爆破理论与爆破优化学习报告(共7页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上昆明理工大学爆破理论与爆破优化学习报告爆破器材新进展爆破器材作为国民经济建设中不可缺少的一个特殊物资，随着我国经济建设的蓬勃发展，改革开放的深化、国际交流的不断加深以及爆炸技术应用领域的拓展，近几年来有了较大的发展，新产品、新工艺、新设备、新材料不断涌现，展现出一个空前活跃的天地。下面来谈谈现今一些爆破器材使用的新技术及其新的进展：1、微型起爆药柱 。起爆药柱是随着铵油炸药、浆状炸药等钝感炸药及现场混装技术的发展而涌现的一类中继起爆器材，通常是为露天爆破作业提供的500 gR高能起爆(如TNT、PETN、RDX)药柱。微型起爆药柱是为小直径炮孔爆破作业设计，通常是用高能塑性炸药制备的。2、电子起爆器材。电子起爆器材或半导体起爆器材都是以一定的物理原理起爆的普通的半导体构件。与现有的雷管，如有金属丝爆炸桥丝的产品和火花式雷管(它们都不需要起爆药，又有极好的，实际是无惰性的瞬时特性)一样。但是，它们也有一定的缺点，这就是它们都有比较严格的维护制度，以保证产生高电压瞬时脉冲。3、无起爆药电雷管。起爆药由于感度较高将给生产和使用带来不安全因素，而且大多数起爆药对环境有严重污染，而非起爆药雷管中不含起爆药，所以在生产使用过程中的安全性会大大提高。半导体电雷管的主要优点就是无起爆药，它以一种特殊形式的扩散电阻器作为其释放能量的元件，供电时该半导体似乎形成一个10xl0微米的“热点”，正是在该点形成两个过程。目前，我国已经开发成功多种非起爆药雷管，其中有的品种已实现了工业化生产，如南京理工大学研制的KlK双帽式非起爆药雷管。4、新型无起爆药雷管(NPED) 观其外观，不会发现与传统雷管有何不同之处，但其内部却完全不同。敏感的起爆药由一起爆装置所取代，通过将二级炸药太安(PETN)分成不同的量，装药可以控制从爆燃到爆轰的转变。这种现象称为爆燃爆轰转变(DDT)。如今使用的以起爆药为基础的传统雷管由于其对热、摩擦和冲击敏感面存在某些缺点，搬运雷管时对起爆药部位的任何意外机械冲击或弯折都可能会造成伤亡事故。5、电雷管和导爆管雷管。电雷管和导爆管雷管仍然是世界范围内当前和今后一段时间内最广泛使用的产品，而国内的电雷管还存在安全性差、精度不高等问题，导爆管雷管的延期精度也存在精度不高的问题。因此，应该在性能方面开展大量的工作，提高电雷管的抗静电、抗杂散电流、抗射频能力，发展钝感型电雷管，促进电雷管和导爆管雷管的生产和使用。6、新技术雷管。近年来出现了一些新技术雷管，其中微电子技术雷管是一个重要发展方向，比较有代表性的是半导体桥雷管和电子延期雷管。在半导体桥雷管中，用半导体桥芯片取代了金属桥丝，其使用可靠、作用迅速、安全性大幅度提高。大批量生产时，其成本相当于普通电雷管。微电子的逻辑控制火工品在民用爆破中的应用，对于提高应用效率和提高操作安全性更有特殊的意义，我国在军品科研中也已经开发掌握了微电子火工技术，并已在航空航天、常规弹药上开始应用。由于微电子火工品具有优越的性能，在民爆行业将有广泛的应用前景，也是以高新技术改造起爆器材的重要举措，我们通过军转民就可以很快实现这种改造。7、电容式起爆器电容式起爆器只适用于串联爆破网络，其起爆能力主要取决于起爆器的输出电压和起爆器的电容量C，电压升高或电容量增加，起爆能力也随之增大。但由于电压升高，电容器的容量增加，对电子元器件要求更高，起爆器的体积亦大。因此，我们也不能一味地追求过高的起爆能力，要根据实际使用要求，选择具有适当起爆能力的起爆器。8、非电起爆系统非电导爆管是非电起爆系统独有的组成部分，它用特选的高级塑料制成，以满足在各种不同施工条件和气候中使用时起爆系统的苛刻要求。导爆管的内壁敷有感应剂以产生以2000ms的速度通过导爆管的冲击波，这种冲击波足以激发雷管，在管内起反应时非电导爆管本身并不产生爆炸。对于导爆管，其每米的反应剂量仅为17mg，到现在为止，非电导爆管可制成常规的迟发雷管。其可见部分是铝质壳体，壳体长度随延迟元件长度的变化而变化。雷管上制有波纹以夹紧橡胶密封塞，密封塞可以保护非电导爆管。来自导爆管的冲击波激燃延迟元件，延期元件以预定的速度燃烧，延迟元件引爆可感应火焰的起爆药，起爆药起爆底部药包。 另外，我们再来看看另一些爆破器材发展方向的新趋势：1、 索类火工产品导爆管和导爆索将被大力发展，逐步限制和淘汰导火索，这是与发展导爆管雷管和逐步淘汰火雷管相对应的。导爆管要增加品种，开发感度适中、低成本、耐温、防油、高强度、复合管壁和经济型多品种系列产品，以满足各种爆破场合的需要。导爆索宜根据爆破工程需要，完善品种，增加型号，改进包缠材料，降低成本。2、爆破技术精细化 在现有的爆破器材中，数码电子雷管、新型系列炸药和遥控起爆等为爆破技术精细化提供了有利的条件。近年来，利用数码电子雷管和新型乳化炸药的优点，在爆破作业环境复杂的地下矿山实现了爆破技术精细化，获得了良好的爆破效果和显著的技术经济效益。 我们相信在诸多专业人士的研究下，爆破器材将走上更精确、更科技、更效益、更环保的新道路。读书报告，题目1、爆破技术新进展；2、爆破器材新进展；题目任选一题。要求：开学后9月30曰前把报告交到矿业大楼444，手写，2000字左右 爆破器材新进展  摘要本文主要从一些工业炸药和起爆器材的组成方面及其发展过程等介绍了它们的一些特点，并根据社会发展的需求及工程的使用需求展望了工业炸药及起爆器材未来发展的一些新趋势，以便对工业炸药及起爆器材能有一个更好的认识。关键词工业炸药；乳化粉状炸药；膨化硝铵炸药；起爆器材；数码电子雷管；塑料导爆管；遥控起爆系统；发展前景 在现实生活中，人们为了生存的需要而不断的前进，而爆破则是人们所采取的在破坏中求生存的一种方法，在爆破的进行过程中，我们不但要满足工程的需要，还要保证其周围的人和物的安全，于是各种各样的爆破器材不断地被研发出来以满足人们的要求。在现代的社会生活中，爆破器材广泛地应用于采矿、煤炭、石材开采、交通建设、水利水电工程、地震勘探等国民经济的各个领域。爆破器材主要分为工业炸药、工业雷管、工业索类火工品、油气井用爆破器材、地震勘探用爆破器材等八大类，39个品种。目前，我国也已经建立了比较完整的爆破器材生产、流通体系，生产经营运行平稳，发展势头良好，满足了国内各类爆破工程的需要，那么，对于爆破器材，它的未来趋势又会是怎样呢？首先，我们来看看工业炸药的新进展。我国工业炸药的技术水平主要表现在乳化粉状炸药、雷管敏感的小直径散装乳化炸药、膨化硝铵炸药、具有雷管感度的重ANFO、无梯炸药和乳化炸药装药车等多个方面： 1、乳化粉状炸药 乳化粉状炸药习惯上又称为粉状乳化炸药，是一种我国拥有自主知识产权的新型工业炸药。它以含水量较低的氧化剂溶液的细微液滴为分散相，特定的碳质燃料与乳化剂组成的油相溶液为连续相，在一定的工艺条件下，通过强力剪切形成油包水型乳胶体，这种乳胶体通过雾化制粉、冷却形成一种新型粉状硝铵炸药。乳化炸药的发展给爆破器材带来了革命性的进步。特别是乳化炸药经过2O余年的发展，生产工艺成熟，机械化、连续化、自动化水平日趋完善，其产品质量稳定，安全性能有保障，近年来为了克服乳化炸药药体较软和做功能力较低的不足，粉状乳化炸药有了迅速的发展，粉状乳化炸药是一种兼具乳化炸药和粉状炸药优点的新型无梯工业炸药，其组分中的氧化剂以准分子水平结合在一起，产品含水量一般小于0.03，具有良好的爆炸性能、抗水性能和安全性能。2、雷管敏感的小直径散装乳化炸药 小直径散装乳化炸药可通过泵送到相应炮孔中，使小直径炮孔的装填效率成倍提高，同时炸药与爆破作业对象紧密匹配，具有良好的爆破效果，简化了炸药生产工序，大大降低了炸药生产及爆破作业的成本。特别是雷管敏感的小直径散装乳化炸药的成功开发，为地下矿山工程炸药装填的机械化铺平了道路。 3、膨化硝铵炸药 硝酸铵经过在复合表面活性剂作用下膨化、析晶的物理化学过程，从而制得轻质、疏松、多孔的膨化硝酸铵。膨化硝酸铵颗粒中含有大量的“微气泡”，颗粒表面被“岐性化”、“粗糙化”，当其受到外界强力激发作用时，这些不均匀的局部就可能形成高温高压的“热点”进而发展成为爆炸，实现硝酸铵的“自敏化”。目前，膨化硝铵炸药在我国获得了比较广泛的应用，也是我国拥有自主知识产权的新品种。 4、具有雷管感度的重ANFO 重铵油炸药是由不同比例的乳化炸药(乳胶体)与多孔粒状ANFO混制而成的。这样，仅通过改变二者不同比例，就可以调节这种炸药的密度与能量，适应了炸药性能与爆破对象紧密、 精确匹配的爆破最新发展趋势。早期的重ANFO不具有雷管感度，随着炸药技术的不断进步， 目前具有雷管感度的重ANFO已投人使用，这就取消了起爆药柱，可大大降低爆破成本、简化作业工序。 5、无梯炸药和乳化炸药装药车 目前，铵梯炸药的产量逐年降低，工业炸药正向无梯方向发展。粉状铵梯炸药一直是我国工业炸药的主要品种，但由于它是以TNT作为敏化剂，对人体生理机能有严重的破坏作用，其产量呈现逐年降低的趋势。与此同时，乳化炸药现场混制装药车技术与装备已形成完整体系，可以满足不同爆破作业的要求。 以上主要谈论了一些工业炸药的发展和趋势，下面再来看看起爆器材的一些新的发展。 起爆器材是指进行爆破作业所需的器具和材料，包括：工业雷管、导火索与点火材料、导爆索与继爆管、塑料导爆管及导爆管的连通器具、爆破仪表与起爆药柱。但是，近几年以及未来起爆器材领域里最为引人瞩目并且发展最迅速的仍是数码电子雷管和塑料导爆管。 1、数码电子雷管 数码电子雷管是一种可以随意设定并准确实现延期发火时间的新型电雷管，它与普通电雷管的本质区别在于一个微型电子芯片取代了普通电雷管中的延期药和电点火元件，不仅大大提高了延期精度，而且控制了通往引火头的电源，从而最大限度地减少了因引火头能量需求所引起的误差。每个雷管的延期时间可在0100ms范围内按毫秒量级编程设计，其延期精度可控制在0.2ms以内。这种起爆系统配合专用的具有特定编码程序的点火设备，改善了操作的安全性。数码电子雷管为爆破设计提供了创新的手段，已在加拿大、美国、南非、澳大利亚、瑞典等有关矿山获得了实际应用，例如2001年7月加拿大Noranda公司在其所属的Branswick地下矿山，利用Orica公司的I-Kon系列数码电子雷管成功地进行了大型卸压爆破，回收了用一般爆破方法难以回收的36万吨铅锌矿石。 数码电子雷管起爆系统基本上由数码电子雷管、编码器和起爆器三部分组成。数码电子雷管(PBS)：在生产过程中，在线计算机为每发雷管分配一个识别(ID)码，打印在雷管的标签上并存人产品原始电子档案。ID码是雷管上可以见到的唯一标志，使用时编码器对其予以识别。依据ID码，电子雷管计算机管理系统可以对每发雷管实施全程管理，直到完成起爆使命。编码器：其功能是在爆破现场对每发雷管设定所需的延期时间。操作方法是：首先将雷管脚线接到编码器上，编码器立即读出该发雷管的ID码。然后爆破技术人员按设计要求，用编码器向该发雷管发送并设定所需的延期时间。起爆器：控制整个爆破网路编程与触发起爆。起爆器的控制逻辑比编码器高一个级别，即起爆器能够触发编码器，起爆网路编程与触发起爆所必需的程序命令均设置于起爆器内。一只起爆器可以管理8只编码器，每只编码器回路最大长度为2000m，起爆器与编码器之间的起爆线长度为1000m。 应用实践表明，使用数码电子雷管操作简便、延时精确、安全性能及爆破效果良好，综合效益好。由于数码电子雷管技术的不断发展和完善，其技术优越性在世界各国得到了越来越广泛的认同，特别是新型电子雷管生产成本的不断下降，其应用范围已从早期的稀有、贵重矿物开采扩大到普通矿石的开采。从而在国内外得到了广泛的应用。目前，澳大利亚的澳瑞凯(Orica)公司、南非的AEL和Sasol公司、瑞典Nobel公司、日本的旭化成、中国久联民爆器材公司和中国北方化学工业公司等均相继推出了数码电子雷管产品，并用于爆破工程中。     2、塑料导爆管 我国武汉安全环保研究院已于2O世纪7O年代末建立了塑料导爆管生产线，2O多年来非电塑料导爆管起爆系统应用范围不断扩大，目前已成为我国工程爆破起爆器材的主流品种。近年来的进展主要表现在导爆管的性能研究和新产品的开发： (1)性能研究发现： 导爆管在有水环境下使用，当环境温度低于水温时，将会发生水汽的迁移，引起导爆管的拒爆；在有柴油存在的条件下，聚乙烯材料的导爆管传爆不可靠； 传统的衡量导爆管性能的重要参数是导爆管的爆速。最新研究表明：爆速高低不代表导爆管性能的优劣，爆速的稳定性才是导爆管性能的重要指标。 (2)新产品的开发主要有变色导爆管、管壁外径只有(2.5土0.1)mm的经济型导爆管、高强度导爆管等，以满足不同类型爆破工程的需要。 塑料导爆管还包括经济型塑料导爆管和高强度塑料导爆管：（1）经济型塑料导爆管经济型塑料导爆管属于一种工程爆破用的起爆器材，它主要由细型塑料管和涂敷在塑料管内壁的廉价的混合炸药粉组成。该发明与现有的塑料导爆管相比，原材料耗用量小，如塑料用量可节省4060，混合炸药用量可节省20-35，使产品综合成本降低3050。该产品形成稳定爆轰时间短，如该产品与现有制式塑料导爆管在相同条件下导爆，起爆迅速，达到稳定爆轰的时间可缩短20左右。该产品起爆可靠性等指标，均达到国家标准，已通过部级技术鉴定。该产品可与现行火雷管，非电毫秒雷管及非电无起爆药雷管配套组成非电起爆系统，适用各种工程爆破，扩大了应用范围，可广泛地推广应用，经济效益显著。   （2）高强度塑料导爆管 高强度塑料导爆管主要用于提高目前普通塑料导爆管的抗拉力、耐油、耐高低温等技术指标，从而提高导爆管的产品性能，扩大产品使用范围（特别是对中深孔大爆破和乳化炸药混装车装药爆破等），满足许多特殊爆破和大型爆破需求，推动非电起爆系统爆破技术的发展。该项成果涉及将普通塑料导爆管一次挤管成型，制管工艺分为内管挤塑成型和复合挤塑成型的两次挤塑成型工艺，通过把普通塑料导爆管的单层结构调整为复合夹层式结构，内层是对炸药等吸附性好的聚乙烯塑料，外层是耐温耐腐蚀的聚树脂材料和夹层抗拉性能好的聚烯烃材料进行复合使用来实现导爆管性能的提高。该型导爆管将单层普通塑料导爆管结构优化为复合夹层结构，其管壁材料由单一的普通聚烯烃塑料扩展到耐温、耐腐蚀及抗拉的聚烯烃材料，通过二次挤塑成型工艺，在不降低普通塑料导爆管现有产品标准的基础上，分别提高了导爆管的抗拉力性能、耐高低温性能、耐腐蚀性能，从而具有良好的社会效益和经济效益。 3、遥控起爆系统 澳大利亚矿山现场技术公司和澳瑞卡公司合作相继推出了适用于不同作业场所的遥控起爆系统，其中BLASTPED型遥控起爆器，可用于露天和地下爆破作业，BLASTPEDEXEL型遥控起爆器只能用于露天爆破作业。这两种型号遥控起爆器既可以用于电雷管(包括数码电子雷管)起爆系统的遥控起爆，也可以用于塑料导爆管非电起爆系统的遥控起爆，适用范围广泛，遥控引爆率很高，已在澳大刺亚矿山爆破作业中获得推广应用。在爆破作业安全警戒线以外的适当位置进行遥控起爆，使起爆作业更加安全可靠。应该说，这是起爆技术与装备的一次重要变革。 4、低能导爆索及起爆系统 导爆索通常可分为三类：高能导爆索(70-100g/m)、普通导爆索(32 gm)、低能导爆索(6gm、3.6 gm)。目前已将低能导爆索的装药量降为1.6 gm，这就为爆破设计提供了一些新的手段。低能导爆索起爆系统由小直径低能导爆索和延时雷管组成。通常用铺在地面上的普通导爆索起爆炮孔中的低能导爆索，通过爆轰波点燃雷管的延期元件使雷管爆炸，进而引爆炸药。其优点是低能导爆索不会对炮孔内的炸药产生动态压死等不良影响，也不会出现切断和早爆的危险，无外来电的危险。对于工业炸药和起爆器材，他们在今后的发展中将呈现更加喜人的发展前景。 工业炸药： (1)在今后相当长的一段时间内，工业炸药仍将处于以铵油炸药、乳化炸药为主的局面，二者不断竞争、不断自我完善。 (2)工业炸药正向着无梯化发展，发展无梯粉状炸药取代现有的铵梯炸药。在含水炸药方面应重点发展乳化炸药，改进乳化炸药的生产技术，提高工艺装备水平，发展连续化全自动化生产工艺，提高生产效率和稳定产品质量；根据特种爆破的需要，研究、开发不同品种的各种炸药。 (3)积极发展和完善现场混装车的生产技术，提高装药机械化水平。 (4)改进和完善粉状铵油炸药技术与装备。 起爆器材： (1)大力发展电雷管和导爆管雷管，并形成高精度和高安全性的系列产品；发展抗杂散电流、抗射频电的钝感型电雷管；迅速淘汰火雷管。 (2)工业雷管提高延期精度的发展趋势 数码电子雷管。数码电子雷管的出现，使逐孔起爆成为可能。关于数码电子雷管，中国已开展了多个产品的应用研究，相信不久的将来，数码电子雷管在中国会有更大的发展。 (3)增加导爆管品种，开发感度适中、成本低、强度高、复合管壁和经济型多品种的系列产品，以满足不同类型爆破工程的需要。 (4)进一步开发低能导爆索非电起爆系统，使其获得广泛应用。 只要我们正视现状、展望未来、抓住时机，就必能实现2l世纪爆破技术的跨越式发展。    参考文献：  1 汪旭光。爆破器材与工程爆破新进展。2002年4月 第4卷 第4期。 2 韩声琨，汪旭光。中国工程爆破的成就与发展战略J。工程爆破，1999，12(5)：4。 3 汪旭光。中国工程爆破与爆破器材的现状及展望。2007年12月 第13卷 第4期。 4 汪旭光，周家汉。我国爆破事业的发展和在新世纪的展望A。工程爆破文集(第七辑)C。乌鲁木齐：新疆青少年出版社，2001。 5 汪旭光，于亚伦。国外工程爆破的现状与发展A。工程爆破文集(第六辑)c。海天出版社，1997，614。 6 汪旭光。乳化炸药M。北京：冶金工业出版社，1993，1 4。专心-专注-专业