爆破作业人员培训教材(共48页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上工程爆破操作员读本四川宏达爆破工程有限公司编邹华主编二八年五月十五日专心-专注-专业前言随着工业炸药和爆破器材与爆破技术的发展和进步，我国在建设工程中应用爆破施工的范围也在不断扩展，并取得了丰硕的成果，积累了宝贵的经验和数据。由于爆破技术的广泛应用，促进了施工生产的发展，加快了建设步伐。矿山开采，大量岩土的开挖；公路、铁路的爆破以及城镇建设拆除爆破、农田基建定向爆破与冻土爆破、冰凌爆破等等。我国爆破工程的年用药量已超过120万吨，从业人员也在百万人以上，队伍仍在扩大。实践表明，工程爆破具有独特的优越性，可根据不同情况和不同的规模和爆破对象，采用相应的爆破方式方法进行爆

2、破，节省劳动力和降低劳动强度并加快施工进度，缩短工期，降低工程成本。与此同时，由于爆破条件的复杂性和技术上安全作业的重要性，要求施工全过程必须随时防止并确保安全施工，严格遵守安全规程，诚属毋可忽视。鉴于此，我们特组织国内著名的爆破专家与爆破工程技术人员编撰了工程爆破操作员读本，以满足爆破工程人员施工时的速查速用。第一章岩石的分类及其鉴定常用数据岩石（从广义来说，包括砂土）是由一种或多种矿物所组成的集合体。按其成因的不同，岩石可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类。三大岩类鉴定特征对照岩类特征岩浆岩沉积岩变质岩矿物成分含石英、长石、云母，角闪石、辉石等。除含石英、长石、云母外，还

3、含方解石、白云母及各种有机质。除含石英、长石、云母、角闪石、辉石外还含各种变质矿物及大量变晶作用而形成的矿物。结构显晶质结构、隐晶质结构、斑状和似斑状结构、玻璃质结构。碎屑结构、泥质结构、化学和生物化学结构。变晶结构变余结构构造块状构造、流纹状构造，气孔状构造，杏仁状构造。具层理构造，具龟裂、波痕、结核和化石等具片理构造、层状构造岩体空间分布规律岩体宏观分布上具整体性、均一性。岩层呈层分布、具各种岩层产状。与岩浆岩和沉积岩的分布规律相似，视变质以前原来岩石的类别而定。第二章岩石物理力学特性常用数据第一节岩石物理力学特性的含义表2-1岩石物理力学特性的含义名称物理力学特性含义密度岩土的颗粒质量与

4、所占体积之比毛体积密度在规定条件下，烘干石料包括孔隙在内的单位体积固体材料的质量孔隙率岩土中孔隙体积（气相、液相所占体积）与岩土所占总体积之比含水量（含水率）岩土中水的质量与颗粒质量之比吸水率岩石中水的质量与干燥的岩石质量之比岩石风化程度岩石在地质内应力和外应力作用下，发生破坏和疏松的程度岩石波阻抗P.C岩中纵波波速（C）与岩石密度（）的乘积单轴抗压强度压岩石试件在单轴压力下发生破坏时的极限强度单轴抗拉强度拉岩石试件在单轴拉伸时发生破坏的极限强度。弹性岩石受力后发生变形，当外力解除后恢复原状的性能称为弹性。塑性岩石所受外力解除后，岩石未能恢复原状而有一定残余变形。其性质称为塑性。脆性岩石在外力

5、作用下，不经显著的残余变形就发生破坏的性能，称为脆性。韧性岩石抵抗外力将其分裂成碎块的能力硬度岩石抵抗外力刻划的能力。常用摩氏硬度计测定。岩石（岩体）不均匀性指岩石的成分、颗粒及孔隙的形态、大小、排列方式在各个方向不均匀分布。对岩体的不均匀性系指在岩体中存在不同性质的岩层，不均匀性亦称各向异性。脆性破坏岩石在外力作用下，不经过明显的塑性变形阶段即发生破坏的现象。参见表2-2摩氏硬度计的硬度等级。第二节 岩石的硬度等级表表2-2 摩氏硬度计的硬度等级硬度等级矿物名称野外代用品硬度等级1滑石软铅笔12石膏指甲22.53方解石铜钥匙2.534萤石铁钉45磷灰石玻璃55.56长石铅笔刀567石英钢刀6

6、78黄玉9刚玉10金刚石该硬度计是选择10种硬度不同的矿物组成，其排列顺序由1度至10度。即硬度由低到高，在野外作业时，可利用表列的野外代用品来代替硬度计。硬度是鉴定矿物极为重要的特征，野外用代用品鉴定硬度时，是用代用品与被鉴定的矿物互相刻划，直至找到与其一代用品相邻近的硬度等级时为止。如有一矿物能被铁钉刻划，而不能被指甲刻划，则其硬度大于2，小于4，近似3。若被鉴定的矿物不能刻划铁钉，铁钉也不能刻划它，则它的硬度为4。第三章 岩石的分级常用数据第一节 普氏岩石分级表3-1 普氏岩石分级表等级坚固性程度岩石名称坚固性系数（f）最坚固的岩石最坚固、细致和有韧性的石英岩和玄武岩及其它坚固的岩石20

7、很坚固的岩石很坚固的花岗质岩石，石英斑岩，很坚固的花岗岩，硬质片岩，比上一级较不坚固的石英岩，最坚固的硅质岩，石灰岩。15坚固的岩石花岗岩（致密的）和花岗质岩石，很坚固的硅质岩和石灰岩，石英质矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿10a坚固的岩石石灰岩（坚固的），不坚固的花岗岩，坚固的砂岩，坚固的大理岩和白云岩，黄铁矿。8颇坚固的岩石一般的砂岩，铁矿6a颇坚固的岩石砂质页岩，页岩质砂岩5中等的岩石坚固的粘土质岩石，不坚固的砂岩和石灰岩。5a中等的岩石各种页岩（不坚固的），致密的泥灰岩3颇软弱的岩石软弱的页岩，很软弱的石灰岩，白垩，岩盐，石膏，冻结的土壤，无烟煤，普通泥灰岩，破碎砂岩，胶结砾岩，石质土壤

8、2a颇软弱的岩石碎石质土壤，破碎的页岩，凝结成块的砾石和碎石，坚固的煤，硬化的粘土1.5软弱的岩石（软土）粘土（致密的），软弱的烟煤，坚固的冲积层，粘土质土壤1.0a软弱的岩石（软土）轻质土壤，黄土，砾石0.8土质岩石腐殖物，泥煤，轻沙质土壤，湿沙0.6松散性岩石（松散土）砂，山麓堆积，细砾石，松土，已采下的煤0.5流砂性岩石（流动性土）流砂，沼泽土壤，含水黄土及其它含水土壤0.3岩石的坚固性是一个综合性的概念，概括各种物理力学性质和强度，表征着各种不同方法下岩石破碎难易的程度。岩石坚固性系数f值，又称岩石的普氏系数（原苏联*普洛季亚诺夫提出）就是坚固性的定量指标。确定 f 值的方法很多，通常

9、采用下式计算：f=R/10或f=R/100式中：R岩石的极限抗压强度。例如R=100MPa时，则该岩石的 f=100/10=10或f=1000/100=10。但这个 f 值仅为单一岩石试样的试验值，实际上整个岩体与岩石试样大有差别。不同的部位的 f 值也相差很大。由于普氏系数有一定的局限性，往往比实际岩石的 f 值偏高。为此在野外实地确定 f 值时，须根据该岩体节理发育程度、风化程度、岩石湿度等，一般将 f 值降低2，即原 f=10，修正为 f=102=8采用。当节理很发育、风化很严重时，则 f 值应采用减3、减4、甚至减5来修正。第五章 岩体结构特征与边坡稳定常用数据第一节 爆破边坡稳定根据

10、石灰岩、砂岩、各种变质岩和少量花岗岩中近700炮资料的分析，半路堑爆破后靠山边坡的坡度。除与岩石性质、坚硬程度有关外，还与自然地面坡度有关，一般岩石愈坚硬，整体性愈强，原地形自然坡度愈陡，则爆破后所得的稳定边坡就愈陡。表5-1 岩体结构面及其特征顺序成因类型地质类型主要特征工程地质评价产状分布性质1沉积结构面1、层理层面2、层间软弱夹层3、不整合面4、沉积间断面一般与岩层产状一致，为层间结构面海相岩层中分布稳定，陆相岩层中呈交错状，易尖灭层面、层间软弱夹层较为平整；不整合面及沉积间断面多由碎屑、泥质物质构成，且不平整这类结构面分布普遍，对岩体稳定影响较大易形成规模巨大的顺层滑坡或隧道顶板脱落顺

11、序2火成结构面1、侵入岩体与围岩的接触面2、岩脉，岩墙接触面3、原生冷凝节理岩脉岩墙受构造结构面控制，而原生节理受岩体接触面控制接触面延展较远， 比较稳定，而原生节理往往短小密集接触面可具熔合及破裂两种不同的特征；原生节理一般为张裂面，较粗糙不平分布较少，但接触面一般亦会造成大规模的岩体破坏3变质结构面1、片理。2、片岩软弱夹层。产状与岩层或构造磊方向一致片理短小，分布极密，片岩软弱夹层延展较远，具固定层次结构面光滑平直，片理在岩体深部往往闭合成隐闭结构面；片岩软弱夹层含片状矿物，呈麟片状由于片理发育，岩性松软，极易风化破坏，一般边坡很不稳定4构造结构面1、节理2、断层3、层间错动面4、弱毛状

12、裂隙，劈理产状与构造线呈一定关系，层间错动与岩层一致张性断裂延展较短；剪切断裂延展较远；压性断裂规模巨大张性断裂不平整，常具次生充填， 呈锯齿状；剪切断裂较平直，具羽毛状裂隙，压性断层具多种构造岩，成带状分布，往往含断层泥，糜棱岩对岩体稳影响很大，在上述各种岩体破坏中，大都有构造结构面的破坏作用5次生结构面1、卸荷节理2、风化节理3、风化夹层4、泥化夹层5、次生夹泥层受地形及原结构面控制分布往往呈不连续状透镜体，延展性差，且主要在地表风化带内发育一般为泥质物质充填，水理性质很差一般分布在基岩露头表层，不会对岩体产生大规模的破坏作用，然卸荷节理有时会产生大块体坍塌表5-2 岩体结构类型及其特性顺

13、序岩体结构类型岩体地质类型主要结构体 形 式结构面发育 情 况工程地质评价1块状结构厚层状沉积岩侵入岩喷出岩变质岩块状柱状节理为主，但节理不发育岩体在整体上强度较高，变形特征上接近于均质弹性各向同性体。岩体稳定性良好，能开挖跨度较大的洞体和较陡峻的边坡，但要注意不利于岩体稳定的外倾的平缓层理和节理2镶嵌结构侵入岩非沉积变质岩菱形锥形节理比较发育，有小断层错动带岩体在整体上强度仍高，但不连续性较为显著。边坡过陡时易出现崩塌，洞体跨度不大时围岩尚较稳定3碎裂结构构造破碎较强烈的岩体碎块体节理、断层及断层破碎带交叉， 劈理发育岩体完整性破坏较大，强度受断层及软弱结构面控制，并易受地下水作用影响，岩体

14、稳定性较差。边坡易出现较大的塌方，洞体中易产生塌方冒顶，要求及时支护或衬砌4层状结构薄层沉积岩沉积变质岩板状楔形层理、片理、节理比较发育岩体呈层状，接近均一的各向异性介质。边坡与地下洞体的岩体稳定与岩层产状关系密切，一般岩层近视水平或向内倾斜较为稳定，直立岩层次之，向外倾斜最不稳定，常顺层坍塌5层状碎裂结构较强烈褶皱及破碎的层状岩体碎块状片状层理、片理、节理、断层、层间错动面发育岩体完整性破坏较大，整体强度较低，软弱结构面发育，易受地下水不良作用，稳定性很差，边坡设计角较低，地下洞体中常遇塌方需加强支护衬砌6散体结构断层破碎带风化破碎带鳞片状碎屑状颗粒状断层破碎带风化带及次生结构面岩体强度遭受

15、极大破坏，接近松散介质，稳定性最差，边坡角要求很缓，且要作清基、护坡、挡土墙等处理表5-3 抛坍爆破边坡度岩石类别原地面坡度爆后稳定的边坡坡度次坚石30501：0.31：0.650701：0.21：0.4701：0.21：0.3坚石30501：0.31：0.450701：0.11：0.3701：01：0.2第六章 工业炸药组成与性能概述第一节 炸药及其分类6.1.1 炸药的概念广义地说，炸药是能够发生爆炸反应，并具有爆炸三要素的物质。然而，作为工业使用的炸药，还应当满足以下要求：1、具有足够的爆炸能量。2、具有合适的感度，保证使用、运输、搬运等环节的安全，并能被8#号雷管或其他引爆体直接引爆。

16、3、具有一定的化学安定性，在储存中不变质、老化、失效甚至爆炸，且具有一定的储存期。4、爆炸生成的有毒气体少。5、原材料来源广，成本低廉，便于生产加工。6.1.2 炸药分类由于炸药的组成、物理性质、化学性质、爆炸性能的不同，炸药的分类方法很多。目前，一般根据炸药的用途、物理形态、使用条件和组成来分类。1、按炸药用途分类 起爆药的最大特点是对外界的感度特高，外界的轻微作用（机械作用、热作用等）都可能使其发生爆炸，而且一旦引爆便迅速转化为稳定的爆轰。起爆药主要用于制作起爆器材（火雷管和电雷管等），用来起爆其他猛炸药。 猛炸药与起爆药相比，猛炸药的感度相对较低，具有相当的稳定性，需要借助起爆药才能使其

17、发生爆轰，猛炸药爆炸的主要形式是爆轰。由于猛炸药韵爆炸做功能力大，破碎岩石和构筑物的能力强，所以它是各类爆破工程中最基本的常用炸药类型。 发射药的特点是它对火焰的感度高，它的反应形式为迅速燃烧。发射药能够在没有外界助燃剂参与下进行有规律的燃烧，放出大量的热量和气体，对外界做抛射功。发射药在一定的条件下也可转化为爆燃以至于爆炸。此类炸药适用于军事上的枪炮或火箭推进剂。2、按物理形态分类 固体炸药这种炸药是最常见的形态，并可分为粉状、粒状、铸状和凝胶体等。 液体炸药这种炸药有化合炸药，如硝化甘油、硝基甲烷、硝基苯等，也有液相或固相的混合炸药。 塑体或胶体炸药这种炸药的性态介于固体与液体之间。 气相

18、炸药这种炸药指可发生化学爆炸的混合型气体。其中，、和类炸药统称凝聚体炸药。3、按炸药使用条件分类 煤矿许用炸药：此种炸药用于有瓦斯、煤尘炸危险的矿井工作面。对此类炸药生成的有毒气体、炸药做功能力、爆温、火焰长度及其持续时间均有严格的规定，以保证安全。我国煤矿许用炸药分为五级：一、二级：用于低沼气矿井；三级：用于高沼气矿井；四级：用于煤与沼气突出矿井；五级：用于溜煤孔爆破和揭石门。煤矿许用炸药又分为抗水和非抗水两种。 岩石炸药：这种炸药只对生成有毒气体量有限制，用于没有沼气和煤尘爆炸危险的矿井。按做功能力和抗水性能，我国生产的岩石铵梯炸药有1号、2号、抗水2号、抗水3号、抗水4号。其中以2号和抗

19、水2号应用最普遍。此外，还生产有其他品种的岩石炸药。 露天炸药对这类炸药没有任何限制，但只能在露天矿爆破中使用。按做功能力和抗水性能，露天铵梯炸药有1号、2号、3号、抗水1号、抗水2号。其中以3号和抗水2号应用最普遍。此外，还生产有其他品种的露天炸药。除以上几类炸药外，还有供特殊用途和在特殊条件下使用的炸药，如光面爆破炸药，地震勘探炸药，耐热炸药，近身爆破炸药等。4、按炸药组成分类 化合炸药又称单质炸药，它是指碳、氢、氧、氮等元素以一定的结构存在于同一分子中，并能自身发生氧化还原反应的物质。这类炸药的分子内含有特殊的原子团，具有不稳定性，在外界一定的热能和机械能的作用下即进行分解，引起爆炸反应

20、。化合炸药大多用作混合炸药的组成成分或火工品装药，极少单独用作爆破炸药。化合炸药包括单质起爆药和单质猛炸药。1）单质起爆药常用的有雷汞、叠氮化铅和二硝基重氮酚等。 雷汞。其化学式Hg（CNO）2，为白色或灰白色微细晶体。干燥的雷汞对撞击、摩擦和火花均极为敏感，容易发生爆炸。潮湿的或压制的雷汞感度降低。湿雷汞易与铝起作用生成极易爆炸的雷酸盐，故不能用铝材制作雷汞雷管的外壳。工业用雷管都用铜壳或纸壳。应防止雷汞受潮，以免发生雷管拒爆。 叠氮化铅。其化学式Pb（N3）2，通常为白色针状晶体。与雷汞或二硝基重氮酚比较，其热感度较低，而起爆威力较大。叠氮化铅不因潮湿而失去爆炸能力，可用于水下起爆。由于叠

21、氮化铅在有CO2存在的潮湿环境中易与铜发生作用而生成极敏感的氮化铜，因此叠氮化铅雷管不可用铜管壳，而用铝壳或纸壳。 二硝基重氮酚。其化学式C6H2（NO2）N2O，为黄色或黄褐色晶体。它的安全性好，在常温下长期储存于水中仍不降低其爆炸性能。干燥的二硝基重氮酚在75时开始分解。170175时爆炸。二硝基重氮酚对撞击、摩擦的感度均比雷汞或叠氮化铅低。它的热感度则介于两者之间。由于二硝基重氮酚的原料来源广、生产工艺简单、安全、成本较低，而且具有良好的起爆性能，所以目前国产工业雷管主要是用它来作起爆药。2）单质猛炸药是具有强烈爆炸作用的化合物。与起爆药相比，其感度低、做功能力大。工业上常用的单质猛炸药

22、有梯恩梯、黑索金、泰安、硝化甘油等。 梯恩梯是黄色晶体，吸湿性弱，有毒，几乎不溶于水。梯恩梯的热安定性好，常温下不分解，遇火能燃烧，在密闭条件下或大量燃烧时转为爆炸，机械感度较低。梯恩梯被广泛用于军事，工业上常用梯恩梯作雷管中的加强药或硝铵类炸药中的敏化剂。 黑索金是白色晶体，不吸湿，几乎不溶于水。黑索金热安定性好，其机械感度比梯恩梯高。由于它的威力和爆速都很高，除用作雷管中的加强药外，它还可以作导爆索的药芯或同梯恩梯混合制造起爆药包。 泰安是白色晶体，几乎不溶于水，爆炸威力大。其爆炸特性与黑索金相近，用途也基本相同。 硝化甘油是无色或微带黄色的油状液体，爆炸做功能力高，不溶于水，故在水中不失

23、去爆炸性。硝化甘油有毒，应避免皮肤与之接触。它的机械感度很高，受撞击和振动易发生爆炸，安定性差，因此不能单独使用，通常用多孔物质如硅藻土或硝化棉吸收硝化甘油来降低其敏感度。 混合炸药 混合炸药由两种或两种以上化合成分混合制成，混合物中须含有氧化剂和可燃剂两部分，两者以一定的比例均匀地混合在一起。当受到外部能量激发时，混合炸药能发生爆炸反应。混合炸药的敏感度较起爆药低，爆轰激发的过程较起爆药长。混合炸药是目前应用最广、品种最多的一类炸药。针对各类不同爆破工程对炸药的爆炸性能、安全性能以及物理性能的要求，还可以添加某些改性物质以扩大它的适用范围。混合炸药的种类很多，无论在军事炸药领域还是工业炸药领

24、域，混合炸药都得到十分广泛的应用。常用的混合炸药有铵梯炸药、铵油炸药、浆状炸药、乳化炸药和硝化甘油类炸药等。1）铵梯炸药是指以硝酸铵、梯恩梯和木粉为主要成分的炸药。这类炸药是我国工业炸药的主要品种之一，主要含有以下成分： 硝酸铵（NH4NO3）是氧化剂，是铵梯炸药的主要成分，其本身是一种敏感度很低的弱性炸药，经强力起爆后爆速可达20003000m/s,。硝酸铵也是一种化学肥料，来源广，价格低。硝酸铵吸湿性强，易溶于水，吸湿后极易变硬结块。 梯恩梯是敏化剂，兼起还原反应，本身属于高做功能力的炸药，同硝酸铵配合后可获得零氧平衡或接近零氧平衡的铵梯炸药，可被普通8号工业雷管起爆。 石蜡和沥青是抗水剂

25、，用以防止硝酸铵的吸湿结块。 木粉既是松散剂，又是还原剂。 食盐是消焰剂，不参加爆炸反应，目的是降低炸药的爆炸温度。铵梯炸药具有爆炸性能好，做功能力较大，可以用一只8号工业雷管起爆，原材料来源广，成本较低等优点。其主要缺点是：易吸湿结块，所以不适合在潮湿有水的环境中使用；梯恩梯有毒，易造成对人体的毒害和环境污染。根据不同的使用场合和性能特点，铵梯炸药的常用品种有岩石硝铵炸药、露天硝铵炸药和煤矿许用硝铵炸药。 岩石硝铵炸药。它由硝酸铵、梯恩梯和木粉三种成分组成。岩石硝铵炸药的显著特点是做功能力较高，根据梯恩梯质量分数的不同可制成不同型号，其爆炸做功能力和价格成本也不同。通常梯恩梯质量分数为102

26、0%。它主要用于露天或井下中硬岩石的小直径药卷爆破和岩石的二次爆破。为适应有水工作面爆破作业的需要，需再加入沥青、石腊，组成抗水岩石铵梯炸药。 露天硝铵炸药。它适用于露天矿松动爆破，有时用于大孔径爆破中。与岩石硝铵炸药不同之处是其梯恩梯质量分数低（1020% )，成本更低些，做功能力中等。 煤矿硝铵炸药。对于煤矿硝铵炸药，除要求其有毒气体生成量符合规定外，还须保证它爆炸时不致引起瓦斯和煤尘爆炸。为此，在炸药中需加入（1520% )的消焰剂，通常采用食盐做消焰剂。煤矿许用硝铵炸药的显著特点是爆温和爆压都比较低，因而可以有效地防止炸药爆轰引燃煤矿中可燃性气体，如甲烷与空气混合物，保证煤矿井下爆破作

27、业的安全性。消焰剂不但降低爆温和爆压，而且是甲烷氧化链反应的有效抑制剂。表1-1表1-3分别列出了岩石硝铵炸药、露天硝铵炸药和煤矿铵梯炸药的品种和技术规格。2）铵油炸药主要由硝酸铵、柴油、木粉组成，有时也添加少量其他组分。其中硝酸铵为氧化剂；柴油是可燃剂，又是还原剂；木粉用作疏松剂兼可燃剂。由于硝酸铵有结晶状和多孔粒状之分，铵油炸药就相应有粉状铵油炸药和多孔粒状铵油炸药之分。常用的铵油炸药的组分配比、性能及适用条件见表1-4。岩石硝铵炸药的组分及技术规格 表1-1-1组成、性能及爆炸参数1号岩石硝铵炸药2号岩石硝铵炸药2号抗水岩石硝铵炸药3号抗水岩石硝铵炸药4号抗水岩石硝铵炸药组成成分%硝酸铵

28、梯恩梯木 粉沥 青石 蜡821.514140.5851.511140.5841.51114.20.50.40.10.40.1861.571610.50.10.50.181.21.51810.40.10.40.1密度/（g/3）0.951.10.951.10.951.10.91.00.951.1爆炸性能爆速/（m/s）做功能力/mL猛度/殉爆距离/136320029812532002981252801043500338148爆炸参数氧平衡值（%）爆容/（L,）爆热/（KJ,）爆压/MPa+0.529124078+3.389243688+0.3892135123306+0.719313877358

29、7+0.439024216露天岩石硝铵炸药的组分及技术规格 表1-1- 2 组成、性能及爆炸参数1号露天硝铵炸药2号露天硝铵炸药3号露天硝铵炸药1号抗水露天硝铵炸药2号抗水露天硝铵炸药组成成分%硝酸铵梯恩梯木 粉沥 青石 蜡82210181862519188230.591842101510.50.10.50.1862518.210.40.10.40.1密度/（g/3）0.851.10.851.10.851.10.851.00.851.1爆炸性能爆速/（m/s）做功能力/mL猛度/殉爆距离/36003001143525250832100208523000300113352525083爆炸参数氧平

30、衡值（%）爆容/（L,）爆热/（KJ,）爆压/MPa2.04932386933061.08935374031702.96944346530450.61927397133060.393638523169 常用的铵油炸药的组分配比、性能及适用条件 表1-1-3装药名称组分（%）水分不大于%装药密度g/3爆炸性能炸药保证期适用条件硝酸铵柴油木粉殉爆距离猛度做功能力不小于mL爆速不低于m/s铵油炸药921.54140.50.750.912123003300雨季7天， 一般15 天露天或无沼气无矿尘爆危险矿井中硬以上矿岩爆破工程2号粉状铵油炸药921.51.80.56.210.80.80.918钢管25

31、03800铜管15 天露天中硬以下矿岩的中型峒室爆破工程3号粉状铵油炸药941.55.51.50.80.9118钢管2503800铜管15 天露天大爆破工程铵油炸药是一种感度和威力均较低的炸药，少量铵油炸药可以用一只3号雷管起爆，大多数铵油炸药需要由起爆药包起爆。铵油炸药具有原料来源广、成本低、加工容易、安全性好等优点，尤其是采用机械化混装车使得它的优点更加突出。铵油炸药和铵梯炸药一样有吸湿结块的缺点，使其应用范围受到限制。此外，还有铵松蜡炸药和铵沥蜡炸药，这些炸药的成分中除硝酸铵、木粉外，还有石蜡、松香和沥青组成。有时添加少量柴油。加入石蜡、松香和沥青的主要目的是力了提高炸药的抗水和防结块性

32、能，但这些炸药仍不能在有水环境下使用，故多用于露天爆破中。铵松蜡炸药的使用范围较小，只在特殊场合下使用。3）含水硝铵类炸药包括浆状炸药、水胶炸药和乳化炸药等。它们的共同特点是体系中均含有水，水在含水炸药具有很重要的作用。首先，水是含水炸药的基本成分，水的存在使含水炸药具有较好的流变性。在水胶炸药中，水是胶结剂的主要溶剂，它可以保持炸药性能的相对稳定；在乳化炸药中，水是氧化剂的重要溶剂，是使分散相成为均匀溶液的惟一介质。其次，水的存在改变了人们对炸药中不能含有水的传统观念，彻底改善了工业炸药抗水性的难题。通过使炸药中含有适量的水，可以增大或改变炸药的密度、爆速、爆压等爆炸性能。它们的共同特点是抗

33、水性强，可用于水中爆破。 浆状炸药。它的出现为硝酸铵类炸药的应用开辟了新的领域，解决了硝酸铵类炸药应用于水孔爆破的抗水问题，在炸药发展史上是一个新的突破。它的基本成分是氧化剂水溶液、敏化剂和胶凝剂，其特点是将水作为炸药的一种组分，解决了工业炸药的抗水问题，同时改善了工业炸药的爆轰性能。（a）氧化剂水溶液。浆状炸药主要采用硝酸铵饱和水溶液，有时加入少量硝酸钠。（b）敏化剂及可燃剂。浆状炸药含水使起爆感度下降。为了使它能够顺利起爆，提高其起爆感度，需要加入敏化剂。敏化剂可分为：猛炸药如梯恩梯、硝化甘油等；金属粉如铝粉、镁粉等；柴油等可燃物；发泡剂如亚硝酸钠等。（c）胶凝剂。胶凝剂起增稠作用，使浆状

34、炸药中固体颗粒：呈悬浮状态并将氧化剂水溶液、不溶的敏化剂颗粒及其他组分胶结在一起。现在经常使用的胶凝剂有槐豆胶、田菁胶、皂角胶、胡里仁粉以及聚丙烯酰铵等。（d）交联剂。交联剂促使胶凝剂分子中韵基团互相键合，使分子进一步联接成为巨型网状结构，提高炸药的胶凝效果和稠化程度，增强抗水能力。交联剂有硼砂或硼砂与重铬酸钠的混合溶液等。（e）其他添加剂。除了上述组分外，还有表面活性剂和稳定剂等。表面活性剂常用十二烷基苯磺酸钠，它在浆状炸药中起乳化和增塑作用；稳定剂可用尿素，用以防止浆状炸药的变质。 水胶炸药。它是在浆状炸药基础上发展的一种含水炸药，也由氧化剂、胶凝剂、水和敏化剂等基本组分组成的含水炸药，不

35、同之处在于敏化剂是采用甲基胺硝酸盐。该炸药是一种密度和炸药性能均可调节的高做功能力防水炸药，安全性好，感度较高，可用于井下小直径（35）炮孔爆破，尤其适应于井下有水而且坚硬岩石的中深孔爆破。 乳化炸药。它是一种含水工业炸药，20世纪70年代初产生于美国，80年代初我国开始研制开发乳化炸药。与传统的粉状铵梯炸药相比，乳化炸药具有生产、储运、使用安全，抗水性强，乳化炸药的猛度、爆速和感度均较高，可以用一只8号雷管起爆，密度在较宽范围（1.051.30 g/3）内可调，可用于有水爆破作业等特点，特别是在水下爆破中更显身手。乳化炸药是含水炸药的新发展，内部结构不同于浆状炸药和水胶炸药，浆状炸药和水胶炸

36、药水溶液为连续相，悬浮的固体颗粒为分散相，即水包油型结构；乳化炸药则是氧化剂水溶液被乳化成微细液滴分散地悬浮在连续的油相中构成所谓的油包水型结构。乳化炸药的主要成分如下：（a）氧化剂。它通常采用硝酸铵和硝酸钠的饱和水溶液。（6）敏化剂。乳化炸药也是含水炸药，为保证炸药的起爆感度，必须采用较理想的敏化剂提高其感度。通常采用猛炸药、金属粉、发泡剂或空心微球来提高其敏感度。（b）可燃剂。它主要是油相材料，如柴油、石蜡、凡士林或是它们的混合物。使用粘度合适的石油产品与氧化剂配成零氧平衡，可提供较多的爆炸能。以选用柴油同石蜡或凡士林的混合物使其粘度为3.1为宜。油蜡质微粒能使炸药具有优良的抗水性。（c）

37、乳化剂。它能在氧化剂水溶液中形成油包水型乳状体系，水与油是互不相溶的，但是在乳化剂作用下它们互相紧密吸附。（d）少量添加剂。它是乳化促进剂、晶形改性剂和稳定剂之类的物质。4）硝化甘油类炸药是以硝化甘油为基本成分，加入硝酸钾、硝酸铵作氧化剂，硝化棉作吸收剂，木粉为疏松剂，多种组分混合而成的混合炸药。我国的胶质硝化甘油类炸药有两种，一种含硝化甘油40%，一种是含硝化甘油62%。这种炸药突出的优点是抗水性强，爆炸做功能力高，可在有水环境下进行爆破。但是由于它的安全性较差，成本高等因素，其使用数量只占炸药量的0.51%。第二节 工业炸药的组成与性能6.2.1 粉状硝铵炸药常用的粉状硝铵炸药有铵梯炸药、

38、铵油炸药、铵松蜡炸药和煤矿许用炸药，由于其组成成分不同，性能指标和适用条件也各不相同。1、铵梯炸药铵梯炸药又称岩石炸药，由硝酸钱、梯恩梯和木粉三种成分组成，硝酸铵是氧化剂，为主要成分；梯恩梯是敏化剂，也起还原剂作用；木粉是可燃剂，又是疏松剂。铵梯炸药是国内外工业上用了近两个世纪的传统炸药，目前仍是工业上使用最多的炸药品种。其主要成分如下： 硝酸铵。硝酸铵是一种应用广泛的化学肥料。纯硝酸铵为白色晶体，熔点为160.6，温度达300时便发火燃烧，高于400时可转为爆炸。硝酸铵是一种弱性爆炸成分，钝感，需经强力起爆后才能引爆，爆速为20002500m/s，爆力为160230mL。硝酸铵具有较强的吸湿

39、性和结块性。吸湿现象的产生是由于它对空气中的水蒸气有吸附作用，并通过毛细管作用在其颗粒表面形成薄薄的一层水膜。硝酸铵易溶于水，因而水膜会逐渐变为饱和溶液。只要空气中的水蒸气压力大于硝酸铵饱和溶液的压力，硝酸铵就会继续吸收水分，一直到两者压力平衡时为止。硝酸铵吸水后，一旦温度下降，饱和层将部分或全部发生重结晶，形成坚硬致密的晶粒层，将硝酸铵黏结成块状。这种结块硬化过程还将因晶形变换和上部重压等原因而加剧，给加工炸药造成很大困难。为了提高硝酸铵的抗水性，可加入防潮剂。常用的防潮剂有两类：一类是憎水性物质，如松香、石蜡、沥青和凡士林等。它们覆盖在硝酸铵颗粒表面，使它与空气隔离；另一类是活性物质，如硬

40、脂酸钙、硬脂酸锌等，它们的分子结构一端为体积较大的憎水性基团（硬脂酸根），另一端是体积较小的亲水性基团（金属离子）；这些活性物质加入后，它们的亲水性基团将朝向外面，因而能起到防水作用。为了防止炸药中的硝酸铵吸湿后结块硬化，可在炸药中加入适量的疏松剂，如木粉等。干燥的硝酸铵与金属作用极缓慢，有水时其作用速度加快。故溶化的硝酸铵与铜、铅和锌均起作用，形成极不稳定的亚硝酸盐，但硝酸铵不与铝、锡作用，故在制造硝酸炸药时均使用铝质工具和容器。同时，由于硝酸铵是强酸弱碱生成的盐类，要避免与弱酸强碱生成的盐类（如亚硝酸盐、氯酸盐等）混在一起，否则也会产生安定性很差的亚硝酸铵，容易引起爆炸。 梯恩梯（TNT）

41、。其本身就是一种单质猛炸药，具有良好的爆轰性能，是军事爆破中常用的炸药品种。由于梯恩梯的制造工艺复杂，价格也较昂贵，故在炸药中尽量少用或改用其他敏化剂代替。梯恩梯有一定的毒性，能通过皮肤和呼吸系统对人体产生损害，故在炸药的生产和使用中要注意工作环境及个人防护。 木粉。木粉除了作疏松剂和可燃剂外，还能调节炸药的密度。要求它不含杂质、不腐朽含水在4%以下，细度在0.830.35（2040目）之间。工程爆破用铵梯炸药品种很多，一般多用2号岩石硝铵炸药。几种常见的铵梯炸药的成分和性能列于表1-3中。几种炸药的成分和性能 表2-1-1炸药品种成分性能和指标1#岩石硝铵炸药2#岩石硝铵炸药2#抗水岩石硝铵

42、炸药2#露天硝铵炸药2#抗水露天硝铵炸药2#铵松蜡炸药组成%硝酸铵梯恩梯木 粉沥 青石 蜡轻柴油松 香821.5141.040.5851.5111.040.5841.5111.04.20.50.40.10.40.186251.090.586251.08.21.00.40.10.40.1911.550.50.80.21.50.51.70.3性能水分（%）密度g/3猛度（）爆力（mL）殉爆（）殉爆（）爆速（m/s）0.30.951.13501360.30.951.132012536000.50.951.132012537500.50.851.12508335250.50.851.125083235250.10.30.951.032036013254735003800爆炸参数计算值氧平衡（%）质量体积L.-1爆热/kJ.-1爆温/爆压/Pa0.52912407827003.38924368825140.37921351226541.0893537402496-0.393638522545-1.092注：殉爆是浸水前的参数；殉爆是浸水后的参数。6.2.2 铵油炸药铵油炸药是一种无梯炸药，主要成分是硝酸铵和柴油，是我国冶金、有色矿山