(dāng)?shù)母卸?(3)炸藥的反應(yīng)應(yīng)接近零氧平衡(4)物化安定性好;(5)原料來源豐富,制造工藝簡單,價格便宜二、工業(yè)炸藥及爆破器材

工業(yè)炸藥的分類二、工業(yè)炸藥及爆破器材

9銨梯炸藥硝銨炸藥是工業(yè)炸藥中生產(chǎn)最多、使用最廣泛的一種炸藥。組成成分：硝酸銨：氧化劑。梯恩梯：氧化劑，它是一種單質(zhì)猛性炸藥，提高炸藥的感度和威力。木粉：松散劑，用以阻止炸藥的結(jié)塊。石蠟和瀝青：抗水劑，常用在抗水銨梯炸藥，用以阻滯硝銨的吸潮。食鹽：消焰劑，它不參加爆炸反應(yīng)，主要作用是降低炸藥的爆炸溫度，以不致因炸藥爆炸引起瓦斯、煤塵爆炸。因此，常作為井下炸藥的添加劑。銨梯炸藥是一類較安全的工業(yè)炸藥。它對撞擊、摩擦等比較鈍感，遇到火焰和火星也不易引燃。但受到強烈的撞擊

二、工業(yè)炸藥及爆破器材

銨梯炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

10銨松蠟炸藥

銨松蠟炸藥由于硝酸銨、松香、石蠟和木粉組成，也可添加適量柴油。銨松蠟炸藥的爆破性能良好，能接近2號巖石炸藥，適用于中硬以上巖石的爆破。它的突出優(yōu)點是防潮抗水性能強，原料來源廣，易加工，成本低和使用安全等。銨瀝蠟炸藥

銨瀝蠟炸藥由硝酸銨、瀝青、石蠟以及木粉組成。對于有瓦斯和礦塵爆炸危的井下，不宜采用銨瀝蠟炸藥作為抗水炸藥。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

銨松蠟炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

11銨油炸藥銨油炸藥是50年代發(fā)展起來的一種新型硝銨類炸藥，是以硝酸銨和燃料油混合而成的不含敏感劑的炸藥。這種炸藥原料豐富，成本低，容易加工制造，使用安全。目前用量約占世界工業(yè)炸藥總量的50%左右。60年代起，它在我國礦山、鐵道和水利部門的露天礦得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟效果。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

銨油炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

12漿狀炸藥漿狀炸藥是由于氧化劑水溶液、敏化劑和膠凝劑為基本成分組成的混合炸藥。外觀呈現(xiàn)漿狀糊流質(zhì)狀態(tài)，故得名漿狀炸藥。在漿狀炸藥四，硝酸銨制成飽水溶液后，就不再吸收水分。在敏經(jīng)劑作用下達(dá)到能瀑炸的程度時，即使侵入水中也同樣爆炸。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

漿狀炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

13水膠炸藥水膠炸藥是70年代在漿狀炸藥基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類含水炸藥，它與漿狀炸藥不同之處是使用于新的無毒的水溶液的敏化劑硝酸甲銨。使氧化劑同還原劑的耦合狀況大為改善。其特點是：相當(dāng)于硝化甘油膠質(zhì)炸藥的威力；優(yōu)于常用工業(yè)炸藥的抗水性能；有毒氣體生成量比銨梯炸藥??；危險性高于純硝酸銨而低于銨油炸藥；適應(yīng)性強，可以調(diào)整裝藥的密度和配方。水膠炸藥的組分的性能:水膠炸藥由水、氧化劑、粘膠劑、二、工業(yè)炸藥及爆破器材

水膠炸藥14乳化炸藥乳化炸藥也叫乳膠炸藥，它是70年代末含水炸藥的最新發(fā)明。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是油包水型，而漿狀炸藥、水膠炸藥是水包油型結(jié)構(gòu)。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

乳化炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

15硝化甘油炸藥硝化甘油炸藥是以硝化甘油C3H5（ONO2）3為主要成分，以硝酸鉀、硝酸鈉或硝酸銨為氧化劑，以硝化棉、硅藻土等物質(zhì)為吸收劑，加入少量木粉組成的炸藥。摻與適量的二硝化乙二醇，可制成耐凍的硝化甘油類炸藥。該炸藥的特點是：具有良好的抗水性、密度，并且具有可塑性，爆破威力大。故用于潮濕有水的堅硬和極硬的巖石中。然而，由于它對沖擊、摩擦，火花感度高，并且易于干結(jié)硬化，所以具有安全性差，價格昂貴等缺點。近數(shù)十年來已逐漸被硝銨類炸藥所代替。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

硝化甘油炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

16煤礦許用炸藥主要是指經(jīng)國家檢測機關(guān)按特定的試驗條件檢驗合格，允許在井下有瓦斯、煤塵爆炸危險條件下進(jìn)行爆破作業(yè)時的炸藥。它對爆炸生成的有毒氣體、炸藥的威力、爆溫、火焰長度及持續(xù)時間有嚴(yán)格規(guī)定。根據(jù)炸藥的組成和性質(zhì)，煤礦許用炸藥可分為五類。(1)粉狀硝銨類許用炸藥，（2）許用含水類炸藥，（3）離子交換炸藥，（4）被筒炸藥，（5）當(dāng)量炸藥。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

煤礦許用炸藥主要是指經(jīng)國家檢測機關(guān)按特定的試驗條件檢驗合格，17工程爆破中炸藥的選擇炸藥品種很多，性能各異。炸藥性能和質(zhì)量，對爆破效果和安全有很大影響。因此，出現(xiàn)了工程爆破中合理選擇炸藥的問題。選擇炸藥應(yīng)考慮爆破介質(zhì)及炸藥性能兩大類因素，其原則是：選擇破碎單位巖石成本最低的炸藥，且?guī)r石的破碎和崩落能滿足工程需要。為此，要不斷加強對爆破理論和炸藥在介質(zhì)中能量轉(zhuǎn)化過程及其分配規(guī)律的研究，充分了解巖石和炸藥的性能及兩者參數(shù)間的匹配關(guān)系，使炸藥的能量在爆轟過程中有效地破碎與拋擲巖石，減少轉(zhuǎn)化為無用功的能量。這就需要研究不同爆破方法的破巖機理，掌握能量傳遞過程與效應(yīng)的規(guī)律性，弄清具體爆破工程的綜合要求，這樣才能較好的解決炸藥品種的選擇問題。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

工程爆破中炸藥的選擇二、工業(yè)炸藥及爆破器材

18炸藥巖石阻抗匹配與爆炸作用巖石爆破效果受到多種因素的影響，而巖石與炸藥性質(zhì)是諸因素中最主要的因素，尤其是巖石性質(zhì)直接影響著炸藥能量在巖石中的傳播和分配。炸藥的特性波阻抗與被爆巖石的特性波阻抗的良好匹配是最佳爆破效果的重要條件之一，也是進(jìn)行爆破作業(yè)優(yōu)化設(shè)計首先要考慮的問題。所謂炸藥與巖石的匹配，就是因為不同的炸藥在同一巖石中或同一炸藥在不同巖石中爆炸所激起的沖擊波不同，則炸藥爆炸能量轉(zhuǎn)換成粉碎、破壞和拋擲巖石的能量各異，故對一定性質(zhì)的巖石，應(yīng)采用與之適應(yīng)的特定爆速和爆熱的炸藥，才能取得最佳的破碎和拋擲效果，這就是炸藥和巖石的匹配問題。P0=二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥巖石阻抗匹配與爆炸作用P0=二、工業(yè)炸藥及爆破器材

19炸藥與巖石的合理匹配：炸藥與巖石阻抗匹配問題，目前一平面應(yīng)力波的正入射理論。認(rèn)為當(dāng)炸藥、巖石阻抗相等，即炸藥、巖石阻抗匹配系數(shù)等于1時，炸藥爆炸后其沖擊波全部透射到巖石中去，能量傳遞系數(shù)最高，但在采掘爆破工程中，一般的高阻抗巖石均在100Mpa/s以上，目前普遍采用的硝銨炸藥，其波阻抗為36Mpa/s，水膠炸藥、乳化炸藥的波阻抗一般也只有50Mpa/s左右，因此，在中、高阻抗巖石中炸藥巖石匹配系數(shù)達(dá)到1目前不容易實現(xiàn)。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥與巖石的合理匹配：二、工業(yè)炸藥及爆破器材

20從爆破能量傳遞和波動理論出發(fā)，合理的炸藥巖石匹配應(yīng)體現(xiàn)兩方面：1.炮孔中炸藥爆轟后，炸藥能量能夠充分地通過孔壁傳到巖石中去；2.另一方面是炸藥爆炸后在巖石激起的沖擊波和應(yīng)力波能夠達(dá)到巖石破裂所要求的強度和作用時間。使作用在巖石上的壓力（應(yīng)力）剛好達(dá)到或略大于巖石破裂的強度極限。將炸藥爆能合理地分配到爆破應(yīng)力場中。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

從爆破能量傳遞和波動理論出發(fā)，合理的炸藥巖石匹21起爆器材及起爆方法

利用工業(yè)炸藥爆破施工時，必須借助起爆器材來激發(fā)炸藥爆炸。根據(jù)所用起爆器材的不同，將構(gòu)成不同的起爆方法。本章將對各種起爆方法逐一進(jìn)行詳細(xì)的闡述。其中，主要地講述各種起爆器材的結(jié)構(gòu)和性能。所謂起爆器材，是用來產(chǎn)生足夠的能量供給炸藥、引起炸藥爆炸的材料，包括點火、引爆、傳爆等環(huán)節(jié)所用的器材，如導(dǎo)火索、雷管、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、繼爆管等，其中雷管起主要的作用。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

起爆器材及起爆方法利用工業(yè)炸藥爆破施工時，必須借助起爆器材22雷管用來引爆炸藥、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、繼爆管等，是工業(yè)炸藥爆破的一種起爆器材，其種類很多。工業(yè)雷管按用途的不同，可作如下分類。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

雷管用來引爆炸藥、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、繼爆管等，是工業(yè)炸二、工業(yè)23導(dǎo)火索導(dǎo)火索是以粉狀或粒狀黑火藥為藥芯，以棉線、麻纖維、紙條、瀝青等材料被覆而成的索狀起爆器材。導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索又叫傳爆索、導(dǎo)爆線。它是一種傳導(dǎo)爆轟的索狀起爆材。它與導(dǎo)火索類似，本質(zhì)區(qū)別是其藥芯是高猛炸藥：黑索金或泰安。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

導(dǎo)火索二、工業(yè)炸藥及爆破器材

24導(dǎo)爆管是用莎綸或高壓聚乙烯擠出的管子，其外徑3mm，內(nèi)徑約1.5mm。內(nèi)管壁表面涂有一薄層起爆藥，采用奧克托金與鋁粉的混合物或黑索金與鋁粉的混合物，藥量為16~20mg/m。導(dǎo)爆管內(nèi)所含炸藥量極少，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于炸藥穩(wěn)定爆轟的臨界直徑，故按經(jīng)典爆轟理論，不可能產(chǎn)生穩(wěn)定爆轟。按管道效應(yīng)原理，導(dǎo)爆管可以傳播空氣沖擊波。導(dǎo)爆管中激發(fā)的沖擊波以1600~2000m/s的速度傳播，發(fā)出白色的光而聲響不大，波動過程中沖擊波能量的衰減可由管壁內(nèi)表面加強藥粉的爆破能來補充。沖擊波傳播后導(dǎo)爆管仍然完整無損。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

導(dǎo)爆管是用莎綸或高壓聚乙烯擠出的管子，其外徑3mm，內(nèi)徑約1251、火雷管與導(dǎo)火索起爆方法2、導(dǎo)爆索起爆法3、電力起爆法4、導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)常用的起爆方法二、工業(yè)炸藥及爆破器材

1、火雷管與導(dǎo)火索起爆方法常用的起爆方法二、工業(yè)炸藥及爆破器26二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥爆炸可能引起瓦斯與煤塵爆炸的因素(1)爆生氣體的直接作用，(2)爆炸空氣沖擊波的作用，(3)熾熱固體顆粒的作用。煤礦許用炸藥的特點：（1）能量要有一定的限制；（2）有較高的敏感度和較好的傳爆能力；（3）爆生有毒氣體少；（4）組分中不含有金屬粉末。煤礦許用炸藥的種類：（1）粉狀硝銨類許用炸藥；（2）許用含水炸藥；（3）離子交換炸藥；（4）被筒炸藥；（5）當(dāng)量炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥爆炸可能引起瓦斯與煤塵爆炸的因27

目前的狀況目前，隨著資源開采越來越向深部發(fā)展，掘進(jìn)技術(shù)面臨著一些新的難題，突出表現(xiàn)在巖巷掘進(jìn)效率不高，施工水平有待進(jìn)一步提高，接續(xù)緊張，從而極大地影響了生產(chǎn)的可持續(xù)性。如何實現(xiàn)巷道的優(yōu)質(zhì)高效掘進(jìn)，是礦山生產(chǎn)的一個重要問題。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)目前的狀況目前，隨著資源開采越來越向深部發(fā)展，掘進(jìn)技術(shù)面臨28爆破的內(nèi)部作用1、幾個基本概念（1）最小抵抗線W；（2）臨界抵抗線WC；三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)爆破的內(nèi)部作用1、幾個基本概念（1）最小抵抗線W；（2）臨界29內(nèi)部作用的范圍（1）擴大的空腔RK；（2）壓碎圈；（3）裂隙圈；（4）震動圈。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)內(nèi)部作用的范圍（1）擴大的空腔RK；（2）壓碎圈；（3）30巖石爆破破壞的幾種假說1、爆生氣體膨脹作用理論2、爆炸應(yīng)力波發(fā)射拉伸作用理論3、爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論（1）、高阻抗：15×105~25×105g/cm3·cm/s（2）、低阻抗：5×105g/cm3·cm/s（3）、中等阻抗：5×105~15×105g/cm3·cm/s三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)巖石爆破破壞的幾種假說1、爆生氣體膨脹作用理論（1）、高阻抗31破裂區(qū)裂隙形成應(yīng)力示意圖三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)破裂區(qū)裂隙形成應(yīng)力示意圖三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)32RK-空腔半徑，RC-壓碎圈半徑；RP-裂隙圈半徑；1-擴大空腔；2-壓碎圈；3-裂隙圈；4-震動圈三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)RK-空腔半徑，RC-壓碎圈半徑；RP-裂隙圈半徑；三、井巷33

快速掘進(jìn)的內(nèi)容與我們的目標(biāo)⑴.研究工作對象的性質(zhì)—巖石（巖性，深度，斷面）。⑵.設(shè)計合適爆破參數(shù)。⑶.挑選優(yōu)良的掘進(jìn)設(shè)備。⑷.優(yōu)化勞動組織。我們的目標(biāo)是；打眼要少，裝藥要少，炮眼利用率要高，要符合掘進(jìn)的配套機具。概括地講“爆的進(jìn)去，運的出來”三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)快速掘進(jìn)的內(nèi)容與我們的目標(biāo)⑴.研究工作對象的性質(zhì)—巖石34目前巷道爆破存在的一些問題1.綜合因素的影響與統(tǒng)一的爆破圖表;2.掏槽布置形式;3.炸藥的問題;4.微差起爆與雷管的段數(shù);5.丟炮與盲炮問題;6.掏槽眼的正，反向起爆問題

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)目前巷道爆破存在的一些問題1.綜合因素的影響與統(tǒng)一的爆破35問題1：綜合因素與統(tǒng)一的爆破圖表綜合因素：(巖性，埋藏深度，斷面面積）⑴.巖性（強度，層理，破碎度）巖石強度的性質(zhì)：使巖石發(fā)生破壞（脆性破壞或塑性破壞）所需的載荷值，是影響破壞效果的一個重要因素。無論對巖石施加何種載荷，破壞的類型只有三種：1，斷裂破壞，斷裂面垂直于主拉應(yīng)力；2，剪切破壞，剪切面傾斜于主應(yīng)力方向；3，復(fù)雜破壞，同時具有斷裂和剪切破壞的特點。

因此，無論在巖體內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)如何，破壞都是由于拉應(yīng)力或剪應(yīng)力引起的。真正壓壞的情況很少。巖石強度性質(zhì)的特點是，抗壓強度>抗剪強度>抗拉強度。且抗壓強度和抗拉強度的比值一般為8-14。

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)問題1：綜合因素與統(tǒng)一的爆破圖表三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)36

例如當(dāng)壓縮應(yīng)力波在桿的自由表面反射成拉伸應(yīng)力波時，則在反射的自由表面附近形成較大的拉應(yīng)力，一當(dāng)滿足動態(tài)斷裂準(zhǔn)則，在該處引起破裂。大多數(shù)工程材料能承受相當(dāng)強的壓縮應(yīng)力波作用不致破壞，而不能承受同樣強度的拉伸應(yīng)力波的作用。層裂的產(chǎn)生在于壓縮應(yīng)力波在自由面反射時，形成足以滿足動態(tài)斷裂的拉應(yīng)力。解決辦法：盡量創(chuàng)造自由面三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)例如當(dāng)壓縮應(yīng)力波在桿的自由表面反射成拉伸應(yīng)力波時，則37⑵.開挖深度，圍巖應(yīng)力的作用

已有巖體力學(xué)理論說明1.通常，巖體中初始應(yīng)力場表現(xiàn)為三軸不等壓的空間應(yīng)力場，其最大水平主應(yīng)力很多情況下大于豎向主應(yīng)力，而最小水平主應(yīng)力的數(shù)值變化不大。2.上覆巖層的重量是巖體中初始應(yīng)力的主要成因之一。一般認(rèn)為，巖體中豎向初始主應(yīng)力等于上覆的重量γz據(jù)世界范圍內(nèi)的統(tǒng)計資料顯示豎向初始主應(yīng)力隨埋深的增大大致呈線性增加，基本相當(dāng)于按照地殼中巖層平均容重⒉7噸/立方米，計算出來的自重力γz。水平主應(yīng)力隨埋深的增大也呈線性增加，多數(shù)情況下最大水平主應(yīng)力隨深度變化的梯度小于豎向主應(yīng)力隨深度變化的梯度，所以當(dāng)超過臨界深度（最大水平主應(yīng)力=豎向主應(yīng)力）時豎向主應(yīng)力便成為最大主應(yīng)力。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)⑵.開挖深度，圍巖應(yīng)力的作用已有巖體力學(xué)理論說明三、井383.堅硬而完整的巖體可以積聚大量應(yīng)變能而產(chǎn)生較高的初始地應(yīng)力，較軟弱而結(jié)構(gòu)很不連續(xù)的巖體所積聚的應(yīng)變能很小而只能變成十分低初始低應(yīng)力。4.溫度。巖體中溫度應(yīng)力隨埋深的加大而增加。在埋深相同的條件下，溫度應(yīng)力為豎向自重應(yīng)力的1/9左右。此外溫度應(yīng)力場相當(dāng)與靜水壓力。所以巖體中溫度應(yīng)力場可以與自重應(yīng)力場實施疊加。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)3.堅硬而完整的巖體可以積聚大量應(yīng)變能而產(chǎn)生較39這種圍壓作用的結(jié)果是脆性破壞巖石的極限強度隨著圍壓的加大增長很快，近似線性互增。且?guī)r石的破壞表現(xiàn)為由脆性破壞向延性破壞轉(zhuǎn)變。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)40這種圍壓的作用在巖石爆破又有什么表現(xiàn)呢？研究表明：1.初始壓應(yīng)力使得爆炸時產(chǎn)生的破碎區(qū)增大。2.同時可看出相同時刻,在初始壓應(yīng)力條件下的反射拉伸波區(qū)要比自由邊界條件下的反射拉伸波區(qū)范圍小,這說明初始壓應(yīng)力使得反射拉伸波作用不明顯,從而削弱了爆破時的拋擲作用。3.雖然初始壓應(yīng)力使得破碎區(qū)增大,但削弱了爆破拋擲作用,在有初始壓應(yīng)力(20～25ＭＰａ)作用下的巖石爆破中,破碎范圍要比無初始應(yīng)力條件下的爆破破碎范圍大,相應(yīng)的擾動也增大,但拋擲效果要比無初始應(yīng)力情況下相對差些。4.這些現(xiàn)象與現(xiàn)場施工中深孔掏槽比較困難,而在周邊眼爆破時又易超挖的實際現(xiàn)象是一致的。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)這種圍壓的作用在巖石爆破又有什么表現(xiàn)呢？三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)41解決辦法：綜合解決（掏槽方式，裝藥量等）。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)42結(jié)論：(1).爆炸初期是以爆炸產(chǎn)生的動應(yīng)力為主作用于巖石介質(zhì),爆炸后期初始壓應(yīng)力才得以干涉爆炸動應(yīng)力。(2).初始壓應(yīng)力使得爆炸擾動增強,爆破破碎區(qū)增大。(3).初始壓應(yīng)力使得反射拉伸波作用減小,削弱了爆破拋擲作用。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)結(jié)論：三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)43⑶.斷面面積，巷道斷面積的影響1.小斷面，巷道的卸壓范圍小，應(yīng)力集中度高即夾制力大。2.自由面積減少影響爆破的拉伸破壞。3.斷面積小，拋渣困難碎，巖石脫離巖體的時間加大影響自由面的形成。4.斷面積小，相對掏槽面積增加炸藥也就增加。反之則不然。舉例；隧道比巷道好爆（斷面大，壓力?。┙鉀Q方法：可適當(dāng)提高槽眼位置

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)⑶.斷面面積，巷道斷面積的影響1.小斷面，巷道的卸壓44掏槽布置形式

一般為單楔形掏槽，也有平行雙楔形掏槽。⑴.掏槽間距大；⑵.中心眼未超深；⑶.未能合理發(fā)揮爆破漏斗的作用。

效果：⑴.炮眼利用率低；⑵.出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象；⑶.有效自由面不夠。

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)掏槽布置形式一般為單楔形掏槽，也有平行雙楔形掏槽。三、井巷45試驗證明，利用中心孔裝有少量炸藥擴大槽腔仍是有必要的對于爆破中心孔的作用主要有以下兩點：1）可以克服巖石的“再生”現(xiàn)象。使得掏槽眼起爆起到后續(xù)拋渣作用，有利于槽腔的清渣，為后續(xù)爆破創(chuàng)造條件；即對于掏槽爆破講，保證槽腔成型質(zhì)量及提高底部破巖能力是很重要的，根據(jù)槽腔形成機理，掏槽爆破后，只有炮眼上端部炸藥使巖石破碎，形成弱拋擲，產(chǎn)生爆破漏斗，而柱形裝藥則僅產(chǎn)生擠壓破碎作用，只有極少的能量用于巖石的拋出，絕大部分破碎巖石仍滯留于掏槽眼內(nèi)，這時對后續(xù)輔助眼和周邊眼的爆破極為不利的，為使槽腔體積大，底部有效破巖，并克服巖石的“再生”現(xiàn)象，在掏槽部中心鉆一同直徑、深為L＋（100～300）mm的中心孔，堵塞，在中心孔中適當(dāng)裝入一定量，延遲起爆的炸藥，以加強拋渣作用，而且還能把裝藥孔破碎的巖石進(jìn)一步破碎拋出槽外，從而大大加深掏槽的有效深度。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)試驗證明，利用中心孔裝有少量炸藥擴大槽腔仍是有必要的三、井巷462）由于中心孔為后炸孔，因此中心孔又起到空孔的導(dǎo)向作用。這種空孔的導(dǎo)向作用對于破碎巖石是有利的。具體分析如下：由爆炸孔發(fā)出的徑向壓縮波遇到空孔后反射成拉伸波，反射波的強度隨空孔的直徑的增大而增加，并隨傳播距離的增加而迅速衰減，反射波在兩孔連線上的切向應(yīng)力亦是以拉伸為主。在空孔附近，由于應(yīng)力波疊加和孔邊動應(yīng)力集中場共同作用，使孔邊的切向拉應(yīng)力明顯增大。使得槽腔的破碎更加充分。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)2）由于中心孔為后炸孔，因此中心孔又起到空孔的導(dǎo)向作用。三、47三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)井巷掘進(jìn)中的炮眼排列

井巷掘進(jìn)中的炮眼，按其作用的不同，可分為掏槽眼、輔助跟和周邊眼．掏槽眼是為輔助眼創(chuàng)造第二個自由面，輔助眼是為了進(jìn)一步擴大掏槽的體積，面周邊眼是為形成正確的井巷斷面形狀．對于干巷和斜井而言，周邊跟又可分為頂眼、底眼和幫眼．各類炮眼及其作用范圍參見圖三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)井巷掘進(jìn)中的炮眼排列48布置及排列

基本要求：先掏槽、次周邊、再崩落。

具體要求：

l

掏槽眼：巷道斷面中央偏下位置

l

周邊眼：巷道斷面輪廓線上

l

崩落眼：是以槽腔為中心，在掏槽眼

與周邊眼之間層層均勻布置。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)布置及排列

基本要求：先掏槽、次周邊、再崩落。

具體要求：

49常用術(shù)語裝藥系數(shù)裝藥不偶合系數(shù)炮眼密集系數(shù)裝藥集中度炮眼利用率周邊眼痕率單位炸藥消耗量三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)常用術(shù)語三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)50三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)51井巷掘進(jìn)爆破一般只有一個自由面，爆破條件困難。為了創(chuàng)造第二個自由面，可以在掘進(jìn)工作面的某一適當(dāng)布置少量炮眼，爆破時首先起爆，在工作面形成一個槽口，為其余的炮眼爆破創(chuàng)造有利條件，這些首先起爆的少量炮眼稱為掏槽眼．可分成傾斜眼掏槽和垂直眼掏槽兩大類，此外還有兩者結(jié)合的混合式掏槽．

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)井巷掘進(jìn)爆破一般只有一個自由面，爆破52斜眼掏槽斜眼掏槽是指掏槽眼方向與工作面斜交的掏槽方法．通常有單向掏槽、錐形掏槽和楔形掏槽幾種形式。1．單向掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)斜眼掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)53錐形掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)54楔形掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)楔形掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)55斜眼掏槽的優(yōu)點是：所需掏槽眼數(shù)較少，掏槽體積大，易將巖石拋出，有利于其它炮眼的爆破，缺點是：掏槽眼深度受到巷道斷面限制，因而影響到每個掘進(jìn)循環(huán)的進(jìn)尺；巖石拋擲距離遠(yuǎn)，巖堆分散，影響裝巖效率。

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)斜眼掏槽的優(yōu)點是：所需掏槽眼數(shù)較少，掏槽體積大，易將巖石拋出56垂直眼掏槽垂直眼掏槽也稱直線掏槽．所有掏槽眼均垂直于工作面，炮眼之間相距較近且保持互相平行，其中有一個或數(shù)個不裝藥的空眼，作為裝藥炮眼爆破時的輔助自由面．垂直眼掏槽有龜裂掏槽、桶形掏槽和螺旋形掏槽三種類型．1．龜裂掏槽掏槽眼布置在一條直線上，彼此間嚴(yán)格平行，裝藥眼與空眼間隔布置，爆破后形成一條槽縫，故又稱縫形掏槽．掏槽眼數(shù)目與巷道斷面大小及巖石堅固性成正比，通常為3～7個眼．眼間距離一般取8~15cm，龜裂掏槽體積較?。食１煌靶翁筒鬯?。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)垂直眼掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)57三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)58空眼的導(dǎo)向作用應(yīng)力波過圓孔時,在孔兩側(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)力集中,應(yīng)力集中點隨著應(yīng)力波的傳播而在空孔壁上移動,當(dāng)應(yīng)力波過空孔后,壓應(yīng)力集中點位于與空孔和炮孔連心線大約成45°角的射線上(該射線始于空孔圓心)?？變?nèi)側(cè)由反射波疊加而產(chǎn)生的拉應(yīng)力集中位于炮孔與空孔連心線上,并且拉應(yīng)力集中系數(shù)大于壓應(yīng)力集中系數(shù)。由于巖石的動態(tài)抗拉強度遠(yuǎn)小于其動態(tài)抗壓強度,所以空孔導(dǎo)向作用而將空眼與掏槽眼之間的巖石炸碎,起到掏槽的作用。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)空眼的導(dǎo)向作用應(yīng)力波過圓孔時,在孔兩側(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)力集中,應(yīng)力59

桶形掏槽

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)桶形掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)60三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)61螺旋形掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)螺旋形掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)62三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)63深孔直眼分段微差掏槽技術(shù)為了尋求更合理的深孔爆破掏槽方式，根據(jù)理論分析，筆者提出了孔內(nèi)微差分段掏槽方式。即在兩階同深筒形掏槽方式的第一階掏槽眼內(nèi)采用分段裝藥，微差起爆，孔內(nèi)微差分段掏槽爆破在改變重要能量及巖石抗爆力分布的同時，也改變了巖石的破壞方式，增大了巖石的拉伸作用和脆斷作用。微差爆破原理(1)自由面增加原理(2)應(yīng)力波疊加原理(3)巖塊碰撞原理(4)地震波的干擾

炮泥炮泥1段起爆2段起爆三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)深孔直眼分段微差掏槽技術(shù)炮泥炮泥1段起爆2段起爆三、井巷掘進(jìn)64圖2-6柱狀裝藥兩種爆破形式下巖石抗爆力分布示意a－連續(xù)裝藥，單次起爆b－分段起爆，微差起爆三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)圖2-6柱狀裝藥兩種爆破形式下巖石抗爆力分布示意三、井巷65影響直眼掏槽爆破效果的因素根據(jù)大量有關(guān)文獻(xiàn)和爆破工程實踐分析，我們認(rèn)為在巖石性質(zhì)一定的條件下，影響直眼掏槽爆破效果的主要因素為：爆破參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方式和起爆順序。掏槽的主要作用是形成槽腔，為后爆孔創(chuàng)造自由面和巖石破碎補償空間。因此，掏槽爆破效果的好壞，關(guān)系到整個井巷掘進(jìn)爆破的成敗。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)影響直眼掏槽爆破效果的因素三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)66垂直掏槽與傾斜掏槽相比，其優(yōu)點是：眼深不受巷道斷面限制，，可進(jìn)行較深炮眼的爆破．加大一個掘進(jìn)循環(huán)的進(jìn)尺；掏槽體積里外大小較一致，因面相鄰炮眼的最小抵抗線里外也較一致，使爆落的礦巖塊度均勻，不會拋擲太遠(yuǎn)，爆堆集中在工作面附近，有利于裝巖，其缺點是：掏槽眼數(shù)較多，掏槽體積小，裝藥眼和空眼的間距不能太大且需相互平行，要求要有較高的鉆眼技術(shù)．三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)垂直掏槽與傾斜掏槽相比，其優(yōu)點是：眼深不受巷道斷面限制，，可67混合掏槽混合掏槽是指兩種以上的掏槽方式混合使用．在遇到巖石特別堅硬或巷道斷面較大時，可以采用如圖所示的復(fù)式楔形掏槽或捅形與錐形混合掏槽．

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)混合掏槽三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)68炮眼深度l

合理的炮眼深度應(yīng)與具體的施工條件相適應(yīng)

l

合理的炮眼深度應(yīng)與循環(huán)作業(yè)方式相適應(yīng)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)炮眼深度三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)69裝藥結(jié)構(gòu)l偶合裝藥和不偶合裝藥l正向裝藥和反向裝藥l軟墊層裝藥l炮泥填堵三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)裝藥結(jié)構(gòu)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)70三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)71起爆順序

起爆順序為：掏槽眼-崩落眼-幫眼-頂眼-底眼。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)72光面爆破１．光面爆破機理

l

應(yīng)力波疊加原理

l

應(yīng)力波與爆生氣體綜合作用原理

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)光面爆破三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)73光面爆破參數(shù)

l裝藥不偶合系數(shù)

l炮眼間距

l最小抵抗線

l裝藥集中度

l周邊眼同段起爆三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)光面爆破參數(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)74光面爆破參數(shù)巖石fdb/mmE/mmW/mmmqL/g/m堅硬8~1038~42600~700500~7001.0~1.0200~300中硬6~838~42500~600600~8000.8~0.8150~200松軟4~638~42350~500450~7000.7~0.8100~150三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)光面爆破參數(shù)巖石fdb/mmE/mmW/mmmq75光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)l

光爆專用藥卷l

普通藥卷軟墊層l

小直徑藥卷（或普通藥卷）軸向間隔軟墊層作用：l

緩沖和均布爆炸壓力，減少孔壁巖石破壞；l

延長爆炸壓力作用時間，提高能量利用率。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)光面爆破裝藥結(jié)構(gòu)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)76

光面爆破施工

l鉆眼要求：“平、直、齊、準(zhǔn)”

l預(yù)留光爆層分次爆破

l周邊眼預(yù)裂爆破低密度光面爆破專用炸藥三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)光面爆破施工三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)77定向斷裂成型爆破１．聚能爆破

l原理

l聚能流

l作用

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)定向斷裂成型爆破三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)78巷道定向斷裂控制爆破l原理l特點l形式l炮孔切槽參數(shù)和工藝l聚能藥包參數(shù)l切縫藥包參數(shù)

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)巷道定向斷裂控制爆破三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)79切縫機理切縫藥包切縫機理切縫藥包80刻槽爆破的斷裂力學(xué)模型示意圖

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)刻槽爆破的斷裂力學(xué)模型示意圖三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)81井下石灰?guī)r刻槽爆破的孔壁槽口效果三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)井下石灰?guī)r刻槽爆破的孔壁槽口效果三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)82爆破施工過程一、裝藥前的準(zhǔn)備工作炮眼裝藥前應(yīng)認(rèn)真做好準(zhǔn)備工作．首先要對炮眼參數(shù)進(jìn)行檢查驗收，測量炮眼位置、炮眼深度是否符合設(shè)計要求．然后對鉆好的炮眼進(jìn)行清碴和排水．可用長柄掏勺掏出眼內(nèi)留有的巖碴，再用布條纏在掏勺上，將眼內(nèi)的存水吸干．或用壓氣管通入眼底，利用壓氣將眼內(nèi)的巖碴和水分吹出．二，裝藥待準(zhǔn)備工作完畢并確認(rèn)炮眼合格后，即可進(jìn)行裝藥工作．裝藥時一定要嚴(yán)格按照預(yù)先計算好的每個炮眼裝藥量裝填。裝藥結(jié)構(gòu)可以是連續(xù)裝藥，也可以是間隔裝藥，總的裝藥長度不宜超過眼深的2／3．在干燥的炮眼內(nèi)裝藥時，可將藥卷的包皮用小刀劃開少許裂縫，裝入炮眼后，在放入起爆藥包之前，用木制炮棍壓緊，以增加炮眼的裝藥密度。在有水或潮濕的炮眼中，不能采用這種裝藥方法，以免破裂的藥包受潮。水很大時，應(yīng)采取防水措施或改用能防水的炸藥．

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)爆破施工過程一、裝藥前的準(zhǔn)備工作三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)83反向起爆：起爆藥包靠近眼底，常放在眼底的第二藥包位置．并將雷管聚能穴朝向眼口，稱為反向起爆。正向起爆：起爆藥包放在靠近眼口的第一或第二個藥包位置，雷管聚能穴朝向眼底，稱為正向起爆。過去多用正向起爆，但國內(nèi)外實踐經(jīng)驗證明，反向起爆能提高炮眼利用率，減小巖石破碎塊度，增大拋碴距離，降低炸藥消耗量。這是因為，反向起爆時，爆轟波的傳播方向和巖石向自由面運動的方向一致，這有利于在自由面形成反射拉伸應(yīng)力波，從而提高了自由面附近巖石的破碎效果。同時，眼底起爆時，藥包距自由面較遠(yuǎn)，爆轟氣體不會立即從眼口沖出，因而爆炸能量得到了較充分的利用，增大了炮眼底部爆炸作用能力和作用時間．應(yīng)該指出，反向起爆也有不足之處，如：雷管腳線長，裝藥不方便；在有水炮眼中起爆藥包易受潮拒爆．三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)反向起爆：起爆藥包靠近眼底，常放在眼底的第二藥包位置．并將雷84掏槽眼的正，反向起爆問題

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)掏槽眼的正，反向起爆問題三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)85堵塞有堵塞炮泥的爆破比不堵塞爆破經(jīng)濟效益有明顯提高。炮眼裝藥后眼口末裝藥部分應(yīng)該用堵塞物進(jìn)行堵塞．良好的堵塞可以提高炸藥的爆轟性能，使炮眼內(nèi)的炸藥反應(yīng)完全面產(chǎn)生較高的爆轟壓力，還能阻止爆轟氣體產(chǎn)物過早地從炮眼口沖出，提高焊炸能量的利用率．常用的堵塞材料有砂子、粘土、巖粉、尾礦砂等。而小直徑炮眼則常用炮泥堵塞．炮泥是用砂子和粘土混合配制而成的，其重量比為3：1，再加上20％的水．混合均勻后再揉成直徑稍小于炮眼直徑的炮泥段。堵塞時將炮泥段送入炮眼，用炮棍適當(dāng)加壓搗實．炮眼堵塞長度可以是全部堵塞，也可以是部分堵塞，但堵塞過短則起不到堵塞作用，堵塞以不能被爆轟氣體直接沖出眼口為宜．堵塞應(yīng)是連續(xù)的，中間不要間斷．三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)堵塞三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)86堵塞炮泥有以下幾方面的意義:(1)良好的堵塞可以阻止爆炸氣體過早地從炮孔沖出,延長了炮孔內(nèi)高溫高壓氣體的作用時間,從而提高有效破碎能量比率,更為重要的是封閉的高溫高壓氣體能顯著增強破碎巖塊的拋擲作用。這一作用對掏槽眼和底板眼爆破尤為重要。掏槽眼一般裝藥量較大,把巖石爆碎不成問題,但若沒有良好的堵塞,槽內(nèi)破碎巖石不能被完全拋出,照樣不能為輔助眼爆破創(chuàng)造良好的臨空面,這會使得爆破進(jìn)尺大打折扣,所以掏槽眼的堵塞必不可少。同樣,底板眼無堵塞或堵塞不充分,翻碴效果就不好,會給裝碴運輸造成困難。(2)良好的堵塞可以使爆破產(chǎn)生的空氣沖擊波明顯減弱,個別飛石距離減小。這對保護(hù)靠近掌子面段的風(fēng)管和其它設(shè)備非常有利,同時提高了爆破作業(yè)人員的安全感。(3)良好的堵塞使炮孔內(nèi)高溫高壓狀態(tài)時間延長,促進(jìn)化學(xué)爆炸反應(yīng)更加完全,這樣不僅能提高炸藥爆速和殉爆距離,還能減少從孔口沖出尚未反應(yīng)完全的有毒氣體量。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)堵塞炮泥有以下幾方面的意義:(1)良好的堵塞可以阻止爆炸氣體87三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)幾點認(rèn)識和體會(1)、對于實際工程來說,理論的應(yīng)用一定要與實際情況相結(jié)合。例如在光面爆破中,理論上要求使用小直徑的光爆專用炸藥,實踐中往往做不到,只能使用普通藥卷。因此,在使用理論公式的同時,必須通過現(xiàn)場不斷地試驗和改進(jìn),才能獲得比較符合現(xiàn)場條件的爆破參數(shù),最終取得預(yù)期的光面爆破效果。(2)、中深孔爆破時周邊眼采用分段裝藥結(jié)構(gòu)可獲得較好的爆破效果，否則易造成,裝藥處的孔壁破壞較嚴(yán)重,此點對于軟巖巷道的開挖尤為關(guān)鍵。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)幾點認(rèn)識和體會88三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)(3)、對裝藥炮孔進(jìn)行堵塞,可延長爆生氣體的作用時間,提高炸藥能量利用率。。(4)、在巷道掘進(jìn)施工中,采用預(yù)留適當(dāng)厚度光爆層、空氣間隔不耦合裝藥以及分段裝藥結(jié)構(gòu)的光面爆破技術(shù),能夠保護(hù)圍巖的完整性和穩(wěn)定性,減小圍巖的超欠挖。(5)、光面爆破要達(dá)到好的效果,不但要選用合理的爆破參數(shù),而且要有高素質(zhì)的施工隊伍,特別是鉆孔位置、深度、角度等重要因素必須準(zhǔn)確無誤,不然達(dá)不到理想的效果。要克服重視拱圈忽視側(cè)墻的傾向。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)(3)、對裝藥炮孔進(jìn)行堵塞,89三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)（6）、影響爆破效果的參數(shù)是根據(jù)圍巖類別,節(jié)理發(fā)育程度不斷變化,施工中必須進(jìn)行反復(fù)試驗,才能取得比較合理的參數(shù),獲得好的效果。（7）、巷道進(jìn)行光面爆破時會經(jīng)常遇到裂隙、裂隙與巷道軸線垂直或基本垂直,對光爆影響不大,若裂隙與巷道軸成平行或基本平行,對光爆就影響比較大,特別是裂隙在邊墻部位,影響就更大,在這種條件下進(jìn)行光爆時,要采取打超前錨桿,周邊孔中間加空孔,采用間隔裝藥等措施才能獲得好的效果。（8）、周邊眼同時起爆。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)（6）、影響爆破效果的參數(shù)是根據(jù)圍90三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)

（9）、注意打眼時的工程質(zhì)量。因此要求打眼工在操作時必須樹立嚴(yán)細(xì)、認(rèn)真的作風(fēng),保證各炮眼達(dá)到準(zhǔn)、平、直、齊,并嚴(yán)格按爆破圖表作業(yè)。為了保證打眼質(zhì)量,可采取如下施工組織管理措施三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)91(1)準(zhǔn)確看線托尺定位。在開工前準(zhǔn)確地將中腰線引到工作面上,然后按中腰線定出周邊眼、二圈眼、輔助眼和掏槽眼的位置,并在工作面上做出標(biāo)記。(2)打好第一個定向眼。首先打正頂眼,作為定向眼。為了保證第一個正頂眼沿巷道軸向鉆進(jìn),打眼時在距工作面1m處懸掛一臨時中線。第一個正頂眼打好后,插上炮棍作為其它炮眼的標(biāo)志方向。周邊眼開眼位置,硬巖石開在設(shè)計輪廓線上,眼底落在周邊眼輪廓線外100mm;在軟巖層開在設(shè)計輪廓線內(nèi)100mm,眼底落在周邊眼輪廓線上。(3)預(yù)量釬桿長,作好標(biāo)記號,保證各炮眼深度一致,眼底落在同一平面上。(4)劃分區(qū)域,定人、定眼位、定眼數(shù),以便打眼工熟練操作,掌握規(guī)律,提高打眼速度和準(zhǔn)確性,保證眼位、眼深及其方向的準(zhǔn)確。(5)裝藥量、炮泥充填長度、聯(lián)線方式、起爆順序等必須嚴(yán)格按爆破說明書執(zhí)行。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)(1)準(zhǔn)確看線托尺定位。在開工前準(zhǔn)確地將中腰線引92管道效應(yīng)：許多實驗證明，在不偶合裝藥的傳爆過程中，裝藥與孔壁之間存在著超前空氣沖擊波。超前高壓（氣體）帶的存在說明從爆轟波到高壓（氣體）帶這一段藥柱處于受壓狀態(tài)。實際上，超前高壓帶的前沿就是空氣沖擊波的波頭。藥柱經(jīng)過一定時間的高壓作用，產(chǎn)生塑性變形，密度增大，當(dāng)炸藥的密度達(dá)到臨界值時，爆轟中斷。對與我們特定的情況來說：1，提高炸藥的臨界密度。2，增大藥徑提高爆速。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)管道效應(yīng)：三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)93三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)94爆破圖表的設(shè)計計算要點

總的原則是要做細(xì)化的工作，依據(jù)是不同的巖性，斷面和埋藏深度。1,掏槽形式的確定；2，炸藥品種的選用；3，炸藥單耗的計算（kg/m3）；4，裝藥長度的計算5、微差爆破的設(shè)計。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)爆破圖表的設(shè)計計算要點總的原則是要做細(xì)化的工作，依據(jù)是不同95盲炮產(chǎn)生的原因及其預(yù)防和處理(一)盲炮產(chǎn)生的原因在爆破過程中，炮眼裝藥未能被引爆，稱為拒爆，拒爆的炮眼稱為盲炮或瞎炮．拒爆有三種情況；一種是雷管未爆，因而炸藥也末爆，稱為全拒爆，一種是雷管爆炸了，而炸藥未被引爆，稱為半爆；另一種是，雷管爆炸后只引爆了部分炸藥，剩有部分炸藥未被引爆，稱為殘爆．當(dāng)導(dǎo)火索受潮、導(dǎo)爆管被折斷或漏氣、電雷管失效或腳線被拉斷，均能引起全拒爆；炸藥過期、受潮、感度降低，或雷管起爆能不足，或?qū)П魑促N緊藥包等原因，均能引起半拒爆：起爆能不足，炸藥未能達(dá)到穩(wěn)定爆轟，或因不耦合裝藥產(chǎn)生管道效應(yīng)，造成炮眼中的裝藥在爆轟過程中熄滅，致使炮眼內(nèi)留下部分未爆的殘藥．四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防盲炮產(chǎn)生的原因及其預(yù)防和處理四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防96盲炮的預(yù)防預(yù)防盲炮首先應(yīng)該對儲存的爆破材料定期檢驗，爆破前選用合格的炸藥和雷管以及其它起爆材料；在爆破施工過程中，要清理好炮眼中的積水；在裝藥和堵塞時，必須仔細(xì)進(jìn)行，注意每一個環(huán)節(jié)，防止損壞起爆藥包和折斷雷管的起爆線路。四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防盲炮的預(yù)防四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防97盲炮的處理產(chǎn)生盲炮后，應(yīng)立即封鎖現(xiàn)場，由原施工的人員針對裝藥時的具體情況，找出拒爆原因，采取相應(yīng)措施處理．處理盲炮一般可采用二次爆破法、炸毀法及沖洗法等三種方法．屬于漏點火的拒爆藥包，可再找出原來的導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管或雷管腳線，經(jīng)檢查確認(rèn)完好后，進(jìn)行二次起爆；對于不防水的硝銨炸藥，可用水沖洗炮眼中的裝藥，使其失去爆炸能力：對防水炸藥裝填的炮眼，可用掏勺細(xì)心地掏出堵塞物，再裝入起爆藥包將其炸毀．如果拒爆眼周圍巖石尚未發(fā)生松動破碎，可以在距拒爆眼30cm處，鉆一平行新眼．重新裝藥起爆，將拒爆眼炸毀．四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防盲炮的處理四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防98

雷管方面的原因雷管是起爆元件,煤礦井下爆破作業(yè),只能用電雷管,多以串聯(lián)或串并聯(lián)形式連接在爆破網(wǎng)路中,一發(fā)拒爆就有可能使炸藥全部拒爆或部分拒爆。1)違反《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,選用了“三不同”雷管(不同廠家、不同品種、不同批次)或雷管的電阻值相差較大(0.3Ω以上)。2)電雷管質(zhì)量不合格,又未經(jīng)質(zhì)量性能檢測。3)雷管起爆能力不夠。4)電雷管受潮或因雷管密封不實防水失效、或過了雷管的有效貯存使用期限。四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防雷管方面的原因四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防99

起爆電源方面的原因煤礦井下只能使用防爆型電容式發(fā)爆器。1)通過雷管的起爆電流值太小,或通電時間過短。2)發(fā)爆器內(nèi)電池電壓不足、充電時間過短,未達(dá)到規(guī)定的電壓值便放電起爆。3)發(fā)爆器的輸出功率不足、起爆能力不夠。4)發(fā)爆器管理保養(yǎng)不當(dāng)。四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防起爆電源方面的原因四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防100電爆網(wǎng)路方面的原因電爆網(wǎng)路有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)和并串聯(lián),使用發(fā)爆器時為多采用串聯(lián),使用交流電時多采用并聯(lián)、起爆雷管數(shù)量較多時可采用串并聯(lián)或并串聯(lián)。主要有爆破母線不合格,電阻過大;網(wǎng)路短路;錯接或漏接;接頭不牢、不潔凈,有水或油膩等導(dǎo)致網(wǎng)路電阻增大,這些都能造成全部和部分雷管拒爆。四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防電爆網(wǎng)路方面的原因四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防101預(yù)防拒爆的主要措施針對以上拒爆產(chǎn)生的原因的分析,可從以下幾個方面預(yù)防拒爆的產(chǎn)生:1)優(yōu)選爆破材料。2)加強雷管檢測。3)正確地選用發(fā)炮器。4)進(jìn)行爆破網(wǎng)路準(zhǔn)爆電流的計算,注重電爆網(wǎng)路的連接質(zhì)量。四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防預(yù)防拒爆的主要措施四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防102正確處理拒爆的方法每次爆破作業(yè)完成后,都要認(rèn)真檢查現(xiàn)場是否有拒爆,如果發(fā)現(xiàn)拒爆,首先要科學(xué)地分析拒爆產(chǎn)生的原因,并根據(jù)原因有針對性地采取正確的方法及時處理?！睹旱V安全規(guī)程》中有關(guān)拒爆(新版稱拒爆)的處理有如下規(guī)定:處理拒爆、殘爆時,必須在班組長指導(dǎo)下進(jìn)行,并應(yīng)在當(dāng)班處理完畢。如果當(dāng)班未處理完畢,當(dāng)班爆破工必須向下一班爆破工交接清楚。處理拒爆時,必須遵守下列規(guī)定:四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防正確處理拒爆的方法四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防1031)由于連線不良造成的拒爆,可重新連線起爆。2)在距拒爆炮眼至少0.3ｍ處另打與拒爆炮眼平行的新炮眼,重新裝藥起爆。3)嚴(yán)禁用鎬刨,或從炮眼中取出原放置的起爆藥卷或從起爆藥卷中拉出電雷管。不論有無殘余炸藥,都嚴(yán)禁在炮眼殘底繼續(xù)加深;嚴(yán)禁用打眼方法往外掏藥;嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹拒爆(或殘爆)炮眼。4)處理拒爆的炮眼爆炸后,爆破工必須詳細(xì)檢查炸落的煤、矸,收集未爆的電雷管。5)在拒爆處理完畢前,嚴(yán)禁在該地點進(jìn)行同處理拒爆無關(guān)的工作。四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防1)由于連線不良造成的拒爆,可重新連線起爆。四、煤礦井下爆破104處理拒爆時,一定要慎之又慎,因處理不當(dāng)而造成人員傷亡事故時有發(fā)生,據(jù)文獻(xiàn)[4]介紹,1987年7月28日,某礦一號井掘進(jìn)四區(qū)在-100ｍ水平南翼工作面處理拒爆時,新打炮眼距拒爆炮眼僅0.1ｍ,且不與拒爆炮眼平行,以致鉆釬釬頭打在拒爆藥上,引起爆炸,打眼工當(dāng)場死亡。還有一例,1986年8月24日,某礦掘進(jìn)二區(qū)2201運輸機道掘進(jìn)工作面在出完矸石后打眼時,忽然發(fā)現(xiàn)有一根200ｍｍ長的紅色雷管腳線,用手去拉沒能拉動,認(rèn)定是拒爆,班長拿鎬就刨,引起爆炸,班長和附近一名清矸工人當(dāng)場死亡。血的教訓(xùn),應(yīng)該牢記。四、煤礦井下爆破拒爆的預(yù)防處理拒爆時,一定要慎之又慎,因處理不當(dāng)而造成人員傷亡事故時有105煤礦爆破安全技術(shù)管理，是指煤礦在整個爆破作業(yè)過程中為了防止與放炮有關(guān)事故的繁盛而進(jìn)行的一系列組織活動。它是以爆破技術(shù)為主的安全管理措施，是根治爆破事故和瓦斯煤塵爆炸事故發(fā)生的重要一環(huán)。統(tǒng)計表明，在瓦斯煤塵爆炸事故中因爆破作業(yè)而引起的約占三分之一。同時，爆破事故發(fā)生的過程比較短暫，人為因素比較多，給安全管理工作帶來了很大困難。這也是爆破事故同其他事故的主要區(qū)別。因此，熟悉爆破材料的性能，掌握有關(guān)爆破作業(yè)的安全技術(shù)知識，遵守《煤礦安全規(guī)程》、《作業(yè)規(guī)程》、《操作規(guī)程》，加強爆破安全管理，才能實現(xiàn)安全爆破，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。主要從以下幾個方面做起：（1）嚴(yán)格使用符合要求的煤礦許用炸藥和電雷管（2）做好放炮員的管理工作（3）堵塞的材料和長度必須符合《煤礦安全規(guī)程》中的要求（4）實行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”五、煤礦爆破安全技術(shù)管理煤礦爆破安全技術(shù)管理，是指煤礦在整個爆破作業(yè)過程中為了五、煤106謝謝大家！謝謝大家！107演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！108井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)與安全管理2006.01

井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)與安全管理2006.01109提綱一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀二、工業(yè)炸藥及起爆器材三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)1、掏槽爆破技術(shù)2、微差爆破技術(shù)3、中深孔爆破技術(shù)4、光面爆破技術(shù)四、煤礦井下爆破拒爆的原因及預(yù)防五、煤礦爆破中的安全管理提綱一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀110一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展鉆眼爆破法是我國煤礦井巷掘進(jìn)的主要破巖方法。據(jù)統(tǒng)計,近年我國煤礦井下每年的巖巷、煤巷掘進(jìn)90%以上是用鉆眼爆破法完成的。鉆眼爆破法以其施工機具結(jié)構(gòu)簡單、輕便靈活、操作容易、維修方便、耗能少、效率高,而非常適宜于煤礦井下鑿巖爆破作業(yè)。新型的爆破器材、先進(jìn)的爆破技術(shù)不斷在煤礦爆破中的應(yīng)用,給鉆眼爆破法注入了新的活力,使其在煤礦建設(shè)和煤礦生產(chǎn)中的作用更加突出。一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展鉆眼爆破法是我國煤礦井巷111公元7世紀(jì)發(fā)明黑火藥13世紀(jì)經(jīng)印度、阿拉伯傳入歐洲1627年匈牙利將黑火藥用于采掘工程1831年發(fā)明了導(dǎo)爆索1827年瑞典諾貝爾發(fā)明火雷管及硝化甘油1919年出現(xiàn)了泰安為藥芯的導(dǎo)爆索1927年研制成功秒延期電雷管1946年出現(xiàn)毫秒延期電雷管1951年推廣銨油炸藥1956年庫克發(fā)明了漿狀炸藥70年代初期出現(xiàn)了水膠炸藥70年代末期出現(xiàn)乳化炸藥80年代研制和推廣了導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)炸藥和爆破器材的發(fā)展簡史一、工業(yè)炸藥及爆破器材

公元7世紀(jì)發(fā)明黑火藥炸藥和爆破器材的發(fā)展簡史一、工業(yè)炸藥及爆112一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展1、爆破器材的發(fā)展2、全斷面一次起爆3、毫秒微差爆破技術(shù)4、光面爆破技術(shù)5、中深孔爆破技術(shù)6、小直徑藥卷爆破技術(shù)7、巷道掘進(jìn)計算機輔助設(shè)計一、我國煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)展1、爆破器材的發(fā)展113爆炸及炸藥的基本基本概念爆炸現(xiàn)象及分類化學(xué)爆炸三要素炸藥化學(xué)反應(yīng)的基本形式炸藥的起爆炸藥的感度炸藥的傳爆炸藥爆轟產(chǎn)物及氧平衡炸藥的爆炸能，炸藥的熱化學(xué)參數(shù)二、工業(yè)炸藥及爆破器材

爆炸及炸藥的基本基本概念二、工業(yè)炸藥及爆破器材

114炸藥的爆轟及爆轟參數(shù)的計算爆轟參數(shù)為：二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥的爆轟及爆轟參數(shù)的計算二、工業(yè)炸藥及爆破器材

115炸藥的爆炸作用1、炸藥爆炸的動、靜作用2、炸藥的爆力3、炸藥的猛度

二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥的爆炸作用二、工業(yè)炸藥及爆破器材

116工業(yè)炸藥的分類炸藥的分類按其應(yīng)用范圍可分為下列幾類:1、起爆炸藥2、猛性炸藥:(1)單質(zhì)猛性炸藥(2)混合炸藥3、發(fā)射藥對工業(yè)炸藥的要求(1)爆炸性能良好,具有足夠的爆炸威力;(2)具有適當(dāng)?shù)母卸?(3)炸藥的反應(yīng)應(yīng)接近零氧平衡(4)物化安定性好;(5)原料來源豐富,制造工藝簡單,價格便宜二、工業(yè)炸藥及爆破器材

工業(yè)炸藥的分類二、工業(yè)炸藥及爆破器材

117銨梯炸藥硝銨炸藥是工業(yè)炸藥中生產(chǎn)最多、使用最廣泛的一種炸藥。組成成分：硝酸銨：氧化劑。梯恩梯：氧化劑，它是一種單質(zhì)猛性炸藥，提高炸藥的感度和威力。木粉：松散劑，用以阻止炸藥的結(jié)塊。石蠟和瀝青：抗水劑，常用在抗水銨梯炸藥，用以阻滯硝銨的吸潮。食鹽：消焰劑，它不參加爆炸反應(yīng)，主要作用是降低炸藥的爆炸溫度，以不致因炸藥爆炸引起瓦斯、煤塵爆炸。因此，常作為井下炸藥的添加劑。銨梯炸藥是一類較安全的工業(yè)炸藥。它對撞擊、摩擦等比較鈍感，遇到火焰和火星也不易引燃。但受到強烈的撞擊

二、工業(yè)炸藥及爆破器材

銨梯炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

118銨松蠟炸藥

銨松蠟炸藥由于硝酸銨、松香、石蠟和木粉組成，也可添加適量柴油。銨松蠟炸藥的爆破性能良好，能接近2號巖石炸藥，適用于中硬以上巖石的爆破。它的突出優(yōu)點是防潮抗水性能強，原料來源廣，易加工，成本低和使用安全等。銨瀝蠟炸藥

銨瀝蠟炸藥由硝酸銨、瀝青、石蠟以及木粉組成。對于有瓦斯和礦塵爆炸危的井下，不宜采用銨瀝蠟炸藥作為抗水炸藥。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

銨松蠟炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

119銨油炸藥銨油炸藥是50年代發(fā)展起來的一種新型硝銨類炸藥，是以硝酸銨和燃料油混合而成的不含敏感劑的炸藥。這種炸藥原料豐富，成本低，容易加工制造，使用安全。目前用量約占世界工業(yè)炸藥總量的50%左右。60年代起，它在我國礦山、鐵道和水利部門的露天礦得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟效果。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

銨油炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

120漿狀炸藥漿狀炸藥是由于氧化劑水溶液、敏化劑和膠凝劑為基本成分組成的混合炸藥。外觀呈現(xiàn)漿狀糊流質(zhì)狀態(tài)，故得名漿狀炸藥。在漿狀炸藥四，硝酸銨制成飽水溶液后，就不再吸收水分。在敏經(jīng)劑作用下達(dá)到能瀑炸的程度時，即使侵入水中也同樣爆炸。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

漿狀炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

121水膠炸藥水膠炸藥是70年代在漿狀炸藥基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類含水炸藥，它與漿狀炸藥不同之處是使用于新的無毒的水溶液的敏化劑硝酸甲銨。使氧化劑同還原劑的耦合狀況大為改善。其特點是：相當(dāng)于硝化甘油膠質(zhì)炸藥的威力；優(yōu)于常用工業(yè)炸藥的抗水性能；有毒氣體生成量比銨梯炸藥??；危險性高于純硝酸銨而低于銨油炸藥；適應(yīng)性強，可以調(diào)整裝藥的密度和配方。水膠炸藥的組分的性能:水膠炸藥由水、氧化劑、粘膠劑、二、工業(yè)炸藥及爆破器材

水膠炸藥122乳化炸藥乳化炸藥也叫乳膠炸藥，它是70年代末含水炸藥的最新發(fā)明。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是油包水型，而漿狀炸藥、水膠炸藥是水包油型結(jié)構(gòu)。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

乳化炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

123硝化甘油炸藥硝化甘油炸藥是以硝化甘油C3H5（ONO2）3為主要成分，以硝酸鉀、硝酸鈉或硝酸銨為氧化劑，以硝化棉、硅藻土等物質(zhì)為吸收劑，加入少量木粉組成的炸藥。摻與適量的二硝化乙二醇，可制成耐凍的硝化甘油類炸藥。該炸藥的特點是：具有良好的抗水性、密度，并且具有可塑性，爆破威力大。故用于潮濕有水的堅硬和極硬的巖石中。然而，由于它對沖擊、摩擦，火花感度高，并且易于干結(jié)硬化，所以具有安全性差，價格昂貴等缺點。近數(shù)十年來已逐漸被硝銨類炸藥所代替。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

硝化甘油炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

124煤礦許用炸藥主要是指經(jīng)國家檢測機關(guān)按特定的試驗條件檢驗合格，允許在井下有瓦斯、煤塵爆炸危險條件下進(jìn)行爆破作業(yè)時的炸藥。它對爆炸生成的有毒氣體、炸藥的威力、爆溫、火焰長度及持續(xù)時間有嚴(yán)格規(guī)定。根據(jù)炸藥的組成和性質(zhì)，煤礦許用炸藥可分為五類。(1)粉狀硝銨類許用炸藥，（2）許用含水類炸藥，（3）離子交換炸藥，（4）被筒炸藥，（5）當(dāng)量炸藥。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

煤礦許用炸藥主要是指經(jīng)國家檢測機關(guān)按特定的試驗條件檢驗合格，125工程爆破中炸藥的選擇炸藥品種很多，性能各異。炸藥性能和質(zhì)量，對爆破效果和安全有很大影響。因此，出現(xiàn)了工程爆破中合理選擇炸藥的問題。選擇炸藥應(yīng)考慮爆破介質(zhì)及炸藥性能兩大類因素，其原則是：選擇破碎單位巖石成本最低的炸藥，且?guī)r石的破碎和崩落能滿足工程需要。為此，要不斷加強對爆破理論和炸藥在介質(zhì)中能量轉(zhuǎn)化過程及其分配規(guī)律的研究，充分了解巖石和炸藥的性能及兩者參數(shù)間的匹配關(guān)系，使炸藥的能量在爆轟過程中有效地破碎與拋擲巖石，減少轉(zhuǎn)化為無用功的能量。這就需要研究不同爆破方法的破巖機理，掌握能量傳遞過程與效應(yīng)的規(guī)律性，弄清具體爆破工程的綜合要求，這樣才能較好的解決炸藥品種的選擇問題。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

工程爆破中炸藥的選擇二、工業(yè)炸藥及爆破器材

126炸藥巖石阻抗匹配與爆炸作用巖石爆破效果受到多種因素的影響，而巖石與炸藥性質(zhì)是諸因素中最主要的因素，尤其是巖石性質(zhì)直接影響著炸藥能量在巖石中的傳播和分配。炸藥的特性波阻抗與被爆巖石的特性波阻抗的良好匹配是最佳爆破效果的重要條件之一，也是進(jìn)行爆破作業(yè)優(yōu)化設(shè)計首先要考慮的問題。所謂炸藥與巖石的匹配，就是因為不同的炸藥在同一巖石中或同一炸藥在不同巖石中爆炸所激起的沖擊波不同，則炸藥爆炸能量轉(zhuǎn)換成粉碎、破壞和拋擲巖石的能量各異，故對一定性質(zhì)的巖石，應(yīng)采用與之適應(yīng)的特定爆速和爆熱的炸藥，才能取得最佳的破碎和拋擲效果，這就是炸藥和巖石的匹配問題。P0=二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥巖石阻抗匹配與爆炸作用P0=二、工業(yè)炸藥及爆破器材

127炸藥與巖石的合理匹配：炸藥與巖石阻抗匹配問題，目前一平面應(yīng)力波的正入射理論。認(rèn)為當(dāng)炸藥、巖石阻抗相等，即炸藥、巖石阻抗匹配系數(shù)等于1時，炸藥爆炸后其沖擊波全部透射到巖石中去，能量傳遞系數(shù)最高，但在采掘爆破工程中，一般的高阻抗巖石均在100Mpa/s以上，目前普遍采用的硝銨炸藥，其波阻抗為36Mpa/s，水膠炸藥、乳化炸藥的波阻抗一般也只有50Mpa/s左右，因此，在中、高阻抗巖石中炸藥巖石匹配系數(shù)達(dá)到1目前不容易實現(xiàn)。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥與巖石的合理匹配：二、工業(yè)炸藥及爆破器材

128從爆破能量傳遞和波動理論出發(fā)，合理的炸藥巖石匹配應(yīng)體現(xiàn)兩方面：1.炮孔中炸藥爆轟后，炸藥能量能夠充分地通過孔壁傳到巖石中去；2.另一方面是炸藥爆炸后在巖石激起的沖擊波和應(yīng)力波能夠達(dá)到巖石破裂所要求的強度和作用時間。使作用在巖石上的壓力（應(yīng)力）剛好達(dá)到或略大于巖石破裂的強度極限。將炸藥爆能合理地分配到爆破應(yīng)力場中。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

從爆破能量傳遞和波動理論出發(fā)，合理的炸藥巖石匹129起爆器材及起爆方法

利用工業(yè)炸藥爆破施工時，必須借助起爆器材來激發(fā)炸藥爆炸。根據(jù)所用起爆器材的不同，將構(gòu)成不同的起爆方法。本章將對各種起爆方法逐一進(jìn)行詳細(xì)的闡述。其中，主要地講述各種起爆器材的結(jié)構(gòu)和性能。所謂起爆器材，是用來產(chǎn)生足夠的能量供給炸藥、引起炸藥爆炸的材料，包括點火、引爆、傳爆等環(huán)節(jié)所用的器材，如導(dǎo)火索、雷管、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、繼爆管等，其中雷管起主要的作用。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

起爆器材及起爆方法利用工業(yè)炸藥爆破施工時，必須借助起爆器材130雷管用來引爆炸藥、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、繼爆管等，是工業(yè)炸藥爆破的一種起爆器材，其種類很多。工業(yè)雷管按用途的不同，可作如下分類。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

雷管用來引爆炸藥、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、繼爆管等，是工業(yè)炸二、工業(yè)131導(dǎo)火索導(dǎo)火索是以粉狀或粒狀黑火藥為藥芯，以棉線、麻纖維、紙條、瀝青等材料被覆而成的索狀起爆器材。導(dǎo)爆索導(dǎo)爆索又叫傳爆索、導(dǎo)爆線。它是一種傳導(dǎo)爆轟的索狀起爆材。它與導(dǎo)火索類似，本質(zhì)區(qū)別是其藥芯是高猛炸藥：黑索金或泰安。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

導(dǎo)火索二、工業(yè)炸藥及爆破器材

132導(dǎo)爆管是用莎綸或高壓聚乙烯擠出的管子，其外徑3mm，內(nèi)徑約1.5mm。內(nèi)管壁表面涂有一薄層起爆藥，采用奧克托金與鋁粉的混合物或黑索金與鋁粉的混合物，藥量為16~20mg/m。導(dǎo)爆管內(nèi)所含炸藥量極少，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于炸藥穩(wěn)定爆轟的臨界直徑，故按經(jīng)典爆轟理論，不可能產(chǎn)生穩(wěn)定爆轟。按管道效應(yīng)原理，導(dǎo)爆管可以傳播空氣沖擊波。導(dǎo)爆管中激發(fā)的沖擊波以1600~2000m/s的速度傳播，發(fā)出白色的光而聲響不大，波動過程中沖擊波能量的衰減可由管壁內(nèi)表面加強藥粉的爆破能來補充。沖擊波傳播后導(dǎo)爆管仍然完整無損。二、工業(yè)炸藥及爆破器材

導(dǎo)爆管是用莎綸或高壓聚乙烯擠出的管子，其外徑3mm，內(nèi)徑約11331、火雷管與導(dǎo)火索起爆方法2、導(dǎo)爆索起爆法3、電力起爆法4、導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)常用的起爆方法二、工業(yè)炸藥及爆破器材

1、火雷管與導(dǎo)火索起爆方法常用的起爆方法二、工業(yè)炸藥及爆破器134二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥爆炸可能引起瓦斯與煤塵爆炸的因素(1)爆生氣體的直接作用，(2)爆炸空氣沖擊波的作用，(3)熾熱固體顆粒的作用。煤礦許用炸藥的特點：（1）能量要有一定的限制；（2）有較高的敏感度和較好的傳爆能力；（3）爆生有毒氣體少；（4）組分中不含有金屬粉末。煤礦許用炸藥的種類：（1）粉狀硝銨類許用炸藥；（2）許用含水炸藥；（3）離子交換炸藥；（4）被筒炸藥；（5）當(dāng)量炸藥二、工業(yè)炸藥及爆破器材

炸藥爆炸可能引起瓦斯與煤塵爆炸的因135

目前的狀況目前，隨著資源開采越來越向深部發(fā)展，掘進(jìn)技術(shù)面臨著一些新的難題，突出表現(xiàn)在巖巷掘進(jìn)效率不高，施工水平有待進(jìn)一步提高，接續(xù)緊張，從而極大地影響了生產(chǎn)的可持續(xù)性。如何實現(xiàn)巷道的優(yōu)質(zhì)高效掘進(jìn)，是礦山生產(chǎn)的一個重要問題。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)目前的狀況目前，隨著資源開采越來越向深部發(fā)展，掘進(jìn)技術(shù)面臨136爆破的內(nèi)部作用1、幾個基本概念（1）最小抵抗線W；（2）臨界抵抗線WC；三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)爆破的內(nèi)部作用1、幾個基本概念（1）最小抵抗線W；（2）臨界137內(nèi)部作用的范圍（1）擴大的空腔RK；（2）壓碎圈；（3）裂隙圈；（4）震動圈。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)內(nèi)部作用的范圍（1）擴大的空腔RK；（2）壓碎圈；（3）138巖石爆破破壞的幾種假說1、爆生氣體膨脹作用理論2、爆炸應(yīng)力波發(fā)射拉伸作用理論3、爆生氣體和應(yīng)力波綜合作用理論（1）、高阻抗：15×105~25×105g/cm3·cm/s（2）、低阻抗：5×105g/cm3·cm/s（3）、中等阻抗：5×105~15×105g/cm3·cm/s三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)巖石爆破破壞的幾種假說1、爆生氣體膨脹作用理論（1）、高阻抗139破裂區(qū)裂隙形成應(yīng)力示意圖三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)破裂區(qū)裂隙形成應(yīng)力示意圖三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)140RK-空腔半徑，RC-壓碎圈半徑；RP-裂隙圈半徑；1-擴大空腔；2-壓碎圈；3-裂隙圈；4-震動圈三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)RK-空腔半徑，RC-壓碎圈半徑；RP-裂隙圈半徑；三、井巷141

快速掘進(jìn)的內(nèi)容與我們的目標(biāo)⑴.研究工作對象的性質(zhì)—巖石（巖性，深度，斷面）。⑵.設(shè)計合適爆破參數(shù)。⑶.挑選優(yōu)良的掘進(jìn)設(shè)備。⑷.優(yōu)化勞動組織。我們的目標(biāo)是；打眼要少，裝藥要少，炮眼利用率要高，要符合掘進(jìn)的配套機具。概括地講“爆的進(jìn)去，運的出來”三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)快速掘進(jìn)的內(nèi)容與我們的目標(biāo)⑴.研究工作對象的性質(zhì)—巖石142目前巷道爆破存在的一些問題1.綜合因素的影響與統(tǒng)一的爆破圖表;2.掏槽布置形式;3.炸藥的問題;4.微差起爆與雷管的段數(shù);5.丟炮與盲炮問題;6.掏槽眼的正，反向起爆問題

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)目前巷道爆破存在的一些問題1.綜合因素的影響與統(tǒng)一的爆破143問題1：綜合因素與統(tǒng)一的爆破圖表綜合因素：(巖性，埋藏深度，斷面面積）⑴.巖性（強度，層理，破碎度）巖石強度的性質(zhì)：使巖石發(fā)生破壞（脆性破壞或塑性破壞）所需的載荷值，是影響破壞效果的一個重要因素。無論對巖石施加何種載荷，破壞的類型只有三種：1，斷裂破壞，斷裂面垂直于主拉應(yīng)力；2，剪切破壞，剪切面傾斜于主應(yīng)力方向；3，復(fù)雜破壞，同時具有斷裂和剪切破壞的特點。

因此，無論在巖體內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)如何，破壞都是由于拉應(yīng)力或剪應(yīng)力引起的。真正壓壞的情況很少。巖石強度性質(zhì)的特點是，抗壓強度>抗剪強度>抗拉強度。且抗壓強度和抗拉強度的比值一般為8-14。

三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)問題1：綜合因素與統(tǒng)一的爆破圖表三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)144

例如當(dāng)壓縮應(yīng)力波在桿的自由表面反射成拉伸應(yīng)力波時，則在反射的自由表面附近形成較大的拉應(yīng)力，一當(dāng)滿足動態(tài)斷裂準(zhǔn)則，在該處引起破裂。大多數(shù)工程材料能承受相當(dāng)強的壓縮應(yīng)力波作用不致破壞，而不能承受同樣強度的拉伸應(yīng)力波的作用。層裂的產(chǎn)生在于壓縮應(yīng)力波在自由面反射時，形成足以滿足動態(tài)斷裂的拉應(yīng)力。解決辦法：盡量創(chuàng)造自由面三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)例如當(dāng)壓縮應(yīng)力波在桿的自由表面反射成拉伸應(yīng)力波時，則145⑵.開挖深度，圍巖應(yīng)力的作用

已有巖體力學(xué)理論說明1.通常，巖體中初始應(yīng)力場表現(xiàn)為三軸不等壓的空間應(yīng)力場，其最大水平主應(yīng)力很多情況下大于豎向主應(yīng)力，而最小水平主應(yīng)力的數(shù)值變化不大。2.上覆巖層的重量是巖體中初始應(yīng)力的主要成因之一。一般認(rèn)為，巖體中豎向初始主應(yīng)力等于上覆的重量γz據(jù)世界范圍內(nèi)的統(tǒng)計資料顯示豎向初始主應(yīng)力隨埋深的增大大致呈線性增加，基本相當(dāng)于按照地殼中巖層平均容重⒉7噸/立方米，計算出來的自重力γz。水平主應(yīng)力隨埋深的增大也呈線性增加，多數(shù)情況下最大水平主應(yīng)力隨深度變化的梯度小于豎向主應(yīng)力隨深度變化的梯度，所以當(dāng)超過臨界深度（最大水平主應(yīng)力=豎向主應(yīng)力）時豎向主應(yīng)力便成為最大主應(yīng)力。三、井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)⑵.開挖深度，圍巖應(yīng)力的作用已有巖體力學(xué)理論說明三、井1463.堅硬而完整的巖體可以積聚大量應(yīng)變能而產(chǎn)生較高的初始地應(yīng)力，較軟弱而結(jié)構(gòu)很不連續(xù)的巖體所積聚的應(yīng)變能很小而只能變成十分低初始低應(yīng)力。4