2022年醫(yī)學(xué)專題-第二節(jié)-礦用炸藥

第二節(jié)礦用炸藥(zhàyào)云南能源職業(yè)(zhíyè)技術(shù)學(xué)院第一頁，共四十四頁。2022/11/132礦用炸藥(zhàyào)

1.要求礦用炸藥應(yīng)滿足(mǎnzú)以下要求：原料來源廣、加工易、成本低；有較大的爆炸威力和適當(dāng)?shù)拿舾卸?；在制造、貯藏、運(yùn)輸、使用方面安全性高；爆炸生成的有毒、有害氣體少；不會(huì)引爆瓦斯煤塵。

2.分類

（1）工業(yè)炸藥按其組成和物理特征、用途分第二頁，共四十四頁。32022/11/13。和特性或特征分類如下(rúxià)：

①按組成和物理特征分（詳見表—8

）第三頁，共四十四頁。表5—8工業(yè)炸藥按其組成和物理(wùlǐ)特征分為五大類17小類42022/11/13第四頁，共四十四頁。52022/11/13②按用途(yòngtú)分工業(yè)炸藥煤礦許用炸藥巖石炸藥露天炸藥地震勘探炸藥爆炸加工炸藥③按特性(tèxìng)或特征分普通炸藥抗水炸藥難凍炸藥耐熱炸藥被筒炸藥工業(yè)炸藥（詳見表5—9

）（詳見表5—10

）第五頁，共四十四頁。表—10工業(yè)炸藥(zhàyào)按其特性或特征分為五種62022/11/13表—9工業(yè)炸藥(zhàyào)按用途分為五種第六頁，共四十四頁。72022/11/13礦用炸藥煤礦許用炸藥巖石炸藥露天炸藥煤礦銨梯炸藥煤礦水膠炸藥煤礦乳化炸藥離子交換炸藥被筒炸藥巖石銨梯炸藥巖石水膠炸藥1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)露天炸藥1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)露天抗水炸藥露天銨油炸藥（2）礦用炸藥(zhàyào)分類第七頁，共四十四頁。（3）煤礦許用炸藥(zhàyào)命名AMⅠ--2AMⅠ--2(K)AMⅡ--3AMⅡ--3(K)AMⅠ--1(B)RMⅡ--1XMⅤ--1(L)XMⅣ--1(D)一二三四(五)炸藥品種S—水膠炸藥R—乳化炸藥A—銨梯炸藥X—硝化甘油炸藥炸藥適用性M—煤礦許用型安全級別Ⅰ－－一級Ⅱ－－二級Ⅲ－－三級Ⅴ－－五級Ⅳ－－四級不同牌號(hào)K－－抗水B－－被筒D－－當(dāng)量型L－－離子交換炸藥特征82022/11/13第八頁，共四十四頁。一、煤礦許用炸藥1.使用范圍此類炸藥準(zhǔn)許在一切地下工程爆破中使用，包括有煤塵與瓦斯爆炸危險(xiǎn)的工作面。如圖5—23所示。2.分級共分五級多個(gè)型號(hào)，適用于不同的工程(gōngchéng)條件，其中1、2級適用于低瓦斯礦井，3級適用于高瓦斯礦井，4級適用于煤與瓦斯突出礦井，5級用于溜煤眼爆破或石門揭煤層爆破。2022/11/139第九頁，共四十四頁。2022/11/1310圖5—23煤礦許用炸藥(zhàyào)第十頁，共四十四頁。

（一）煤礦銨梯炸藥

1.號(hào)別此種炸藥分1、2、3號(hào)，號(hào)越小威力越大，號(hào)越大安全性越好。

2.組成

（1）氧化劑：硝酸銨（NH4NO3）含量60%以上，提供氧元素；

（2）敏化劑（還原劑）：常用TNT，含量1%～15.5%，改善炸藥性能，增加起爆(qǐbào)感度；

（3）疏松劑（可燃劑）：木粉，含量2022/11/1311第十一頁，共四十四頁。1.5%～4.5%，使硝酸銨不容易結(jié)塊，平衡多余的氧；（4）防水劑：石蠟、瀝青，含量各0.2%；（5）消焰劑：在煤礦許用炸藥(zhàyào)中加入適量食鹽（NaCl），含量14%～21%，吸收熱量、降低爆溫，防止引起瓦斯爆炸。3.特點(diǎn)由于炸藥的爆炸能量和沖擊波強(qiáng)度受到一定限制，又接近零氧平衡，再加上消焰劑降低爆熱、爆溫和抑制火焰的作用，炸藥中不許加2022/11/1312第十二頁，共四十四頁。人易燃燒的鋁、鎂等金屬粉，其安全性符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。4.應(yīng)用目前在施工中普遍(pǔbiàn)使用的是2號(hào)和3號(hào)，其中2號(hào)用于低瓦斯礦，3號(hào)用于高瓦斯礦，煤與瓦斯突出礦井或工作面應(yīng)使用被筒炸藥或離子交換炸藥。5.規(guī)格（1）直徑：27mm、32mm、35mm、38mm；2022/11/1313第十三頁，共四十四頁。表5—11煤礦許用炸藥(zhàyào)的安全等級及使用范圍炸藥名稱安全等級使用范圍2號(hào)煤礦銨銻炸藥一級低瓦斯礦井巖巷掘進(jìn)2號(hào)抗水煤礦銨銻炸藥一級低瓦斯礦井巖巷掘進(jìn)一級煤礦水膠炸藥一級低瓦斯礦井巖巷掘進(jìn)3號(hào)煤礦銨銻炸藥二級低瓦斯礦井3號(hào)抗水煤礦銨銻炸藥二級低瓦斯礦井二級煤礦乳化炸藥二級低瓦斯礦井三級煤礦水膠炸藥三級煤與瓦斯突出礦井三級煤礦乳化炸藥三級煤與瓦斯突出礦井四級煤礦乳化炸藥四級煤與瓦斯突出礦井離子交換炸藥五級煤與瓦斯突出礦井五級煤礦食鹽被筒炸藥五級溜煤眼煤與瓦斯突出礦井2022/11/1314第十四頁，共四十四頁。（2）重量：l00、150、200g；（3）長度：190㎜、170mm。

6.聚能穴藥卷一端為平頂，另一端向內(nèi)凹入稱為聚能穴，爆炸能量在聚能穴所指方向上比較集中，有利于傳爆，在裝藥時(shí)應(yīng)予注意(zhùyì)。見以下幾圖。2022/11/1315圖5—24裝藥前端有空穴(kōnɡxué)時(shí)形成的聚能流第十五頁，共四十四頁。聚能效應(yīng)(xiàoyìng)－現(xiàn)象聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用水面(shuǐmiàn)聚能流的形成162022/11/13第十六頁，共四十四頁。聚能效應(yīng)(xiàoyìng)－裝藥聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用裝藥前端有空穴(kōnɡxué)時(shí)聚能流的形成襯有金屬藥形罩的聚能裝藥及金屬射流(shèliú)的形式1—藥形罩（能聚罩）2—爆轟波陣面3—杵體4—射流172022/11/13第十七頁，共四十四頁。聚能效應(yīng)(xiàoyìng)－應(yīng)用聚能現(xiàn)象

聚能裝藥

聚能效應(yīng)應(yīng)用不同裝藥結(jié)構(gòu)的鋼板(gāngbǎn)穿孔能力（a）平底藥柱；（b）帶有聚能穴的藥柱；（c）帶有藥形罩的聚能藥柱；（d）聚能藥柱與鋼板(gāngbǎn)間有炸高距離

182022/11/13第十八頁，共四十四頁。7.有效期巖石硝銨炸藥有效(yǒuxiào)使用期限為6個(gè)月，煤礦硝銨炸藥有限使用期限為4個(gè)月。（二）銨油炸藥

硝酸銨與柴油的混合物。硝酸銨約95%，柴油約占5%。

1.組成

為改善爆轟性能，可加一些木粉、松香以提高爆轟惑度，加一些鋁粉以提高威力；加一些表面活性劑（如十二烷基磺酸鈉）以拌和均勻，使

2022/11/1319第十九頁，共四十四頁。爆轟更為穩(wěn)定；加少許明礬及氯代十八烷胺以降低吸濕結(jié)塊性。煤礦許用的銨油炸藥還必需加入適量的食鹽以降低爆溫。

2.應(yīng)用這類炸藥因不含梯恩梯，故原料來源豐富，加工(jiāgōng)簡單，使用安全，它的價(jià)格也特別低廉。因此在露天礦，金屬礦、水力鐵道等工程中使用較多。

3.特點(diǎn)2022/11/1320第二十頁，共四十四頁。這類炸藥的不足之處是爆炸威力較低，比較鈍感，易吸濕結(jié)塊，貯存期短。

（三）漿狀炸藥

1.組成

（1）氧化劑水溶液：硝酸銨、少量硝酸鈉、硝酸鉀；

（2）敏化劑：猛炸藥，TNT；金屬物質(zhì)(wùzhì)，鋁粉；燃料，柴油、煤粉、硫磺；

（3）發(fā)泡劑：亞硝酸鈉，形成敏化氣泡；

（4）膠凝劑：在炸藥中起增稠作用，包括膠2022/11/1321第二十一頁，共四十四頁。結(jié)劑和交聯(lián)劑。如圖5—25所示。2022/11/1322圖5—25膠結(jié)劑、交聯(lián)劑

（5）表面活性劑：十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉，控制硝酸鈉晶粒發(fā)育(fāyù)，保持炸藥塑性；第二十二頁，共四十四頁。2022/11/1323（6）防凍劑：已二醇，提高炸藥耐凍能力。

2.特點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)：炸藥密度高，具有較好的可塑性，可以(kěyǐ)裝滿孔底并填滿炮孔；抗水性強(qiáng)；使用安全性好。（2）缺點(diǎn)：感度低，一般露天礦用漿狀炸藥不能直接用8號(hào)雷管起爆，需用猛炸藥制作的藥包來起爆。（四）煤礦水膠炸藥是在原有漿狀炸藥基礎(chǔ)上發(fā)展起來的含水炸第二十三頁，共四十四頁。2022/11/1324藥。

1.組成水膠炸藥由氧化劑硝酸銨、水溶液H2O，采用化學(xué)交聯(lián)技術(shù)使其呈凝膠狀態(tài)組成的飽和水溶液，敏化劑硝酸甲銨，表面活性劑十二烷基(wánjī)磺酸鈉，穩(wěn)定劑尿素等組成的爆炸物。其中水溶液為連續(xù)相，懸浮的固體顆粒為分散相。水溶性敏化劑：甲基胺硝酸鹽水溶液，這樣就便氧化劑同還原劑的耦合狀況大為改善，從而獲得更好的爆炸性能。第二十四頁，共四十四頁。2022/11/1325這類炸藥的爆轟感度較高，能用雷管直接起爆。甲基胺硝酸鹽的比重為1.42，氧平衡-34％，比硝酸銨更易溶于水，不含水時(shí)可直接用雷管起。當(dāng)溫度≤95℃時(shí)，濃度低于86%的甲基胺硝酸鹽水溶液用雷管不能起爆。人們利用這種特性，采用低于86％的甲基胺硝酸鹽水溶液來生產(chǎn)水膠炸藥以保證安全(ānquán)。水膠炸藥在20℃水中浸泡4h仍能用雷管起爆，密度為1.2—1.25g/cm3，威力大，爆速為2500—4000m/s，猛度為15—20mm，爆力為第二十五頁，共四十四頁。2022/11/1326360mL以上，并且安全性好，對機(jī)械作用、火花均不敏感，其安全性均高于3號(hào)煤礦梯銨炸藥。

2.分類煤礦許用水膠炸藥分SM–Ⅰ、SM–Ⅱ、SM–Ⅲ三種，號(hào)數(shù)越小威力越大，號(hào)數(shù)越大安性越好。其中(qízhōng)SM–Ⅰ型適用于低瓦斯礦井，SM–Ⅱ型適用于高瓦斯礦井，SM–Ⅲ適用于煤與瓦斯突出礦井。

3.特點(diǎn)第二十六頁，共四十四頁。2022/11/1327（1）優(yōu)點(diǎn)：爆炸性能如爆速和起爆感度高，可用8號(hào)雷管直接起爆；抗水性強(qiáng)，可塑性好，管道效應(yīng)不明顯，使用安全，且炸藥密度、爆炸性能可在較大(jiàodà)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，適應(yīng)堅(jiān)硬巖石深孔爆破，深受現(xiàn)場歡迎。

（2）缺點(diǎn)：價(jià)格較貴。（五）煤礦乳化炸藥1.組成（1）氧化劑水溶液：硝酸銨為主，并可添加硝酸鈉作輔助氧化劑和水溶液被乳化成微細(xì)液滴第二十七頁，共四十四頁。2022/11/1328分散在連續(xù)的油相中，構(gòu)成油包水型乳膠體。

（2）燃料油：柴油(cháiyóu)同石蠟的混合物，并使其具有3.1Pa·s的粘度。（3）乳化劑：制造乳化炸藥的關(guān)鍵組分，一般認(rèn)為采用斯本—80(失水山梨醇單油酸脂)，作乳化劑，效果較為理想，能在氧化劑水溶液中形成油包水型乳狀體系。（4）敏化劑：敏化劑采用猛炸藥，化學(xué)發(fā)泡劑或多孔性物質(zhì)(空心玻璃微珠，珍珠巖等)，能形成敏化氣泡，用于提高含水炸藥的敏感度。第二十八頁，共四十四頁。2022/11/1329（5）少量添加劑：是乳化促進(jìn)劑、晶形改性劑和穩(wěn)定劑之類的物質(zhì)。2.分類根據(jù)瓦斯礦井生產(chǎn)的安全性，煤礦乳化炸藥分為5級，目前生產(chǎn)的主要有2,3,4級三級。2級適用于高瓦斯礦井，3級適用于煤與瓦斯突出礦井，4級適用于煤與瓦斯突出最危險(xiǎn)的礦井。在使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格(yángé)根據(jù)礦井瓦斯等級選用，不得相互混用。3.特性第二十九頁，共四十四頁。2022/11/1330氧化劑水溶液與燃料油經(jīng)乳化而成的油包水型乳狀液是它的爆炸性基質(zhì)。薄層油膜包覆在氧化劑水溶液微滴表面(biǎomiàn)，既可防止內(nèi)部水分蒸發(fā)，又可阻止外部水分浸入，使它具有非常好的抗水性能。4.特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：密度在較寬范圍內(nèi)（1.05—1.30g/cm3）可調(diào)，且具有良好的抗水性，加工使用安全，可在現(xiàn)場直接混制，實(shí)現(xiàn)裝藥機(jī)械化。因而適用范圍廣；爆炸性能好，爆速一般可達(dá)第三十頁，共四十四頁。2022/11/13314000~5500m/s，由于爆速與密度均較高，乳化炸藥猛度比2號(hào)巖石硝銨炸藥高，可達(dá)15~19㎜；可用8號(hào)雷管直接起爆；乳化炸藥比漿狀炸藥與水膠炸藥抗水性更強(qiáng)，生產(chǎn)與使用安全；不需要添加(tiānjiā)猛炸藥，原料來源廣。

（2）缺點(diǎn)：炸藥爆力卻不比銨油炸藥高，只能用于軟巖和煤層爆破工作。在硬巖中使用的乳化炸藥應(yīng)加入熱值較高的物質(zhì)如鋁粉、硫磺粉等。乳化炸藥如圖5—26所示。（六）離子交換炸藥第三十一頁，共四十四頁。2022/11/1332圖5—26乳化(rǔhuà)炸藥第三十二頁，共四十四頁。2022/11/13331.獨(dú)特性質(zhì)離子交換炸藥是我國現(xiàn)有煤礦安全炸藥中安全度最高的品種，它具有一種“選擇爆轟”的獨(dú)特性質(zhì)，在不同的爆破條件下，它會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)消焰劑的有效數(shù)量和作用。2.離子交換在炮孔內(nèi)爆炸強(qiáng)烈，交換鹽的反應(yīng)更強(qiáng)，生成的氯化鈉更多，其消焰降溫的作用更強(qiáng)；反之，爆炸能量(néngliàng)自動(dòng)降低，減少爆熱與爆溫，避免引爆瓦斯。因?yàn)橄跛徕c和氯化銨的混合物在通常情第三十三頁，共四十四頁。2022/11/1334況下，交換鹽比較安定，不發(fā)生化學(xué)變化，但在爆炸的高溫高壓條件下，交換鹽就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)行離子交換，生成氯化鈉和硝酸銨。氯化鈉彌散在爆炸點(diǎn)周圍，起消焰作用(zuòyòng)，有效地降低爆溫和抑制引燃瓦斯，與此同時(shí)生成的硝酸鈉作為氧化劑加人爆炸反應(yīng)。（七）被筒炸藥用煤礦銨梯炸藥做藥芯，其外再包裹一層用消焰劑做成的“安全被筒”，這樣的復(fù)合炸藥，就是通常所說的被筒炸藥。第三十四頁，共四十四頁。2022/11/1335當(dāng)被筒炸藥的藥芯爆炸時(shí)，被筒內(nèi)包裹的食鹽被爆碎，并在高溫下形成一層霧，籠罩著爆炸點(diǎn)，更好地發(fā)揮消焰作用。這種被筒的消焰劑含量可高達(dá)5％，其威力不減。（八）高威力硝銨炸藥提高硝銨炸藥威力的途徑有以下幾種：

1.增大密度增大密度可以操高爆轟壓力，并在單位體積內(nèi)容納更多的藥量，但硝銨類炸藥密度增高以后(yǐhòu)起爆感度降低，起爆能量不足時(shí)爆速與猛度反第三十五頁，共四十四頁。而下降，故增大密度的效果是有限(yǒuxiàn)的。

2.加入鋁粉在炸藥中摻入研磨極細(xì)的鋁粉或鋁鎂合金粉，它們在氧化時(shí)產(chǎn)生大量的熱，使爆溫增高，能明顯提高炸藥的爆力和猛度。鋁粉的摻量一般在4~7％之間。

3.加入猛炸藥將5~20％的黑索金混入含梯思梯的硝銨炸藥，對提高炸藥威力效果非常明顯，一般可使爆速達(dá)到4000m/s，猛度達(dá)6~19mm，爆力達(dá)到2022/11/1336第三十六頁，共四十四頁。400~500mL。國產(chǎn)硝銨高威力炸藥大都屬于增加猛炸藥這一類(yīlèi)，稱為銨梯黑炸藥，也有既加黑索金又加鋁粉的，稱為銨梯黑鋁炸藥。二、巖石炸藥巖石炸藥適用于無瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的井巷掘進(jìn)，它比煤礦許用炸藥威力高，適用于硬巖或中硬巖爆破，堅(jiān)硬巖爆破應(yīng)選用高威力炸藥或水膠炸藥。巖石炸藥命名見下圖所示。（一）巖石銨梯炸藥2022/11/1337第三十七頁，共四十四頁。巖石炸藥(zhàyào)命名AYD--2AYZ--1(K)AYZ--1AYD--2(K)AYD--3AYD--3(K)ALYD--1(K)一二三四(五)S—水膠炸藥R—乳化炸藥J—漿狀炸藥Y—巖石型炸藥威力G－－高威力K－－抗水A—銨梯炸藥AL—銨瀝蠟炸藥Z－－中威力D－－低威力特征炸藥適用性炸藥品種不同牌號(hào)382022/11/13第三十八頁，共四十四頁。1.分類這種炸藥(zhàyào)屬于中威力炸藥(zhàyào)，目前我國生產(chǎn)的品種為1號(hào)、2號(hào)和抗水2號(hào)、抗水3號(hào)及4號(hào)等類型。其中以2號(hào)和抗水2號(hào)應(yīng)用最為普遍，抗水4號(hào)是新研制的品種，威力最大，適用于爆破硬巖。1號(hào)、2號(hào)巖石銨梯炸藥(zhàyào)適用于爆破中硬巖，3號(hào)適用于軟巖，抗水型適用于涌水或淋水工作面，但還應(yīng)采取套加防水套措施。

2.組成巖石銨梯炸藥由硝酸按、