全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)內(nèi)容

全國工程爆破技術(shù)人員統(tǒng)一培訓(xùn)內(nèi)容中國工程爆破協(xié)會編

汪旭光主編

冶金工業(yè)出版社

（2011）爆破設(shè)計(jì)與施工

（12下）1第十二章特種爆破12.1爆炸加工12.2聚能爆破12.3油氣井燃燒爆破技術(shù)12.4地震勘探爆破12.5高溫凝結(jié)物解體爆破12.6金屬破碎切割爆破12.7冰體爆破12.8農(nóng)林爆破212.5高溫凝結(jié)物解體爆破一、概述高溫凝結(jié)物是指在冶金、熔煉企業(yè)中，經(jīng)過長時(shí)間冶煉后，由于各種原因在爐體中形成的金屬、非金屬熔融物殘留體，如高爐爐瘤、銅鐵、合金、硅鐵、電石和冰銅等熱凝物。通常在停爐后可采用爆破法將其解體，恢復(fù)原有容積后才能繼續(xù)生產(chǎn)。1、高溫凝結(jié)物爆破的特點(diǎn)2、高溫凝結(jié)物爆破要求3二、爆破設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)

1、鉆孔與炮孔布置

2、裝藥量計(jì)算水冷爆破筒

3、隔熱藥包制作石棉布黃泥隔熱藥包石棉橡膠膠板隔熱藥包

4、爆破器材選擇

5、安全注意事項(xiàng)4三、工程應(yīng)用實(shí)例熾熱體的清除爆破有爆破方法清除煉鐵高爐中的爐瘤等殘積物，可以縮短高爐的維修周期。1、爐瘤爆破所謂爐瘤，是指在冶煉過程中，殘留在高爐中的貼附于爐壁上的焦炭、礦石和金屬等凝聚在一起的固態(tài)物質(zhì)。爐瘤通常產(chǎn)生在距爐腰以上1~3m處，有環(huán)狀、半環(huán)狀和單側(cè)的（圖12-36）。爐瘤的厚度一般在1~1.5m之間，停火后的爐瘤溫度高達(dá)800~1000。爆破時(shí)，不能損壞與爐瘤緊貼的耐火磚襯砌。5圖12-36爐瘤形狀示意圖a—環(huán)狀爐瘤；b—半環(huán)狀爐瘤；c—單側(cè)爐瘤a6

爐瘤爆破的施工步驟是，首先用氣焊把爆破部位的高爐鐵皮護(hù)壁燒穿，然后用鑿巖機(jī)在爐身和爐瘤中鉆孔。鉆孔直徑為50~60mm，在爐瘤中的炮眼深度為爐瘤厚度a的2/3，見圖12-37。炮眼間距為爐瘤厚度的一倍左右。爐瘤中炮孔底部溫度超過200℃時(shí)，禁止往炮孔內(nèi)裝藥。溫度低于200℃時(shí)，裝入炮孔中的藥包應(yīng)進(jìn)行隔熱處理，確保藥包的溫度不超過80℃。最常用的方法是用石棉將藥包及導(dǎo)爆索或?qū)Щ鹚魅堪饋?，裝入炮孔中。同時(shí)裝藥的孔數(shù)不得超過5個(gè)，總的裝藥時(shí)間不得超過5mm。填塞炮孔必須使用經(jīng)良好篩分并涼干的砂土作炮泥。7圖12-37爐瘤爆破藥包布置示意圖1—爐瘤；2—?dú)堅(jiān)?—鐵皮護(hù)壁；4—保溫層；5—爐身襯砌；6—炮孔；7—藥包；8—水冷爆破筒；9—輸水軟管；10—雷管腳線8

另一種方法是在炮眼中插入一端封閉的導(dǎo)管，把一根特別制作的水冷爆破筒插進(jìn)導(dǎo)管中，往水冷爆破筒中通水冷卻，然后起爆。不冷爆破筒的組成部件和組裝圖，如圖12-38所示。防水炸藥裝入藥筒后，把藥筒送入內(nèi)筒中，用銷釘把藥筒固定好，使它與內(nèi)筒出水口端部和內(nèi)壁之間留有一定空隙，便于水流通過。內(nèi)筒套上有筒帽，以便把雷管腳線從小孔中引出，筒帽與內(nèi)筒也用銷釘固定，然后插上輸水軟管。把外筒插入炮孔中，再把裝好的水冷爆破筒送入外筒中。往內(nèi)筒中不斷輸入冷水，水流通過內(nèi)筒與藥包之間的孔隙，從底部的出水口輸入外筒，沿內(nèi)外筒之間的間隙流到外面。通過這樣不斷持續(xù)的輸水，可以避免因藥包溫度升高而出現(xiàn)的早爆事故。9圖12-38水冷爆破筒示意圖a—外筒：導(dǎo)管，一端封口不漏水，Φ

44mm；b—內(nèi)筒：鍍鋅鐵皮制作，兩端出入水，Φ

39mm；c—藥筒：鍍鋅鐵皮制作，Φ

35mm；d—藥包組裝圖1—筒帽；2—銷釘；3—銷釘孔；4—留出1/3作出水口；5—輸水軟管；6—腳線小孔；7—出水；8—進(jìn)水；9—腳線；10—藥包102、爐底爆破為了清除爐底殘?jiān)瑧?yīng)先把爐底外壁的鐵板切割掉，其切割的范圍按爆破的要求確定。然后在爐底砌體中鉆眼爆破，炸出一個(gè)能使履帶挖掘機(jī)或其它機(jī)械進(jìn)出作業(yè)的缺口。圖12-40是爐底炮眼平面布置圖，圖12-41是炮眼立面布置圖。如同爐瘤爆破一樣，為避免高溫引爆炸藥，也應(yīng)采用石棉包裹藥包或水冷爆破筒的方法爆破。11圖12-40爐底炮孔平面布置圖1—爐底；2—火口；3—鐵皮護(hù)壁；4—爐瘤；5—炮孔；6—?dú)堅(jiān)?2圖12-41爐底炮眼立面布置圖13式中Q——炸藥用量，kg；

q——單位耗藥量，，??；

a——炮孔間距，m；L為炮孔長度，m；

W——最小抵抗線，m。爐底爆破藥量，按下式計(jì)算：1412.6金屬破碎切割爆破一、概述廢物回收利用是人類節(jié)約天然資源的重要途徑。將廢物重新加工制成產(chǎn)品或材料，和將原材料加工制成產(chǎn)品或材料相比，不僅能大量節(jié)約原材料，而且在加工過程中能降低能量消耗和減輕污染。例如，冶煉一噸鋼，用廢鋼比用純鐵水的原材料消耗要降低，能耗降低90%，煙塵減少86%，采礦廢物減少97%。近年來，煉鋼使用廢鋼的消耗量逐年增加，根據(jù)1980年的統(tǒng)計(jì)，美國煉一噸粗鋼要消耗廢鋼558kg；英國596kg;加拿大為529kg。我國冶金工業(yè)部規(guī)定煉鋼用廢鋼的配比為35%。這些廢金屬在重熔再生以前要經(jīng)過破碎，才能入爐。此外，鐵塊和鋼錠在重?zé)捯郧耙残枰?jīng)過破碎，使它達(dá)到入爐所要求的塊度。15

金屬破碎和切割的方法，歸納起來有以下幾種：人工劈開破碎法；普通爆破破碎法；線型聚能藥包爆炸切割法；氧氣噴槍火焰切割法；控制爆破切割法。

爆破破碎金屬與破碎其它介質(zhì)比較，它具有密度大、波阻抗大和抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)。因此，為了提高它的爆破效果，必需盡量選用密度比較大、爆速比較高的炸藥。16二、普通爆破破碎法普通爆破破碎法分為裸露藥包爆破切割法和炮眼爆破破碎法兩種。前者多用于厚度小于15cm的金屬板、金屬管和各種型鋼（如工字鋼和槽鋼等）。后者多用于破碎厚度大于

15cm的鑄鐵塊、鋼塊和鋼錠等。（一）裸露藥包爆破切割法這種方法是沿著要切割的鋼板、鋼管和型鋼的切割部位敷貼條形藥包或者在切割部位纏繞幾圈導(dǎo)爆索，利用炸藥爆炸產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，使直接受沖擊作用的部位與鄰接部位之間產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切作用，將金屬材料切割破裂。17

爆破切割所需的裝藥量一般用試驗(yàn)的方法來確定，也可采用類似爆破作業(yè)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者用經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算，根據(jù)不同的條件，經(jīng)驗(yàn)公式分為：鋼板爆炸切割裝藥量的計(jì)算：18

當(dāng)整個(gè)鋼板是由數(shù)塊薄鋼板用鉚釘組合，而裝藥又必須裝置在鉚釘上時(shí)，鋼板厚度應(yīng)等于一個(gè)鉚釘頭的高度與整個(gè)鋼板厚度之和，組合鋼板中空隙厚度也應(yīng)包括在內(nèi)。192.鋼梁爆炸切斷的裝藥量：當(dāng)鋼梁的腹板或翼板厚度小于2.5cm時(shí)20

將上式計(jì)算出來的裝藥量分成兩個(gè)等量的兩個(gè)藥包，捆扎在鋼索（圓鋼）切口兩側(cè)相對剪切的位置，同時(shí)起爆。21表裝藥系數(shù)K

上述公式是采用TNT炸藥切割鑄鐵管時(shí)的裝藥量計(jì)算，如果改用導(dǎo)爆索時(shí)，需將TNT炸藥換算成導(dǎo)爆索的長度，其換算公式見教材：226.鍋爐爆破切割裝藥量計(jì)算：鍋爐爆破切割一般采用長條藥包，并將藥包放在鉚釘排上，能得到很好的爆破效果。裝藥按下式計(jì)算：

當(dāng)用裸露藥包爆炸切割金屬時(shí)，藥包一定要緊貼金屬面，在藥包上面要覆蓋厚度不小于25~30cm的粘土，在廠內(nèi)爆炸時(shí)，每個(gè)藥包的重量不要超過2.0kg。23（二）炮眼爆破破碎法當(dāng)爆破破碎厚度大于15cm的金屬塊或廢金屬鉈時(shí)，宜采用炮眼爆破法，用鉆眼機(jī)鉆鑿炮眼或者用氧氣噴槍的火焰燒成炮眼。下面針對不同條件分別介紹裝藥量的計(jì)算和爆破參數(shù)的選取。三、控制爆破切割法這種方法是沿著切割面布置一排炮眼，采用少裝藥，密打眼和同時(shí)起爆的措施，使爆破后各炮眼所產(chǎn)生的裂隙，都沿著炮眼的聯(lián)心線方向發(fā)育，而形成一個(gè)完整的切割面，這個(gè)切割面將金屬分割成兩段或數(shù)段。24控制爆破切割實(shí)例爆破鋼管炸斷鋼管，藥包布置如圖12-42所示，圍繞鋼管的2/3~3/4周安放藥塊爆破。圖12-42炸斷鋼管的藥包布置1—鋼管；2—藥塊25

圖12-43是采用炮眼切割法解體鑄鐵塊的方法。炮眼直徑約38mm，眼深為鑄鐵塊厚度的2/3左右，裝藥長度為眼深的一半。在橫斷面上布置了一排五個(gè)炮眼，在其長度方向布置了4排炮眼，欲把它切成5塊。實(shí)際爆破結(jié)果列于下表。圖12-43鑄鐵塊切斷面的形狀和炮眼布置圖26表鑄鐵塊的爆破破碎效果炮孔斷面積設(shè)計(jì)參數(shù)爆破效果切斷面積F（m2）炮孔個(gè)數(shù)炮孔直徑（mm）

（m2）斷面裝藥量Q（kg）Q/F（kg/m2）（kg/m2）效果0.5735380.0541.081.882.07切斷0.5615380.0541.081.922.12切斷0.5385380.0541.001.862.07切斷0.5085380.0541.001.972.20切斷27

用炮眼爆破法破碎和切割金屬時(shí)，在施工時(shí)一定要注意幾個(gè)問題：

1.如果用氧氣噴槍噴燒成炮眼時(shí)，必需等到眼內(nèi)溫度降低到40℃以下，并將眼內(nèi)金屬屑清除干凈以后，方可裝藥爆破；

2.爆破必需在專用的爆破坑、爆炸裝置和爆炸場中進(jìn)行。爆破坑的深度不小于2.0cm，四周和底部采用厚1.0m的防護(hù)鋼筋混凝土墻，并內(nèi)襯厚15~20cm的裝甲板?？芋w對角線方向設(shè)置兩個(gè)進(jìn)出口，為了防止碎片飛散，頂蓋采用重40t活動泄壓的金屬蓋板。

3.如果采用電雷管起爆時(shí)，必須使導(dǎo)線與金屬體之間保持良好絕緣。

4.每次放炮以后，必須等待到坑內(nèi)的有毒氣體排完后，方準(zhǔn)人員進(jìn)入坑內(nèi)。

5.在爆破坑中爆破破碎金屬體時(shí)，個(gè)別飛散金屬片對人員的安全距離不得小于150m。在空曠的爆炸場中爆破時(shí)，安全距離不得小于1500m，在距爆破地點(diǎn)100m外，應(yīng)設(shè)操作人員的避炮所。如必須在廠房內(nèi)爆炸切割金屬部件時(shí)，必須采取有效的覆蓋措施。2812.7冰體爆破1、破碎流冰冰河開凍時(shí)，開裂的冰塊將隨水下流形成流冰。它們常常會損壞下游的水工建筑物，或阻斷水流造成水災(zāi)。為此，用爆破法破冰是一種行之有效的將災(zāi)害防患于未然的方法。常用的破碎流冰的方法有兩種。（1）裸露藥包法它是直接把藥包投擲到冰面上的爆破方法，一般應(yīng)在水工建筑物上游3km處進(jìn)行。下表是裸露藥包破冰的爆破參數(shù)。（2）冰下藥包法流冰面積較大且受阻滯流時(shí)，可在冰上作業(yè)進(jìn)行冰下爆破。通常在冰上采用冰穿、鐵鋌、鋼釬穿孔，或用小包炸藥連續(xù)爆破開挖吊放炸藥包的冰洞。29表裸露藥包破碎流冰的參數(shù)流冰厚度（m）藥包重量（kg）藥包間距（m）0.31.270.41.690.52.0120.62.4150.73.3170.83.7190.94.5221.05.02330

放在冰層下面進(jìn)行破冰的藥包，需作好防水措施，并系在繩索或木桿上，通過冰洞放入冰層下一定深度進(jìn)行爆破（圖12-44）。下表是歷年黃河破冰的統(tǒng)計(jì)資料。圖12-44冰下藥包破冰法1---橫梁；2—小圓洞；3—繩索；4—藥包；5—木桿；6—冰；7—水31表黃河破冰資料藥包重量（kg）流冰厚度（m）藥包離冰底面距離（m）爆破效果破壞直徑（m）龜裂直徑（m）0.81.520.01.98.01.01.80.03.015.01.01.02.06.019.02.01.01.98.027.63.01.11.910.0263.51.61.910.5304.51.82.810.0188.01.52.812.534.53212.7農(nóng)林爆破一、深耕松土在沒有開墾過的平原荒地或已耕種多年表層變得十分貧脊的土地上，可用爆破法深耕松土。經(jīng)爆破疏松的土壤，有利于農(nóng)作物的根系向深處發(fā)展以吸收更多的養(yǎng)分。同時(shí)還便于地下透水層的水份滲入松土層中。藥包埋深1.0m左右，藥包間排距取埋深的1.5~3.0倍，方形或梅花形布孔，按下式計(jì)算藥量33

一般要求在干燥季節(jié)進(jìn)行，土壤中含水量大時(shí)，用藥少則容易板結(jié)，用藥多則造成拋擲。在采砂場用這種方法疏松土壤，平均單耗0.1~0.2kg/m3，可大大提高裝載效率。二、種樹挖坑開挖樹坑可以用爆破法，其優(yōu)點(diǎn)是土壤的松動破碎范圍較大，有利于樹根的自由發(fā)展。地表和地下裂縫延伸較遠(yuǎn)，為承受自然降雨和吸收地下水創(chuàng)造條件。爆破植樹的炮眼深度，應(yīng)根據(jù)土壤類型、土層特性以及樹木的特點(diǎn)確定，一般0.8~1.4m左右，裝藥量為0.2~0.6kg，也可用松動爆破的公式計(jì)算藥包重量。34三、果樹及園林古木根旁松土對已經(jīng)成長的果樹或園林古木，可在根系周圍進(jìn)行松動爆破，以便于施肥灌溉，使老樹復(fù)壯。單獨(dú)的樹木，可以在樹的四周按正方形布置炮眼，成排的樹林，則在樹的兩棵樹的中間鉆眼爆破。 最有利的炮眼位置，應(yīng)在根系邊緣。太近了易傷害樹的主根，太遠(yuǎn)了則達(dá)不到