《巷道破岩山科》PPT课件

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1、1井巷工程第三章巷道破岩3.1爆破破岩3.2掘进机破岩23.1爆破破岩3.1.1爆破破岩原理3.1.2炸药基本知识3.1.3炸药起爆知识3.1.4钻眼爆破技术3.1.5爆破事故的防治31）自由面和最小抵抗线如果将一个球形或立方体形炸药包(爆破上称之为集中药包)埋入岩石中，岩石与空气接触的表面称为自由面。药包中心到自由面的垂直距离W称为最小抵抗线。3.1爆破破岩3.1.1爆破破岩原理42）爆破作用下的岩石破碎几种情况⑴当最小抵抗线W1很大时，自由面对爆破不产生影响，由药包中心向外依次形成粉碎区、裂隙区、震动区，爆破的破坏范围较小

2、。5⑵当最小抵抗线W2逐渐减小，应力波在自由面处反射形成拉伸波，产生了由自由面向药包一层层剥落的拉伸破坏（拉断区）剥落的拉伸破坏（拉断区）。⑶当最小抵抗线W3再小一些，拉断区和裂隙区连接起来，通过爆生气体的做功，形成爆破漏斗。岩石只产生松动叫松动漏斗（图c），不但松动而且抛出岩石的叫抛掷漏斗（图d）。山东科技大学资源与环境工程学院6通常把爆破漏斗半径r与最小抵抗线w的比值叫做爆破作用指数n。爆破作用指数r—爆破漏斗半径；w—最小抵抗线。当n=1时，形成标准抛掷漏斗（图c）；1

3、1时，形成减弱抛掷漏斗（图b）；n=0.75时，岩石只形成松动而不形成抛掷，叫做松动漏斗（图a）；n<0.75时，爆破漏斗不能形成。73）自由面数对爆破效果的影响如果自由面不止一个，则应力波在各个方向都能形成反射，也都能形成由自由面向药包中心的拉断破坏区。因此增加自由面就可使炸落单位体积岩石的炸药消耗量降低，而且岩石的块度比较小而均匀。有些资料认为，两个自由面的炸药消耗量只是一个自由面的60％，三个自由面可以降低到40％，实际上由于其它因素影响，只接近这个数字。因此，在爆破工程实践中，使几个炮眼首先爆破，为后继炮眼的爆破创造附

4、加的自由面，这种方法称之为掏槽。83.1.2炸药基本知识一、炸药爆炸原理二、炸药的分类三、炸药的氧平衡和爆热四、炸药的爆轰五、炸药的猛度和爆力六、炸药的敏感度山东科技大学资源与环境工程学院9爆炸：物质发生快速的物理或化学变化，瞬间放出大量能量，借助于系统原有气体或生成的气体的膨胀，对周围介质做功，使之发生巨大的破坏效应，同时可能伴随有声光热效应。爆炸现象可分为三类：物理爆炸：如锅炉爆炸等化学爆炸：如炸药爆炸等炸药爆炸的三个基本特征（原理）：（1）反应放出大量热（2）反应生成大量气体（3）反应过程必须高速进行（反应的快速性）核爆

5、炸:山东科技大学资源与环境工程学院炸药：在一定条件，能够发生快速的化学反应，放出能量，生成气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物，主要元素C、H、O、N，爆炸过程的实质是H、C被氧化的过程，O是炸药本身所含有，自带氧。3.1.2.1炸药爆炸原理10113.1.2.2炸药的分类1）炸药按其组成成分分类1.单质炸药（单体炸药）如硝化甘油，梯恩梯。2.混合炸药硝酸铵类炸药、硝化甘油类炸药。2）炸药按其用途分类１.起爆药雷汞（Hg(CNO)2）、叠氮化铅Pb(N3)2、和二硝基重氮酚C6H2（NO2）2N2O等。2.猛炸药黑索金　梯恩

6、梯。3.发射药(火药)如黑火药。123.1.2.3炸药的氧平衡1）炸药氧平衡的概念炸药氧平衡是表示炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需氧量之间的关系。通常用每克炸药不足或多余氧的克数来表示。2）单质炸药的分子式（通式）单质炸药的分子式可写成，a、b、c，d分别代表一个炸药分子中碳、氢、氮、氧的原子个数，或一摩尔质量炸药中，碳、氢、氮、氧的克原子数。3）单质炸药氧平衡计算公式：山东科技大学资源与环境工程学院CaHbNcOd13⑴Kb>0时，正氧平衡,剩余的氧和N反应生成NO和N2O5等有害物质，吸热反应，氮氧化物还对瓦斯爆炸起催化

7、作用。⑵Kb<0时，负氧平衡，生成CO、C、H2。⑶Kb=0时，零氧平衡,充分氧化，生成大量热。这时：C+O2→CO2+395KJ/mol；2H2+O2→2H2O+240.7KJ/mol；N→N2。山东科技大学资源与环境工程学院4）混合炸药的氧平衡计算混合炸药的氧平衡值按各组成成分的百分比与其氧平衡乘积之和计算：式中mi，ki——第i种组分的百分比和氧平衡值。工业炸药中常用成分的氧平衡值见表3.114单质炸药氧平衡值/%可燃剂氧平衡值/%硝酸铵20.0木粉－137.0消化乙二醇0.0石蜡－346.0太恩PETN－10.1沥青－

8、276.0黑索金－21.6轻柴油－342.0梯恩梯TNT－74.0松香－281.0奥克托金HNX－21.6淀粉－118.5特屈儿CE－47.4铝粉－89.0二硝基甲苯DNT－114.4木炭－266.7二硝基重氮酚DDNP－58.0纸－130.0表3.1工业主要常用成分的氧平衡