文档介绍：爆破基本知识
炸药是一种特种能源,在一定条件下可以发生高速化学反应,并释放出巨大能量。据研究
资料表明,在通常的爆炸条件下,其爆轰波波阵面单位面积强度可达数量级。因此,
自炸药和相应的起爆器材发明以来,炸药已成为人类在生产建设活动中可予充分利用的能源。
生产实践中,利用炸药的爆炸能量对介质做功,以达到预定工程目标的作业称之谓爆破。
爆破的基本概念
在交通土建工程领域,爆破、爆破破碎机理、爆破在介质中的应力状态等是爆破工程师需
要了解和经常用到的几个概念,也是在具体的爆破设计和施工以及在技术上有所创新的理论
依据。
爆破
工程爆破,是指采用工业炸药对岩土、混凝土、建(构)筑物、钢铁等进行破碎、压实、疏松、
拆除、切割等的作业。它是以工程建设为目的的爆破技术,作为工程施工的一种手段,以破坏
的形式达到新的建设目的,直接为经济建设服务。
一、工程爆破类别
工程爆破在铁道、交通、矿山、建筑、水电及国防工程等部门获得广泛应用,根据爆破的性
质和用途,主要有:
( 露天工程爆破
在市政、交通工程中往往需要完成大量的土石方开挖任务,如矿山的开拓剥离,厂房基础
开挖,公路、铁路路堑开挖,定向爆破筑坝以及平整场地等均可采用此类工程爆破方法来完成。
地下工程爆破
包括各类地下矿山开采、公路铁路隧道、水工隧洞、城市地铁、地下库房、国防工程等,特点
是空间狭小,作业条件艰难。
水下爆破
主要用于航道疏浚、港口建设、爆炸挤淤、桥梁建设中炸礁石、软弱地基夯实等工作。多采
用水下钻孔爆破、水下裸露药包爆破以及聚能爆破等方法。此外,在天然湖泊和人工水库开发
过程中,常采用水下岩塞爆破的方法来贯通泄水隧道。
)拆除爆破
多用于城市、工厂改建、扩建及拆除。它的基本方法是用少量炸药布置在建筑物基础及墙
体、梁、柱等结构承重部位,在爆破作用下,造成结构失稳并控制其倒塌的方向和范围,以确保
邻近建筑物免遭破坏。它与其他拆除方法相比较具有成本低、工期短、效率高等优点。
)爆炸加工
爆炸加工是以炸药为能源代替传统机械加工的一种加工方法。我国从年开始研究
和应用爆炸加工技术,目前已有很大的发展,如爆炸成型、爆炸切割、爆炸冲孔、爆炸复合、爆炸
焊接、爆炸铆接、爆炸硬化、爆炸雕刻等爆炸加工方法已广泛用于各种工业部门。
特殊工程爆破
如石油钻井的压裂爆破,地震勘探中的人工激振爆破和高原冻土爆破等。
随着现代工业的迅速发展,爆破技术的进步,工程爆破的类别与用途将不断扩大和创新。
二、药包形状
工程爆破的目的是在破坏中求建设,是为了特定的工程目的而进行的,爆破的结果应满足
该工程的设计要求,同时还必须保证其周围环境的安全。这意味着爆破工程师除了能使用一
般的爆破方法去进行爆破施工外,还能根据实际情况采用合理的药包形状(即炸药包的爆炸作
用及特性)以达到工程目的。按药包形状可分为四类:
集中药包
这种药包的形状理论上应是球体,起爆点在球体的中心,爆轰波以球面波向外传播,爆炸
作用以均匀的分布形态作用到周围的介质上。在工程实际中通常把药包做成正方体或长方
体,长方体的最长边不超过最短边的倍。
)延长药包
根据施工条件将药包做成长条形,可以是圆柱状也可以是方柱状,通常把药包长度大于最
短边或其换算直径倍的药包叫做延长药包。但实践表明,真正起延长爆破作用的药包,其长
度要大于最短边或换算直径的倍。延长药包以柱面波向四周传播并作用到周围介质上。
在实际应用中,深孔法、炮眼法和硐室爆破中的条形药包爆破法都属于延长药包法。
平面药包
理想的平面药包一般理解为药包的长度和宽度比厚度要大得多。这样的药包布置在实际
工程操作中往往难于达到,所以理想的平面药包实际上是以等效的硐室或炮孔装药法代替,这
些药包布置在同一平面上的距离不超过某一极限值。爆破时这种平面装药法每个药包的压缩
波在一定的距离内叠加成一个波,继而,这个波平行于药包布置呈平面传播,并且使介质产生
与理想平面药包爆破作用下相同的规律运动。平面装药法的主要优点在于平面药包爆破时,
岩石将沿着岩体临空面的法线方向运动,能显著地提高抛掷的定向性和密集性,通常用于剥离
工作、爆破法筑坝(堤)、开挖运河和其他水利工程。
)特定形状药包
将炸药做成特定形状的药包,用以达到特定的爆破作用。应用最广的是聚能爆破法,把药
包外壳的一端加工成圆锥形或抛物面形的凹穴,使爆轰波按圆锥或抛物线形凹穴的表面聚集
在它的焦点或轴线上,形成高能高速射流,击穿与它接触的介质的某一特定部位。这种药包在
军事上用作破甲弹以穿透坦克的外壳或其它军事目标,在工程上用来切割金属板材、大块的二
次破