钻眼爆破的知识

1、第二章 钻眼爆破 井巷施工首先要破碎岩石，把岩石从岩体上破碎下来，形成设计所要求的井巷空间。常用破岩方法有机械破岩和爆破破岩。目前使用最普遍的是爆破破岩。 爆破破岩要预先钻出炮眼，安装炸药，然后爆破。 工欲善其事，必先利其器。 要做好爆破破岩工作，提高爆破效果和保证安全爆破。就要了解钻眼机具，爆破器材，破岩原理和爆破技术。以便于选择先进实用的钻眼机具，安全高效的爆破器材、灵活机动的炮眼布置方式和利于维护井巷围岩稳定的爆破技术。一、钻眼机具 钻眼机具有冲击式和旋转式两种类型。冲击式如风动凿岩机，俗称风钻，主要使用于岩石井巷掘进。旋转式如电钻，主要使用于煤层施工。 一风动凿岩机：俗称风钻 它是以压

2、缩空气为动力并采用冲击法破岩的钻眼机具。 1、分类 1按支架方式分： 手持式凿岩机：50年代-60年代使用，由于大量消耗工人体力，很少使用，已经淘汰。 气腿式凿岩机：由于机身重量由气腿支撑，减轻了人的劳动强度，应用广泛。 向上式凿岩机：此种凿岩机采用旁侧气腿，凿岩机可360任意旋转。用于反井，煤仓，锚杆施工。 导轨式凿岩机：此种凿岩机属于大功率凿岩机，用于隧道，硐室等大断面施工。 2按冲击频率分： 低频凿岩机：冲击频率小于2000次/min 中频凿岩机：冲击频率为2000-2500次/min 高频凿岩机：冲击频率大于2500次/min2、工作系统： 以YT-23（7655）凿岩机为例：有冲击机

3、构，转钎机构、排粉系统、润滑系统。其作用是： 冲击机构：往复冲击做功。 转钎机构：转变钎头角度，以利破碎岩石。 排粉系统：湿式打眼，防止粉尘危害。 润滑系统：减少机件磨损，延长机件寿命。各工作系统组成及工作原理 冲击机构 冲击机构由气缸、活塞和配气系统组成。工作原理是利用配气系统可以自动变换压气进入气缸的方向，使活塞完成往复运动，即冲程和回程。当活塞做冲程运动时，活塞冲击钎尾，将冲击功传给钎杆，钎头传递岩石，完成冲击做功过程。转钎机构 转钎机构由棘轮、螺旋棒、活塞、导向套，转动套和钎套筒组成。工作原理是利用活塞的回程运动，通过棘轮、螺旋棒和转动套筒等转动件来转动钎子，使钎子转动一个角度，为钎子

4、下次破岩作好准备。排粉系统：（湿式打眼） 采用轴向供水系统，且风 水联动，即压风打开，有一部分气体就打开注水阀门，开启水路，直通眼底，注入的水有一定的压力，与岩粉形成浆液后从钎杆与钻眼壁之间间隙排出眼外。无压水时，压风将岩粉吹出，即为干式打眼润滑系统： 装设自动注油器实施润滑利用压风虹吸作用，将润滑油注入机器各活动部件。 3、破岩原理： 钎头冲击做功，在岩石上冲出一个槽，在回程中钎头转动一个角度，再冲击做功时，在岩石上冲击出与上一次冲击形成的槽有一个夹角的槽，槽与槽之间的岩石在剪切作用下破碎，这样周而复始下去，就打出了炮眼。二液压凿岩机。（自学）三旋转式钻眼机具 1、电钻 电钻是以电能作为动力

5、，采用旋转式钻眼法破岩的钻眼机具。由电动机、减速器、散热风扇、开关、手柄、外壳等组成。 1按使用条件分类： A、煤电钻： 煤电钻工作时的轴推力、靠人力推顶产生。 B、岩石电钻 与煤电钻相比，岩石电钻要求轴推力大，需要 推进机构和架钻设备。 2、煤风钻 以压缩空气为动力，其它与煤电钻相同。3、破岩过程： 钻头在轴压力p的作用下，克服岩石的抗压强度并侵入岩石一定深度h，同时钻头在回转力Pc的作用下，克服岩石的抗切削强度，将岩石一层层地切割来，钻头运行的轨迹是沿螺旋线前进，破碎的岩屑被排至孔外。即：压力回转切削排粉。这个过程不断地进行，形成炮眼。 四凿岩机钎子： 1钎头：（钻头） 钎头是直接破碎岩石

6、的部分。顶部镶有硬质合金。有一字形和十字形，球齿形等。 一字钻头。优点：冲击力集中，凿入深度大，凿速较高，制造和修磨工艺简单，应用广泛。缺点：凿裂隙性岩层容易夹钎，径向磨损较快，凿出的炮眼不圆，开眼困难。 十字形钎头能克服一字钎头的缺点，但凿速较低，合金片用量大，制造和修磨工艺复杂。球齿形钎头能性好，制造和修磨工艺更复杂，成本较高。2钎杆 是承受活塞冲击力并将冲击功和回转力传递到钎头上的细长杆体。常采用中空六角硅锰钼钒钢。 由钎尾、钎肩、钎杆组成。 五电钻钻具： 由钻头和麻花钻杆组成。二、爆炸概论： 一炸药爆炸的基本特征（俗称爆炸三要素或化学爆炸必须具备的三个条件） 1反应的放热性： 爆炸过程

7、中释放的大量热量是对周围介质做功的能源。无热量放出，不为爆炸。 2生成大量气体热量借助于气体介质才能转化为机械功。其过程是：压缩膨胀机械功破坏介质。 3反应和传播的快速性 完成爆炸只需要几微秒到几十微秒。 二炸药的性质 1炸药是具备爆炸基本特征的物质。 2炸药的主要元素是C、H、O、N。 3炸药爆破的过程是炸药中H、C原子的氧化过程，且氧化时的O并不取自周围空气，而是炸药本身含有。这是炸药与燃料的区别。 4炸药具有燃料所没有的高能量密度，单位体积炸药放出的热量远比燃料多得多。三炸药的氧平衡和爆热 炸药的氧平衡：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。有三种情况： 1正氧平

8、衡： 炸药中的氧完全氧化可燃元素后尚有剩余时为正氧平衡。 危害是：爆炸后生成氮氧化合物（NO2）有毒气体，并吸热，NO2有对瓦斯爆炸起催化作用。 2负氧平衡： 炸药中的氧不足以完全氧化可燃元素时，为负氧平衡。 危害：爆炸后生成一氧化碳CO有毒气体，H2、固态碳高温颗粒、且降低炸药发热量。 3零氧平衡。 炸药中的氧恰好能完全氧化可燃元素，称零氧平衡。 零氧平衡的炸药中的氧和可燃元素能充分得到利用，爆炸后能放出大量热量，不会生成有毒气体。是煤矿井下所要求的。四爆热 单位质量炸药在定容条件下爆炸时放出的热量为爆热。 爆热是炸药做功的能源。 爆热是评价炸药威力的直接标志。五炸药化学变化的基本形式 按照

9、传播性质和速度的不同，可将炸药化学变化的基本形式分为四种：热分解、燃烧、爆炸、爆轰。1、热分解 在常温下炸药进行分解作用，速度很慢，不会形成爆炸。当温度升高时，分解速度加快，温度继续升高到某一定值爆发点时，热分解就能转化为爆炸。故此，在库房储存炸药时，药箱不应过多，堆放不应过紧，要随时注意通风，防止温度升高时热分解加剧而引起爆炸事故。2、燃烧 炸药不仅能爆炸，在一定条件下，绝大多数炸药都能够稳定地燃烧而不爆炸。 炸药以最大而稳定的爆速进行传爆的过程为爆轰。 炸药燃烧和爆轰的区别： 燃烧靠热传导来传递能量和激发化学反应，速度小，每秒数毫米到数百米，低于炸药内的声速，燃烧过程的传播易受外界条件影响

10、，燃烧产物的运动方向与反应区的传播方向相反。 爆轰靠压缩冲击波的作用来传递能量和激发化学反应。传播速度高于炸药中的声速，达2000-9000m/s。爆轰过程的传播不受外界条件影响，爆轰产物的运动方向与反应区的传播方向相同，产生压力可达数千数万MP。3、爆炸 炸药爆炸的特点是在爆炸点的压力急剧发生突变时，传播速度很快而且可变，通常每秒达数千米，并且速度与外界条件关系不大，即使是在敞开容器中也能进行高速度爆炸反应。 4、爆轰 炸药以最大而稳定的爆速进行传爆的过程为爆轰。是炸药所特有的一种化学变化形式，与外界压力、温度等条件无关。 对于任何一种炸荮，在给定的条件下，爆轰速度均为常数。在爆轰条件下，爆

11、炸具有最大的破坏作用。 爆炸和爆轰的区别：爆轰的传播速度是恒定的，爆炸的传播速度是可变的。 六炸药的爆炸性能 1、猛度 是指炸药爆炸瞬间爆轰波和爆炸产物对邻近的局部固体介质的破碎能力炸药爆炸最初冲量的猛烈程度。用一定规格铅柱被压缩的程度来表示。2、爆力 炸药爆炸作出有益功的能力。生成气体多，放出热量多，爆力愈大。 是指爆生气体在高温下膨胀做功破坏周围介质的能力炸药爆炸作出有益功的能力。生成气体多，放出热量多，爆力愈大。用铅铸扩孔法来衡量。3、爆速 炸药起爆后，其本身内爆轰波的直线传导的速度。（m/s）七炸药的敏感度： 炸药在外界起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。不同种炸药的敏感度相差很大。不同

12、的外能，炸药的敏感度不一致。 按不同的外能分： 1、热感度 指在热能作用下引起炸药爆炸的难易程度。包括加热感度和火焰感度。 2、机械感度 是炸药对冲击、磨擦、挤压、针刺等到机械作用的敏感程度。 3、爆轰感度 是指炸药对别的炸药爆炸时所产生的爆轰冲击的敏感程度。 单质炸药用所需最小起爆药量来表示。 硝铵类炸药用殉来表示，殉是指用距离表示其爆轰感受。八殉爆和间隙效应 1、殉爆 殉爆是指装有雷管的主动药包爆炸时，能使相隔一定距离的另一同种药包发生爆炸的现象。 殉爆距离是硝铵类炸药质量的重要指标，是设计炸药厂房、库房之间安全距离的依据。殉爆理论在爆破作业中也应用广泛，如在装药前，把炮眼内的煤碴清除干净

13、，使炸药紧紧靠在一起，以利炸药全部引爆，不出现殉爆现象，造成残炮。2、间隙效应 在炮眼内由于药卷与炮眼孔壁存在间隙，使炸药爆炸时，发生爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象，为间隙效应或管道效应。 产生的原因是：炸药爆炸时产生的冲击波超前于爆轰波，冲击波压缩前方药卷，使药卷直径缩小而密度增大，引起爆轰波参数恶化。在药卷直径缩小和密度增大到一定程度时，可导致爆速下降，造成爆轰中断。炮眼与药卷间隙距离在一定范围内，间隙效应才会发生。这个范围取决于炮眼与药卷的直径。 根据经验数据显示： 当间隙很小或没有时，不会产生间隙效应。 当间隙超过5mm时，产生间隙效应。 当间隙在10 mm时，传爆长度急剧下降 。 当

14、间隙在20-30mm时，间隙效应最为显著。 当间隙超过30mm时，近似暴露空气中，间隙效应消失。预防间隙效应措施： A、采用爆速高、爆轰感度好、抗压缩性能强的炸药。 B、炮眼直径与药卷直径相匹配。三、工业炸药 工业炸药是指用于矿业、铁路、水利、建材等部门的民用炸药。工业炸药都是混合炸药，为改善其爆炸性能，常加单质猛炸药。 工业炸药的要求： 1、具有较底的机械感度和适度的起爆感度，既能保证生产、贮存、运输和使用过程中的安全，又能保证使用操作中方便顺利地起爆。 2、爆炸性能好，具有足够的爆炸威力，以满足不同矿岩的爆破需要。 3、其组分配比应达到零氧平衡或接近于零氧平衡，以保证爆炸后有毒气休生成量少

15、，同时炸药中应不含或少含有毒成分。 4、有适当的稳定贮存期，在规定的贮存期内，不应变质失效。 5、原材料来源广泛，价格便宜。 6、加工工艺简单，操作安全。一单质猛炸药 1、梯恩梯TNT梯恩梯是淡黄色晶体，吸湿性很小，几乎不溶于水，机械感度较低。其作用：1做硝铵类炸药的敏化剂。2单独使用是重要的军用炸药。 2、黑索金黑索金是白色晶体，不吸湿，几乎不溶于水，威力和爆速很高。常用于做导爆索的药芯和雷管中的加强药。 3、大恩炸药大恩炸药是无色晶体，几乎不溶于水，爆炸威力高。二硝铵类炸药 硝铵类炸药是以硝酸铵为主要成份的混合炸药。 由于硝酸铵易溶于水，易吸湿受潮、变硬。而受潮、变硬以后炸药的爆炸性能显著

16、恶化。硝酸铵起爆感度很低，需要强力的起爆药卷起爆。 硝铵类炸药分：铵梯炸药，铵油炸药，高威力硝铵炸药。1、铵梯炸药硝铵炸药 铵梯炸药主要成份：硝酸铵、梯恩梯、木粉、石蜡、沥青、食盐等。其成份各自作用为： 1硝酸铵在炸药中起氧化剂作用，为爆炸反应提供所需的氧元素。 2梯恩梯为敏化剂。改善炸药的爆炸性能，增加炸药的起爆感度并兼起可燃剂的作用。 3木粉起疏松作用，使硝酸铵不易结块，并平衡硝酸铵中多余的氧。 4石蜡、沥青为防水剂。使炸药不易吸湿受潮。 5食盐为消焰剂。在爆炸过程中，起到吸热降温的作用，能防止引起瓦斯爆炸。按使用范围分：煤矿硝铵炸药、岩石硝铵炸药、露天硝铵炸药、抗水型硝铵炸药四类。 1煤

17、矿硝铵炸药是供有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中使用。其特点是：安全性能好，零氧平衡，有毒气体的生成受到限制。 2岩石硝铵炸药适用于无瓦斯或煤尘爆炸危险的岩石爆破作业。 3露天硝铵炸药适用于地面爆破作业。 4抗水型硝铵炸药适用于有水作业地点药卷结构： 药卷为园柱形状，直径有27、32、35、38，重量有100g、150g、200g。煤矿常用直径为32、重量为150g、长度为200的药卷。 药卷一端为平面封口，一端是向内凹陷的球面穴，此穴叫聚能穴，是爆轰波传播的方向2、铵油炸药 铵油炸药是由硝酸铵95和柴油5搅拌制成。其特点是：不含梯恩梯，加工简单，使用安全，价格低廉。3、高威力硝铵炸药 在普通硝铵炸

18、药中加入单质猛炸药。4、乳化炸药 乳化炸药是由氧化剂水溶液、燃料油、乳化剂和敏化剂四种基本成分组成的含水炸药。 优点是密度可调，适用范围广。爆炸性能好，生产和使用安全。不需要添加猛炸药，原料来源广。 缺点是药卷容易变形，储存时间短。 乳化炸药分煤矿许用乳化炸药、岩石乳化炸药、露天乳化炸药。 煤矿许用乳化炸药可广泛用于煤矿各类采掘工作面，在一定情况下可代替被筒炸药处理煤仑或煤斗等不易封填的地点进行爆破。四、起爆器材 主要的起爆材料有雷管、导火索、继爆管、导爆管。起爆器材有发爆器和电爆电网。由于煤矿井下的特定环境，我们选用的起爆材料一般为电雷管，选用的起爆器材一般为发爆器与电网同用。一雷管雷管分瞬

19、发电雷管、秒延期电雷管、毫秒延期电雷管。1、瞬发电雷管(瞬发雷管)通入足够的电流能在瞬时(约10毫秒)立即起爆的电雷管为瞬发电雷管，其结构如图所示。瞬发雷管分为普通型和煤矿安全许用型。普通型用于无瓦斯工作面；煤矿许用型用于任何条件工作面。煤矿许用型瞬发雷管的副起爆药中加入了消焰剂氯化钾，可降温消焰，能有效防止瓦斯煤尘爆炸。煤矿安全规程规定，“不同厂家生产的或不同品种的电雷管不得掺混使用”。 1一副起爆药(头遍药)；2一纸管壳；3一副起爆药(二遍药)；4一正起爆药；5一桥丝；6一硫磺；7一脚线；2、秒延期电雷管(段发雷管)通入足够电流后，迟延若干秒(或半秒)依次爆炸的电雷管为秒(半秒)延期电雷管

20、。用导火索长度控制延期时间的不同。其结构如图所示。这种雷管为非煤矿许用型，只能用于无瓦斯岩石工作面爆破，其段别见表。秒延期电雷管a一第一段；b一第二段(及其以上各段)1一脚线；2一硫磺；3一引火药头；4一正起爆药；5一副起爆药(二遍药)；6一副起爆药(头遍药)；7一纸管壳；8一加强帽；9一导火索(延期引爆元件)；l0一出气孔3、毫秒延期电雷管(毫秒雷管) 通入足够电流迟延若干毫秒依次爆炸的电雷管为毫秒延期电雷管。 用延期药控制延期时间。此雷管分为普通型和煤矿许用型两种。 普通型共20段，其结构如图所示，各段分别见表。普通型只能用于无瓦斯的岩石爆破工作面。 煤矿许用型由于在副起爆药中加入消焰剂，

21、并将延期药装入5个细铅管中及加厚管壁，从而能保证安全， 其结构如图所示。它可用于煤矿任何条件。煤矿安全规程规定，使用煤矿许用毫秒延期雷管时，最后一段延期时间不得超过130毫秒。普通型毫秒延期电雷管l一脚线；2一硫磺；3一引火药头；4一正起爆药；5一副起爆药(二遍药)；6一副起爆药(头遍药)；7一纸管壳;8一内铜管；9一延期引爆药煤矿许用毫秒延期电雷管1一脚线；2一铜管壳；3一引火药头；4一铅延期体；5一正起爆药；6一副起爆药 (二)其它起爆材料：导火索、继爆管、导爆管。(自学)(三)发爆器(放炮器) 煤矿安全规程规定，井下放炮必须使用发爆器。发爆器是井下放炮的起爆电源。煤矿井下使用的防爆型电容

22、式发爆器具有体积小、重量轻、外壳防爆等特点。发爆器要经常检查、正确使用.发爆器只能由爆破工操作，其他人不可随意操作。发爆器钥匙必须由爆破工随身携带，严禁转交别人。(四)爆破材料安全管理 为了保证安全,防止爆破材料散失造成事故，井下人员应遵守以下规定： 1接触爆破材料的人员不许穿化纤衣服。 2学习安全方针，把防止爆破材料散失作为安全生产责任制的一项具体内容来落实。 3进行岗位责任教育，使工人形成自觉遵守有关规定的习惯。 4学习法律法规知识，要懂得散失爆破材料造成严重后果者即构成犯罪，要受到法律制裁。 5严禁任何人私拿、倒卖、转借、赠送、丢失爆破材料。 6严格遵守爆破材料丢失处理制度，执行奖惩和丢

23、失报告制度。 五、电雷管起爆法 电雷管起爆法简称电爆法。利用电流通过连成网路的各个雷管，使雷管爆炸，从而引爆各炮眼内的炸药。一起爆电源 起爆电源要求：应供给电爆网路中各个雷管以足够的准爆电流。 煤矿安全规程规定，井下放炮必须使用发爆器。地面可用特殊起爆系统。目前煤矿井下使用的发爆器为电容式发爆器，多为MFB系列。（二）电爆网路的连接方式及电力参数计算 1、电爆网路是成组的电雷管一次通电起爆时，雷管脚线，母线和电源，联接组成一个爆破网路。有常见有：串联、并联、串并联等几种。 A、串联：位次将相邻两个雷管的脚线各一根互相联接起来。最后将两端剩余的两根脚线接到母线上，再用母线接入电源。 优点： 1、

24、接线操 作简便； 2、不易漏联或接错； 3、接线速度快； 4、便于检查； 5、通过网路的电流小，网路计算简单。 缺点： 1、网路上有一个雷管不导通或任一处开路，全部拒爆； 2、起爆电能不足的情况下，有瞎炮。（敏感度高的先爆，切断电路。）B并联： 将所有雷管的两根脚分别接到两根母线上。 优点：电阻小。 缺点：不易检查。 C串并联：分串并联和并串联。 先串后并为串并联，先并后串为并串联。 联接和网路计算比较复杂。六、破岩原理和爆破技术 1、爆破作用下的岩石破碎机理 1炸药的内部作用 假设岩石为均匀介质，当药包在岩石内爆炸后，由于爆炸气体在岩石中形成的应力波的作用，以爆炸点为中心，岩石顺序向外遭到不

25、同程度的破坏，共分三个区。最中心是排空区，药包爆炸气体在直接作用于与之接触的岩石，形成空穴。 第一是粉碎区压缩区。炸药爆炸后，爆轰波和高温、高压爆炸气体迅速膨胀形成冲击波作用于孔壁上，在岩石中激起冲击波或应力波，岩石受到高压高温作用压力高达几万MPa，温度3000C0，使几到几十毫米的范围内岩石熔融，随着温度急剧下降，将岩石粉碎成微细的颗粒，把原来的炮孔扩大成空腔。 第二是裂隙区（破裂区）。受到来自药包中心的强大的爆炸冲击压力，其一是压力向外挤压扩张，岩石产生切向拉应力，出现许多切向裂缝，其二，岩石受压吸收能量，产生变形，当变形完毕释放残余应力时，产生径向拉应力，出现径向裂隙，径向和切向裂隙，

26、组合成松动区。 第三是弹性振动区。岩石结构不受破坏，只发生震动。2炸药的外部作用 当药包埋置在靠近地表的岩层时，药包爆炸后除产生内部的破坏以外，还会在地表产生破坏作用。在地表附近产生破坏作用的现象为外部作用。 当药包爆炸后，压缩应力波到达自由面时，便从自由面反射回来，变为拉伸应力波。反射拉伸应力波可以引起岩石片落和引起径向裂隙的扩展。2、炸药在岩石中爆破破坏的过程 从时间上，炸药在岩石中爆破破坏的过程分为3个阶段： 1炸药爆炸后冲击波径向压缩阶段：炸药起爆后，产生的高压粉碎了炮孔周围岩石，冲击波在岩石中引起切向拉应力，产生径向裂隙向自由面方向发展。时间约为12ms。 2冲击波反射引起自由面处的

27、岩石片落：当冲击波到达自由面后发生反射，由压缩应力波变为拉伸应力波。在反射拉伸应力波的作用下，岩石被拉断，发生片落。时间约为1020ms。 3爆炸气体的膨胀，岩石受爆炸气体超高压力的影响，在拉伸应力波和气楔双重作用下，径向初始裂隙迅速扩大。 炸药的爆破作用：为两种形式： 一种是冲击波产生的动作用，造成岩石的破碎和裂缝与猛度有关，取决于爆力。 一种是爆炸气体膨胀产生的静作用，使岩石的破裂增大，并把岩石推移出去，与威力有关，取决爆热和比容。3、爆破漏斗 将球形药包埋在距地表适当深度，炸药爆炸后，把破碎的岩石抛出，形成一个漏斗形爆炸坑，为爆破漏斗。构成爆破漏斗要素：如图： 1自由面：被爆破的岩体与空

28、气接触的界面为自由面或临空面。 由于炸药在岩体内爆破后，爆炸能量是向着自由面释放，具有自由面是进行爆破工作的必要条件。自由面越多，爆破效果越好，炸药爆炸能量利用率越高，炸药的消耗越少。 2最小抵抗线W： 自药包几何中心到最邻近自由面的最短距离，即表示爆破时阻力最小的方向。最小抵抗线的方向就是药包爆炸后，岩石移动或抛掷的主导方向。 确定药包的最小抵抗线长度时，要考虑药包的重量，炸药的爆炸威力，岩石的性质，自由面的大小和多小等。 3爆破漏斗半径r：指爆破漏斗的底园半径。 4爆破作用半径R：指药包重心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离，简称破裂半径。 5爆破漏斗深度D：自爆破漏斗尖顶至自由面的最短距离

29、。 6爆破漏斗可见深度h：自爆破漏斗中岩堆表面最低洼点至自由面的最短距离。 7爆破漏斗张开角：爆破漏斗的顶角。 8爆破作用指数n：它是爆破漏斗半径r与最小抵抗线W的比值。n=r/w爆破漏斗的基本形式 根据爆破作用指数n值的不同，爆破漏斗有标准抛掷爆破漏斗、加强抛掷爆破漏斗、减弱抛掷爆破漏斗、松动爆破漏斗4种基本形式：1标准抛掷爆破漏斗 爆破漏斗的漏斗半径r与最小抵抗线W相等，爆破作用指数n=1，爆破漏斗张开角为900 2加强抛掷爆破漏斗 爆破漏斗的漏斗半径r大于最小抵抗线W，爆破作用指数n1，爆破漏斗张开角大于900 当n3时，爆破漏斗的有效破坏范围并不随n值的增加而明显增大。故，爆破工程中加

30、强抛掷爆破作用指数为1n3。一般情况下，n=1.22.5。 3减弱抛掷爆破漏斗简称加强松动爆破爆破漏斗的漏斗半径r小于最小抵抗线W，爆破作用指数1n0.75，爆破漏斗张开角小于900 。它是井巷掘进常用的爆破漏斗形式。 4松动爆破漏斗 药包爆炸后只使岩石破裂，没有抛掷作用，不形成可见的爆破漏斗。爆破作用指数n0.75。松动爆破时采用的药量较小，爆破时产生的震动较小，碎石飞散距离也小，常用于井下和露天爆破作业及药壶爆破。炸药与岩石相关因素对爆破作用的影响 药包与孔壁的耦合 炮眼直径与药包直径的比值称为不耦合系数。不耦合系数等于1时，表明药包与孔壁紧密接触，不耦合系数大于1时，表明药包与孔壁间存在

31、着空气间隙。在不耦合情况下爆炸能从炸药传播到空气，再由空气传播到岩石的过程中严重衰减。 通过试验，当不耦合系数大于1时，药包爆炸时的爆轰波对孔壁的冲击效应减缓。孔壁上的最大切向应力急剧下降。2、爆破技术： 1微差爆破： 是药包以若干毫秒为间隔时间先后引爆的爆破方法。 特点： A、补充破碎的作用：各组药包起爆间隔短促，岩块相互碰撞，进行补充破碎，同时导致运动进度降低，减小抛掷距离，堆积集中，便于装岩和避免冲击支架。 B、残余应力作用：先期爆炸药包对岩石的残余应力需经一定瞬间才会消灭，在未消失前后期药包爆炸，就会出现应力叠加，有利于扩展药包的破岩范围。 C、前组药包为后组药包的爆破创造新的自由面。

32、 D、前后爆破产生的地震波互相干扰，使地震作用减弱。采用微差爆破的优点： A、爆出岩石块度小而均匀，利于装岩。 B、炮眼利用率高，炸药消耗低。 C、岩帮震动小，巷道成形规整。 D、能实行各断面一次爆破，安全性高，时间短。 E、可使用于瓦斯工作面（爆炸时间短，控制在130ms以内）。2光面爆破： 在巷道轮廓面上布置密集炮眼，采用不耦合装药或装填低威力炸药，爆破之后，以形成平整巷道轮廓面的爆破作业方式。 A、光面爆破的质量标准要求： a、围岩面上留下均匀眼痕的周边数应不小于其总数的50%； b、超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过巷道质量标准要求。 c、围岩面上不应有明显的炮震裂缝。B、光面爆

33、破的优点： a、所掘井巷的断面尺寸及形态符合设计要求。超欠挖量小。 b、围岩稳定，表面平稳，有利于围岩的自我支承，避免冒顶事故，给锚喷支护创造了理想的条件。 c、通风阻力小。C、实现光面爆破的方法：有三种： a、轮廓线光爆法：巷道周边眼密集而不装药，经相邻一排炮眼爆破后与巷道围岩切开，周边眼在巷道轮廓线上。 b、预裂光爆法：周边眼沿井巷轮廓线较密布置，装有少量炸药爆破后与巷道围岩切开，周边眼爆破在前。 c、修边光爆法：周边眼通过采用不耦合装药或装填低威力炸药和预留光爆层，经爆破与巷道围岩切开，周边眼爆破在后。（广泛应用）七、煤矿安全爆破注意事项： 1领药、做引药及装药 (1)领药。由爆破工完成

34、。当爆破工所领的药较多拿不完时，可去一名熟悉规程和井下情况的老工人帮助背药，但只能背炸药不能背雷管，并用不导电容器如木箱等背药。 (2)做引药。就是将雷管装配到药卷中。做引药必须在顶板完好，支护完整、通风良好、设有淋水、避开机电设备和金属物体的地点进行。雷管只许从没有聚能穴一端全部装入。严禁坐在炸药箱上装配起爆药卷。引药具体做法： 先在炸药顶部用竹棍或木棍扎一个与电雷管直径和长度相似的眼，然后将电雷管全部插入药卷内，电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结短路。严禁用电雷管代替竹棍、木棍扎眼。严禁将电雷管斜插入在药卷的中部或捆在药卷上。装配引药时要防止电雷管受震动、冲击，折断

35、脚线和损坏脚线绝缘层。装配引药的数量，以当时当地需要的数量为限。装药结构： 正向装药结构： 起爆药包位于柱状装药的外端，靠近炮眼口，雷管底部朝向眼底的装药结构。 特点：爆轰波向眼底传播，爆炸火焰不易外泄，爆破安全。 反向装药结构： 起爆药包位于柱状装药的里端，靠近炮眼底，雷管底部朝向眼口的装药结构。特点：爆轰波向眼口自由面传播，有助于破碎岩石。 盖药： 采用正向装药结构时，装在起爆药包之外的药卷为盖药。 垫药： 采用反向装药结构时，装在起爆药包之里的药卷为垫药。 无论是盖药或垫药都容易造成残炮，增加炸药消耗量。(3)装药。 就是将药卷装入炮眼中。 其程序是： 验孔，检验炮眼角度、深度、数目及位

36、置是否符合爆破图表要求； 清孔，将打好的炮眼中煤、岩粉清除干净以便装药； 装药，按爆破图表要求，将药卷按起爆顺序用木炮棍轻轻推入孔内，每卷药连接紧密； 封孔，用炮泥(水炮泥和粘土砂炮泥)将炮眼封严； 最后，将每个雷管脚线纽结短路。严禁超量装药，严禁装盖药和垫药。必须按作业规程规定装药。有水的炮眼、应使用抗水型炸药。具体装药操作： A、检查瓦斯浓度。在装填炸药前，必须首先检查工作面风流中的瓦斯浓度。当瓦斯浓度小于1%时，方可装填炸药。 B、装药。用木棍或竹棍将药卷轻轻推入靠紧彼此密接，不得冲撞或捣实。炮眼深度小于0.6米时，不得装药、爆破。装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与

37、运输设备、电气设备以及采掘机械等导电体相接触。 C、填泥。炮泥分普通炮泥和水炮泥。普通炮泥有粘土炮泥和用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥。水炮泥是用园柱形塑料袋装水制成。填封炮泥时要按爆破要求执行（质量、长度）。2放炮前检查与警戒 放炮前班长要对工作面进行全面检查并设警戒。 (1)检查顶板情况，加固支架，敲帮问顶。 (2)检查瓦斯、煤尘情况，实行“一炮三检”。 (3)工作面风量不足，瓦斯浓度达到1时禁止装药放炮。 (4)放炮前在能进入放炮地点的每一个进口处设一个人，并挂牌、拉线绳作为警戒。 (5)与放炮无关的人员全部撤到警戒线以外的安全地点。人数清点准确后，班组长才可通知爆破工放炮。3联线与

38、放炮 (1)联线。只能由爆破工一人操作，其他人不可参与。母线长度要以作业规程规定为准，绝缘要好，接头要用胶布包好。雷管脚线间接头及与母线接头要扭紧并悬空，禁止与杂物接触。 (2)母线要随用随挂，禁止用固定母线。 (3)放炮必须用放炮器，禁止用动力电放炮。 (4)掘进工作面必须用毫秒延期雷管全断面一次起爆；采煤工作面采用分次放炮时必须符合一组装药一次起爆，禁止一次装药分次起爆。也可用毫秒延期雷管起爆。 (5)无封泥、封泥不足，都禁止放炮。 (6)规程规定，在岩石中放炮时最小抵抗线不小于0.3米；在煤层中不小于0.5米。 (7)严禁放糊炮和明炮。糊炮是用炮泥糊着炸药放炮；明炮是炸药裸露着放炮。 (

39、8)放炮时，爆破工必须先发出警号或鸣哨。 (9)躲炮时背靠巷道帮底部蹲下(或坐下)，双手臂保护脸面，以防伤害。即使在警戒以外也不许站在巷道中间躲炮，以防冲击波冲倒。 (10)放完炮不要急着进工作面，要等检查后再4炮后检查 (1)放炮后,由爆破工、班组长和瓦斯检查工先进入工作面巡视放炮地点。检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支护、瞎炮、残爆等情况。如有危险、立即处理。 (2)由布置警戒的班组长将其亲自撤回。 (3)只有在工作面的炮烟吹散，警戒撤回，检查瓦斯不超限，影响作业安全的崩倒、崩坏的支架修复时，人员才可进入工作面工作。 (4)放炮后，放炮地点附近20米内洒水降尘。 (5)发现并处理瞎炮(包括残爆

40、)时，必须在班组长直接领导下进行，并应当班处理完毕。若当班处理不完，爆破工必须同下一班爆破工在现场交接清楚。处理方法要正确，在距瞎炮0.3米处另外打一个平行瞎炮的新炮眼重新装药炸掉，不可用手拉脚线、镐刨等错误做法处理瞎炮。5防止残爆、爆燃、缓爆发生 残爆：指炮眼中炸药未爆炸完，留有残药。 爆燃：是炸药爆轰中断而转化为剧烈燃烧。 不装盖药、垫药，不用变质、受潮炸药，装药方法正确，药卷间不留孔隙等可防止出现残爆、爆燃现象。6防止炮烟熏人 炮烟中主要成分为二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮及粉尘等。特别是二氧化氮是剧毒气体，能使人中毒，轻者发炎，重者死亡。 为防止炮烟熏人事故发生，应坚决不用受潮、硬化、过

41、期变质炸药，药量不超规定，封足炮泥。特别是坚持用水炮泥吸收烟中毒气。等炮烟吹散后再进入工作面。7、爆破质量要求掘进工作面爆破工作要做到“七不、二少、一高”。“七不”是：(1)不发生爆破伤亡事故，不发生引燃、引爆瓦斯和煤尘事故。(2)巷道轮廓符合设计要求，工作面平、直、齐，中心腰线符合规定，不超挖欠挖。(3)不崩倒支架，防止冒顶事故。(4)不崩破顶板，不留伞檐，防止落石事故。(5)不留底根，便于装车、铺轨和支架。(6)不崩坏管线、设备。(7)不抛掷太远，块度均匀，不出大块，岩堆集中，有利于打眼与装岩平行作业和单行作业。“二少”是：(1)减少放炮时间，做到全断面一次起爆。(2)材料消耗少。合理布置

42、炮眼，装药量合理，减少震动。“一高”是：炮眼利用率高，达到90以上，达到循环进度。光面爆破质量符合要求。八、爆破事故预防及处理（一）早炮的原因及预防早炮是指比预定起爆时间提前爆炸的现象 1、爆炸的原因 (1)杂散电流。如电机车牵引网路的漏电电流，当机车启动时其杂散电流可达数十安培，运行时达十几至数十安培，当其通过管路、潮湿的煤、岩壁导入雷管脚线时。 (2)雷管脚线或爆破母线与动力或照明交流电源一相接触，又互相与另一接地电源相接触时。 (3)雷管脚线或爆破母线不扭接短路，与漏电电缆相接触时。 (4)雷管受到冲击、挤压时。 (5)各种起爆材料和炸药都具有一定的爆轰感度，当一处进行爆破作业，有可能引

43、起附近另一处炮眼爆炸时。 (6)放炮信号不明等。2、预防措施 (1)对杂散电流的预防。应在装药和爆破连线时不与其他物体接触，注意检查母线与网路连接前是否带杂散电流，将母线一端随时扭结短路。 (2)加强井下机电设备和电缆的检查和维修。 (3)存放炸药、电雷管和装配引药的处所安全可靠，严防煤、岩块或硬质器件撞击电雷管和炸药。（二）瞎爆、残炮的原因、预防及处理 通电后，雷管不爆为瞎炮，雷管爆炸，炸药不炸为残炮。 1、拒爆的原因 (1)炸药变质。 (2)雷管电阻丝折断；雷管变质或雷管制造质量差。 (3)装药、装炮泥未按规定进行操作，雷管脚线折断或绝缘不良，造成不通电或电流短路。 (4)连接的雷管数超过

44、发爆器的起爆数。 (5)发爆器的电流小或有故障，不能引发电雷管。 (6)发爆器与爆破母线、母线与脚线、脚线与脚线间连接不实，有短路；或与水、金属、岩石等导体、非导体接触，造成断路、短路、漏电；或阻力大电流不能正常通过，不易起爆；或连线时漏连、误接，使网路中无电流或电流太小，电雷管不能起爆。2、拒爆的预防 (1)不领取变质炸药和不合格雷管。 (2)按规程规定装药。装药时用木或竹质炮棍轻轻将药推入孔中，防止损坏或折断雷管脚线。 (3)选用能力足够的发爆器并保持其完好；领取发爆器时认真检查其性能，随班领取，防止碰撞、摔打，及时更换电池，严禁用接线柱短路打火的方式检查残余电流；发爆器的起爆能力要大于一

45、次爆破的雷管个数。 (4)在进行发爆器与母线、母线与脚线、脚线与脚线之间的连接时，爆破工的手要洗净擦干再拧接线头并要拧紧。 (5)要保持爆破母线的完好，妥善保管，及时检查处理。 (6)炮眼连线方式不要随意改动。连好线后，爆破工要全面检查一次，以防错连或漏连。 （三）杂散电流的产生及对爆破工作的危害和预防 1、杂散电流的来源及危害 主要来源于直流的电流漏电(如电机车牵引网路的漏电)、动力和照明交流电流的漏电、大地自然电流、雷电感应电流和磁辐射感应电流等，而水管路和轨道的杂散电流为最大。 电机车牵引网路引起的杂散电流和动力、照明漏电形成的杂散电流，都可以通过沿井巷的导电体，如管路和轨道形成电路。该

46、杂散电流如与潮湿煤、岩壁接触，可造成煤、岩壁导电。漏电电源之一相与另一漏电电源之一相经爆破母线或脚线与之接触，就能发生意外爆炸事故，造成人员伤亡，生产停顿和国家财产损失。2、预防方法 (1)降低电机车牵引网路产生的杂散电流。办法是采取用导线连接两轨间的接头，形成轨道电路，降低网路的电阻值。 (2)爆破母线不与压风、洒水等管路、轨道、钢丝绳、刮板运输机等导电体和动力、照明线路相接触；管路与电线不与母线同侧铺设，同侧铺设时要保持一定悬挂距离。 (3)电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头，都必须悬空，不得同任何导电体和潮湿的煤岩壁相接触。（四）丢炮的原因、预防及处理 1、发生丢炮的原因 (1)使

47、用了未经电阻测试和串联了不同厂家生产的同品种电雷管。 (2)爆破网路连接不合理，或有错连或漏连。 (3)爆破网路连接的雷管太多，超过了发爆器可以起爆的数量。 (4)雷管脚线、连接线或母线受潮，连接不合要求，电阻大、漏电；或将质量与规格不同的母线与脚线混用。2、预防方法 (1)装药和爆破必须由爆破工专人负责。 (2)爆破工不领取不使用未经导通的雷管。 (3)装配引药、向孔内装药和封泥时，都要小心谨慎，脚线要贴紧孔壁。 (4)不准装盖药和垫药。 (5)检查爆破母线、连接线和脚线及其连接是否符合要求，有无错接和漏接的地方。3、处理方法 (1)发现丢炮时，在检查完工作面顶板、支架和瓦斯无问题后，再进行

48、处理，而且应当班处理完毕，当班不能处理的，要标明记号，在交接班时交待清楚，由下班处理。 (2)当发现一处连接的炮眼未炸时，可以重新连线爆破。如果不响，再采用单个爆破的方法，这样可以最后检查出瞎炮，按规定重新打眼爆破。 (3)爆破后，如出现有隔三跳五的炮眼不响时，必须对每个雷管用测炮器重新检查，如灯都亮，可重新连线爆破；如果灯不亮，即按瞎炮处理。 (4)爆破崩出的炸药和雷管，爆破工要详细检查收集并妥善保存好，下班时一起交回火药库。（五）炮烟熏人的原因及预防 1、炮烟熏人的原因 (1)掘进工作面爆破后，炮烟尚未排除就急于进入工作。 (2)局部通风机的风筒距掘进工作面太远，因风量不足，不能及时吹散炮

49、烟；或炮眼内装药量过多，所产生的炮烟超过通风机能力，致使不能在规定时间内将炮烟排除或冲淡。 (3)炸药的变质引起炸药的缓慢燃烧，所产生的一氧化碳、氮氧化物有所增加，使人中毒的可能性增加。 (4)回采工作面爆破时，在回风道作业人员距爆破地点近，炮烟浓度大，而不能及时撤退时。 (5)长距离单孔掘进工作面爆破后，炮烟长时间浮游在巷道中，使人慢性中毒。 2、预防方法 (1)爆破后待炮烟被吹散吹净，作业人员方可进入工作面作业。 (2)不使用超期、硬化、变质的炸药。 (3)控制一次爆破炸药量，不使产生的炮烟量超过通风能力。 (4)采掘工作面不得串联通风，回风道应保证足够的通风断面。 (5)装药时，按煤矿安

50、全规程规定的要求填满炮泥，以抑制生成有害气体。 (6)爆破时，除警戒人员外，其他人员都要在进风巷内躲避等候；单孔掘进巷道内所有人员都要远离爆破地点，同时要有充足的风量。 (7)作业人员在通过有较高浓度炮烟区时，要用湿毛巾堵住口鼻，并迅速通过。（六）瞎炮产生的原因和预防办法1、瞎炮产生的原因 (1)雷管或炸药本身不合要求，如雷管桥丝折断，未经电阻测试，受潮；炸药受潮、硬化变质等。 (2)操作工艺不合要求： 1爆破网路连接不合理，有错连或漏连； 2在装药、填装炮泥时，因操作不当将雷管脚线捣断； 3雷管脚线、爆破母线受潮，当与外界导电体或潮湿物体接触时，造成漏电； 4裸露在眼外的雷管脚线互相接触，造成短路； 5装药时，用炮棍送药用力过大，炸药被压实，使其敏感度降低； 6混用了不同规格、不同厂家、不同材质的电雷管 7对有水或极潮湿的炮眼，未使用抗水炸药，药卷被水浸湿而