工程爆破技术人员培训课件

工程爆破技术人员培训第三章起爆器材2第三章爆破器材3.1工业炸药3.2起爆器材3.3地震勘探与油气井燃烧爆破器材3.4爆破器材的检测与销毁34.1工业炸药在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出能量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物称为炸药。炸药是经常利用的二次能源。炸药可从使用的大范围上分为军用炸药和工业炸药。工业炸药又称为民用炸药，是由氧化剂、可燃剂和其它添加剂等组分按氧平衡的原理配制，并均匀混合制成的爆炸物。在矿山开采和工程爆破中利用其爆炸能量来做功，具有成本低廉、制造简单、应用方便等特点。工业炸药——用于矿山、铁路、水利、建材等部门的民用炸药；单质炸药——化学成分为单一化合物的猛性炸药混合炸药——由多种成分（多分子或多相）组成，一般含有爆炸物质和燃料两种成分，有时还加入疏松、防水成分。混合炸药是爆破工程中用量最大的炸药类型。工业炸药属于混合炸药类型。常用工业炸药：铵梯炸药、铵油炸药、水胶炸药、乳化炸药等。近年来，随着工程爆破技术的广泛应用与发展，工业炸药生产技术得到了迅速发展。43.1.1工业炸药的特点与分类的3.1.1.1工业炸药的特点1、爆炸性能好，有足够的爆炸威力以满足各种工程爆破对象的作业要求；2、具有较低的机械感度和适度的起爆感度，既能保证生产、贮存、运输和使用的安全，又能保证有效地被起爆；3、炸药组分配比为零氧平衡或接近零氧平衡，以保证爆炸产生较少的有毒气体；4、具有较高的热安定性、物理化学相容性和适当的稳定贮存期；5、使用方便，易于装药，炸药生产、使用过程中不会给人体和环境带来较大危害或污染；6、原料来源广泛，价格便宜，加工工艺简单，生产操作安全可靠，无污染。5爆破器材的发展方向是高质量、多品种、低成本和工艺连续化。掌握内容63.1.1.2工业炸药的分类炸药分类方法很多，目前还没有建立起统一的分类标准，一般可根据炸药的组成、用途和主要化学成份进行分类，工业炸药还可以根据使用条件的不同进行分类。由于我国已经加入世界贸易组织（WTO），国内爆破企事业单位和人员将有更多的机会参与国际工程的招投标与施工作业，很有必要知晓联合国危险物品运输专家委员会按照运输要求对炸药的分类。A、按炸药的作用特性分类（1）起爆药起爆药主要用于起爆其它工业炸药。这类炸药的主要特点是：（a）敏感度较高。在很小的外界热或机械作用下就能迅速爆轰。（b）与其它类型炸药相比，它们从燃烧到爆轰的时间极为短暂。最常用的起爆药有雷汞、迭氮化铅、二硝基重氮酚、斯蒂酚酸铅等。这类炸药主要用来制造各种起爆器材。7（2）猛炸药与起爆药不同，这类炸药具有相当大的稳定性。也就是说，它们比较钝感，需要有较大的能量作用才能引起爆炸。在工程爆破中多数是用雷管或其它起爆器材起爆。a、单质炸药:单质炸药系指碳、氢、氧、氮等元素以一定的化学结构存在于同一分子中，并能自身发生迅速氧化还原反应释放出大量热能和气体产物的物质。常见有硝化甘油、硝化乙二醇、梯恩梯、黑索金、奥克托金、泰安等。b、混合炸药混合炸药系指由两种或两种以上的成分所组成的机械混合物，既可以含单质炸药，也可以不含单质炸药，但应含有氧化剂和可燃剂两部分，而且二者是以一定的比例均匀混合在一起的，当受到外界能量激发时，能发生爆炸反应。混合炸药是目前工程爆破中应用最广、品种最多的一类炸药。常见有粉状硝铵类炸药（铵油炸药、膨化硝铵炸药、粉状乳化炸药等）和含水硝铵类炸药（乳化炸药、浆状炸药、水胶炸药、重铵油炸药等）。（3）发射药又称火药，主要用作枪炮或火箭的推进剂，也有用作点火药、延期药的。它们的变化过程是迅速燃烧。（4）烟火剂烟火剂基本上也是由氧化剂与可燃剂组成的混合物，其主要变化过程是燃烧，在极个别的情况下也能爆轰。一般用来装填照明弹、信号弹、燃烧弹等。8B、按工业炸药的使用条件分类第一类——准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药，包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山。第二类——准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药，但不包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山。第三类——只准许在露天爆破工程中使用的炸药。第一类和第二类炸药每千克炸药爆炸时所产生的有毒气体不能超过80L。同时，第一类炸药爆炸时还必需保证不会引起瓦斯或矿尘爆炸。9C、按工业炸药的主要化学成分分类（1）硝铵类炸药以硝酸铵为其主要成分，加上适量的可燃剂、敏化剂及其附加剂的混合炸药均属此类，这是目前国内外工程爆破中用量最大，品种最多的一大类混合炸药。硝铵本身是一种弱爆炸物，引爆后的爆速为2000～2700m/s。当对其加热到400～500℃时，硝铵会分解并产生爆炸。硝铵还具有很大的吸湿性。这是硝铵类炸药质量下降的重要原因。（2）硝化甘油类炸药以硝化甘油或硝化甘油与硝化乙二醇混合物为主要爆炸组分的混合炸药均属此类。就其外观状态来说，有粉状和胶质之分；就耐冻性能来说，有耐冻和普通之分。（3）芳香族硝基化合物类炸药凡是苯及其同系物，如甲苯，二甲苯的硝基化合物以及苯胺、苯酚和萘的硝基化合物均属此类。例如，梯恩梯（TNT）、二硝基甲苯磺酸钠（DNTS）等。这类炸药在我国工程爆破中用量不大。10D、按炸药的物理状态分类工业炸药可分为粉状炸药、粒状炸药、乳化炸药和胶质炸药。E、按联合国危险物品运输规定分类为了安全地运输危险物品，联合国危险物品运输专家委员会从国际宏观高度出发，将危险物品定义并分类，对于危险物品的包装方法、表征、捆扎、标识以及运输时的必要文件等都作了规定，并以公告的形式予以公布。在这个公告中危险物品被划分为九个类别，火炸药等爆炸物品属于第一个类别。在这个类别下又根据不同火炸药及装置所具有的特性不同而细分为六个级别，即1.1~1.6。为了运输时能混装又将不同级别的火炸药与装置划分为13个隔离区。现将联合国危险物品运输分类公告中的第一类别的6个级别列于表3－1。11等级1.1具有大量爆炸危险的物质与装置。所谓大量爆炸系指能瞬时影响全部货物的爆炸。等级1.2没有大量爆炸的危险，但具有飞散危险的物质与装置。等级1.3没有大量爆炸的危险，但具有火灾和弱爆燃或飞散危险或者这两种危险都有的物质与装置。例如：（1）能放出大量辐射热的物质和装置；（2）能发生弱爆燃或飞散或者两者同时发生，且又能逐渐燃烧的物质。等级1.4没有显著爆炸危险的物质和装置。在这个级别中的物质和装置在运输过程中即使发生点火或点爆的情况，也只有小的危险。其影响基本上局限于包装内的物质，不会有更大程度或飞散碎片的影响。如果有外部火灾，运输物也不会引起瞬时的爆炸。注：该级别中的物质和装置，包装内偶而发火或有外部火灾，只局限于内部而不损伤包装。如由于外部火灾损伤了包装，也不能防碍对运输物周围的灭火活动或其它非常措施，这样的装置应放到隔离区S中。等级1.5具有大量爆炸危险，但非常钝感的物质和装置。在这个级别中的物质具有大量爆炸危险，但由于非常钝感在通常运输状态下点火或点爆或者由燃烧转爆轰的可能性非常小。注：在船舶中大量运输时，由燃烧转爆轰的可能性会增大。等级1.6没有大量爆炸危险，而且极其钝感的物质和装置。在这个等级中的物质是极其钝感的，可以不考虑其偶然点爆或传爆的可能性。注：这个级别中物质的危险只限于单个物品的爆炸。123.1.1.3工业炸药分类及品种示例硝化甘油类炸药铵梯类炸药（这一类在中国已经淘汰，不再使用）铵油类炸药膨化硝铵炸药水胶炸药乳化炸药现场混装炸药含退役火药的炸药其它133.1.2常用工业炸药3.1.2.1铵油炸药铵油炸药是一种无梯炸药，主要成分是硝酸铵和轻柴油。A、铵油炸药主要特点：原料来源丰富、加工工艺简单，成本低廉，生产、运输和使用较安全；具有较好的爆炸性能，但是铵油炸药感度较低，起爆较为困难的；具有吸湿结块性，故不能用于有水的工作面爆破。B、铵油炸药品种粉状铵油炸药多孔粒状铵油炸药改性铵油炸药14粉状铵油炸药炸药名称组分（％）水分不大于装药密度(g·cm－3)爆炸性能炸药保证期(d)炸药保证期内适用条件硝酸铵柴油木粉殉爆距离(cm)不小于猛度(mm)不小于作功能力(mL)不小于爆速m·s－1)不低于殉爆距离(cm)不小于水分(%)不大于1＃铵油炸药92±1.54±14±0.50.250.9~1.05123003300雨季7天一般15天20.5露天或无瓦斯无矿尘爆炸危险的中硬以上矿岩的爆破工程2#铵油炸药92±1.51.8±0.56.2±10.80.8~0.9—18(钢管)2503800(钢管)15—1.5露天中硬以上矿岩的爆破和硐室大爆破工程3#铵油炸药94.5±1.55.5±1.50.80.9~1.0—18(钢管)2503800(钢管)15—1.5露天大爆破工程和地下中深孔爆破粉状铵油炸药中的粉状硝酸铵、柴油和木粉的含量是按炸药爆炸反应的零氧平衡原则计算确定的。15多孔粒状铵油炸药多孔粒状铵油炸药是由多孔粒状硝酸铵和柴油混合而成，主要是柴油的牌号不同而有所变化。项目性能指标包装产品混装产品水份（%）≤030爆速（m/s）≥2800≥2800猛度（mm）≥15≥15做功能力（ml）≥278使用有效期(d)60炸药有效期爆速(m/s)≥2500≥2500水份(%)≤0.503016改性铵油炸药改性铵油炸药与粉状铵油炸药配方基本相同，主要区别为将组分中的硝酸铵、燃料油和木粉进行了改性，使炸药的爆炸性能和储存性能明显提高，其中有一重要成份就是了改性剂。添加炸药名称性能有效期d殉爆距离mm药卷密度猛度mm爆速m/s做功能力可燃气体安全度爆炸有毒气体含量抗爆燃性煤尘-可燃气体安全度浸水前浸水后岩石改性改性铵油炸药180≥30.90～1.10≥12.0≥3200≥298≤100抗水岩石改性铵油炸药180≥3≥20.90～1.10≥12.0≥3200≥298≤100一级煤矿许用改性铵油炸药120≥30.90～1.10≥12.0≥2800≥228≥100≤80合格≥80二级煤矿许用改性铵油炸药120≥20.90～1.10≥10.0≥2600≥218≥180≤80合格≥15017183.1.2.2乳化炸药（含粉状乳化炸药）乳化炸药是泛指一类用乳化技术制备的使氧化剂盐类水溶液的微滴，均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中，形成一种油包水型（W/O）的乳胶状含水工业炸药。乳化炸药是含水炸药的一种。乳化炸药的主要成份及其作用：1）氧化剂。这是乳化炸药的主体部分，常用的氧化剂是硝酸铵。2）油相材料。油相材料是一类非水溶性的有机物质，形成乳化炸药的连续相，又称外相。3）水。水和氧化剂组成乳化炸药的分散相，又称水相或内相。4）油包水型乳化剂。5）密度调整剂。通过添加某些化学物质（如亚硝酸钠等）发生分解反应产生的微小气泡，还可以是封闭性夹带气体的固体微粒（如空心玻璃微球、膨胀珍珠岩微粒、空心树脂微球等）。6）少量添加剂。它包括乳化促进剂、晶形改性剂和稳定剂等.19乳化炸药（粉状乳化炸药）具有如下特点：1）爆炸性能好。32mm小直径药卷的爆速可达4000~5200m·s－1，猛度可达15~19mm，殉爆距离7.0~12.0cm，临界直径为12~16mm，用一只8号工业雷管就可以引爆。2）抗水性能强。小直径药卷敞口浸水96h以上，其爆炸性能变化甚微。同时由于密度大，可沉于水下，解决了露天矿的水孔和水下爆破作业的问题。3）安全性能好。机械感度低、爆轰感度较高。4）环境污染小。乳化炸药的组分中不含有毒的梯恩梯等物质，避免了生产时的环境污染和职业中毒等问题。爆炸后的有毒气体生成量也比较少，这就可以减少炮烟中毒事故。5）原料来源广泛，加工工艺较简单。乳化炸药的原料主要是硝酸铵、硝酸钠、水和较少量的柴油、石蜡、乳化剂和密度调整剂等，国内可大量供应。所需的生产设备简单，操作简便。6）生产成本较低，爆破效果较好。20粉状乳化炸药的外观呈粉末状，无需引入敏化气泡就具有良好的爆炸性能。再者，松散的微细结晶粉末的外观状态便于装填成挺实的药卷，亦为爆破作业人员运搬炸药和装填小直径炮孔提供了方便条件，有利于取得好的爆破效果。实践表明，粉状乳化炸药作为一类新型无梯粉状炸药，很快就为我国炸药生产和爆破企业所接受，生产