爆破培训课件.doc
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1、爆破培训课件 授课人:刘昭 2013年10月18日 目 录第一章 概 述6一、目前工程技术和安全管理人员在爆破领域内的基本状况6二、本次培训的预期目标及主要内容7三、授课过程中对学员的一些要求8第二章 爆破作业的特点8一、风险性高、事故率高且后果严8二、管控要求非常严格10第三章 爆破器材12第一节 工业炸药12一、炸药的基本性能14l炸药化学变化的三种基本形式14l炸药的感度16l炸药的爆炸性能16l 炸药的氧平衡17l 炸药爆炸产生的有毒有害气体18第二节、工业雷管18一、电雷管19l电雷管分类19l电雷管结构19l电雷管性能23l延期时间24二、非电雷管25l导爆管雷管品种25l导爆管雷
2、管外观与结构26三、数码电子雷管28l第三节 导爆索29l第四节 爆破器材管理32一、爆破器材装卸与运输32、装卸与运输爆破器材的一般规定32、爆破器材装卸34、道路运输34、往爆破作业地点运输爆破器材35二、爆破器材储存与保管36、爆破器材库安全允许距离36、爆破器材库建设及堆放37l三、爆破器材检验40、新入库爆破器材的包装检查40、贮存和使用中爆破器材的外观检查及性能检验40第四章 爆破技术42l第一节、爆破实例42l第二节、爆破基础知识46一、爆破作用的基本原理46l爆破破岩理论简介46l爆破的内部作用47l爆破的外部作用49二、爆破效果的影响因素54l炸药因素54l装药结构54l爆破
3、参数55l第三节 爆破工艺56一、露天爆破56l 深孔爆破56l1、露天深孔台阶爆破设计钻孔形式57l2、深孔台阶平面布孔方式(正方形、长方形、梅花形)58l3、爆破参数的确定58l4、露天爆破起爆顺序60l5、起爆网路62l电起爆网路62l导爆索起爆网路72l导爆管起爆网路74l、预裂爆破和光面爆破79二、隧道爆破81、隧道爆破中涉及的术语及解释81、隧道爆破设计821、爆破设计说明82 掏槽方式82 爆破器材的选定82 装药83 循环进尺的选定.84 底板眼爆破84 周边眼间距.84 内圈眼间距84 每循环炸药用量84 炮眼数目842、断面炮眼布置图及设计参数85 断面炮眼布置853、起爆
4、网路86、隧道爆破中的相关专业知识871、炮眼布置基本原则882、掏槽眼的相关规定893、炮眼数量的计算91l第一种算法91l第二种算法914、一次总装药量925、各炮眼的装药量926、炮眼连线937、炮眼合理段位的确定93 隧道爆破施工作业程序94第五章 爆破安全技术103第一节 爆破有害效应与安全距离的确定103一、爆破地震103二、爆破冲击波108三、爆破飞石111四、爆破毒气115五、爆破噪声116六、爆破烟尘117第一章 概 述 一、目前工程技术和安全管理人员在爆破领域内的基本状况工程技术人员:基本上能进行爆破设计,但爆破设计的针对性较差,作业人员基本上不按照爆破设计进行,技术人员基
5、本上不能对开挖班进行指导,因为开挖班的水平比大部分技术人员高,故开挖班的水平决定了所在工点的光爆水平。造成这一现状的原因主要是技术人员爆破知识不完整,现场经验不够丰富安全管理人员:基本上能看懂爆破设计图,对爆破安全规程比较熟悉,对火工品的运输、储存、使用、退库等比较熟悉。但对爆破知识相对匮乏,导致在爆破管理方面力不从心,有一知半解的感觉。造成这一现场的主要原因主要是爆破知识不完善,现场经验不够丰富。解决之道:1、加强培训;2、有针对性的培训;3、带有实战意义的培训l 二、本次培训的预期目标及主要内容考虑到培训人员都是有经验的工程技术和安全管理人员,在平时也学习过不少关于爆破方面的书籍,故有较强
6、的理论知识。但目前的各种爆破资料大部分是大而全,对实际爆破的针对性不强,故造成看了不少资料,但实战效果的尴尬局面。培训主要内容:1、 爆破器材介绍2、 爆破基本知识3、 编制爆破设计的基本原则4、 提高现场爆破水平的途径5、 爆破安全相关知识针对以上情况,本次授课以实战为主,预期目标:通过四天的培训,使大家基本上熟练掌握爆破设计,能够挺直腰杆、大胆的指导现场的开挖工作。l 三、授课过程中对学员的一些要求1、由于学员的爆破水平不平衡,故在授课时很难全面兼顾到,希望能够理解;2、希望大家认真听讲,尽量不要睡觉,权当是对授课老师的一种鼓励;3、授课过程中会进行一些提问和交流,希望大家踊跃发言;4、上
7、课手机放到震动,接电话到教室外面;5、为活跃课堂气疯,如果有人手机响或睡觉要进行惩罚,惩罚手段是要向大家唱首歌。第二章 爆破作业的特点请大家看一段录像!爆破作业的特点主要有两点:l 一、风险性高、事故率高且后果严重据不完全统计,在1984年12月2001年10月期间,发生在国内74起工程爆破事故中,人为因素造成的事故有70起,占94.6;非人为因素4起,占5.4。这就表明,人为因素是产生爆破事故的最主要原因,而非人为因素往往与它有关联。下来看看去年发生的两起爆炸事故。新华网长沙5月19日电(记者陈黎明、陈文广)新华社记者多方核实了解到,19日上午发生的湖南在建高速隧道爆炸事故造成20人死亡。事
8、故发生时,隧道现场有24人,目前生还者中有1名重伤。事故发生后,湖南省交通部门和当地政府部门已紧急调集专业的煤矿搜救队伍。消防、公安等部门也都已赶到现场参与救援。湖南省交通运输厅紧急调集了桥梁安全方面的专家组赶到了现场协助救援。交通部门和当地政府部门的主要负责人都已在赶到事故现场组织救援。这起事故约发生在19日上午8时30分左右。一辆载有炸药的车辆进入炎汝(炎陵至汝城)高速公路一在建隧道施工层面,在卸货时发生爆炸。事故原因还在调查。l 二、管控要求非常严格国家对爆破作业单位(爆破资质),爆破专业技术人员(爆破工程技术人员安全作业证)、爆破操作人员(爆破员、安全员、保管员、押运员)都有严格的要求
9、,都要持证上岗。并详细规定了相关从事爆破人员的任职资格及职责。爆破段(班)长的职责 1、领导爆破员进行爆破工作; 2、监督爆破员切实遵守爆破安全规程和爆破器材的保管、使用、搬运制度; 3、制止无安全作业证的人员进行爆破作业; 4、检查爆破器材的现场使用情况和剩余爆破器材的及时退库情况。爆破员的职责1、保管所领取的爆破器材,不得遗失或转交他人,不准擅自销毁和挪作他用;2、按照爆破指令单和爆破设计规定进行爆破作业;3、严格遵守爆破安全规程和安全操作细则;4、爆破后检查工作面,发现盲炮和其他不安全因素应及时上报或处理;5、爆破结束后,将剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库。 安全员的职责1、负责本单
10、位爆破器材的购买、运输、贮存和使用过程中的安全管理;2、督促爆破员、保管员、押运员及其他作业人员按照爆破安全规程和安全操作细则的要求进行作业,制止违章指挥和违章作业,纠正错误的操作方法;3、经常检查爆破工作面,发现隐患应及时上报和处理,工作面瓦斯超限时有权制止爆破作业:4、经常检查本单位爆破器材仓库安全设施的完好情况及爆破器材安全使用、搬运制度的实施情况;5、有权制止无爆破员安全作业证的人员进行爆破作业;6、检查爆破器材的现场使用情况和剩余爆破器材的及时退库情况。 爆破器材保管员的职责1、负责验收、保管、发放和统计爆破器材,并保持完备的记录;2、对无爆破员安全作业证和领取手续不完备的人员,不得
11、发放爆破器材;3、及时统计、报告质量有问题及过期变质失效的爆破器材;4参加过期、失效、变质爆破器材的销毁工作。爆破器材押运员的职责1、负责核对所押运的爆破器材的品种和数量;2、监督运输工具按规定的时间、路线、速度行驶;3、确认运输工具及所装运爆破器材符合标准和环境要求,包括:几何尺寸、重量、温度、防震等; 4、负责看管爆破器材,防止爆破器材途中丢失、被盗或发生其他事故。 第三章 爆破器材工业炸药有较多种类,各种教材有较多交代,但在工程爆破中主要使用2号岩石乳化炸药。故主要介绍本炸药。l 第一节 工业炸药乳化炸药分岩石乳化炸药、煤矿乳化炸药和露天乳化炸药3种类型,它是目前使用最广泛的含水炸药,主
12、要用于有水的深孔爆破和浅孔爆破,在拆除爆破中也得到广泛应用,属第三代含水炸药。目前国产乳化炸药有很多系列,一般都是由硝酸盐水溶液通过乳化剂的乳化作用和敏化剂的敏化作用制成的油包水型乳脂状混合炸药,外观颜色有乳白色、淡黄色和银灰色等,它的主要成分有硝酸盐水溶液、油包水型乳化剂、油相材料、密度调整剂和添加剂等,加消焰剂可制成煤矿许用乳化炸药。 国产乳化炸药具有良好的抗水性能和爆炸性能,其中2号岩石乳化炸药爆速不小于3200ms,作功能力不小于260mL,猛度不小于12mm,殉爆距离不小于3cm,药卷密度为0.951.30gcm3。自制造之日起,2号岩石乳化炸药的有效贮存期为6个月,煤矿许用乳化炸药
13、为4个月。 l 一、炸药的基本性能主要概念:热分解、燃烧、爆炸、爆轰、临界直径、最佳密度、感度、爆力、猛度、爆速、殉爆、氧平衡等。l (一)炸药化学变化的三种基本形式 炸药的三种化学变化:热分解、燃烧和爆炸。三种化学变化都是放热反应,因为炸药自身含有氧化剂和还原剂,不需要其他外界因素(如空气中的氧气)加入,炸药的化学反应也能持续不断地进行。 一) 热分解 炸药在常温尤其是受热作用时,会发生缓慢的分解并放出热量,这就是热分解。热分解不会形成爆炸,但是温度升高,分解速度会加快;当温度持续升高时,热分解可能转化为爆炸。所以,库房在贮存炸药时,不宜堆得过密、过高和过多,要留有通道,保证通风良好,保持常
14、温。 二) 燃烧 绝大多数炸药都能燃烧,燃烧速度一般较慢。燃烧生成的气体或热量不能排放时,燃烧有可能转为爆炸。所以,炸药着火时,不要惊慌,有条件时可采取洒水降温和尽快疏散炸药的措施,切不可采用沙土覆盖法或用灭火器去灭火。 三)爆炸有足够大的外界能量作用(如用1发合格的雷管引爆铵梯炸药)时,炸药将会发生最快最猛烈的化学反应,并生成大量的热和产生大量的气体,这就是爆炸。爆炸反应在炸药中稳定传播时,这样的化学反应叫爆轰,爆轰状态下炸药的化学反应最完全,能量释放最充分、最集中。炸药爆轰时,其前阵面是带有一定冲击波的化学反应区,该阵面称为爆轰波。当起爆炸药的能量不足或受其他因素影响时,炸药可能出现不稳定
15、爆炸现象,造成半爆或息爆。影响稳定爆轰的主要因素有药卷直径和装药密度。药卷直径(或装药直径)小了将不能稳定传爆,只有药卷直径达到某个值时,炸药才能稳定爆轰,这一药卷直径称为炸药的临界直径。2号岩石铵梯炸药的临界直径为1820mm,乳化炸药为1618mm。一般工业用混合炸药,均存在一个最佳密度,该装药密度时爆速最大,装药密度小于最佳密度时,爆速随着装药密度的减小而降低;装药密度大于最佳密度时,爆速随着装药密度的增大而降低,装药密度过大,还会拒爆。例如,孔深太大的深孔爆破和深水水下爆破中,当炸药处于受压状态,炸药密度增加,就可能出现半爆或熄爆现象(管道效应)。以下3种炸药的最佳装药密度是:2号岩石
16、铵梯炸药为1.Ogcm3,乳化炸药为1.051.30gcm3,铵油炸药为0.851.059cm3。l (二)炸药的感度炸药在外能的作用下发生爆炸的难易程度称为炸药的感度。有的炸药用1发8号雷管能够起爆,通常称为具有雷管感度;有的炸药则不具有雷管感度,用1发8号雷管不能起爆,在爆破时需要选用合适的中继药包来起爆它。 炸药的感度可分为热感度、冲击感度、摩擦感度和爆轰感度。 热感度是指炸药在热能作用下发生爆炸的难易程度,一般用爆发点来表示。爆发点是指炸药在容器中加热发生爆炸时的温度,如某种系列乳化炸药的爆发点是330,2号岩石铵梯炸药的爆发点是186230。冲击感度是指炸药在撞击作用下发生爆炸的难易
17、程度。摩擦感度是指炸药在摩擦作用下发生爆炸的难易程度。爆轰感度是指炸药在其他炸药或雷管爆炸作用下发生爆炸的难易程度。l (三)炸药的爆炸性能 与爆破有关的炸药爆炸性能有:爆力、猛度、爆速、殉爆等。 爆力是炸药的作功能力,是指爆炸产生的冲击波和爆轰气体作用于爆破对象内部,对爆破对象产生的整体压缩、破坏和抛移的作功能力。炸药的爆力越大,说明炸药爆炸释放出的能量越多,破坏力越强,破坏范围及体积也就越大。炸药的爆力可用铅铸扩孔法测定,施工现场也常用爆破漏斗法测定。 炸药的猛度是指炸药爆轰对爆破对象的冲击、粉碎能力。一般来说,炸药爆速越高,猛度也就越大。常用铅柱压缩法测定猛度的大小。(炸药的猛度大小与炸
18、药爆炸时能量是否集中释放出来有关,炸药爆炸完成的时间愈短,则能量就能集中释放,对周围的冲击力量就愈大,破碎的作用也就愈大。炸药爆炸完成的时间长短,取决于炸药的爆速。由此可知,影响炸药猛度的主要是爆速) 爆速是指爆轰波在炸药中的传播速度,常用工业炸药的爆速在25007000ms之间,爆速越高,炸药的爆炸冲击力越强。殉爆是指炸药爆炸时引起与其不相接触的邻近炸药爆炸的现象。炸药殉爆的能力用殉爆距离来表示。殉爆距离是指主发药卷引起被发药卷爆炸的最大距离。可按图21所示测量殉爆距离。图21炸药殉爆距离的测定1-雷管;2-主发药卷;3-被发药卷;4-殉爆距离;5-沙土l 炸药的氧平衡l 零氧平衡:一般炸药
19、由C、H、O、N 四种元素组成。炸药爆炸后,这几种元素重新组合,生产二氧化碳、水和氮气。没有多余的氧元素将氧氮化,也不会因氧元素不够而生产一氧化碳,从理论上讲,这种炸药爆炸是放热量最大称为零氧平衡。l 正氧平衡:炸药中的氧将碳和氢完全氧化还有剩余,爆炸产物中出现了氮的氧化物(NO 、NO2、N2O5),成为正氧平衡。l 负氧平衡:炸药中的氧元素不足以把氢和碳完全氧化,爆炸物中出现一氧化碳,成为负氧平衡l 炸药出厂时一般为正氧平衡,因为出厂后还会损失一定量的氧元素,以期在使用时达到零氧平衡。l 炸药爆炸产生的有毒有害气体 炸药爆炸会产生大量的有毒有害气体。有毒有害气体的种类、数量和在空气中的浓度
20、与炸药的性质、爆炸条件及介质、爆破环境和空间条件有关。当爆炸反应不完全时,将引起有毒气体含量增加。一般情况下,爆炸产生的有毒有害气体大部分是一氧化碳与氮氧化物。爆炸生成的产物有时与岩石(矿物)起化学反应,可能生成新的有毒有害气体,如在硫化矿石中爆破,有毒气体中往往有二氧化硫。有毒有害气体进入人体呼吸系统后,可能引起中毒。通常所说的炮烟中毒,往往是指有毒有害气体综合作用的结果。所以,在爆破后通风不好的巷道内以及爆碴中遗散炮烟对人身体健康甚至生命安全会有一定的影响。l 第二节、工业雷管目前工程爆破中常用的工业雷管有电雷管和非电雷管两大类。雷管属于起爆器材,是起爆炸药用的。雷管是高度危险的爆炸物品,
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