《爆破器材基礎(chǔ)知識》

整理課件爆破安全技術(shù)高文蛟博士電話北科技學(xué)院27.11.202312023最新整理收集do

something整理課件第一章爆破器材基礎(chǔ)知識第一節(jié)爆炸現(xiàn)象及其特征1.定義

爆炸是指在適宜的條件下，某些物質(zhì)發(fā)生急劇的物理和化學(xué)變化，其內(nèi)部的能量瞬間釋放，并借助系統(tǒng)內(nèi)原有氣體或爆炸后生成氣體的膨脹，對系統(tǒng)周圍介質(zhì)做功，使之發(fā)生沖擊破壞效應(yīng)的現(xiàn)象。2.根據(jù)爆炸引起的原因和特征，爆炸現(xiàn)象大致可分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸等三類。物理爆炸化學(xué)爆炸核爆炸27.11.20232整理課件第二節(jié)炸藥及其相關(guān)概念1.炸藥的定義

炸藥是一種相對穩(wěn)定的系統(tǒng)，在一定外界條件下，能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，生成大量氣體產(chǎn)物，顯示爆炸效應(yīng)的化合物或混合物。2.炸藥爆炸的三要素放出大量熱量產(chǎn)生大量的氣體能自動(dòng)傳播的高速反應(yīng)27.11.20233整理課件3.炸藥組成特點(diǎn)和爆炸機(jī)理（1）炸藥組成特點(diǎn)是能發(fā)生自身燃燒和爆炸反應(yīng)的物質(zhì)。能量全部存儲(chǔ)于具有爆炸性質(zhì)的特殊基團(tuán)分子中，這種結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵很容易在外界能量的作用下發(fā)生破裂，釋放出能量而激起爆炸反應(yīng)。由能量密度很大的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)組成的。27.11.20234整理課件（2）炸藥爆炸機(jī)理炸藥在一定條件下能夠發(fā)生化學(xué)爆炸。是由于分子中包含有比較活潑的氧化劑和可燃劑。對一個(gè)化合物分子來說，氧化劑是指分子中的含氧基團(tuán)，可燃劑是指分子中含碳、氫的基團(tuán)。這兩種基團(tuán)在一般情況下，被活性小的中性基團(tuán)或原子分隔。當(dāng)炸藥分子被外界能量活化時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，分子之間的碰撞增強(qiáng)，致使分子破裂，釋放出活性基團(tuán)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以熱能形式釋放出其內(nèi)部所含的化學(xué)能，并借助迅速膨脹的氣體，把能量傳遞給周圍介質(zhì)而做功。27.11.20235整理課件4.炸藥化學(xué)反應(yīng)的基本形式（1）緩慢分解反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)是在全部炸藥中進(jìn)行，炸藥內(nèi)部各點(diǎn)的溫度相同，沒有集中的反應(yīng)區(qū)，此外環(huán)境溫度對其反應(yīng)速度影響較大。若反應(yīng)的熱量不及時(shí)散發(fā)出去，緩慢分解反應(yīng)就可以向燃燒反應(yīng)或爆炸反應(yīng)轉(zhuǎn)化。緩慢分解反應(yīng)反映了炸藥的化學(xué)安定性指標(biāo)，所以在炸藥存儲(chǔ)時(shí)不要堆放過密、過高，要注意通風(fēng)，防止因溫度過高，導(dǎo)致分解反應(yīng)加速而發(fā)生爆炸事故。27.11.20236整理課件（2）燃燒反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)不是在全部炸藥中同時(shí)發(fā)生，而只是在炸藥局部區(qū)域內(nèi)進(jìn)行；不需要外界供氧，主要靠熱傳導(dǎo)來傳遞能量，并可以在炸藥中自動(dòng)傳播。燃燒釋放的熱量與傳導(dǎo)到炸藥鄰層和周圍介質(zhì)散失的熱量相等，則燃燒就能穩(wěn)定進(jìn)行，否則燃燒速度加快或降低，形成爆炸或緩慢分解反應(yīng)。炸藥燃燒時(shí)，要注意讓生成的氣體和熱量及時(shí)排出時(shí)，否則燃燒反應(yīng)就可以轉(zhuǎn)化成爆炸反應(yīng)，這一點(diǎn)在炸藥焚毀時(shí)要特別注意。27.11.20237整理課件（3）爆炸反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)：爆炸反應(yīng)過程和燃燒相類似，都是可燃元素的氧化反應(yīng)，反應(yīng)也只在局部區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，且也能在炸藥內(nèi)部自動(dòng)傳播。爆炸反應(yīng)與燃燒反應(yīng)的區(qū)別燃燒靠熱傳導(dǎo)來傳遞能量和激起化學(xué)反應(yīng)，受環(huán)境條件影響較大，而爆炸反應(yīng)則依靠壓縮沖擊波來傳遞能量和激起化學(xué)反應(yīng)，基本上不受環(huán)境條件的影響；27.11.20238整理課件爆炸反應(yīng)比燃燒反應(yīng)更為激烈，單位時(shí)間放出的熱量與形成的溫度也更高；燃燒時(shí)產(chǎn)物的運(yùn)動(dòng)方向與反應(yīng)區(qū)的傳播方向相反，而爆炸時(shí)產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)方向則與反應(yīng)區(qū)的傳播方向相同。因此，燃燒產(chǎn)生的壓力較低，而爆炸則可產(chǎn)生很高的壓力；燃燒速度是亞音速的而爆炸速度則是超音速的。27.11.20239整理課件5.炸藥的氧平衡（1）定義炸藥的氧平衡即炸藥中的含氧量能夠把可燃元素完全氧化的程度。（2）炸藥氧平衡的分類正氧平衡：即炸藥中的氧量除了把可燃元素完全氧化外，尚有剩余。若炸藥處于正氧平衡，發(fā)生爆炸反應(yīng)時(shí)，剩余的氧和本來應(yīng)該游離的氮化合生成氮氧化合物。這不但對人類有害，而且反應(yīng)時(shí)還要吸收大量的熱量。

27.11.202310整理課件零氧平衡：炸藥中的氧量剛夠把可燃元素完全氧化，沒有剩余。當(dāng)炸藥處于零氧平衡時(shí)，其爆炸后放出的熱量最大，生成有毒有害氣體量也最小。負(fù)氧平衡：炸藥中含氧量不能把可燃元素完全氧化。當(dāng)炸藥處于負(fù)氧平衡時(shí)，其爆炸后未能把可燃元素全部氧化，生成大量的CO氣體。它不但對人類有害，而且還可以產(chǎn)生二次火焰，濃度適宜時(shí)還可造成爆炸。27.11.202311整理課件6.炸藥的起爆理論（1）起爆能熱能：包括火焰、火星、電熱等形式；機(jī)械能：包括撞擊、摩擦、針刺等機(jī)械作用等形式爆炸沖能：利用起爆藥爆轟產(chǎn)生的爆轟波及高溫高壓氣體產(chǎn)物流的動(dòng)能。27.11.202312整理課件（2）起爆機(jī)理活化能起爆機(jī)理該理論認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)只是在具有活化能量的活化分子之間才能發(fā)生；為了使炸藥起爆，就必須有足夠的外能使部分分子變?yōu)榛罨肿?，活化分子的?shù)量愈多，其能量同分子平均能量相比愈大，則爆炸反應(yīng)速度也愈高，圖1-1表示炸藥爆炸反應(yīng)過程中能量的變化。27.11.202313整理課件ΔEE1反應(yīng)過程CBAⅢⅡⅠ能量級圖1-1炸藥爆炸時(shí)能量變化示意圖

27.11.202314整理課件熱能起爆機(jī)理炸藥在熱能作用下，發(fā)生爆炸的條件就是單位時(shí)間的發(fā)熱量必須超過單位時(shí)間的散熱量。機(jī)械能起爆機(jī)理熱點(diǎn)學(xué)說：在機(jī)械能作用下產(chǎn)生的熱來不及均勻地分散到全部炸藥分子中，而是集中在炸藥個(gè)別的小點(diǎn)上，使這些小點(diǎn)上的溫度達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)，就會(huì)首先在這里發(fā)生爆炸反應(yīng)，然后再擴(kuò)展開去，而導(dǎo)致整個(gè)炸藥爆炸。27.11.202315整理課件熱點(diǎn)形成的原因炸藥中的空氣隙或微小氣泡在機(jī)械作用下的絕熱壓縮；炸藥顆粒間，炸藥與雜質(zhì)之間，炸藥與容器之間發(fā)生強(qiáng)烈摩擦而生熱；高粘性液體炸藥的流動(dòng)生熱。有了熱點(diǎn)的形成不一定會(huì)導(dǎo)致炸藥的爆炸，但它還必須具備一定的條件使熱點(diǎn)擴(kuò)展和成長。27.11.202316整理課件熱點(diǎn)發(fā)展成爆炸的條件熱點(diǎn)溫度不低于300～600℃；熱點(diǎn)半徑夠大，要達(dá)到10-3～10-5cm；熱點(diǎn)作用時(shí)間在10-7s以上；熱點(diǎn)具有足夠大的熱量，。熱點(diǎn)的形成是炸藥在機(jī)械能作用下發(fā)生爆炸的首要條件，而熱點(diǎn)擴(kuò)展和成長則是炸藥爆炸的必要條件。27.11.202317整理課件根據(jù)熱點(diǎn)理論，要使工業(yè)炸藥順利地起爆，其密度應(yīng)有一個(gè)最佳范圍。因?yàn)殡S著炸藥密度的增大，炸藥分子中的空隙和顆粒表面所吸附的氣泡減少而對熱點(diǎn)形成不利所造成的。因此，要求進(jìn)行裝藥操作時(shí)，不能使炸藥密度過高。爆炸沖能起爆爆炸沖能起爆機(jī)理同機(jī)械能起爆機(jī)理相似，由于瞬間爆轟波（強(qiáng)沖擊波）的作用，首先在炸藥某些局部造成熱點(diǎn)，然后由熱點(diǎn)周圍炸藥分子的爆炸再進(jìn)一步擴(kuò)展。27.11.202318整理課件第三節(jié)炸藥的感度、熱力學(xué)及性能參數(shù)的概念

1.炸藥的感度（1）定義炸藥在熱、電、光、沖擊波、機(jī)械摩擦與撞擊等外界能量作用下發(fā)生爆炸反應(yīng)的難易程度。熱感度：它又包括加熱感度（即爆發(fā)點(diǎn)）和火焰感度。機(jī)械感度：它又包括撞擊感度和摩擦感度。沖擊波感度：沖擊波感度和殉爆距離。靜電火花感度。27.11.202319整理課件（2）影響炸藥感度的因數(shù)炸藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)影響炸藥的物理性質(zhì)影響炸藥的相態(tài)炸藥的粒度裝藥密度微氣泡摻合物27.11.202320整理課件2.炸藥的熱力學(xué)參數(shù)

熱力學(xué)參數(shù)是反映炸藥爆炸后對外作功能力大小的內(nèi)在參數(shù)，它主要包括：（1）爆容指每公斤炸藥爆炸后生成的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)條件下的體積數(shù)。（2）爆熱指定量炸藥在定容條件下爆炸所釋放出的熱量。27.11.202321整理課件（3）爆溫指炸藥在爆炸瞬間放出的大量熱量，將爆生產(chǎn)物加熱，待達(dá)到熱平衡后所能達(dá)到的溫度。（4）爆壓指爆轟結(jié)束后，爆生產(chǎn)物在炸藥的原始體積內(nèi)達(dá)到熱平衡時(shí)流體的靜壓。27.11.202322整理課件3.炸藥的性能參數(shù)性能參數(shù)是反映炸藥爆炸后對外作功能力大的具體表現(xiàn)形式，熱力學(xué)參數(shù)指標(biāo)決定性能參數(shù)指標(biāo)。（1）爆速指炸藥爆炸后爆轟波在炸藥藥柱中的傳播速度，單位為m/s。27.11.202323整理課件（2）猛度指炸藥爆炸瞬間爆轟波壓力和沖能對裝藥鄰近介質(zhì)產(chǎn)生局部壓縮、破碎和擊穿的能力，它用一定規(guī)格鉛柱被壓縮的程度來表示，其單位為mm。（3）爆力指炸藥爆炸后爆生氣體產(chǎn)物膨脹作功的能力。采用鉛鑄擴(kuò)孔法來確定，單位為mL。27.11.202324整理課件第四節(jié)各種炸藥的特性

1.炸藥的分類（1）按其組成分類單質(zhì)炸藥雷酸鹽及疊氮化物：主要用于雷管及其它火工品作起爆藥使用，如雷汞、二硝基重氮酚等；醇類硝酸脂：這類炸藥含有硝酸根-NO3，而且硝基是通過氧原子與有機(jī)物中的碳原子連結(jié)，因此極不穩(wěn)定，它們的各種感度都較高，化學(xué)安定性差。如硝化甘油、泰安、硝化棉等；27.11.202325整理課件硝基化合物：這類炸藥含有硝基-NO2，它可直接和苯環(huán)或烴基中的碳原子連接，也可以通過氮原子與碳原子連接。這類炸藥的爆炸性能主要決定于硝基數(shù)目、位置、以及它與碳原子的連接方式。如梯恩梯、黑索金、苦味酸等；硝酸鹽類：這類炸藥是我們常用混合炸藥的主要成分，他可以是無機(jī)物也可以是有機(jī)物。如硝酸銨、硝酸尿等；27.11.202326整理課件混合炸藥硝酸銨類混合炸藥：這類炸藥的主要成分是硝酸銨，一般硝酸銨在炸藥中占67～92%。如銨油炸藥、銨瀝炸藥、銨梯炸藥、銨松蠟炸藥、銨梯黑炸藥、銨梯鋁炸藥等；硝銨含水炸藥：這類炸藥是以硝酸銨的飽和水溶液為主要成分，再加入敏化劑和其它添加劑所組成的炸藥。如漿狀炸藥、水膠炸藥、乳化炸藥等；非硝銨類炸藥：如以硝化甘油為主要成分的膠質(zhì)炸藥，以及發(fā)射藥和黑火藥等。27.11.202327整理課件（2）按其特性和用途分類起爆藥猛炸藥發(fā)射藥或火藥（3）工業(yè)炸藥還可以按其使用條件進(jìn)行分類露天炸藥巖石炸藥煤礦許用炸藥27.11.202328整理課件2.炸藥的特性（1）起爆藥起爆藥的特點(diǎn)是：對外界作用如火焰、摩擦、撞擊等特別敏感，只要很小能量的激發(fā)就會(huì)引起爆炸。它主要用于制造起爆器材，如火雷管、電雷管、非電雷管等。最常用的起爆藥有：雷汞、氮化鉛和二硝基重氮酚。27.11.202329整理課件雷汞雷汞為白色或灰白色微細(xì)晶體，50℃以上即自行分解，160～165℃時(shí)發(fā)生爆炸。干燥的雷汞對撞擊、摩擦和火花均極為敏感，潮濕的或壓制的感度降低。濕雷汞易與鋁起化學(xué)作用生成極易爆炸的雷酸鹽，故不能用鋁材作雷汞雷管的管殼，工業(yè)用雷汞雷管都用銅殼或紙殼。27.11.202330整理課件氮化鉛氮化鉛為白色針狀晶體，與雷汞或二硝基重氮酚相比，其熱感度較低，但起爆威力較大，不怕潮濕。由于氮化鉛在有CO2存在的潮濕環(huán)境中易與銅發(fā)生化學(xué)作用而生成極敏感的氮化銅，因此，氮化鉛雷管不可用銅質(zhì)管殼而必須使用鋁殼或紙殼。27.11.202331整理課件二硝基重氮酚二硝基重氮酚簡稱DDNP，為黃色或黃褐色晶體，它的安定性好，在常溫下長期存儲(chǔ)于水中仍不降低其爆炸性能，干燥時(shí)在75℃時(shí)開始分解，170～175℃時(shí)爆炸。它對撞擊、摩擦的感度均比雷汞或氮化鉛低，熱感度介于這兩者之間。它原料來源廣，生產(chǎn)工藝簡單、安全、成本較低，而且具有較高起爆性能，所以國產(chǎn)工業(yè)雷管目前主要是用二硝基重氮酚來做起爆藥。27.11.202332整理課件（2）猛炸藥常用的猛炸藥它又可以分為單質(zhì)猛炸藥和混合猛炸藥。單質(zhì)猛炸藥梯恩梯梯恩梯即三硝基甲苯（簡稱TNT），純凈的TNT為無色針狀結(jié)晶體，熔點(diǎn)為80.75℃，工業(yè)生產(chǎn)的粉狀TNT為淺黃色磷片狀晶體，其液態(tài)密度為1.465g/cm3、鑄裝密度為1.55～1.56g/cm3，即熔融時(shí)，體積的膨脹12%；熱安定性好，常溫下不分解，遇火能燃燒，密閉條件下燃燒或大量燃燒時(shí)，很快轉(zhuǎn)為爆炸。27.11.202333整理課件

梯恩梯的機(jī)械感度較低，若混入細(xì)砂類硬質(zhì)摻合物，則容易引爆。許多炸藥廠采用精制梯恩梯作雷管中的加強(qiáng)藥或硝酸銨類炸藥的敏化劑。梯恩梯的爆力255～300mL，猛度16～19.9mm，爆速5100～6856m/s，爆熱4222kJ/kg。要特別注意的是：TNT是一種有毒的物質(zhì)，其粉塵、蒸汽主要是通過皮膚侵入人體內(nèi)，其次是通過呼吸道。在生產(chǎn)和使用中接觸TNT和銨梯炸藥均有可能中毒。主要是引起中毒性肝炎和再生障礙性貧血，結(jié)果導(dǎo)致黃膽病、青紫病、消化功能障礙及紅、白血球減少等癥，嚴(yán)重時(shí)可死亡。27.11.202334整理課件黑索金黑索金即環(huán)三次甲基三硝胺（簡稱RDX），它為白色晶體，熔點(diǎn)204.5℃，爆發(fā)點(diǎn)230℃，不吸濕，不溶于水。黑索金熱安定性好，其機(jī)械感度比梯恩梯高。黑索金的爆力480mL，猛度24.9mm，爆速5980～8740m/s，爆熱5350kJ/kg。由于它的威力和爆速都很高，因此，它除用作雷管中的加強(qiáng)藥外，還可以用作導(dǎo)爆索的藥芯或同梯恩梯混合制造起爆藥包。27.11.202335整理課件特屈兒特屈兒即三硝基苯甲硝胺，它是淡黃色晶體，難溶于水，熱感度及機(jī)械感度都很高，爆炸性能好，爆力475mL，猛度22mm。特屈兒容易與硝酸銨強(qiáng)烈作用而釋放熱量導(dǎo)致自燃。它主要用于軍事，也可以作工業(yè)雷管的加強(qiáng)藥。泰安泰安即季戊四醇四硝酸銨酯，簡稱PETN，它是白色晶體，幾乎不溶于水，熔點(diǎn)140.5℃，爆發(fā)點(diǎn)225℃。其爆炸威力大，爆力550mL，猛度24mm，爆速8000～8600m/s。它的爆炸特性與黑索金相似，用途相同。27.11.202336整理課件硝化甘油硝化甘油即三硝酸酯丙三醇，簡稱NG。它是無色或微帶黃色的油狀液體，20℃時(shí)的比重為1.59，不溶于水，在水中可以爆炸。硝化甘油有毒，應(yīng)避免與皮膚接觸。它在50℃時(shí)開始揮發(fā)，爆發(fā)點(diǎn)200℃，機(jī)械感度很高，受撞擊和震動(dòng)易發(fā)生爆炸，因此不能單獨(dú)使用，常多孔物質(zhì)如硅藻土或硝化棉吸收以降低其感度。爆炸威力很高，爆力500mL，猛度23mm。純硝化甘油在13.2℃時(shí)凍結(jié)，此時(shí)極為敏感，為提高使用時(shí)的安全，常將硝化甘油與二硝酸酯乙二醇混合使用，以降低此類炸藥的凍結(jié)點(diǎn)。27.11.202337整理課件工業(yè)使用的硝化甘油炸藥是以硝化甘油為主要成分，以硝化棉為吸收劑，以硝酸鉀、硝酸鈉或硝酸銨為氧化劑，加上少量木粉組成的混合炸藥，通常此類炸藥的爆炸威力與硝化甘油含量成正比。國產(chǎn)硝化甘油炸藥為含硝化甘油40%的粉狀硝化甘油炸藥和含硝化甘油60%的膠質(zhì)硝化甘油炸藥兩種。27.11.202338整理課件混合猛炸藥混合猛炸藥是含有兩種組成成分以上的混合物,又叫爆炸性混合物。這類炸藥有氣態(tài)的、液態(tài)的和固態(tài)的,其中以固態(tài)的最多。下面介紹幾種常用的工業(yè)混合炸藥：銨梯炸藥銨梯炸藥的主要成分是硝酸銨、梯恩梯和木粉三種組分組成。硝酸銨是構(gòu)成銨梯炸藥的主要成分，占炸藥總量的65～95%。國產(chǎn)銨梯炸藥有露天炸藥、巖石炸藥和煤礦安全許用炸藥等品種。27.11.202339整理課件存儲(chǔ)期一般為6個(gè)月，煤礦許用型為4個(gè)月。2#巖石型銨梯炸藥的主要性能指標(biāo)為：爆速：3600m/s，爆力：320mL，猛度：12mm，殉爆距離5cm。銨梯炸藥是比較安全的，它對撞擊、摩擦的感度較低，用火焰和火星不太容易點(diǎn)燃它，但當(dāng)它受到強(qiáng)烈的撞擊、摩擦和鐵制工具敲打時(shí)，也能發(fā)生爆炸。在大氣中裸露的少量銨梯炸藥，一般不會(huì)由燃燒轉(zhuǎn)化為爆炸，但如放在封閉的容器里，遇到火源就很容易由燃燒轉(zhuǎn)化為爆炸。27.11.202340整理課件銨油炸藥由硝酸銨和燃料油為主要成分的粒狀或粉狀（添加適量木粉）爆炸性混合物稱為銨油炸藥，簡稱ANFO。該炸藥一般可自己制造，甚至可在露天爆破工地當(dāng)場拌合，常用于露天爆破；感度低，一般無雷管感度，但采用輪輾機(jī)熱加工，且加工細(xì)致、顆粒較細(xì)、拌合均勻的細(xì)粉狀銨油炸藥可由普通雷管直接起爆。該炸藥容許的儲(chǔ)存期一般為15天。27.11.202341整理課件銨松蠟炸藥組成：由硝酸銨、松香、石蠟和木粉組成，也可添加適量柴油；適用于無瓦斯和粉塵爆炸危險(xiǎn)的中硬以上巖石爆破；優(yōu)點(diǎn)：防潮、抗水，不含梯恩梯；缺點(diǎn)：爆炸后有毒氣體生成量偏高。27.11.202342整理課件漿狀炸藥組成：由氧化劑硝酸銨水溶液、敏化劑（梯恩梯、硝化甘油）和膠凝劑組成；優(yōu)點(diǎn)是：具有抗水性強(qiáng)、密度高、具有較好的可塑性和一定的流動(dòng)性、爆炸威力較大、原料來源廣、成本低和安全等優(yōu)點(diǎn)，該炸藥在露天有水深孔爆破中得到了廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是：由于沒有雷管感度，需要用猛炸藥制作起爆藥包來起爆。27.11.202343整理課件水膠炸藥組成：由氧化劑硝酸銨的水溶液、敏化劑（硝酸甲胺、鋁粉等）和膠凝劑等組成；漿狀炸藥和水膠炸藥的區(qū)別：使用了不同的敏化劑。優(yōu)點(diǎn)：具有雷管感度，并且威力高、安全性好（機(jī)械感度、熱感度低）、抗水性強(qiáng)、價(jià)格低廉、爆炸后產(chǎn)生有毒氣體少等優(yōu)點(diǎn)，可用于有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的爆破工作面和其它井下工作面。性能：爆速：≥3500m/s，爆力：350mL，猛度：≥15mm，殉爆距離≥8cm，有毒氣體生成量29.6L/kg。27.11.202344整理課件乳化炸藥由氧化劑（硝酸銨水溶液）、可燃劑（燃料油）、乳化劑（失水山梨醇）、敏化發(fā)泡劑（敏化氣泡和珍珠巖）、高熱劑等成分組成。屬于油包水型結(jié)構(gòu)。乳化炸藥包括傳統(tǒng)的膏狀乳化炸藥和粉狀乳化炸藥。傳統(tǒng)的乳化炸藥是以無機(jī)含氧酸鹽水溶液作為分散相，懸浮在含有分散氣泡或空心玻璃微球或其它多孔性材料的似油類物質(zhì)構(gòu)成的連續(xù)介質(zhì)中，形成一種油包水型的特殊乳化體系。27.11.202345整理課件粉狀乳化炸藥突破了傳統(tǒng)的乳化炸藥的藥體概念，其最終產(chǎn)品的外觀狀態(tài)不再是乳膠體，而是以極薄油膜包復(fù)的硝酸銨等無機(jī)氧化劑鹽結(jié)晶粉末。由于它保持了乳化炸藥體系中氧化劑與燃燒劑接觸緊密充分的特點(diǎn)，且呈粉末狀態(tài)，無需有意識地引入敏化氣泡，就具有較高的爆轟感度和良好的爆炸性能，但其裝藥密度較低，一般只有0.8～0.85g/cm3。27.11.202346整理課件煤礦許用炸藥就是在普通工業(yè)炸藥中加入消焰劑，這類炸藥屬一般安全型。由于消焰劑的摻加量影響到炸藥的感度和性能，因此，煤礦許用炸藥的爆炸威力比普通工業(yè)炸藥要低。煤礦許用炸藥的品種有：銨梯炸藥、乳化炸藥、水膠炸藥等。27.11.202347整理課件

被筒炸藥：以鹽量較少但爆炸性能穩(wěn)定安全性較低的炸藥作藥芯，外面復(fù)以消焰劑的被筒所組的炸藥叫被筒炸藥。這種炸藥爆炸時(shí)由于藥中消焰劑很少，不會(huì)影響炸藥的爆轟，其爆炸性能也穩(wěn)定。這種炸藥在爆炸時(shí)，由于爆炸的高溫使外面的消焰劑形成薄霧，把爆炸點(diǎn)籠罩起來，從而達(dá)到消焰的目的。這種炸藥可以用在對安全要求較高的爆破地點(diǎn)。27.11.202348整理課件

煤礦安全規(guī)程規(guī)定：“煤倉堵塞需用爆破疏通時(shí)，必須使用鋼性被筒炸藥。”這里說的鋼性被筒炸藥指的是：以石膏、粘土、水泥等粘合物摻加一定量的消焰劑成型后制成的被筒，里面裝入2號煤礦安全炸藥所組成的被筒炸藥。等離子交換炸藥：是目前我國安全等級最高的一種炸藥。在煤礦許用炸藥分級中屬于第五級，懸吊試驗(yàn)可達(dá)450克以上，特別適用于在煤倉和一些有特殊安全要求地點(diǎn)的爆破。27.11.202349整理課件

炸藥中的組分為氯化銨和硝酸鈉，這兩種成分都不是炸藥的基質(zhì)，本身不具有爆炸性。但是其在高溫下可以發(fā)生下述化學(xué)反應(yīng)方程所示的離子交換，生成硝酸銨和氯化鈉，而且溫度愈高，交換量愈大。這樣，若此藥卷在井下出現(xiàn)裸露時(shí)，由于雷管或起爆藥包爆破所產(chǎn)生的溫度保留不住，很快散失，達(dá)不到離子交換的條件，藥卷中的硝酸鈉和氯化銨成分不變，因此就不會(huì)出現(xiàn)爆炸，達(dá)到安全保護(hù)的目的。其原理是炸藥成分中含有離子交換鹽，在一定條件下才能發(fā)生離子交換。

NH4Cl+NaNO3→NH4NO3+NaCl27.11.202350整理課件我國煤礦許用炸藥的分級、種類和使用范圍如下表所示：炸藥級別品種名稱使用范圍合格標(biāo)準(zhǔn)一級煤礦許用2號煤礦炸藥2號抗水煤礦炸藥一級煤礦乳化炸藥低沼氣礦井裝藥量100g，五炮無炮泥，反向起爆，不引爆沼氣二級煤礦許用3號煤礦炸藥3號抗水煤礦炸藥二級煤礦乳化炸藥低、高沼氣礦井裝藥量150g，五炮無炮泥，反向起爆，不引爆沼氣三級煤礦許用安全被筒炸藥三級煤礦乳化炸藥低、高沼氣礦井及有煤與沼氣突出的礦井裝藥量150g，懸吊試驗(yàn)，不引爆沼氣四級煤礦許用四級煤礦乳化炸藥各級沼氣礦井及特殊條件下使用裝藥量250g，懸吊試驗(yàn)，不引爆沼氣五級煤礦許用離子交換炸藥各級沼氣礦井及特殊條件下使用裝藥量450g，懸吊試驗(yàn)，不引爆沼氣27.11.202351整理課件第四節(jié)起爆器材起爆器材的分類27.11.202352整理課件雷管火雷管火雷管結(jié)構(gòu)a——金屬殼有起爆藥火雷管；b——紙殼有起爆藥火雷管1—管殼；2—加強(qiáng)藥；3—起爆藥；4—加強(qiáng)帽；5—點(diǎn)火藥；6—低密度猛炸藥27.11.202353整理課件火雷管的各部分組成及其作用管殼：具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，可以保護(hù)起爆藥和加強(qiáng)藥不直接受到外部能量的作用，同時(shí)又可為起爆藥提供良好的封閉條件；起爆藥：在火焰作用下發(fā)生爆轟用以起爆加強(qiáng)藥；27.11.202354整理課件加強(qiáng)藥：以加強(qiáng)雷管的起爆能力。加強(qiáng)帽：起到防止起爆藥飛散、掉落及阻止爆炸產(chǎn)物飛散，維持爆炸產(chǎn)物壓力，加強(qiáng)起爆能力的作用。優(yōu)缺點(diǎn)及其使用條件它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、靈活，價(jià)格便宜，不受雜散電流、靜電影響。但是由于它一次起爆的數(shù)量和炮孔之間的爆破時(shí)間很難得到控制，并且導(dǎo)火索的抗水能力有限等致命缺點(diǎn)，造成在使用過程中的許多事故發(fā)生，因此，現(xiàn)在火雷管的使用范圍受到了極大的限制，目前只是在小型露天礦或小規(guī)模露天爆破作業(yè)中使用。27.11.202355整理課件電雷管電雷管是用電能引爆的一種起爆器材。電雷管作用原理是：電流經(jīng)腳線輸送通過橋絲，由電阻產(chǎn)生熱能點(diǎn)燃引火藥頭（藥頭式）或起爆藥（直插式）。一旦引燃后，即使電流中斷，也能使起爆藥和加強(qiáng)藥爆炸。常用的有瞬發(fā)電雷管、延期電雷管以及特殊電雷管等。瞬發(fā)電雷管瞬發(fā)電雷管是在起爆電流足夠大的情況下通電即爆的一種電雷管。它由火雷管與電點(diǎn)火裝置組合而成。27.11.202356整理課件瞬發(fā)電雷管結(jié)構(gòu)a--直插式；b--藥頭式1-腳線；2-密封塞；3-橋絲；4-起爆藥（正起爆藥）；5-引火頭；6-加強(qiáng)帽；7-副起爆藥；8-管殼27.11.202357整理課件秒延期電雷管電引火元件與起爆藥之間的延期裝置是用精制導(dǎo)火索段或在延期體殼內(nèi)壓入延期藥構(gòu)成的，延期時(shí)間由延期藥的裝藥長度、藥量和配比來調(diào)節(jié)。秒延期電雷管分整體殼式和兩段殼式，其中還分秒延期和半秒延期雷管。27.11.202358整理課件27.11.202359a—整體管殼式；b—兩段管殼式1—腳線；2—密封塞；3—排氣孔；4—引火頭；5—點(diǎn)火部分管殼；6—導(dǎo)火索；7—加強(qiáng)帽；8—起爆藥；9—加強(qiáng)藥；10—爆炸部分管殼；11-紙墊秒延期電雷管結(jié)構(gòu)示意圖整理課件毫秒延期電雷管毫秒電雷管通電后，以毫秒量級的間隔時(shí)間延遲爆炸，延期時(shí)間短，精度也較高。延期藥是用氧化劑、可燃劑和緩燃劑的混合物做延時(shí)藥，并通過調(diào)整其配比達(dá)到不同的時(shí)間間隔。27.11.202360整理課件毫秒延期電雷管的結(jié)構(gòu)示意圖27.11.202361（a）直插式；（b）裝配式1—腳線；2—管殼；3—塑料塞；4—長內(nèi)管；5—?dú)馐遥?—引火頭；7—壓裝延期藥；8—加強(qiáng)帽；9—起爆藥；10—加強(qiáng)藥整理課件國產(chǎn)毫秒延期電雷管共分五個(gè)系列，其部分的延期時(shí)間見下表所示段別第一系列第二系列第三系列第四系列第五系列1<5<13<13<13<14225±525±10100±10300±3010±2350±550±10200±20600±4020±3475±575±15300±20900±5030±45100±5100±15400±301200±6045±66125±5150±20500±301500±7060±77150±5200±20600±401800±8080±108175±5250±25700±402100±90110±159200±5310±30800±402400±100150±2010225±5380±35900±402700±100200±2511460±401000±403000±10012550±451100±403300±10013655±5014760±5515880±60161020±70171200±90181400±100191700±130202000±15027.11.202362整理課件安全電雷管在有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的工作面爆破時(shí)，為避免因雷管爆炸引燃瓦斯的可能性，應(yīng)采用安全電雷管（煤礦許用電雷管）。煤礦許用電雷管在安全方面，通常對安全電雷管要采取下列措施：不允許使用鐵殼或鋁殼；不允許使用聚乙烯絕緣爆破線，只能采用聚氯乙烯絕緣爆破線；在加強(qiáng)藥中加入消焰劑，控制其爆溫、火焰長度和火焰延續(xù)時(shí)間；雷管底部不做窩槽，改為平底，防止聚能穴產(chǎn)生的聚能流引燃瓦斯；27.11.202363整理課件采用燃燒溫度低、生成氣體量少的延期藥，并加強(qiáng)延期藥燃燒室的密封，防止延期藥燃燒時(shí)噴出火焰引燃瓦斯的可能性；加強(qiáng)雷管管壁的密封。27.11.202364毫秒電雷管腳線顏色對應(yīng)表

段號1234567腳線顏色灰紅灰黃灰藍(lán)灰白綠紅綠黃綠藍(lán)整理課件抗雜散電流電雷管無橋絲電雷管：在電雷管的電點(diǎn)火元件中取消橋絲，使腳線直接插在點(diǎn)火藥頭上，點(diǎn)火藥中加入一定導(dǎo)電成分，當(dāng)腳線兩端電壓較小時(shí)，點(diǎn)火藥電阻很大，電流很小，點(diǎn)火藥升溫小，不足以引起點(diǎn)火藥燃燒；當(dāng)電壓很大，電流很小，點(diǎn)火藥電阻減小，電流大，點(diǎn)火藥升溫高，被點(diǎn)燃，雷管被引爆。低阻率橋絲電雷管：這種雷管橋絲電阻較低，增大橋絲直徑或長度，只有大電流時(shí)才能引爆雷管。電磁雷管：雷管的腳線繞在一個(gè)環(huán)狀磁芯上呈閉合回路，放炮時(shí)將單根導(dǎo)線穿過環(huán)狀磁芯，用其兩端接至高頻發(fā)爆器，高頻電流由環(huán)狀磁芯產(chǎn)生感應(yīng)電流引爆雷管。27.11.202365整理課件無起爆藥電雷管無起爆藥雷管的結(jié)構(gòu)與原理和普通工業(yè)雷管一樣，只是用一種對沖擊和磨擦感度比常用的起爆藥較低的猛炸藥來代替起爆藥，提高了雷管在制造、貯存、裝運(yùn)和使用過程中的安全性，而起爆性能并不低于普通工業(yè)雷管。27.11.202366整理課件電雷管主要參數(shù)雷管電阻：是指每發(fā)電雷管的橋絲電阻與腳線電阻之和，它是進(jìn)行電爆網(wǎng)路計(jì)算的基本參數(shù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB8031-87規(guī)定：鐵腳線電雷管全電阻不大于6.3Ω，上下限差值不大于2.0Ω；銅腳線電雷管全電阻不大于4.0Ω，上下限差值不大于1.0Ω。最大安全電流：給電雷管通以恒定直流電，5min內(nèi)不致引爆雷管的電流最大值，叫做最大安全電流，又稱工作電流。此電流值的實(shí)際意義在于選擇測量電雷管的儀表，儀表的工作電流不能超過此值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB8031-87規(guī)定：對電雷管通以0.18A恒定直流電流5min，不應(yīng)發(fā)生爆炸。27.11.202367整理課件最小發(fā)火電流：給電雷管通以恒定的直流電，能準(zhǔn)確地引爆雷管的最小電流值，稱為電雷管的最小發(fā)火電流。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB8031-87規(guī)定：其發(fā)火電流上限不應(yīng)大于0.45A。雷管反應(yīng)時(shí)間：從通電到雷管爆炸的時(shí)間。它等于包括點(diǎn)燃時(shí)間與傳導(dǎo)時(shí)間之和。發(fā)火沖能：電雷管在點(diǎn)燃時(shí)間內(nèi)，每歐姆橋絲所提供的熱能，稱為發(fā)火沖能。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB8031-87規(guī)定：采用兩次升降法試驗(yàn)，發(fā)火沖量應(yīng)不大于8.7A2·ms。27.11.202368整理課件導(dǎo)爆管雷管毫秒導(dǎo)爆管雷管是用塑料導(dǎo)爆管引爆而延期時(shí)間以毫秒數(shù)量級計(jì)量的雷管。它的結(jié)構(gòu)如下圖所示。它與毫秒延期電雷管的主要區(qū)別在于：不用毫秒電雷管中的電點(diǎn)火裝置，而用一個(gè)與塑料導(dǎo)爆管相連接的塑料聯(lián)接套，由塑料導(dǎo)爆管的爆轟波來點(diǎn)燃延期藥。導(dǎo)爆管雷管結(jié)構(gòu)示意圖27.11.2023691—塑料導(dǎo)爆管；2—塑料連接套；3—消爆空腔；4—空信帽；5—延期藥；6—加強(qiáng)帽；7—起爆藥；8—加強(qiáng)藥；9—管殼整理課件非電導(dǎo)爆管毫秒雷管規(guī)格及精度表段別名義延期時(shí)間（ms）誤差值（ms）10<13225±12350±12475±125100±126150±207200±208250±259310±3010390±3527.11.202370整理課件傳爆材料導(dǎo)火索導(dǎo)火索：是以較穩(wěn)定的速度連續(xù)傳遞火焰，引爆火雷管的傳導(dǎo)材料；導(dǎo)火索的結(jié)構(gòu)如下圖所示。導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)示意圖1—芯線；2—藥芯；3—內(nèi)層線；4—內(nèi)層紙；5—中層線；6—瀝青；7—外層紙；8—外層線27.11.202371整理課件導(dǎo)火索的性能參數(shù)國產(chǎn)普通導(dǎo)火索的燃速每米100~125s±10s，它是一項(xiàng)重要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，噴火強(qiáng)度試驗(yàn)不得低于40mm；并且在燃燒過程中，不得有斷火、透火、外殼燃燒或爆燃等現(xiàn)象發(fā)生，浸水試驗(yàn)水深1m，水溫20℃，2小時(shí)。導(dǎo)火索容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題：燃燒速度不一致；浸水不過關(guān)；燃燒時(shí)易出現(xiàn)透火。27.11.202372整理課件優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍：導(dǎo)火索是一種最簡單的起爆材料，比較靈活。但作業(yè)危險(xiǎn)性大，無法用儀器檢查工作的好壞，產(chǎn)生瞎炮的比例比其他方法大，不能保證裝藥群同時(shí)或按規(guī)定時(shí)間準(zhǔn)確爆炸，也難以預(yù)測爆破效果。導(dǎo)火索燃燒時(shí)有火焰噴出，并產(chǎn)生大量有毒氣體，不能在井下，尤其不能在有瓦斯和煤塵危險(xiǎn)的礦井內(nèi)使用。27.11.202373整理課件導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管是七十年代初，由瑞典Nonel公司首先發(fā)明制造的一種新型傳爆器材，具有安全可靠、輕便、經(jīng)濟(jì)、不受雜散電流干擾和便于操作等優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)爆管的結(jié)構(gòu)及規(guī)格導(dǎo)爆管是用高壓聚乙烯溶后擠拉出的空心管子，外徑為2.95±0.15mm，內(nèi)徑為1.4±0.1mm，管的內(nèi)壁涂有一層很薄而均勻的高能炸