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文檔簡介
第四章爆破基礎(chǔ)知識第一節(jié)爆破原理第二節(jié)礦用炸藥第三節(jié)起爆材料與起爆器材第四節(jié)安全起爆第五節(jié)爆炸材料的管理復(fù)習思考題第四章爆破基礎(chǔ)知識第一節(jié)爆破原理第一節(jié)爆破原理
一、爆炸及炸藥的一般特征 (一)爆炸 爆炸現(xiàn)象在自然界及生產(chǎn)實踐中是常見的,例如,輪胎爆炸、鍋爐爆炸、鞭炮爆炸、瓦斯煤塵爆炸、炸藥爆炸,以及原子彈、氫彈爆炸等,這些都是爆炸現(xiàn)象。從這些現(xiàn)象可以看出:爆炸就是物質(zhì)系統(tǒng)發(fā)生物理或化學急劇變化的過程,通常具有聲、光、熱及破壞效應(yīng)。第一節(jié)爆破原理 一、爆炸及炸藥的一般特征第一節(jié)爆破原理對這些眾多的爆炸現(xiàn)象,按爆炸變化引起的原因可劃分為:(1)物理爆炸。爆炸時原來物質(zhì)性質(zhì)沒有改變,不產(chǎn)生新的物質(zhì)。如輪胎、鍋爐爆炸屬于物理爆炸。(2)化學爆炸。爆炸時產(chǎn)生化學反應(yīng),原來物質(zhì)性質(zhì)變化生成新的物質(zhì)。如瓦斯爆炸、煤塵爆炸、鞭炮爆炸、炸藥爆炸等屬于化學爆炸。第一節(jié)爆破原理對這些眾多的爆炸現(xiàn)象,按爆炸變化引起的原因(3)核爆炸。核爆炸是由原子的核裂變、核聚變的鏈式反應(yīng)釋放出大量能量產(chǎn)生的爆炸,如原子彈、氫彈的爆炸。(二)炸藥炸藥是在一定能量作用下,無需外界供氧,就能夠發(fā)生快速的化學反應(yīng),同時放出大量的熱量,生成大量的氣體產(chǎn)物的物質(zhì)。第一節(jié)爆破原理(3)核爆炸。核爆炸是由原子的核裂變、核聚變的鏈式反應(yīng)釋放1.炸藥的起爆炸藥在未受外界能量作用時,處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。利用炸藥進行爆破作業(yè)時,必須由外界給予足夠的能量,使炸藥的局部失去平衡,發(fā)生爆炸反應(yīng)。使炸藥局部失去相對穩(wěn)定狀態(tài)到開始發(fā)生爆炸反應(yīng)的過程稱為起爆。第一節(jié)爆破原理1.炸藥的起爆第一節(jié)爆破原理炸藥起爆所需要的最低限度的能量稱為起爆能。炸藥起爆后,就不再需要外界能量,靠已經(jīng)發(fā)生的爆炸反應(yīng)能量就可以繼續(xù)進行爆炸反應(yīng)。第一節(jié)爆破原理炸藥起爆所需要的最低限度的能量稱為起爆能。炸藥起爆后,就不再2.炸藥的氧平衡工業(yè)炸藥的主要成分是碳、氫、氧、氮等元素。發(fā)生爆炸反應(yīng)時,其中的氧分別與碳、氫發(fā)生劇烈氧化反應(yīng),生成爆炸產(chǎn)物。第一節(jié)爆破原理2.炸藥的氧平衡第一節(jié)爆破原理這就必然會產(chǎn)生一個問題:炸藥中所含的氧元素能否足夠使碳、氫充分氧化呢?炸藥中氧與碳、氫之間的數(shù)量關(guān)系就是炸藥的氧平衡問題。第一節(jié)爆破原理這就必然會產(chǎn)生一個問題:第一節(jié)爆破原理根據(jù)炸藥成分的配比不同,可能出現(xiàn)以下3種情況:(1)零氧平衡炸藥中的含氧量恰好與可燃物充分氧化所需的氧量相等。零氧平衡時,可燃物充分氧化,生成的熱量大、爆能大、機械功也大,而且從理論上說不產(chǎn)生有毒氣體。這是炸藥應(yīng)當具有的理想氧平衡,要求工業(yè)炸藥至少接近零氧平衡。第一節(jié)爆破原理根據(jù)炸藥成分的配比不同,可能出現(xiàn)以下3種情況:第一節(jié)爆破(2)負氧平衡炸藥含氧量不足,可燃物氧化不完全。負氧平衡時,可燃物氧化不完全,熱量少、爆炸功也小,同時產(chǎn)生大量一氧化碳等有害氣體。第一節(jié)爆破原理(2)負氧平衡炸藥含氧量不足,可燃物氧化不完全。負氧平衡時(3)正氧平衡炸藥含氧量過多,完全氧化可燃物后還有余氧,而余氧多呈新生氧的不安定狀態(tài),容易使氮元素氧化為二氧化氮或五氧化二氮(N2O5),這也是一些極毒的氣體。而且這種第二次氧化的反應(yīng)過程是吸熱過程,它大大降低了炸藥的爆熱和威力。正氧平衡時,最終也將產(chǎn)生大量二氧化氮等有害氣體,爆炸功同樣也小。第一節(jié)爆破原理(3)正氧平衡炸藥含氧量過多,完全氧化可燃物后還有余氧,而應(yīng)強調(diào)指出:炸藥的氧平衡不僅由組成成分決定,而且其他各方面因素也影響著炸藥的性能,如包裝炸藥用紙、防潮物等,炸藥受潮、結(jié)塊也會消耗一部分氧。第一節(jié)爆破原理應(yīng)強調(diào)指出:炸藥的氧平衡不僅由組成成分決定,而且其他各方面因3.炸藥的化學變化形式爆炸不是炸藥唯一的化學變化形式。當炸藥的性質(zhì)、反應(yīng)速度、激發(fā)條件和其他因素發(fā)生變化時,炸藥表現(xiàn)出的化學變化形式也不同,一般可分為以下3種:第一節(jié)爆破原理3.炸藥的化學變化形式第一節(jié)爆破原理(1)熱分解。熱分解是炸藥在一定溫度下緩慢發(fā)生的化學變化,溫度越高,分解越迅速。因此,保存炸藥時,要注意通風,控制溫度、濕度。(2)燃燒。炸藥在熱源或火焰作用下可發(fā)生燃燒,炸藥燃燒時的反應(yīng)速度要比熱分解時快,而且反應(yīng)過程不需要外部供氧,在這種情況下,極易轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,尤其在密閉空間內(nèi)更是如此。因此一旦炸藥著火,切不可用砂土掩埋。第一節(jié)爆破原理(1)熱分解。熱分解是炸藥在一定溫度下緩慢發(fā)生的化學變化,(3)爆炸。在足夠能量作用下,炸藥進行快速的化學反應(yīng),形成高溫高壓,生成大量的熱量。爆炸反應(yīng)極為迅速,速度從每秒數(shù)百米至每秒數(shù)千米不等,爆炸反應(yīng)比燃燒更為劇烈,放出的熱量更多,形成的溫度更高,并產(chǎn)生極高的壓力。第一節(jié)爆破原理(3)爆炸。在足夠能量作用下,炸藥進行快速的化學反應(yīng),形成根據(jù)爆炸的特性不同,可分為穩(wěn)定爆炸和不穩(wěn)定爆炸兩種形式。反應(yīng)速度保持恒定的,以每秒數(shù)千米的最大爆速進行爆炸的稱為穩(wěn)定爆炸,又稱爆轟。而反應(yīng)速度變化不定的,且爆速較低的爆炸稱為不穩(wěn)定爆炸。不穩(wěn)定爆炸容易產(chǎn)生殘爆、爆燃或拒爆等爆破事故。第一節(jié)爆破原理根據(jù)爆炸的特性不同,可分為穩(wěn)定爆炸和不穩(wěn)定爆炸兩種形式。反應(yīng)炸藥的幾種化學反應(yīng)形式在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,如熱分解、燃燒可以轉(zhuǎn)化為爆炸,而爆炸也可以轉(zhuǎn)化為燃燒。第一節(jié)爆破原理炸藥的幾種化學反應(yīng)形式在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,如熱分解、燃4.炸藥的感度炸藥在外界能量作用下引起爆炸的難易程度稱為感度。炸藥的感度根據(jù)起爆能形式,可分為機械感度、熱感度、爆轟感度、靜電感度和殉爆感度等。炸藥對不同形式的起爆能具有不同的感度。第一節(jié)爆破原理4.炸藥的感度第一節(jié)爆破原理5.炸藥的殉爆炸藥(主爆藥)爆炸后,引起與它不相接觸的鄰近受爆藥爆炸的現(xiàn)象稱為殉爆。殉爆在一定程度上反映了炸藥對沖擊波的敏感度。主爆藥于受爆藥之間發(fā)生殉爆的概率為100%的最大距離,稱為殉爆距離。對一定量的炸藥來說,殉爆距離越大,表明炸藥爆轟感度越高。第一節(jié)爆破原理5.炸藥的殉爆第一節(jié)爆破原理殉爆距離的大小與主受爆藥的爆炸性能指標、主受爆藥之間的介質(zhì)和主受爆藥周圍的介質(zhì)相關(guān)。(三)炸藥爆炸的基本特性(1)高溫。爆炸過程中能釋放出大量的熱能,可以使爆炸物加熱到數(shù)千攝氏度,壓力達到10萬大氣壓,如1kg梯恩梯炸藥在爆炸時放出的熱量為4.25mJ。第一節(jié)爆破原理殉爆距離的大小與主受爆藥的爆炸性能指標、主受爆藥之間的介質(zhì)和爆炸反應(yīng)產(chǎn)物的能量對外做功,使周圍介質(zhì)受到強烈的壓縮和破壞,反應(yīng)熱越高,爆炸的破壞作用也越大。(2)高壓。爆炸反應(yīng)過程產(chǎn)生大量的氣體,如1kg梯恩梯炸藥在爆炸時能產(chǎn)生730L氣體。第一節(jié)爆破原理爆炸反應(yīng)產(chǎn)物的能量對外做功,使周圍介質(zhì)受到強烈的壓縮和破壞,(3)高速。爆炸過程有很高的速度,這是區(qū)別于一般化學反應(yīng)的顯著特點。反應(yīng)時間僅有十萬分之一至百萬分之一秒。炸藥爆炸必須同時具備以上3個要素,3個要素又是相互聯(lián)系的。所以,高溫、高壓、高速是炸藥爆炸的重要特點。第一節(jié)爆破原理(3)高速。爆炸過程有很高的速度,這是區(qū)別于一般化學反應(yīng)的二、爆破作用原理爆破是利用炸藥在空氣、水、土石介質(zhì)或物體中爆炸所產(chǎn)生的壓縮、松動、破壞、拋擲及殺傷作用,達到預(yù)期目的的一門技術(shù)。第一節(jié)爆破原理二、爆破作用原理第一節(jié)爆破原理(一)炸藥的性能指標我國工業(yè)炸藥一般采用的技術(shù)指標有爆力、猛度、爆速、殉爆距離、含水率、密度以及爆炸熱力學參數(shù)等。第一節(jié)爆破原理(一)炸藥的性能指標第一節(jié)爆破原理1.爆力爆力,又稱炸藥的做功能力,是指炸藥爆炸后氣體產(chǎn)物膨脹對周圍介質(zhì)做功(包括拋擲、破碎、壓縮等)的能力,是衡量炸藥爆炸特性的重要指標。第一節(jié)爆破原理1.爆力第一節(jié)爆破原理2.猛度猛度,是指炸藥爆炸最初沖量的猛烈程度(也稱炸藥的局部破碎作用),是炸藥爆炸時對接觸介質(zhì)沖擊粉碎的能力。猛度越大,對周圍介質(zhì)的粉碎破壞程度越大。第一節(jié)爆破原理2.猛度第一節(jié)爆破原理3.含水率含水率是指炸藥在自然狀態(tài)下含水多少的指標。衡量工業(yè)用硝酸銨類炸藥爆炸性能是否發(fā)生變化,含水率是特別重要的指標。質(zhì)量標準規(guī)定:銨梯炸藥(用于井下的)的容許含水率不大于0.3%。第一節(jié)爆破原理3.含水率第一節(jié)爆破原理4.密度炸藥密度,是指單位體積(包括炸藥顆粒間的空隙)的炸藥質(zhì)量,單位用g/cm3。炸藥的密度對于炸藥的爆炸性能影響很大。對于單質(zhì)炸藥,爆速隨密度的增大而增大;對于混合炸藥,密度與爆速的關(guān)系比較復(fù)雜,在一定范圍內(nèi),增大密度能提高理想爆速,但超過這個范圍繼續(xù)增大密度,就會導致爆速下降,最終導致熄爆。第一節(jié)爆破原理4.密度第一節(jié)爆破原理5.爆速爆速,是指炸藥爆轟波在炸藥中穩(wěn)定傳播的速度,用m/s表示。爆速與裝藥直徑、密度、粒度、外界的約束條件、起爆條件等一系列因素有關(guān)。只有在一定的裝藥條件下,爆轟波的傳播速度為特定值。第一節(jié)爆破原理5.爆速第一節(jié)爆破原理(二)爆破機理爆破是破碎巖石的主要手段之一。對于巖石等脆性介質(zhì)爆破破壞機理,有許多假說,歸納起來主要有3種。第一節(jié)爆破原理(二)爆破機理第一節(jié)爆破原理(1)爆轟氣體膨脹壓力作用破壞論。該理論認為,炸藥爆炸引起脆性介質(zhì)(巖石)破壞,并產(chǎn)生大量高溫、高壓氣體,它所產(chǎn)生的推力作用在藥包周圍的巖壁上,引起巖石質(zhì)點的徑向位移;第一節(jié)爆破原理(1)爆轟氣體膨脹壓力作用破壞論。該理論認為,炸藥爆炸引起由于作用力的不等引起的徑向位移,導致在巖石中形成剪切應(yīng)力,當這種剪切應(yīng)力超過巖石的極限抗剪強度時就會引起巖石破裂,當爆轟氣體的膨脹推力足夠大時,就會引起自由面附近的巖石隆起、鼓開并沿徑向推出。第一節(jié)爆破原理由于作用力的不等引起的徑向位移,導致在巖石中形成剪切應(yīng)力,當(2)應(yīng)力波反射拉伸破壞論。該理論認為,藥包爆炸時,強大的沖擊波沖擊和壓縮周圍巖石,在巖石中激發(fā)成強烈的壓縮應(yīng)力波,當傳到自由面反射變成拉伸應(yīng)力波,其強度超過巖石的極限抗拉強度時,從自由面開始向爆源方向產(chǎn)生拉伸片裂破壞作用。這種理論只從爆轟的動力學觀點出發(fā),而忽視了爆轟氣體膨脹做功的靜作用,因而也具有片面性。第一節(jié)爆破原理(2)應(yīng)力波反射拉伸破壞論。該理論認為,藥包爆炸時,強大的(3)沖擊波和爆轟氣體膨脹壓力共同作用破壞論。該理論認為,爆破時,巖石的破壞是沖擊波和爆轟氣體膨脹壓力共同作用的結(jié)果。但在解釋巖石破碎的原因是誰起主導作用時,仍存在不同的觀點。一種認為,沖擊波在破碎巖石時不起主要作用,它只是在形成初始徑向裂隙時起了先鋒作用,但在大量破碎巖石時則主要依靠爆轟氣體膨脹壓力的推力作用和尖劈作用。第一節(jié)爆破原理(3)沖擊波和爆轟氣體膨脹壓力共同作用破壞論。該理論認為,第一節(jié)爆破原理另一種觀點則認為,爆破時巖石破碎誰起主要作用要取決于巖石的性質(zhì),即取決于巖石的波阻抗。對于高波阻抗的巖石,即致密堅韌的整體性巖石,它對爆炸應(yīng)力波的傳播性能好、波速大;對于低波阻抗松軟而具有塑性的巖石,爆炸應(yīng)力波傳播的性能較差、波速較低,爆破時巖石的破壞主要依靠爆轟氣體的膨脹壓力;對于中等波阻抗的中等堅硬巖石,應(yīng)力波和爆轟氣體膨脹壓力同樣起重要作用。第一節(jié)爆破原理另一種觀點則認為,爆破時巖石破碎(三)爆破的內(nèi)部作用和外部作用1.自由面和最小抵抗線(1)自由面。自由面是指爆破破碎的介質(zhì)與另一種介質(zhì)接觸的界面。爆破時,位于藥包附近被爆破的巖(煤)體與空氣接觸的界面叫爆破自由面,如圖4-1所示。第一節(jié)爆破原理(三)爆破的內(nèi)部作用和外部作用第一節(jié)爆破原理第一節(jié)爆破原理第一節(jié)爆破原理自由面的存在是爆破破巖的必要條件,但自由面對爆破作用影響程度的大小,以及如何有效地利用自由面,則有以下規(guī)律可循:①自由面數(shù)目愈多,爆破效果愈好,耗藥量也愈少。在掘進工作中,只有1個自由面,故常用一個中空大眼不裝藥,作為第2自由面,可提高爆破效果。第一節(jié)爆破原理自由面的存在是爆破破巖的必要條件,但自由面對爆破作用影響程度②自由面面積愈大,爆破效果愈好。掘進掏槽爆破時逐步擴大自由面,后起爆的炮眼眼距大,藥量反而省,就是利用了這一規(guī)律。③自由面與炮眼方向間的關(guān)系,垂直時效果最差,平行時效果最好,斜交時介于中間。第一節(jié)爆破原理②自由面面積愈大,爆破效果愈好。掘進掏槽爆破時逐步擴大自由④自由面的位置,在炮眼上面效果最差,在下面最好,在一側(cè)次之,如圖4-2所示第一節(jié)爆破原理④自由面的位置,在炮眼上面效果最差,在下面最好,在一側(cè)次之主要原因是巖石自重起了作用。將掏槽眼放在巷道斷面下半部,用意就是可使大多數(shù)炮眼處于自由面在下面的優(yōu)越位置,這在一定程度上可改善整個掘進工作面爆效。第一節(jié)爆破原理主要原因是巖石自重起了作用。將掏槽眼放在巷道斷面下半部,用意(2)最小抵抗線。從裝藥中心到自由面的最短距離稱為最小抵抗線,常用符號W來表示,如圖4-3所示。它是爆破工程中一個相當重要的參數(shù)。第一節(jié)爆破原理(2)最小抵抗線。從裝藥中心到自由面的最短距離稱為最小抵抗最小抵抗線包括以下幾層含義:①最小抵抗線的大小決定著藥包所要爆破下來的巖石體積范圍、巖層厚度,同時也決定著所需的炸藥量和產(chǎn)生的爆破效果。所以,確定W值大小是爆破技術(shù)上的關(guān)鍵問題。第一節(jié)爆破原理最小抵抗線包括以下幾層含義:第一節(jié)爆破原理第一節(jié)爆破原理②對于一個炸藥包來說,抵抗線有無數(shù)條,以藥包中心為爆源呈放射狀分布,但是最小抵抗線一般情況下只有一個。最小抵抗線的方向是藥包主要的破壞方向,所以工程上用最小抵抗線作為爆破參數(shù)。第一節(jié)爆破原理②對于一個炸藥包來說,抵抗線有無數(shù)條③W的方向是被破壞巖石拋擲的主導方向。在爆破工程中要選擇巖石的拋擲方向,只需找到最小抵抗線方向就可以了,這一點有著重要的實際意義。第一節(jié)爆破原理③W的方向是被破壞巖石拋擲的主導方向。在爆破工程中要選擇巖《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,工作面有2個或2個以上自由面時,在煤層中最小抵抗線不得小于0.5m,在巖層中最小抵抗線不得小于0.3m。淺眼裝藥爆破大巖塊時,最小抵抗線和封泥長度都不得小于0.3m。第一節(jié)爆破原理《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,工作面有2個或2個以上自由面時,在煤層2.爆破的內(nèi)部作用和外部作用爆破的內(nèi)部作用是指爆破作用只發(fā)生在介質(zhì)內(nèi)部的現(xiàn)象,根據(jù)介質(zhì)的破壞特征,單個藥包破壞的內(nèi)部作用可在爆源周圍形成壓碎區(qū)、破裂區(qū)和震動區(qū),如圖4-4所示。第一節(jié)爆破原理2.爆破的內(nèi)部作用和外部作用第一節(jié)爆破原理第一節(jié)爆破原理第一節(jié)爆破原理(1)壓碎區(qū)。藥包爆炸時,在極短的時間內(nèi),爆轟壓力迅速上升到幾萬甚至幾十萬大氣壓,并在瞬間急劇沖擊藥包周圍的巖石。對于大多數(shù)脆性的堅硬巖石,則被壓碎;對于可壓縮性較大的巖石,則被壓縮成壓縮空洞,并在空洞表層形成堅實的壓實層,第一節(jié)爆破原理(1)壓碎區(qū)。藥包爆炸時,在極短的時間內(nèi),爆轟壓力迅速上升所以,壓碎區(qū)又叫壓縮區(qū)。壓碎區(qū)的半徑很小,但由于介質(zhì)遭到強烈粉碎、產(chǎn)生塑性變形或剪切破壞,消耗能量很大。因此,為了充分利用炸藥能量,應(yīng)盡量控制或減小壓碎區(qū)的形成。第一節(jié)爆破原理所以,壓碎區(qū)又叫壓縮區(qū)。壓碎區(qū)的半徑很小,但由于介質(zhì)遭到強烈(2)破裂區(qū)。壓碎區(qū)形成后,沖擊波通過壓碎區(qū)繼續(xù)向外層巖石傳播,沖擊波衰減為應(yīng)力波,其強度已低于巖石的抗壓強度,所以不再產(chǎn)生壓碎破壞,但仍可使壓碎區(qū)外層的巖石遭到強烈的徑向壓縮,使巖石的質(zhì)點產(chǎn)生徑向位移和徑向擴張及切向拉伸應(yīng)變。第一節(jié)爆破原理(2)破裂區(qū)。壓碎區(qū)形成后,沖擊波通過壓碎區(qū)繼續(xù)向外層巖石如果這種拉伸應(yīng)變超過了巖石的動抗拉強度,外圍的巖石層就會產(chǎn)生徑向裂隙。當切向拉應(yīng)力小到低于巖石的動抗拉強度時,裂隙便停止向前發(fā)展。第一節(jié)爆破原理如果這種拉伸應(yīng)變超過了巖石的動抗拉強度,外圍的巖石層就會產(chǎn)生(3)震動區(qū)。在破裂區(qū)以外的巖體中,炸藥爆炸后產(chǎn)生的能量已消耗很多,應(yīng)力波引起的應(yīng)力狀態(tài)和爆轟氣體壓力建立起的準靜應(yīng)力場均不足以使巖石破壞,只能引起巖石質(zhì)點作彈性振動,直到彈性振動波的能量被巖石完全吸收為止,這個區(qū)域叫彈性震動區(qū)或地震區(qū)。第一節(jié)爆破原理(3)震動區(qū)。在破裂區(qū)以外的巖體中,炸藥爆炸后產(chǎn)生的能量已爆破的外部作用。當集中藥包埋置在靠近地表的巖石中時,藥包爆破后除產(chǎn)生內(nèi)部的破壞作用以外,還會在地表產(chǎn)生破壞作用。爆破后在地表附近產(chǎn)生破壞作用的現(xiàn)象稱為爆破的外部作用。第一節(jié)爆破原理爆破的外部作用。當集中藥包埋置在靠近地表的巖石中時,藥包爆破如圖4-5所示為爆破的外部作用的3種狀態(tài),其中,W1>W(wǎng)2>W(wǎng)3。第一節(jié)爆破原理如圖4-5所示為爆破的外部作用的3種狀態(tài),其中,W1>W(wǎng)2>第二節(jié)礦用炸藥一、礦用炸藥的種類(一)炸藥的分類目前國內(nèi)使用的炸藥品種較多,為了便于選用,通常對它們進行分類。(1)按照炸藥的用途分類,可以將炸藥分為起爆藥、猛炸藥和發(fā)射藥幾大類。第二節(jié)礦用炸藥一、礦用炸藥的種類(2)按照炸藥組成的化學成分分類,可以將炸藥分為單一化學成分的單質(zhì)炸藥和多種化學成分組成的混合炸藥。爆破工程中大量使用的是猛炸藥和混合猛炸藥。起爆器材中使用的是起爆藥和高威力的單質(zhì)猛炸藥。第二節(jié)礦用炸藥(2)按照炸藥組成的化學成分分類,可以將炸藥分為單一化學成(3)按使用條件分類,可以將工業(yè)炸藥分為3類:①準許在地下和露天爆破工程中使用的炸藥,包括有瓦斯和礦塵爆炸危險的作業(yè)面。這類炸藥屬于安全炸藥,又稱為煤礦許用炸藥。第二節(jié)礦用炸藥(3)按使用條件分類,可以將工業(yè)炸藥分為3類:第二節(jié)礦②準許在地下和露天爆破工程中使用的炸藥,但不包括有瓦斯和礦塵爆炸危險的作業(yè)面。③只準許在露天爆破工程中使用的炸藥,屬非安全炸藥。第二節(jié)礦用炸藥②準許在地下和露天爆破工程中使用的炸藥,但不包括有瓦斯和礦(二)礦用炸藥的分類礦用炸藥是指適用于礦井采掘工程的炸藥,它是工業(yè)炸藥的一個重要組成部分,是據(jù)煤炭生產(chǎn)需要隨著工業(yè)炸藥的發(fā)展而發(fā)展起來的。我國礦用炸藥的種類較多,一般按組成成分、使用范圍及炸藥構(gòu)成進行分類管理。第二節(jié)礦用炸藥(二)礦用炸藥的分類第二節(jié)礦用炸藥1.按主要組成成分分類按主要組成成分將礦用炸藥分為硝酸銨類炸藥、含水類炸藥和硝化甘油類炸藥3大類,詳細分類如圖4-6所示。第二節(jié)礦用炸藥1.按主要組成成分分類第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥硝酸銨類炸藥是以硝酸銨為主體成分并加入其他成分的混合炸藥。硝酸銨類炸藥很容易從空氣中吸潮,含有食鹽時吸潮性更強。吸潮結(jié)塊的炸藥爆炸時生成的有毒氣體量顯著增加。第二節(jié)礦用炸藥硝酸銨類炸藥是以硝酸銨為主體成分并加入其他成分的混合炸藥。硝含水類炸藥是近30年來發(fā)展起來的新型煤礦許用炸藥。它是由以硝酸銨和硝酸鈉為氧化劑的水溶液等幾種成分組成的混合炸藥,由于其組分中含有較大量的水,爆溫較低,有利于安全,同時調(diào)節(jié)余地較大,因此有極好的發(fā)展前景。第二節(jié)礦用炸藥含水類炸藥是近30年來發(fā)展起來的新型煤礦許用炸藥。它是由以硝硝化甘油類炸藥是以硝化甘油為主要成分并加入其他成分組成的非安全性抗水混合炸藥。此類炸藥由于其機械感度高,生產(chǎn)和使用安全性差,因此,僅用于多水的工作面和特硬巖石及小直徑炮眼的爆破等,在有瓦斯或煤塵爆破危險的礦井中禁止使用。由于抗水和高威力硝酸銨類炸藥相繼出現(xiàn),硝化甘油類炸藥的使用范圍愈來愈小。第二節(jié)礦用炸藥硝化甘油類炸藥是以硝化甘油為主要成分并加入其他成分組成的非安2.按應(yīng)用范圍和使用條件分類按炸藥是否允許在井下有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面使用,可分為煤礦許用炸藥和非煤礦許用炸藥2類。詳細分類如圖4-7所示。第二節(jié)礦用炸藥2.按應(yīng)用范圍和使用條件分類第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥煤礦許用炸藥簡稱煤礦炸藥,又稱煤礦安全炸藥。它適用于井下有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面。非煤礦許用炸藥包括巖石炸藥和露天炸藥。它適用于無瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面。第二節(jié)礦用炸藥煤礦許用炸藥簡稱煤礦炸藥,又稱煤礦安全炸藥。它適用于井下有瓦3.按化學成分構(gòu)成分類礦用炸藥按化學成分構(gòu)成可分為單體炸藥(又名單質(zhì)炸藥)和混合炸藥。我國目前使用的礦用炸藥都屬于混合炸藥。第二節(jié)礦用炸藥3.按化學成分構(gòu)成分類第二節(jié)礦用炸藥二、安全炸藥的機理(一)炸藥爆炸的有毒氣體產(chǎn)物一般來說,炸藥爆炸會生成一氧化碳和氮氧化物,此外,在含硫礦床中進行爆破作業(yè),還可能產(chǎn)生二氧化硫和硫化氫。第二節(jié)礦用炸藥二、安全炸藥的機理第二節(jié)礦用炸藥上述4種氣體都是有害氣體,其中一氧化碳為有毒氣體,不僅對人體有害,而且在高溫下與外界氧反應(yīng),將再次燃燒形成二次火焰,二次火焰和爆炸生成的灼熱固體顆粒容易引燃或引爆瓦斯和煤塵。第二節(jié)礦用炸藥上述4種氣體都是有害氣體,其中一氧化碳為有毒氣體,不僅對人體在爆破工程中,即使使用零氧平衡的炸藥,因為爆炸時周圍介質(zhì)會參加反應(yīng)及整個過程的復(fù)雜性,仍然會生成相當數(shù)量的有害氣體。減少炸藥爆炸產(chǎn)生有毒氣體危害的方法:①要正確選擇工業(yè)炸藥的配方。第二節(jié)礦用炸藥在爆破工程中,即使使用零氧平衡的炸藥,因為爆炸時周圍介質(zhì)會參②對選用的炸藥,特別是新品種炸藥的性能、規(guī)格、使用范圍都必須了解。③會正確使用炸藥。第二節(jié)礦用炸藥②對選用的炸藥,特別是新品種炸藥的性能、規(guī)格、使用范圍都必炸藥反應(yīng)完全程度與炸藥的組成、炸藥密度、炸藥顆粒、起爆能、裝藥直徑和外殼材料等因素有關(guān)。所以,在使用時應(yīng)保證炸藥充分完全爆炸,減小有毒氣體的生成。第二節(jié)礦用炸藥炸藥反應(yīng)完全程度與炸藥的組成、炸藥密度、炸藥顆粒、起爆能、裝(二)安全炸藥(1)煤礦許用銨梯炸藥。煤礦許用銨梯炸藥的品種有用于無水炮眼的2號和3號煤礦銨梯炸藥,用于有水炮眼的2號抗水和3號抗水煤礦銨梯炸藥,以及被筒炸藥等5個品種。第二節(jié)礦用炸藥(二)安全炸藥第二節(jié)礦用炸藥其對瓦斯的安全性按2號、3號、被筒炸藥的順序遞增,爆炸威力則按此順序遞減。2號和2號抗水煤礦銨梯炸藥屬于1級安全炸藥,可用于瓦斯礦井中的巖石掘進工作面;3號和3號抗水煤礦銨梯炸藥屬于2級安全炸藥,可用于瓦斯礦井中的煤層采掘工作面;被筒炸藥可用于高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井。第二節(jié)礦用炸藥其對瓦斯的安全性按2號、3號、被筒炸藥的順序遞增,爆炸威力則國產(chǎn)煤礦許用銨梯炸藥的組成、性能數(shù)值如表4-1所示。第二節(jié)礦用炸藥國產(chǎn)煤礦許用銨梯炸藥的組成、性能數(shù)值如表4-1所示。第二節(jié)第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥(2)煤礦許用水膠炸藥和乳化炸藥。煤礦許用水膠炸藥和乳化炸藥的組成成分、加工過程與上述同類巖石炸藥基本相同,只是在組成成分中加入一定量的食鹽、大理石粉、氟化鈣、氯化鉀等消焰劑。第二節(jié)礦用炸藥(2)煤礦許用水膠炸藥和乳化炸藥。煤礦許用水膠炸藥和乳化炸煤礦許用含水工業(yè)炸藥的組成、性能如表4-2所示。第二節(jié)礦用炸藥煤礦許用含水工業(yè)炸藥的組成、性能如表4-2所示。第二節(jié)礦第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥(3)被筒炸藥。被筒炸藥是以2號煤礦銨銻炸藥的藥卷做藥芯,裝入直徑42mm的石蠟紙筒內(nèi),在藥卷與紙筒間填滿粉狀食鹽,再封口成單個藥卷。其消焰劑含量可高達藥芯重量的50%,既提高了安全性,又解決了加鹽后降低爆炸性能和爆轟不穩(wěn)定的矛盾問題。第二節(jié)礦用炸藥(3)被筒炸藥。被筒炸藥是以2號煤礦銨銻炸藥的藥卷做藥芯,被筒炸藥爆炸時,被筒內(nèi)的食鹽變成一層細粉狀的錐幕,將爆炸點籠罩起來,使之與瓦斯隔離,具有相當高的安全性,可用于高瓦斯礦井或煤與瓦斯突出礦井中。第二節(jié)礦用炸藥被筒炸藥爆炸時,被筒內(nèi)的食鹽變成一層細粉狀的錐幕,將爆炸點籠安全被筒品種較多,分為惰性被筒和活性被筒。惰性被筒用非爆炸性的材料制成,有剛性被筒、半剛性被筒、軟性被筒、粉狀被筒和液體被筒等品種;活性被筒用消焰劑和具有爆炸性的材料制成。被筒炸藥工藝比較復(fù)雜,工序較多,藥卷直徑大,容易吸潮,裝藥時被筒易破裂,藥包之間不易傳爆,因此,推廣比較困難。第二節(jié)礦用炸藥安全被筒品種較多,分為惰性被筒和活性被筒。惰性被筒用非爆炸性(4)離子交換型炸藥。離子交換型炸藥是以硝酸鈉和氯化銨的混合物為主要成分,再加敏化劑硝化甘油而成的煤礦許用炸藥。硝酸鈉和氯化鈉稱為離子交換鹽。五級離子交換型煤礦炸藥質(zhì)量標準如表4-3所示。第二節(jié)礦用炸藥(4)離子交換型炸藥。離子交換型炸藥是以硝酸鈉和氯化銨的混第二節(jié)礦用炸藥第二節(jié)礦用炸藥在通常情況下,離子交換鹽比較穩(wěn)定,不發(fā)生化學變化,但在炸藥爆炸的高溫高壓條件下,進行離子交換,生成氯化鈉和硝酸銨。在爆炸瞬間產(chǎn)生的霧狀氯化鈉作為消焰劑,高度彌散在爆炸點周圍,起到降低爆溫和抑制瓦斯燃燒的作用。同時,生成的硝酸銨作為氧化劑繼續(xù)參與爆炸反應(yīng)。第二節(jié)礦用炸藥在通常情況下,離子交換鹽比較穩(wěn)定,不發(fā)生化學變化,但在炸藥爆離子交換型炸藥是我國現(xiàn)有煤礦許用炸藥中安全性能最高的品種,具有儲存安全、溝槽效應(yīng)小、低溫不會凍結(jié)等優(yōu)點,特別適用于有煤與瓦斯突出危險的工作面。需要注意,炸藥凍結(jié)或半凍結(jié)后感度高,運輸和使用時要特別小心謹慎,尤其不要和酸、堿以及油脂類雜物接觸。第二節(jié)礦用炸藥離子交換型炸藥是我國現(xiàn)有煤礦許用炸藥中安全性能最高的品種,具(5)當量炸藥。當量炸藥是指炸藥組成鹽量分布均勻,并且安全性與被筒炸藥相當?shù)恼ㄋ?。當量炸藥的含鹽量比被筒炸藥高,爆力、猛度和爆熱遠比被筒炸藥低。第二節(jié)礦用炸藥(5)當量炸藥。當量炸藥是指炸藥組成鹽量分布均勻,并且安全在正常爆轟條件下,當量炸藥對瓦斯的安全性相當高。但是,由于其爆炸能量較小,容易由爆轟轉(zhuǎn)為爆燃,從這個意義上講,又影響了它的安全性,因此,現(xiàn)在實際工程中很少使用當量炸藥。第二節(jié)礦用炸藥在正常爆轟條件下,當量炸藥對瓦斯的安全性相當高。但是,由于其三、煤礦許用炸藥(一)煤礦許用炸藥的基本要求(1)在保證做功能力條件下,煤礦許用炸藥的爆炸能應(yīng)受到一定的限制。通常炸藥爆炸能越低,其爆熱、爆溫等爆炸參數(shù)值也越低,其爆轟波的能量、爆炸產(chǎn)物的溫度也越低,從而使瓦斯、煤塵的發(fā)火率降低。第二節(jié)礦用炸藥三、煤礦許用炸藥第二節(jié)礦用炸藥(2)煤礦許用炸藥反應(yīng)必須完全。炸藥爆炸反應(yīng)越完全,爆炸產(chǎn)物中的固體顆粒和爆炸產(chǎn)生有毒氣體的量就越少,從而提高炸藥的安全性。第二節(jié)礦用炸藥(2)煤礦許用炸藥反應(yīng)必須完全。炸藥爆炸反應(yīng)越完全,爆炸產(chǎn)(3)煤礦許用炸藥的氧平衡必須接近于零。正氧平衡的炸藥在爆炸時,能生成氧化氮和初生態(tài)的氧,容易引燃瓦斯、煤塵。而負氧平衡炸藥的爆炸反應(yīng)不完全,會使未完全反應(yīng)的固體顆粒增多,也容易生成一氧化碳,引起二次火焰,對安全生產(chǎn)極為不利。第二節(jié)礦用炸藥(3)煤礦許用炸藥的氧平衡必須接近于零。正氧平衡的炸藥在爆(4)煤礦許用炸藥中要加入消焰劑。消焰劑的加入可以起到阻化作用。(5)煤礦許用炸藥不允許含有易于在空氣中燃燒的物質(zhì)和外來夾雜物,不允許含有易燃的金屬粉(如鋁、鎂粉等),也不允許使用鋁殼雷管。第二節(jié)礦用炸藥(4)煤礦許用炸藥中要加入消焰劑。消焰劑的加入可以起到阻化(二)煤礦許用炸藥的特點根據(jù)瓦斯、煤塵爆炸的條件和爆破作業(yè)引起瓦斯、煤塵爆炸的原因,煤礦許用炸藥應(yīng)具備以下特點:第二節(jié)礦用炸藥(二)煤礦許用炸藥的特點第二節(jié)礦用炸藥(1)根據(jù)炸藥的安全等級限制炸藥的爆熱、爆溫和爆壓。(2)炸藥配比應(yīng)接近于零氧平衡。(3)爆炸后無灼熱固體產(chǎn)物。第二節(jié)礦用炸藥(1)根據(jù)炸藥的安全等級限制炸藥的爆熱、爆溫和爆壓。第二節(jié)(4)爆炸反應(yīng)要完全。(5)炸藥或爆炸產(chǎn)物中不能含有促進瓦斯連鎖反應(yīng)的成分。要加入消焰劑,從根本上抑制爆炸過程中的火焰。(6)爆炸后,產(chǎn)生的有毒氣體量要符合國家標準。(7)有較好的起爆感度和傳爆能力,保證穩(wěn)定爆轟。第二節(jié)礦用炸藥(4)爆炸反應(yīng)要完全。第二節(jié)礦用炸藥(三)煤礦許用炸藥的種類煤礦井下常用的炸藥有:巖石銨銻炸藥,包括抗水巖石銨銻炸藥;煤礦銨銻炸藥,包括抗水煤礦銨銻炸藥;含水炸藥中的水膠巖石炸藥和水膠煤礦炸藥;乳化巖石炸藥和乳化煤礦炸藥。第二節(jié)礦用炸藥(三)煤礦許用炸藥的種類第二節(jié)礦用炸藥此外,還有在高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井中使用的被筒炸藥和離子交換型炸藥以及適用于堅硬巖石的粉狀高威力炸藥。井下爆破作業(yè),必須使用煤礦許用炸藥。第二節(jié)礦用炸藥此外,還有在高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井中使用的被筒炸藥和離(四)煤礦許用炸藥的分級與選用1.煤礦許用炸藥的分級煤礦許用炸藥按其瓦斯等級分成5級,5級炸藥的合格標準如下:(1)1級煤礦許用炸藥。100g發(fā)射臼炮檢定合格,適用于瓦斯礦井的巖石工作面(相對瓦斯涌出量≤10m3/t,絕對瓦斯涌出量<40m3/min)。第二節(jié)礦用炸藥(四)煤礦許用炸藥的分級與選用第二節(jié)礦用炸藥(2)2級煤礦許用炸藥。150g發(fā)射臼炮檢定合格,適用于瓦斯礦井的采煤工作面和半煤巖工作面。(3)3級煤礦許用炸藥。450g發(fā)射臼炮檢定合格或150g懸吊檢定合格,適用于高瓦斯礦井、瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域。(4)4級煤礦許用炸藥。250g懸吊檢定合格,適用于煤與瓦斯突出礦井。第二節(jié)礦用炸藥(2)2級煤礦許用炸藥。150g發(fā)射臼炮檢定合格,適用于瓦(5)5級煤礦許用炸藥。450g懸吊檢定合格,用于溜煤眼堵塞爆破和過石門揭開瓦斯突出煤層。2.煤礦許用炸藥選用應(yīng)遵守的規(guī)定《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,井下爆破作業(yè),必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管。煤礦許用炸藥的選用應(yīng)遵守下列規(guī)定:第二節(jié)礦用炸藥(5)5級煤礦許用炸藥。450g懸吊檢定合格,用于溜煤眼(1)低瓦斯礦井的巖石掘進工作面必須使用安全等級不低于一級的煤礦許用炸藥。(2)低瓦斯礦井的煤層采掘工作面、半煤巖掘進工作面必須使用安全等級不低于二級的煤礦許用炸藥。第二節(jié)礦用炸藥(1)低瓦斯礦井的巖石掘進工作面必須使用安全等級不低于一級(3)高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域,必須使用安全等級不低于三級的煤礦許用炸藥。有煤(巖)與瓦斯突出危險的工作面,必須使用安全等級不低于三級的煤礦許用含水炸藥。第二節(jié)礦用炸藥(3)高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域,必須使用安全等級嚴禁使用黑火藥和凍結(jié)或半凍結(jié)的硝化甘油類炸藥。同一工作面不得使用2種不同品種的炸藥。3.煤礦許用炸藥的選用(1)煤礦許用炸藥必須嚴格按照礦井瓦斯的安全等級選用,不得將用于瓦斯礦井的炸藥用于高瓦斯礦井。(2)含水超過0.5%的煤礦銨梯炸藥不得使用;炸藥如果硬化,必須用手揉松方能使用。第二節(jié)礦用炸藥嚴禁使用黑火藥和凍結(jié)或半凍結(jié)的硝化甘油類炸藥。同一工作面不得(3)有水和潮濕的工作面,必須選用抗水型炸藥。(4)煤礦水膠炸藥的安全性高于煤礦銨梯炸藥,但在使用、保管上應(yīng)和煤礦銨梯炸藥同樣對待,嚴格按礦井瓦斯安全等級選用。(5)要注意炸藥外形的檢查,如發(fā)現(xiàn)藥卷出水,要盡快使用;如出水嚴重,要經(jīng)過性能檢驗,再確定是否可以繼續(xù)使用。第二節(jié)礦用炸藥(3)有水和潮濕的工作面,必須選用抗水型炸藥。第二節(jié)礦(6)水膠炸藥爆炸性能隨溫度降低而下降,因此在0℃以上使用為好,藥溫不宜過低。(7)各級煤礦乳化炸藥對瓦斯安全性應(yīng)達到《煤礦許用炸藥瓦斯安全性等級及其檢驗方法》的規(guī)定,爆炸后有毒氣體生成量應(yīng)符合《煤礦許用炸藥爆炸后有毒氣體量測定方法和判定規(guī)則》的規(guī)定。(8)運輸、保管和使用乳化炸藥時,不要擠壓或用鋒利物劃破。第二節(jié)礦用炸藥(6)水膠炸藥爆炸性能隨溫度降低而下降,因此在0℃以上使第三節(jié)起爆材料與起爆器材爆破時必須借助于起爆材料激發(fā)炸藥爆炸。起爆材料包括導火索、導爆索和各種雷管等。煤礦井下爆破作業(yè)必須使用煤礦許用電雷管。第三節(jié)起爆材料與起爆器材爆破時必須借助于起爆材料激發(fā)炸藥爆第三節(jié)起爆材料與起爆器材一、起爆藥(一)電雷管與起爆藥電雷管是利用電流通過電雷管中的橋絲或藥劑,將電能轉(zhuǎn)化為熱能作用于發(fā)火藥劑使發(fā)火藥點燃,引燃電雷管中的起爆藥爆炸的特性,激發(fā)炸藥爆炸。電雷管中的裝藥即為起爆藥。第三節(jié)起爆材料與起爆器材一、起爆藥第三節(jié)起爆材料與起爆器材(二)起爆藥的種類及選用電雷管中的起爆藥按其作用可分為正起爆藥和副起爆藥。正起爆藥的火焰感度極高,但威力不大,將它裝在雷管的前部以便引爆;副起爆藥的威力較大,但感度不高,將它裝在雷管的后半部。這樣的裝藥,既容易使雷管準確起爆,又能使雷管釋放出較大的起爆能。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(二)起爆藥的種類及選用第三節(jié)起爆材料與起爆器材1.正起爆藥工業(yè)雷管常用的正起爆藥有多種,其中以二硝基重氮酚為主。二硝基重氮酚的火焰感度高,沖擊感度也較高,是理想的正起爆藥。2.副起爆藥常用的副起爆藥有黑索金和梯恩梯等。第三節(jié)起爆材料與起爆器材1.正起爆藥第三節(jié)起爆材料與起爆器材黑索金,學名環(huán)三次甲基三硝銨,為白色結(jié)晶粉末,不溶于水,在水中也能爆炸。黑索金燃燒時不容易轉(zhuǎn)化為爆炸,各種感度均較低,但爆力和爆速極高,故常用作雷管的副起爆藥,用以提高雷管的起爆能力。黑索金也常用來制造導爆索的藥芯。第三節(jié)起爆材料與起爆器材黑索金,學名環(huán)三次甲基三硝銨,為白第三節(jié)起爆材料與起爆器材我國煤礦所使用的雷管主要用黑索金作為副起爆藥。另外,工業(yè)雷管的起爆藥還有雷酸汞、斯蒂酚酸鉛等。第三節(jié)起爆材料與起爆器材我國煤礦所使用的雷管主要用黑索金作第三節(jié)起爆材料與起爆器材二、電雷管(一)電雷管的構(gòu)造和分類1.電雷管的結(jié)構(gòu)電雷管的結(jié)構(gòu)主要包括管殼、加強帽、電雷管裝藥、電引火裝置和延期裝置。第三節(jié)起爆材料與起爆器材二、電雷管第三節(jié)起爆材料與起爆器材(1)管殼。常用的管殼有銅殼、紙殼、紫銅殼和鐵殼。過去多為銅殼,因為成本高,多改為紙殼。但紙殼耐壓強度不夠、易受潮,受潮后易拒爆,因此有用紫銅殼和鐵殼。管殼的作用是保護雷管裝藥免受外界能量的作用和溫度的影響,保證有足夠的爆速,并使炸藥爆轟成長迅速。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(1)管殼。常用的管殼有銅殼、紙第三節(jié)起爆材料與起爆器材管殼要求有足夠的強度,國家標準規(guī)定,銅、鐵管殼壁厚不應(yīng)小于0.2mm,紙管殼壁厚不應(yīng)小于0.9mm。(2)加強帽。加強帽是置于管殼與起爆藥之間的金屬或其他材料的小管,管底中心有一傳火孔。它可以增加電雷管的強度,抵抗外界沖擊,防止漏藥,并阻止起爆藥點火時氣體漏掉以加快起爆藥成長,使起爆藥由燃燒轉(zhuǎn)為爆轟。第三節(jié)起爆材料與起爆器材管殼要求有足夠的強度,國家標準規(guī)定第三節(jié)起爆材料與起爆器材(3)電雷管裝藥。電雷管裝藥是決定電雷管性能的基本元件。電雷管裝有正、副兩種起爆藥,正起爆藥裝入雷管上部,多采用敏感的二硝基重氮酚(DDNP);副起爆藥多采用猛炸藥黑索金,裝入電雷管底部。正起爆藥有一定的感度,先起爆可以保證雷管起爆的準確性,又能使副起爆藥(鈍感猛炸藥)安全起爆,從而使雷管有足夠的起爆能力。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(3)電雷管裝藥。電雷管裝藥是決第三節(jié)起爆材料與起爆器材(4)電引火裝置。電引火裝置是接受外界能量并傳遞給雷管裝藥的點火元件。當電流通過橋絲或藥劑,將電能轉(zhuǎn)為熱能作用于發(fā)火藥劑時,使發(fā)火藥點燃,再將熱能傳遞給起爆藥或延期藥,引燃電雷管爆炸。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(4)電引火裝置。電引火裝置是接第三節(jié)起爆材料與起爆器材電引火裝置有直插式和藥頭式兩種,其區(qū)別僅在于有無藥頭。電引火裝置的組成元件有:①腳線。腳線為聚氯乙烯絕緣的銅線或鍍鋅鐵線,長度一般為2m,直徑0.45~0.6mm,電阻為3.2Ω左右。第三節(jié)起爆材料與起爆器材電引火裝置有直插式和藥頭式兩種,其第三節(jié)起爆材料與起爆器材②橋絲。橋絲焊接在兩根腳線的末端,主要有康銅橋絲(銅鎳合金)或鎳鉻橋絲(鎳鉻鐵合金),長度為3.0~3.5mm,直徑為0.04~0.05mm,電阻為康銅橋絲0.8Ω±0.13Ω、鎳鉻橋絲3.00Ω±0.40Ω。第三節(jié)起爆材料與起爆器材②橋絲。橋絲焊接在兩根腳線的末端第三節(jié)起爆材料與起爆器材③發(fā)火藥頭。發(fā)火藥頭是涂在橋絲上的滴狀引火藥,起爆時因橋絲發(fā)生高熱點燃引火藥頭,再引爆管體內(nèi)的起爆藥。直插式引火裝置無發(fā)火藥頭,橋絲直接插在散狀正起爆藥中,正起爆藥兼有引火藥的作用。④塑料塞。塑料塞起固定橋絲的作用。第三節(jié)起爆材料與起爆器材③發(fā)火藥頭。發(fā)火藥頭是涂在橋絲上第三節(jié)起爆材料與起爆器材(5)延期裝置。毫秒延期雷管的延期裝置是延期藥,常采用硅鐵(還原劑)和鉛丹(氧化劑)的混合物,并摻入適量的硫化銻,以調(diào)節(jié)藥劑的反應(yīng)速度。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(5)延期裝置。毫秒延期雷管的延第三節(jié)起爆材料與起爆器材2.電雷管的分類電雷管的分類如表4-4所示。第三節(jié)起爆材料與起爆器材2.電雷管的分類第三節(jié)起爆材料與起爆器材3.瞬發(fā)電雷管及使用條件將足夠的電流通入電雷管,能在瞬間立即起爆的,稱為瞬發(fā)電雷管。瞬發(fā)電雷管由外殼、正、副起爆藥、電橋絲和金屬腳線等組成。外殼有紙的,也有金屬的,電橋絲有鎳鉻絲和康銅絲。第三節(jié)起爆材料與起爆器材3.瞬發(fā)電雷管及使用條件第三節(jié)起爆材料與起爆器材瞬發(fā)雷管為直插式引火裝置,引發(fā)過程是由電流通過橋絲產(chǎn)生電阻熱,瞬間點燃并起爆正起爆藥,繼而引爆副起爆藥。當正起爆藥一經(jīng)點燃后,即使電流中斷也能爆炸。瞬發(fā)電雷管由通電到爆炸時間不大于13ms,無延期過程。第三節(jié)起爆材料與起爆器材瞬發(fā)雷管為直插式引火裝置,引發(fā)過程第三節(jié)起爆材料與起爆器材瞬發(fā)電雷管(見圖4-8)分為普通型和煤礦許用型2種。普通型瞬發(fā)電雷管可用于無瓦斯的工作面,煤礦許用型瞬發(fā)電雷管可用于高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井。第三節(jié)起爆材料與起爆器材瞬發(fā)電雷管(見圖4-8)分為普通型第三節(jié)起爆材料與起爆器材煤礦許用型瞬發(fā)電雷管與普通瞬發(fā)電雷管結(jié)構(gòu)基本相同。它之所以具有瓦斯安全性,主要是在副起爆藥(猛炸藥)中加入適量的消焰劑。消焰劑通常采用氯化鉀,具有降低爆溫、消焰和隔離瓦斯與爆炸火焰接觸的作用,從而有效預(yù)防引爆瓦斯。瞬發(fā)電雷管在巷道掘進中只能用于全斷面分次爆破,其保質(zhì)期一般為2a。第三節(jié)起爆材料與起爆器材煤礦許用型瞬發(fā)電雷管與普通瞬發(fā)電雷第三節(jié)起爆材料與起爆器材4.秒延期電雷管及使用條件在通入足夠電流后,以秒為間隔時間延期起爆的電雷管稱為秒延期電雷管。秒延期電雷管為普通型電雷管,由于它在延期時間內(nèi)能噴出火焰,所以不能用于煤礦井下爆破作業(yè)。第三節(jié)起爆材料與起爆器材4.秒延期電雷管及使用條件第三節(jié)起爆材料與起爆器材5.毫秒延期電雷管及使用條件毫秒延期電雷管(見圖4-9)簡稱毫秒電雷管。毫秒電雷管分為普通型和煤礦許用型兩種。第三節(jié)起爆材料與起爆器材5.毫秒延期電雷管及使用條件第三節(jié)起爆材料與起爆器材國產(chǎn)普通型毫秒電雷管共20段,用1.5A恒定直流電測定,各段從通電到電雷管起爆的延期時間及腳線顏色標志如表4-5所示。第三節(jié)起爆材料與起爆器材國產(chǎn)普通型毫秒電雷管共20段,用1第三節(jié)起爆材料與起爆器材第三節(jié)起爆材料與起爆器材第三節(jié)起爆材料與起爆器材毫秒電雷管應(yīng)用廣泛,它是實施毫秒爆破的主要器材。普通型毫秒電雷管可廣泛用于各類爆破工程中,但不能用于煤礦井下爆破作業(yè)。煤礦許用毫秒電雷管適用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面、高瓦斯礦井或煤與瓦斯突出礦井。毫秒延期電雷管的保質(zhì)期一般為1.5a。第三節(jié)起爆材料與起爆器材毫秒電雷管應(yīng)用廣泛,它是實施毫秒爆第三節(jié)起爆材料與起爆器材煤礦許用毫秒電雷管采用銅殼或附銅鐵殼,并增加外殼的厚度,延期藥裝入能密封燃燒的五芯鉛管中。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,在采掘工作面,必須使用煤礦許用瞬發(fā)電雷管或煤礦許用毫秒延期電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時,最后一段的延期時間不得超過130ms。第三節(jié)起爆材料與起爆器材煤礦許用毫秒電雷管采用銅殼或附銅鐵第三節(jié)起爆材料與起爆器材(二)電雷管的主要性能參數(shù)1.動作時間電雷管從通電開始到爆炸的時間稱為動作時間。電雷管在通入特定電流(康銅絲為2A恒定直流電,鎳鉻絲為1.2A恒定直流電)時,測得的動作時間稱為電雷管的秒量,以秒或毫秒(1ms=1/1000s)來表示。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(二)電雷管的主要性能參數(shù)第三節(jié)起爆材料與起爆器材國產(chǎn)秒延期電雷管和毫秒電雷管用1.5A恒定直流電測定的動作時間即秒量。2.電雷管全電阻橋絲電阻和腳線電阻之和為電雷管全電阻,簡稱電雷管電阻。第三節(jié)起爆材料與起爆器材國產(chǎn)秒延期電雷管和毫秒電雷管用1.第三節(jié)起爆材料與起爆器材3.電雷管安全電流以恒定直流電流通入電雷管,保證在規(guī)定時間內(nèi)不發(fā)火的電流稱為電雷管安全電流??紤]到足夠的安全系數(shù),國家標準規(guī)定:電雷管的安全電流為0.05A。即0.05A的直流電通入電雷管持續(xù)5min,不允許發(fā)生爆炸。目前生產(chǎn)的檢查電雷管導通性與電阻值的儀表,其工作電流均小于上述安全電流。第三節(jié)起爆材料與起爆器材3.電雷管安全電流第三節(jié)起爆材料與起爆器材4.最小發(fā)火電流電雷管達到規(guī)定的發(fā)火概率所需施加的最小電流稱為最小發(fā)火電流。測定時,通電時間為1min,單發(fā)測試,從小到大改變電流,直到全部25發(fā)電雷管全部爆炸時的電流值,作為單個電雷管的最小發(fā)火電流。國家標準規(guī)定:任何廠家生產(chǎn)的電雷管,其最小發(fā)火電流均不得超過0.7A。第三節(jié)起爆材料與起爆器材4.最小發(fā)火電流第三節(jié)起爆材料與起爆器材5.串聯(lián)準爆電流將待試驗的雷管分成若干組預(yù)先串聯(lián)起來,每組20發(fā),然后以恒定直流電由小到大依次通入各串聯(lián)組,連續(xù)3次使組內(nèi)電雷管全部爆炸的最小電流稱為串聯(lián)準爆電流。技術(shù)標準規(guī)定:20發(fā)電雷管串聯(lián)時,康銅橋絲雷管通以2A恒定直流電,鎳鉻橋絲雷管通以1.2A恒定直流電,應(yīng)全部爆炸。第三節(jié)起爆材料與起爆器材5.串聯(lián)準爆電流第三節(jié)起爆材料與起爆器材6.4ms發(fā)火電流根據(jù)國家標準關(guān)于煤礦用電容式發(fā)爆器的規(guī)定,電雷管的通電時間固定為4ms,調(diào)節(jié)通入電雷管的直流電流,連續(xù)測試20發(fā)都能引爆的電流值,稱為4ms發(fā)火電流。以前生產(chǎn)的發(fā)爆器,例如MFB型發(fā)爆器,是按6ms電流供電設(shè)計的,國家標準新規(guī)定的4ms電流比6ms電流更為安全可靠。第三節(jié)起爆材料與起爆器材6.4ms發(fā)火電流第三節(jié)起爆材料與起爆器材7.起爆能力電雷管起爆時所具有的能量叫起爆能力。電雷管中的起爆藥量越多,起爆能力就越強。工業(yè)雷管按起爆能力劃分為10個號別,號數(shù)越大,起爆能力也越強。我國通常只生產(chǎn)6號和8號電雷管,井下用的電雷管都是8號電雷管。第三節(jié)起爆材料與起爆器材7.起爆能力第三節(jié)起爆材料與起爆器材(三)煤礦許用雷管的選用在選用煤礦許用電雷管的過程中,有以下幾個方面需要注意:(1)在同次爆炸中,不同廠家生產(chǎn)的或不同品種的電雷管不得摻混使用。不同廠家生產(chǎn)的或不同品種的電雷管,其電引火裝置的材質(zhì)和形式不同,且特性各異,若將它們摻混使用,則電感度高的雷管先爆炸,隨即切斷串聯(lián)網(wǎng)路,使電感度低的雷管不能獲得足夠的電能而拒爆。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(三)煤礦許用雷管的選用第三節(jié)起爆材料與起爆器材(2)在有瓦斯和煤塵爆炸危險的采掘工作面,不允許使用秒延期和半秒延期電雷管,只允許使用最后一段延期時間不大于130ms的煤礦許用毫秒延期電雷管。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(2)在有瓦斯和煤塵爆炸危險的采第三節(jié)起爆材料與起爆器材經(jīng)測定,在高瓦斯礦井,炸藥爆炸后160ms時瓦斯?jié)舛葹?.3%~0.5%,360ms時為0.35%~1.60%。而130ms僅有360ms的1/3多一點,安全系數(shù)是足夠的。也就是說,在130ms內(nèi),瓦斯?jié)舛冗h沒有達到爆炸限度,各段毫秒雷管已經(jīng)爆炸完畢。因此,只要最后一段雷管的延期時間不超過130ms,就不會引起瓦斯爆炸。第三節(jié)起爆材料與起爆器材經(jīng)測定,在高瓦斯礦井,炸藥爆炸后1第三節(jié)起爆材料與起爆器材(3)不能用瞬發(fā)電雷管代替一段毫秒電雷管使用。瞬發(fā)電雷管與一段毫秒電雷管引火裝置結(jié)構(gòu)不同。瞬發(fā)電雷管引火裝置結(jié)構(gòu)為插入式,沒有加強帽;而一段毫秒電雷管的引火裝置均為藥頭式,且均有加強帽,起爆力較大,其電阻值和電引火特性(對電的敏感程度)也不相同,故不能與瞬發(fā)電雷管互相代用,第三節(jié)起爆材料與起爆器材(3)不能用瞬發(fā)電雷管代替一段毫第三節(jié)起爆材料與起爆器材否則將因為電阻值差過大,敏感程度高的電雷管先爆,隨即切斷網(wǎng)路,使敏感度低的電雷管不能起爆而造成瞎炮。因而不能將瞬發(fā)電雷管代替一段毫秒電雷管使用。第三節(jié)起爆材料與起爆器材否則將因為電阻值差過大,敏感程度高第三節(jié)起爆材料與起爆器材(四)磁電雷管磁電雷管系指由特定的交流信號起爆的電雷管。它是將一個普通電雷管的兩根腳線分別繞在環(huán)狀磁芯(磁環(huán))上呈閉合回路,爆破時將單根導線穿過環(huán)狀磁芯,將其兩端接至高頻爆破器,高頻電流由環(huán)狀磁芯產(chǎn)生感應(yīng)電流引爆雷管。這種雷管叫磁電雷管。第三節(jié)起爆材料與起爆器材(四)磁電雷管第三節(jié)起爆材料與起爆器材圖4-10所示是磁電雷管的基本結(jié)構(gòu)示意圖。第三節(jié)起爆材料與起爆器材圖4-10所示是磁電雷管的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)起爆材料與起爆器材(五)數(shù)碼電子雷管數(shù)碼電子雷管是起爆器材領(lǐng)域里最新產(chǎn)品。其本質(zhì)在于用一個微型電子定時器(集成電路塊)取代了普通電雷管的延期藥與點火元件,不僅使延期精度有很大提高,而且控制了通往引火頭電源,從而最大限度地減少了因引火頭能量需求所引起誤差第三節(jié)起爆材料與起爆器材(五)數(shù)碼電子雷管第三節(jié)起爆材料與起爆器材其結(jié)構(gòu)如圖4-11所示。數(shù)碼電子雷管是一種新產(chǎn)品,雖然現(xiàn)在已有煤礦專用產(chǎn)品,但由于操作技術(shù)要求較高,在煤礦還未得到推廣。第三節(jié)起爆材料與起爆器材其結(jié)構(gòu)如圖4-11所示。數(shù)碼電子雷第四節(jié)安全起爆一、發(fā)爆器(一)發(fā)爆器的組成與種類發(fā)爆器是用于供給電爆網(wǎng)路起爆電能的工具,由導通測量、充電過壓保護和主電路單元組成。第四節(jié)安全起爆一、發(fā)爆器第四節(jié)安全起爆電容式發(fā)爆器有防爆型和非防爆型2種。煤礦井下只準使用防爆型發(fā)爆器,它具有體積小、重量輕、攜帶和操作方便、外殼防爆等特點,并且供電時間能自動控制在4ms以內(nèi),可用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的工作面。但由于國產(chǎn)防爆發(fā)爆器電流較小,因此多用于串聯(lián)網(wǎng)路。如圖4-12所示。第四節(jié)安全起爆電容式發(fā)爆器有防爆型和非防爆型2種。煤礦井第四節(jié)安全起爆第四節(jié)安全起爆(二)發(fā)爆器的工作原理《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,井下爆破必須使用發(fā)爆器。目前,煤礦井下普遍使用的是晶體管電容式發(fā)爆器。該發(fā)爆器的型號很多,但工作原理基本相同,是用干電池變流升壓對主電容充電,然后對電爆網(wǎng)路放電引爆電雷管。第四節(jié)安全起爆(二)發(fā)爆器的工作原理第四節(jié)安全起爆防爆型發(fā)爆器防爆能將供電時間自動控制在4ms以內(nèi),4ms后即使網(wǎng)路炸斷、線路裸露相碰,也不會產(chǎn)生火花。下面以MFBB發(fā)爆器為例加以說明。MFBB型發(fā)爆器(見圖4-13)是在保留MFB系列發(fā)爆器的一切功能并改進FBB型發(fā)爆器的基礎(chǔ)上研制而成的。第四節(jié)安全起爆防爆型發(fā)爆器防爆能將供電時間自動控制在4ms以內(nèi),4ms后它由MFB-100型隔爆網(wǎng)路安全閉鎖式發(fā)爆器、本質(zhì)安全型爆破測試器、本質(zhì)安全型爆破用警示器、爆破母線及母線纏繞絞車、包箱、本質(zhì)安全型發(fā)爆測量儀組成。其最大的特征是采用“控制模塊”技術(shù)。第四節(jié)安全起爆它由MFB-100型隔爆網(wǎng)路安全閉鎖式發(fā)爆器、本質(zhì)安全型爆破(1)MFBB型發(fā)爆器有以下幾個特點:①具有控制模塊無極自動換擋功能和恒輸出引燃沖量特性。隨著負載發(fā)數(shù)的增減,儲能電容器前充電電壓也與發(fā)數(shù)成比例地增減,發(fā)數(shù)每增減一個數(shù)值,都有所對應(yīng)的穩(wěn)定電壓值。因此,發(fā)爆器向網(wǎng)路輸送的電能與負載相適應(yīng),從而避免了“大馬拉小車”引起的高溫火花和丟炮等不安全因素。第四節(jié)安全起爆(1)MFBB型發(fā)爆器有以下幾個特點:第四節(jié)安全起爆②具有控制模塊網(wǎng)路閉鎖功能。當母線產(chǎn)生虛接、短路或斷路等接觸故障時,控制模塊就切斷儲能電容器的充電回路,不能充電,發(fā)爆器不能工作,從而避免發(fā)生爆前火花、丟炮和由于電源、連線等原因產(chǎn)生的拒爆。第四節(jié)安全起爆②具有控制模塊網(wǎng)路閉鎖功能。當母線產(chǎn)生虛接、短路或斷路等接③采用快速接線端子及彈簧壓緊結(jié)構(gòu)。由于采用這種接線方式,接線簡單可靠;端子保持清潔,減少了接觸電阻;特別是由于發(fā)爆器具有閉鎖功能,不能用接線端子短路做母線打火或?qū)ㄔ囼?,從而有效地防止發(fā)爆器火花引起的瓦斯燃燒和爆炸事故。④供電時間為4ms,達到了國家標準的規(guī)定,比MFB系列發(fā)爆器的6ms更能可靠地防止爆后火花。第四節(jié)安全起爆③采用快速接線端子及彈簧壓緊結(jié)構(gòu)。由于采用這種接線方(2)MFBB型發(fā)爆器的使用條件和技術(shù)特征。MFBB型發(fā)爆器適用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的采掘工作面,供引爆串聯(lián)電雷管使用。第四節(jié)安全起爆(2)MFBB型發(fā)爆器的使用條件和技術(shù)特征。MFBB型發(fā)爆MFBB型發(fā)爆器的技術(shù)特征如表4-6所示。第四節(jié)安全起爆MFBB型發(fā)爆器的技術(shù)特征如表4-6所示。第四節(jié)安全起爆二、電爆網(wǎng)路測試技術(shù)(一)爆破網(wǎng)路檢測《煤礦安全規(guī)程》對爆破網(wǎng)路檢測的規(guī)定如下:(1)每次爆破作業(yè)前,爆破作業(yè)人員必須做電爆網(wǎng)路全電阻檢查。嚴禁用發(fā)爆器打火放電檢測電爆網(wǎng)路是否導通。第四節(jié)安全起爆二、電爆網(wǎng)路測試技術(shù)第四節(jié)安全起爆(2)爆破前,腳線的連接工作可由經(jīng)過專門訓練的班組長協(xié)助爆破作業(yè)人員進行。爆破母線連接腳線、檢查線路和通電工作,只準爆破作業(yè)人員操作。第四節(jié)安全起爆(2)爆破前,腳線的連接工作可由經(jīng)過專門訓練的班組長協(xié)助爆通過對電爆網(wǎng)路做全電阻檢查,可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)路中的錯連、漏連、短路、接地等現(xiàn)象,確定起爆網(wǎng)路所需要的電流、電壓,從而可以判斷網(wǎng)路雷管能否全部起爆,避免爆破時產(chǎn)生瞎跑、拒爆;也可以防止用發(fā)爆器通電后,可能在電爆網(wǎng)路炸開瞬間產(chǎn)生的火花,或因網(wǎng)路連接線與爆破母線接頭短路或接觸不牢而在通電瞬間產(chǎn)生的電火花引發(fā)的瓦斯、煤塵爆炸。第四節(jié)安全起爆通過對電爆網(wǎng)路做全電阻檢查,可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)路中的錯連、漏連、(二)導通測試導通測試用導通表,導通表又名測炮器,是專門用來測量電雷管、爆破母線或電爆網(wǎng)路是否導通的儀表。導通表量程為10mA,由1.5V電池和1個150Ω的電阻串聯(lián)組成,可代替爆破電橋和歐姆表作導通檢測。第四節(jié)安全起爆(二)導通測試第四節(jié)安全起爆(三)電阻測試
1.爆破網(wǎng)路全電阻檢測起爆電源的負荷由爆破母線電阻、連接線電阻、雷管和雷管腳線接頭的接觸電阻所構(gòu)成,其電阻稱為網(wǎng)路電阻。第四節(jié)安全起爆(三)電阻測試第四節(jié)安全起爆進行網(wǎng)路電阻的計算,以選擇起爆電源和核實網(wǎng)路電源是否達到雷管群的準爆電流為基礎(chǔ),然后確定起爆網(wǎng)路所需要的電源電壓。所以,爆破前必須對電爆網(wǎng)路做全電阻檢測,從而判斷網(wǎng)路中雷管能否全部起爆。第四節(jié)安全起爆進行網(wǎng)路電阻的計算,以選擇起爆電源和核實網(wǎng)路電源是否達到雷管在起爆操作前對電爆網(wǎng)路進行全電阻檢查很有必要,因為網(wǎng)路中有時會出現(xiàn)雷管間的短路、雷管腳線接頭接地短路以及電爆網(wǎng)路連接不合理或錯連、漏連等現(xiàn)象,如果得不到及時改正,一方面會影響爆破效果,另一方面還會增加瞎炮的數(shù)量。處理瞎炮不但費工、費時,而且會增加爆破事故發(fā)生的機會。另外,起爆操作時,有時還會出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象。第四節(jié)安全起爆在起爆操作前對電爆網(wǎng)路進行全電阻檢查很有必要,因為網(wǎng)路中有時2.爆破線路電橋爆破線路電橋是用來檢查和測量電雷管及電爆網(wǎng)路的通斷和電阻的儀表。這種電橋測量電阻的范圍是0.2~50Ω,質(zhì)量為1.5kg,工作電流遠小于電雷管的安全電流,故是安全的。爆破前,可使用線路電橋儀對電爆網(wǎng)路做全電阻檢測,測量時的工作電流都不得超過電雷管的安全電流(50mA)。第四節(jié)安全起爆2.爆破線路電橋第四節(jié)安全起爆爆破母線與起爆電源或發(fā)爆器連接之前,必須測量全線路的總電阻值。總電阻值應(yīng)與實際計算值相符合(允許誤差±5%);如不相符合,禁止連線,并立即排除爆破網(wǎng)路的電阻故障。第四節(jié)安全起爆爆破母線與起爆電源或發(fā)爆器連接之前,必須測量全線路的總電阻值三、起爆方法使用起爆器材,并輔以一定的工藝方法引爆炸藥的過程稱為起爆。起爆所采用的工藝、操作和技術(shù)的總和稱為起爆方法。煤礦井下常用的起爆方法是電力起爆。第四節(jié)安全起爆三、起爆方法第四節(jié)安全起爆爆破工程中選用起爆方法時,要根據(jù)環(huán)境條件、炸藥的品種、爆破規(guī)模、技術(shù)經(jīng)濟效果、是否安全可靠以及作業(yè)人員掌握起爆技術(shù)的熟練程度來確定。(一)電力起爆利用電雷管通電后起爆產(chǎn)生的爆炸能引爆炸藥的方法稱為電力起爆法。它是通過由電雷管、導線和起爆電源三部分組成的起爆網(wǎng)路來實施的。第四節(jié)安全起爆爆破工程中選用起爆方法時,要根據(jù)環(huán)境條件、炸藥的品種、爆破規(guī)電力起爆法對連線有嚴格要求,接頭不牢會造成整條網(wǎng)路的電阻變化不定,因而難以判斷網(wǎng)路電阻產(chǎn)生誤差的原因和位置。為了保證有良好的接線質(zhì)量,應(yīng)注意以下幾點:(1)接線前接線人員應(yīng)先將手洗凈擦干,刮凈線頭的氧化物、絕緣物,露出金屬光澤,以保證線頭接觸良好;作業(yè)人員不準穿化纖衣服。(2)接頭牢固扭緊,線頭應(yīng)有較大接觸面積。第四節(jié)安全起爆電力起爆法對連線有嚴格要求,接頭不牢會造成整條網(wǎng)路的電阻變化(3)各個裸露接頭彼此應(yīng)相距足夠距離,不允許相互接觸,以免形成短路;為防止接頭接觸巖石、礦石或落入水中,可用絕緣膠布纏裹。第四節(jié)安全起爆(3)各個裸露接頭彼此應(yīng)相距足夠距離,不允許相互接觸,以免(二)導爆索起爆導爆索起爆法是指利用導爆索爆炸時產(chǎn)生的能量引爆炸藥的一種方法,但導爆索本身需要先用雷管將其引爆。第四節(jié)安全起爆(二)導爆索起爆第四節(jié)安全起爆由于在導爆索爆破作業(yè)中,從裝藥、堵塞到連線等施工程序上都沒有雷管,而是在一切準備就緒,實施爆破之前才接上起爆雷管,因此,施工的安全性要比其他方法好,常在爆破工程中采用。目前生產(chǎn)的導爆索品種有普通導爆索、煤礦許用導爆索等。第四節(jié)安全起爆由于在導爆索爆破作業(yè)中,從裝藥、堵塞到連線等施工程序上都沒有第五節(jié)爆炸材料的管理嚴格執(zhí)行爆炸材料裝卸、運輸管理制度,爆炸材料貯存、保管制度,爆炸材料發(fā)放、清退管理制度,雷管全電阻安全管理、編號管理制度,爆炸材料防火、警衛(wèi)制度,失效爆炸材料銷毀制度,爆炸材料管理人員的崗位責任制度。特別是爆炸材料的領(lǐng)退、雷管編號制度尤為重要。發(fā)放雷管時,雷管編號與爆破工的聯(lián)號要登記造冊保存?zhèn)洳?。第五?jié)爆炸材料的管理嚴格執(zhí)行爆炸材料裝卸、運輸管理制度,爆第五節(jié)爆炸材料的管理一、爆炸材料的領(lǐng)取、運輸及暫存(一)爆炸材料領(lǐng)取的有關(guān)規(guī)定和方法爆破作業(yè)人員必須遵守以下規(guī)定和要求:第五節(jié)爆炸材料的管理一、爆炸材料的領(lǐng)取、運輸及暫存第五節(jié)爆炸材料的管理(1)領(lǐng)用的爆炸材料必須符合質(zhì)量標準和使用條件。(2)根據(jù)本班爆破工作量和消耗定額提出申請爆炸材料的品種、規(guī)格和數(shù)量,填寫三聯(lián)單,經(jīng)班組長審批后蓋章。(3)爆破工攜帶班組長簽章后的爆炸工作三聯(lián)單,到爆炸材料庫領(lǐng)取爆炸材料。第五節(jié)爆炸材料的管理(1)領(lǐng)用的爆炸材料必須符合質(zhì)量標準第五節(jié)爆炸材料的管理(4)領(lǐng)取爆炸材料時,必須核實品種、規(guī)格和數(shù)量,并從外觀上檢查質(zhì)量和電雷管編號是否相符。電雷管必須實行專人專號,不得遺失、借用或挪作他用。(5)領(lǐng)取爆炸材料時,不得攜帶礦燈進入庫內(nèi),以防止礦燈失爆引爆爆炸材料。第五節(jié)爆炸材料的管理(4)領(lǐng)取爆炸材料時,必須核實品種、第五節(jié)爆炸材料的管理(二)爆炸材料運輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定和方法(1)井筒內(nèi)運送爆炸材料的規(guī)定:①電雷管和炸藥必須分開運送。②運送爆炸材料必須事先通知絞車司機和井上、下把鉤工。第五節(jié)爆炸材料的管理(二)爆炸材料運輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定和方法第五節(jié)爆炸材料的管理③罐籠升降速度,運送硝化甘油類炸藥或電雷管時,不得超過2m/s;運送其他類爆炸材料時,不得超過4m/s;吊桶升降速度,不論運送何種爆炸材料,都不得超過1m/s。司機在啟動和停絞車時,應(yīng)保證罐籠或吊桶不震動。第五節(jié)爆炸材料的管理③罐籠升降速度,運送硝化甘油類炸藥或第五節(jié)爆炸材料的管理④在裝有爆炸材料的罐籠或吊桶內(nèi),除爆破工或護送人員外,不得有其他人員。⑤在交接班、人員上下井的時間內(nèi),嚴禁運送爆炸材料。⑥禁止將爆炸材料存放在井口房、井底車場或其他巷道內(nèi)。第五節(jié)爆炸材料的管理④在裝有爆炸材料的罐籠或吊桶內(nèi),除爆第五節(jié)爆炸材料的管理(2)人力運輸爆破器材的規(guī)定:①運送人員在井下應(yīng)隨身攜帶完好的帶絕緣套的礦燈。電雷管必須由爆破工親自運送,炸藥應(yīng)由爆破工或在爆破工監(jiān)護下由其他人員運送。第五節(jié)爆炸材料的管理(2)人力運輸爆破器材的規(guī)定:第五節(jié)爆炸材料的管理②爆炸材料必須裝在耐壓和抗沖撞、防震、防靜電的非金屬容器內(nèi)。電雷管和炸藥嚴禁裝在同一容器內(nèi),應(yīng)分別放在兩個專用背包(木箱)內(nèi)。嚴禁將爆炸材料裝在衣袋內(nèi)。領(lǐng)到爆炸材料后,應(yīng)直接送到工作地點,嚴禁中途逗留和亂丟亂放。第五節(jié)爆炸材料的管理②爆炸材料必須裝在耐壓和抗沖撞第五節(jié)爆炸材料的管理③攜帶爆炸材料上下井時,在每層罐籠內(nèi)搭乘的攜帶爆炸材料的人員不得超過4人,其他人員不得同罐上下。④在交接班、人員上下井的時間內(nèi),嚴禁攜帶爆炸材料人員沿井筒上下。第五節(jié)爆炸材料的管理③攜帶爆炸材料上下井時,在每層罐籠內(nèi)第五節(jié)爆炸材料的管理⑤不得提前班次領(lǐng)取爆破材料,不得攜帶爆炸材料在人群聚集的地方停留。⑥1人1次運送的爆炸材料量不得超過:拆箱(袋)運搬炸藥20kg;背運原包裝炸藥1箱(24kg);挑運原包裝炸藥2箱(48kg);手推車300kg。第五節(jié)爆炸材料的管理⑤不得提前班次領(lǐng)取爆破材料,不得攜帶第五節(jié)爆炸材料的管理(三)爆炸材料暫存的有關(guān)規(guī)定(1)爆炸材料運送到工作地點后,必須把炸藥、電雷管分開存放在專用的爆炸材料箱內(nèi),嚴禁亂扔亂放。(2)爆炸材料箱必須放在頂板完好、支護完整、避開機械和電氣設(shè)備及通風良好的地點,并應(yīng)放在掛有電纜、電線巷道的另一側(cè)。爆破時必須把爆炸材料箱放到警戒線以外的安全地點。第五節(jié)爆炸材料的管理(三)爆炸材料暫存的有關(guān)規(guī)定第五節(jié)爆炸材料的管理(3)爆炸材料箱要加鎖,鑰匙由爆破工隨身攜帶。(4)裝藥前需準備好一次爆破用的引藥和炮泥以及裝滿水的水炮泥,并整齊放置在符合規(guī)定的地點。第五節(jié)爆炸材料的管理(3)爆炸材料箱要加鎖,鑰匙由爆破工第五節(jié)爆炸材料的管理【案例4-1】某礦一采煤工作面,當班班長派2名工人到井下爆炸材料庫領(lǐng)取了81kg炸藥、280發(fā)電雷管,分別混裝在一條麻袋和一條尼龍編織袋內(nèi)。其中一人背送63kg炸藥、280發(fā)電雷管,徒步走了280m的路程后十分疲勞,隨便將麻袋扔在采面上出口處,正巧麻袋內(nèi)外露雷管腳線與電煤鉆纜線漏電處接觸,引起雷管爆炸,相繼引爆炸藥,當場炸死2人、傷3人。第五節(jié)爆炸材料的管理【案例4-1】某礦一采煤工作面,當班班第五節(jié)爆炸材料的管理其事故原因如下:(1)礦井爆炸材料的安全管理混亂,沒有按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定制定嚴格的爆炸材料發(fā)放、清退制度,無證領(lǐng)藥。(2)嚴重違反《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)電雷管必須由爆破工親自運送、炸藥由爆破工或在爆破工監(jiān)護下由熟悉《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定的人員運送的規(guī)定。第五節(jié)爆炸材料的管理其事故原因如下:第五節(jié)爆炸材料的管理(3)違章暫存爆炸材料,存放地點違反作業(yè)規(guī)程。(4)運送爆炸材料不使用專用容器,而是混裝入麻袋和尼龍袋內(nèi),不具備耐壓、防震、抗靜電等基本安全規(guī)定要求。(5)違反《爆破作業(yè)規(guī)程》有關(guān)人工搬運爆破材料時,1人1次運送數(shù)量不能超過1箱24kg炸藥的規(guī)定。第五節(jié)爆炸材料的管理(3)違章暫存爆炸材料,存放地點違反第五節(jié)爆炸材料的管理二、爆炸材料的現(xiàn)場使用及回收(一)爆炸材料的現(xiàn)場使用的有關(guān)規(guī)定(1)炸藥。井下爆破作業(yè),必須使用符合相應(yīng)安全等級的煤礦許用炸藥。(2)雷管。必須使用煤礦許用瞬發(fā)電雷管或煤礦許用毫秒延期電雷管。第五節(jié)爆炸材料的管理二、爆炸材料的現(xiàn)場使用及回收第五節(jié)爆炸材料的管理(3)發(fā)爆器。必須統(tǒng)一管理、發(fā)放,定期校驗發(fā)爆器的各項性能參數(shù),并進行防爆性能檢查,不符合規(guī)定的嚴禁使用。(二)爆炸材料余量回收的有關(guān)規(guī)定(1)爆破工在每次爆破后,應(yīng)將放炮數(shù)、使用爆炸材料的品種、數(shù)量、爆破工作情況和爆破事故處理情況等,填報爆破記錄。第五節(jié)爆炸材料的管理(3)發(fā)爆器。必須統(tǒng)一管理、發(fā)放,定第五節(jié)爆炸材料的管理(2)爆破完成后,必須將剩余的及不能使用的爆炸材料包括瞎炮、殘炮收集起來,清點無誤后,將本班爆破的炮數(shù)、爆炸材料使用數(shù)量及繳回數(shù)量等經(jīng)班組長簽章,繳回爆炸材料庫,由發(fā)放人員簽章。爆破指標三聯(lián)單由爆破工、班組長及發(fā)放人員各保留一份備查。第五節(jié)爆炸材料的管理(2)爆破完成后,必須將剩余的及不能第五節(jié)爆炸材料的管理(3)爆破工所領(lǐng)取的爆炸材料,不得遺失,不得轉(zhuǎn)交他人,更不得擅自銷毀、扔棄和挪作他用,發(fā)現(xiàn)遺失應(yīng)立即報告班組長。第五節(jié)爆炸材料的管理(3)爆破工所領(lǐng)取的爆炸材料,不得遺復(fù)習思考題1.煤礦許用炸藥有哪幾種?煤礦許用炸藥如何選用?2.炸藥爆炸能產(chǎn)生哪些有毒氣體?3.煤礦許用電雷管有哪幾種?復(fù)習思考題4.井下爆破作業(yè)時選用電雷管有哪些規(guī)定?5.爆破工領(lǐng)取爆炸材料有哪些規(guī)定?6.人力運送爆破器材的規(guī)定有哪些?4.井下爆破作業(yè)時選用電雷管有哪些規(guī)定?第四章爆破基礎(chǔ)知識第一節(jié)爆破原理第二節(jié)礦用炸藥第三節(jié)起爆材料與起爆器材第四節(jié)安全起爆第五
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