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1、1,爆破安全技术,2,爆破理论知识爆破基本知识,炸药爆炸后如果不能实现氧平衡有什么危害？ 炸药通常由碳、氢、氧、氮四种主要元素组成。其中碳和氢是可燃元素，氧是助燃元素，氮是惰性元素。炸药爆炸时的化学反应过程，主要是可燃元素碳、氢与助燃元素氧之间进行急剧氧化反应生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的过程。而氧平衡则表达了化学反应过程中氧与可燃元素碳、氢之间所需原子数量之间的关系。,3,爆破理论知识爆破基本知识,炸药的氧平衡可分为下列三种情况: 1、零氧平衡。炸药中氧含量恰好与可燃元素完全氧化。这类炸药称为零氧平衡炸药。 其特点是，当炸药中的碳和氢都被氧化成二氧化碳和水蒸气，氧气得到充分利用，此时反应完
2、全，放出热量最多，做功能量最大，而且不会生成有毒气体。,4,爆破理论知识爆破基本知识,2、负氧平衡。炸药中的氧含量不足以将可燃元素充分氧化，这类炸药称为负氧平衡炸药。其特点是，负氧平衡时，因氧气不足，可燃元素未被充分氧化，生成一氧化碳和固体碳。一氧化碳为有毒气体，不仅对人体有害，而且在高温下与外界氧反应，能再次燃烧形成二次火焰。二次火焰和爆炸时生成的灼热固体碳粒，容易引起瓦斯、煤尘爆炸。,5,爆破理论知识爆破基本知识,3、正氧平衡。炸药中氧含量足够将可燃元素充分氧化，并有剩余。这类炸药称为正氧平衡炸药。其特点是，正氧平衡时，炸药中的氧未被充分利用，剩余氧和游离氮化合，生成一氧化氮、二氧化氮等有
3、毒气体，不仅对人体有害，而且对瓦斯爆炸反应起催化作用，不利于爆破安全。 混合炸药的氧平衡可由设计其组成和配比来调节，使其接近零氧平衡。为补偿包纸皮和封腊氧化所消耗的氧量，一般应稍微偏向正氧平衡。,6,爆破理论知识爆破基本知识,什么是炸药的爆热和爆温？对爆破安全有什么影响？ 爆热一定量炸药在进行爆炸反应时放出的全部热量，叫做该炸药的反应热，简称爆热。单位是焦耳/千克。爆热是炸药做功的能源，是炸药做功大小的重要参数之一。爆热值越高，爆炸时生成的热量越多，爆炸威力越大。增大炸药的爆热值是提高爆炸威力的有效途径。,7,爆破理论知识爆破基本知识,炸药的爆温是炸药爆炸瞬间爆炸产物被加热达到的最高温度，单位
4、用温度（）表示。爆温取决于爆热，并与爆速、包装和堵塞的紧密程度有关。爆热越大，爆速越高，爆温越高；药包包装和炮眼堵塞越紧密，爆温愈高，炸药膨胀做功的能力就越大。工业炸药一般要求提高爆温，但煤矿许用炸药则要求爆温不能太高，要有一定的限制，在安全炸药中需加入适量的消焰剂食盐等，便可达到这一目地。食盐是一种惰性物质，它能够收敛爆热，降低爆温，抑制爆炸火焰和瓦斯、煤尘的爆炸反应。,8,爆破理论知识爆破基本知识,什么是炸药的感度？对爆破安全有什么影响？ 炸药的感度是指炸药在外界起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。感度的高低以激发炸药爆炸反应所需起爆能的大小来衡量。炸药起爆时所需起爆能越小，表示炸药感度越高
5、，反之，所需起爆能越大，则表示炸药感度越低。炸药的感度可分为热感度、机械感度、起爆感度、静电感度、殉爆感度这五个方面。,9,爆破理论知识爆破基本知识,1热感度 炸药在热能作用下发生分解、燃烧、爆炸或爆轰的难易程度为热感度，每一种炸药都有一个能使它引起爆轰的最低温度，这个温度值为炸药的爆发点。爆发点越低，表明炸药对热的感度越高。例如2号煤矿铵梯炸药的爆发点为180188摄氏度，2号岩石铵梯炸药的爆发点为180230摄氏度。,10,爆破理论知识爆破基本知识,2机械感度 炸药的机械感度是指炸药在冲击、摩擦及挤压作用下局部引起高热，发生爆炸的难易程度。机械感度主要包括冲击感度和摩擦感度。炸药在生产、运
6、输、使用过程中，不可避免地要发生机械碰撞、摩擦、挤压等作用。为了解决炸药在这些过程中的安全问题，需要了解和掌握炸药的机械感度。一般起爆药比猛炸药的机械感度高，因此，我们在使用雷管时要特别注意轻拿轻放，在爆破材料的运输过程中避免撞击，以免发生意外的爆炸事故。,11,爆破理论知识爆破基本知识,3起爆感度 炸药在其它炸药（如起爆药）的作用下发生爆炸的能力称为炸药的起爆感度。 炸药的起爆感度常用极限药量来表示，所谓极限药量是指可使猛炸药爆轰的最小起爆药量。最小起爆药量越小，表示猛炸药的起爆感度越大；反之，则表明猛炸药对起爆药的起爆感度越小。,12,爆破理论知识爆破基本知识,4静电感度 炸药的静电感度包
7、括两方面：一是炸药摩擦时产生静电的难易程度，二是静电火花作用下发生爆炸的难易程度，常用炸药都是静电的绝缘体，当炸药的颗粒间或炸药与其它物体发生摩擦时，很容易形成静电并积聚，当所带的静电量能量足够大时，在适当情况下（积聚电荷达到数万V），就会产生静电放电火花引起炸药燃烧或爆炸。,13,爆破理论知识爆破基本知识,5殉爆感度 炸药药卷在非连续的情况下，一个药卷爆炸可以激发相隔一定距离处的另一个药卷爆炸，这种现象叫殉爆。首先起爆的药卷叫做主动药卷，被引爆的另一个药卷叫做被动药卷或殉爆药卷。主动药卷使被动药卷发生殉爆的最大距离称为殉爆距离。殉爆距离是常用来确定光爆周边眼装药间隔、处理炮眼中拒爆炮眼的参数
8、，确定贮存或堆放炸药安全距离的依据。,14,爆破理论知识爆破基本知识,炸药发生殉爆的难易程度称殉爆感度。对炸药殉爆感度的研究也十分重要。在炮孔装药时，如果药卷接触不紧密或药卷之间存留有岩粉等惰性物质，或者炸药殉爆感度较低，则容易发生不完全爆炸或燃烧现象。这不仅降低了爆破效率，而且在有瓦斯和煤尘的工作面，有可能引发事故。,15,爆破理论知识爆破基本知识,炸药的密度和药卷直径对传爆有什么影响？ 炸药密度直接影响爆压的大小，故与爆速和传爆稳定性有关。对矿用单一炸药而言，适当加大密度，传爆更加稳定，爆速更高；对矿用混合炸药而言，由于其中含有大量比较钝感的成分，密度过大或过小传爆均不稳定，只有密度在最优
9、范围内，传爆才稳定，爆速才能提高。超过最优密度，爆速下降，爆炸不稳定，甚至拒爆。这是因为密度过高，颗粒间气泡较少，而这些气泡是形成灼热核所必须的。此外，每一炸药颗粒上分摊到的起爆能显著减少，将使不稳定加速阶段加长，而且暴轰波较难穿透前方未爆的炸药层，从而使爆速下降。硝铵类炸药的最佳密度为0.951.10克/厘米3。,16,爆破理论知识爆破基本知识,药卷直径。药包长度大于直径4倍时，称为药卷。 减小药卷直径，会使爆速降低。当直径减小到一定程度时，由于炸药颗粒易被爆炸波驱散，反应区炸药分子数量少。反应不完全，产生的爆炸波能量小，且其大部分作用于药卷周围空气或岩石介质，只有少部分用于传爆。因此，传爆
10、稳定性极差，爆速显著下降，甚至自行熄灭。通常把能够保证稳定传爆的药卷最小直径叫做临界直径。随着炸药的组成、性能、密度、外壳强度的不同，其临界直径也不同。临界直径时的爆速叫做临界爆速，其值一般为20003000米/秒。,17,爆破理论知识爆破基本知识,增加药卷直径，爆速明显增加。但直径增加到一定程度后，爆速便不再增加而接近一个常数，此时的药卷直径叫做极限直径，如低感度硝铵类炸药的极限直径达300毫米。极限直径时的爆速叫做极限爆速，硝铵系列重要的极限爆速一般为40005000米/秒。这时产生的爆炸波最强，传爆最理想。一般认为，处于临界直径上，极限直径以下的范围都属稳定传爆，炸药反应形式均为稳定爆炸
11、，只是在此范围内随着药卷直径的增加，效果才更趋理想。据国外资料介绍，药卷直径每增加1毫米，炮眼数目相应减少3%。,18,爆破理论知识爆破基本知识,在起爆过程中产生管道效应对传爆有什么影响？如何消除管道效应？ 在较长的炮眼中，连续装入直径较炮眼小的许多药卷，由于药卷与眼壁间存在一定间隙，因而造成炸药传爆稳定性下降，传爆中断而留有不爆药卷的现象。这种现象叫做炸药传爆的间隙效应或管道效应。,19,爆破理论知识爆破基本知识,在深孔爆破中，减小间隙效应即管道效应的方法有： （1）减小间隙，提高打眼质量，增大药卷直径，增大药卷直径，采用散装药或塑性炸药； （2）改变间隙性质，在间隙中充水、充砂或用双套垫将
12、间隙隔离； （3）采用高威力、爆速大的水胶炸药、乳化炸药等； （4）利用炸药药卷的聚能作用。,20,爆破理论知识爆破基本知识,炸药爆炸产生的爆轰波也像其他波那样具有反射和折射的性质。调整界面形状和方向，就可得到不同的反射和折射效果。如果在药卷前端做成锥形或半球凹穴，就能把爆轰波聚集起来指向一个方向而增强其穿透能力。这种能量聚集现象，称为聚能作用或聚能效应。药卷前端用于聚能的凹穴叫聚能穴。聚能穴的聚能效果愈好，药卷的传爆能力愈强，故在炮眼中装药时，一定要使聚能穴指向传爆方向。,21,爆破理论知识爆破基本知识,炸药爆炸引燃瓦斯的机理是什么？ 1、爆炸气体产物的直接作用 炸药爆炸生成的高温、高压气体
13、产物，在膨胀过程中，由于扩散和渗透作用，逐渐与瓦斯空气介质相结合。经一定时间，在膨胀产物的头部形成爆炸产物、瓦斯和空气的可燃性混合物。如果混合物的温度达到瓦斯爆炸的点火温度，而且存在时间超过感应时间，就会发火产生火焰，甚至引起爆炸。,22,爆破理论知识爆破基本知识,由该机理可知炸药爆炸引起瓦斯燃烧或爆炸热的性能，主要是爆炸产物的组成，爆温和爆热有关。若爆炸产物内含有剩余氧量，氮氧化物、过氧化物、一氧化碳或游离等成分，就会降低瓦斯发火下限，并促进瓦斯的氧化反应，使发火可能性增大。因此，安全炸药应按零氧平衡配制，减少上述爆炸产物。 爆温和爆热愈大，引燃瓦斯的可能性也愈大。因此，必须根据所要求炸药的
14、安全系数对爆温和爆热加以控制。,23,爆破理论知识爆破基本知识,2、炽热固体颗粒的作用当爆炸产物中的炽热固体产物，或当炸药爆炸不完全，使一部分尚未分解或正处于燃烧的炸药颗粒，从炮眼中飞出落入瓦斯空气混合物时，若接触时间超过感应时间，就能引起瓦斯燃烧和爆炸。 根据这一机理，要求安全炸药必须具有良好的反应性能和爆轰性能，以保证炸药能够完全爆炸，而且生成产物应全部都是气体。,24,爆破理论知识爆破基本知识,3、爆炸形成空气冲击波的作用 空气冲击波压力、温度和作用时间是随着炸药总量增加而增大的，因此，当爆热一定时必须对药量加以限制。井下实验表明，采用安全炸药时，因炸药能量主要用于破碎和抛掷，形成空气冲
15、击波的能量较小，引燃瓦斯的可能性不大。但若工作面附近存在有反射障碍物时，因反射波压力、温度和作用时间较之入射波要大得多，装药量过大时，就有可能引燃瓦斯。,25,爆破作业说明书的内容,煤矿安全规程规定：爆破作业必须编制爆破作业说明书，说明书必须符合下列要求。 （一）炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和打眼范围和掘进工作面的巷道断面尺寸、炮眼的位置、个数、深度、角度及炮眼编号，并用正面图、平面图和剖面图表示。,26,爆破作业说明书的内容,（二）炮眼说明表，必须说明炮眼的名称、深度、角度。使用炸药、雷管的品种、装药量，封泥长度，连线方式和起爆顺序。 （三）预期爆破效果表，要说明炮眼利用率、每循环进度
16、，炮眼总长度，炸药和雷管总消耗量，及单位消耗量。 （四）爆破说明书必须编入采掘作业规程，并及时修改补充。爆破工必须依照说明书进行爆破作业。,27,爆破理论知识爆破器材,什么是炸药？炸药的爆炸三要素是什么？ 炸药是具备化学爆炸条件的物质。也就是说炸药是一种在外界能量作用下，自身能够进行高速化学反应并产生大量高温、高压气体和热量的物质。,28,爆破理论知识爆破器材,炸药的特点主要有以下几点： 1、具有化学爆炸性和相对稳定性； 2、在微小的体积内蕴藏有大量能量； 单位重量的炸药在爆炸时放出的热量并不比单位重量的普通燃料在燃烧时放出的热量大，但单位容积炸药比单位容积普通燃料放出的热量要大数百倍。这说明炸药在能量方面的特点是在微小的容积中蕴蓄着大量的能量，即炸药具有很高的能量密度。 3、能够发生自身的氧化实现爆炸反应； 炸药本身既含有碳、氢可燃元素，又含有氧这一助燃元素。在进行爆炸时与普通燃料燃烧不同，不需外界供氧，在密闭无氧环境中依靠自身的氧就可连续进行化学反应，实现爆炸。,29,爆破理论知识爆破器材,煤矿许用炸药有什么特点？ 1、根据炸药的安全等级限制炸药的爆热、爆温、爆压。 2、炸药配
