爆破安全规程实施手册1

'爆破安全规程实施手册主讲—刘志强国家一级注册建造师国家注册安全工程师水利部造价工程师交通部监理工程师 前言本人联系电话15890331899邮箱：kfliuzhiqiang@sohu.com §1-1爆破的基本概念一、爆破的涵义1、爆破----炸药在一定外界条件（热、火花、撞击、摩擦和振动等）下能在瞬间完成化学反应，产生大量的气体和热量，并伴有高压、高热及巨大响声的现象称为爆炸，因此而产生的系列现象称为爆破。二、药包在无限介质中的爆破作用1、药包——是用于爆破的具一定形状和重量的炸药。其重量为药量，其重量称为药量，其所占空间称为药室。2、假定条件----介质是均质的，药包是球形的，爆破作用是由爆炸产生的压力引的。3、冲击波——爆炸时压力的波动；冲击波在空气中传播时称为空气冲击波，在地下传播时称为地震波。4、爆破漏斗如果炸药的埋置深度小于爆破作用半径，爆破的破坏作用必然波及地表这时地表以下药包为中心顶点，以及为边界倒圆锥范围内介质，将抛出去（部分回落），形成一个爆破坑，状如漏斗，称之为爆破漏斗。第一章、爆破基本知识 三、爆破作用指数1、概念----描述炸药爆破作用强弱的参数,其数值等于爆破漏斗的底圆半径与最小抵抗线之比2、按爆破作用指数可分为：（1）n>1,——加强抛掷爆破（2）n=1,——标准抛掷爆破（3）1>n≥0.75,——减弱抽掷爆破（4）0.75>n>0.2,——松动爆破（5）n<0.2,——隐藏爆破§1-1爆破的基本概念 四、炸药有关知识（一）炸药基本性能1、炸药-在外能激发下，能发生化学爆炸的单价和混合物为炸药。2、炸药的爆炸性能参数（explosiveperformanceparametersofexplosive）炸药的爆炸性能通常用以下5个参量来表示：即爆热Q、爆温T、爆容V、爆压P和爆速Do。但在实际应用中，还常用威力和猛度来表示炸药总的作功能力和对周围介质的破坏能力。（1）炸药的爆热单位质量炸药爆炸时所释放的热量称为炸药的爆热。工程计算常以1千克炸药爆炸时所放出的热量（焦/千克）表示。由于炸药爆炸过程近似于定容过程、故也称为定容爆热。§1-1爆破的基本概念 炸药的爆热是炸药的重要参数，是评定炸药爆炸作功能力大小的重要标志量。由于炸药爆炸瞬间、高温高压气体产物具有极强烈的破坏作用，以及爆炸反应过程的快速性，使得爆热的精确测量十分困难。当前所采用爆热实验测定法，如爆热量热弹装置等，仅是一种近似方法。通常测定炸药爆热的量热弹是一直径为270毫米、高400毫米优质合金钢做成的钢弹，重为137.5千克，内腔容积5.8升，可供爆炸100克炸药使用。用该种装置测定几种常用炸药的爆热数据列于表1，炸药的爆热也可以应用热化学的盖斯定律，通过理论计算求得。炸药的爆热在一定装药条件下是一个固定的值。当装药条件不同时，同一炸药的爆热值不同。装药密度不同，炸药的爆热值也不同。 （2）炸药的爆温炸药爆炸瞬间所放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度称为爆温。它是炸药爆炸性能的重要标志量。爆温的高低取决爆炸时放出的热量及爆炸产物的组成。通常要求炸药的爆温要高，但是矿用炸药要求爆温低一些，以确保使用安全，防止矿坑中煤气爆炸。由于爆炸瞬间形成的温度很高，大约为3000～5000℃，温度变化极快，而且爆炸时破坏很大，因而使爆温的实验测定造成很大困难。　　目前所采用的爆温测定方法为测爆炸瞬间产物的色温。实验时可将被测炸药置于水中，以消除爆炸瞬间空气冲击波发光对测量的影响。密度较小的炸药，由于炸药颗粒间有小气泡，在爆炸瞬间受强烈压缩发出强烈的光，故测出的温度偏高，造成失真。因此，炸药要尽量密实，以确保测量的真实和精确。应用上述方法测得的温度，为炸药爆炸时发光的色温表2几种F:常用炸药的性能指标表2几种常用炸药的爆温实测值.doc常用炸药的爆温实测值。然而，这只有当爆轰产物的性质接近黑体或灰体时才是正确的。由于目前爆温实验测定方法复杂且不完善，因此，可以应用爆炸产物的热容与温度T的函数关系，通过理论计算求得炸药的爆温 （3）炸药的爆容单位质量炸药爆炸时所形成的气体产物，在标准状态（0℃，一个大气压）下所占据的体积称为爆容。常以1千克炸药为单位来表示，单位是米3/千克。根据热力学的知识，气体产物是膨胀作功的工质。因而爆容越大，炸药对外界作功的能力也越大。（4）炸药的爆速在炸药爆轰过程中，爆炸反应沿着药包传播（称为爆轰波）的速度称为爆速。以D表示（2000～8000m/s）对于一定装药密度的炸药，其爆速是一个特定值。炸药的爆速是衡量炸药爆炸性能的重要标志量，也是爆轰波参数中能测量出的、最准确的一个参数。爆速的测定方法可分为两大类：一类是利用各种类型的测时仪器或装置，测定爆轰波从一点传到另一点所经历的时间间隔Δt，然后除以两点间的距离Δs。这样，就可得到爆轰波在两点间传播的平均速度D平均D平均=Δs/Δt 这类方法称为测时法。另一类是高速摄影方法。它是利用调整摄影机，借助于爆轰时波面的发光现象将爆轰波沿装药传播过程的轨迹连续地拍摄下来。因此这种方法可以测得爆轰波通过任一点的瞬时速度。表3列出几种常用炸药的爆速值F:常用炸药的性能指标表3常用炸药的爆速.doc。（五）炸药的威力与猛度炸药的威力与猛度★——是指炸药爆炸对药包邻近介质产生压缩、粉碎的能力。以圆柱被向下压缩的毫米数来衡量。★——爆力和猛度常合称为威力。威力大的炸药称为猛性或烈性炸药。1、炸药的威力在理论上可以用炸药的潜能来表示，或者用爆热与热功当量的乘积来表示。炸药对外界作功能力，主要取决于爆热和爆容。但实际上由于爆炸反应的不完全和爆炸放出的热量不可能完全转变为机械功。因而常用铅柱扩孔大小的实验值来表示。即将一定量的炸药，放在规定为标准的铅柱孔中进行爆炸，其扩孔值越大，表示威力值越大，炸药的作功能力也越大，常用炸药的威力如表4所示F:常用炸药的性能指标表4常用炸药的威力和猛度.doc。 2、炸药的猛度是炸药爆炸时对其相接触介质（如弹体、混凝土或金属的构筑物、石岩等）的粉碎能力。猛度的强弱主要取决于爆速、爆轰压力和压力作用的时间。猛度越大，与其接触的介质材料被炸得越粉碎。炸药的猛度常用铅柱或铜柱压缩值大小来表示。即将一定量的炸药放在标准铜或铅柱上。炸药与铅柱之间垫以钢片。引爆炸药后，铅或铜柱被压缩成蘑菇形状，测量压缩前后铅或铜柱的高度差，用以表示该炸药的猛度。　　表5给出常用猛炸F:常用炸药的性能指标常用猛炸药的性能.doc药的性能。　　威力和猛度的大小，常以梯恩梯的威力和猛度值为标准，用相对值表示各种炸药的威力和猛度。 （二）炸药的机械感度（mechanicalsensitivityofexplosive）1、基本概念---炸药在机械作用下发生爆炸变化的难易程度，称为炸药的机械感度。炸药在生产、运输和使用过程中，总是难免受到不同程度的机械作用。如生产时受到撞击，运输时受到碰撞、震动，装弹时受到挤压、摩擦，在炮膛发射时受到内高压气体的冲击等。所以，撞击、摩擦是炸药受到外界作用中最经常、最普遍的一种现象。由于它直接影响到炸药安全性能，故对炸药的机械感度应特别注意。2、炸药的撞击感度和摩擦感度有多种表示方法，如爆炸百分数法、上下限法、50%爆炸特性法等。测定炸药的撞击感度，常用立式落锤仪。试验中常用的锤重为10千克，落高25厘米，平行试验25次，计算其爆炸百分数。　　测定炸药的摩擦感度常用摩擦摆。一般试验采用压力为49.0×105帕，摆角90°，平行试验25次，计算其爆炸百分数。某些常用炸药的撞击感度、磨擦感度如表6所示F:常用炸药的性能指标表6常用炸药的撞击感度和摩擦感度.doc。 （三）炸药的热感度（thermalsensitivityofexplosive）1、概念：炸药是具有化学爆炸特性的相对稳定的物质。炸药在外界激发能量作用下，发生爆炸变化的难易程度称为炸药的感度。热感度包括加热感度和火焰感度两种。加热感度是指热源均匀地加热炸药时的感度。炸药平时是处在相对稳定平衡状态，当它受到一定外界能量激发时，即从稳定状态转变为爆炸变化状态。炸药从相对稳定状态受激发到爆炸变化状态所需外界能量越小，其表现敏感性越大。（1）加热感度通常用爆发点（又叫爆燃温度、发火点或发火温度）来表示炸药加热感度。所谓爆发点，就是指在一定试验条件下，炸药受热到爆燃所需加热介质的最低温度。炸药的爆发点不是炸药的特性参数，而是与实验测定的条件紧密相关。它是指加热介质的温度，而不是炸药爆炸时炸药本身的温度。为了比较各种炸药热感度的大小，必须固定一个延滞期。通常都采用5秒钟延滞期爆发点或5分钟延滞期爆发点。炸药试样通常取0.05克，起爆药取0.02克，常用炸药的爆发点如表7所示F:常用炸药的性能指标表7常用炸药的爆发点.doc。 试验结果表明，火炸药爆发点与延滞期呈一指曲线关系。这是由于反应速度常数K随反应温度T指数增加：K=Ze-E/RT式中Z——频率因子；R——气体常数；E——火炸药的活化能爆炸延滞期τ与反应速度常数K成反比。（2）火焰感度炸药在火焰作用下发生爆炸的能力叫做炸药的火焰感度。通常测定火焰感度是将待测炸药压入7.62火帽壳内，放在作为火焰能源的标准黑药柱下面，调整好垂直燃距。黑药柱用灼热电阻比点火。黑药柱燃着时，喷出火焰射向火帽中待测炸药。记录下100%发火的最大高度。在试验中调整燃距，以作为炸药火焰感度的高低的表征。某些常用起爆药的火焰感度如表8所示F:常用炸药的性能指标表8起爆药的火焰感度.doc。 '