文档介绍：第三章井巷爆破技术
本章提要
上一章主要介绍了炮眼的钻凿原理及钻凿机具。本章主要介绍炸药的爆炸理论、常用的工业炸药和起爆器材,最后介绍井巷爆破破岩的基本原理及技术。本章重点应是工业炸药和起爆器材,以及井巷爆破技术。
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本章主要参考书
高尔新主编. 《爆破工程》. 徐州:中国矿业大学出版社. 1999年7月. 定价:. p30~99
王树仁,程玉生编. 《钻眼爆破简明教程》.徐州:中国矿业大学出版社. 1989年7月. 定价:. TD23/W-759。
东兆星,邵鹏主编. 《爆破工程》. 北京:中国建筑工业出版社. 2005年1月. 定价:. p6~67
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第一节炸药及爆炸概论
一. 爆炸的分类
1. 物理爆炸:仅有温度、压力和体积变化,如地震、闪电、锅炉爆炸、气球爆炸等
2. 化学爆炸:产生爆炸物,如炸药爆炸、燃放鞭炮、煤气爆炸、瓦斯爆炸等
3. 核爆炸:裂变——原子弹、聚变——氢弹
一般认为,物质发生急剧变化并放出大量的能量、对周围介质做机械功,同时可能伴随有声、光、热效应的现象,称为爆炸。爆炸的基本特征表现在速度快、威力大和破坏作用强等方面。
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二. 炸药爆炸的基本特征
1. 放出大量热——首要条件,作功的能源。2900~6300kJ/kg,2000~3000℃
PbC2O4 = 2CO2 + Pb - 不爆炸
CuC2O4 = 2CO2 + Cu + 爆炸性不明显
HgC2O4 = 2CO2 + Hg + 爆炸
2. 生成大量气体——作功的介质,1000L/kg
铝热剂的化学反应:
2Al + Fe2O3 = Al2O 3+ 2Fe + 829kJ
放热量比TNT高,加热到3000℃—但不爆炸
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3. 反应高速性——区别于一般的化学反应,10-4秒
无烟煤:×103kJ/kg ,分钟计—不爆炸;
TNT:4×103kJ/kg,10-5秒,功率=4×1011W
三. 炸药的分类
1. 按组分分:
单体炸药——TNT、黑索金、雷汞
混合炸药——硝化甘油类炸药、硝铵类炸药、氯酸盐类炸药
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2. 按用途分:
①起爆药:敏感、威力小,雷管的起爆药。雷汞Hg(ONC)2、氮化铅Pb(N3)2、二硝基重氮酚C6H2(NO2)ONO2
②猛炸药:敏感度低、威力大,雷管的加强药、组成混合炸药
TNT-C6H2(NO2)3CH3、黑索金(RDX-[CH2N-NO2]3)、泰安(PETN-C5H8(ONO2)4 )
③发射药(火药):快速燃烧,
军事上发射药,工业上作起爆器材(导火索)和雷管的延期药
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中衡
CWHXNYOZ
C、H——可燃剂,O——氧化剂
爆炸产物:CO2、CO、 C、 NO2、NO、N2、H2O、H2、O2、CH4
炸药爆炸的基本反应: 2 H2 + O2 = 2 H2O +
C + O2 = CO2 + 395 kJ/mol
1. 炸药的氧平衡
⑴氧平衡:比例关系
⑵氧平衡值:每克炸药中保证可燃元素充分氧化时,多余或欠缺的氧量,g/g。
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中衡值计算:
①单质炸药: K1 = g/g
M=12W+X+14Y+16Z
例如:硝化甘油炸药C3H5(ONO2)3——C3H5N3O9
K = = +
TNT-C6H2(NO2)3CH3 ——C7H5N3O6
K = = -
CWHXNYOZ
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②混合炸药: K2 = m1K1+m2K2+m3K3+…
二号岩石硝铵炸药含硝酸铵85%,TNT11%,木粉4%。
K = +×85%-×11%-×4% =
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中衡分类
①K>0,正氧平衡炸药,(NO、NO2——吸热反应,有毒,促使瓦斯爆炸)
②K<0,负氧平衡炸药,(CO——有毒,C、H2——不能放出最大热量)
③K=0,零氧平衡炸药(放出最大热量)
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