爆破工程课件

绪论一、爆破与爆炸的概念二、爆破（在国民经济各行业中）的作用三、爆破工程的发展历程四、本课程的学习内容与特点一、爆破与爆炸的概念1．爆破工程与采矿的关系2．爆炸的概念爆炸——能量的急剧释放过程

3．爆破的概念爆炸——爆炸释放出来的能量破坏周围介质的过程（对外做功的过程）

二、爆破的用途矿山开采水利建设公路、铁路建设城市建设特殊爆破：爆炸成型；爆炸焊接；爆炸硬化；高温爆破等二、爆破的用途为什么爆破具有广泛的用途呢？原因之一：爆炸具有巨大的威力。普通的2号岩石炸药一个药卷长200mm，直径32mm，重150g，我们计算一下当这个药卷爆炸时的功率是多大？假设炸药爆炸释放出来的能量全部对外做功（实际上能量有损失）那么经过计算一药卷的功率是：N＝3900kJ/kg×150×10-3/（200mm/3600×106m/s）＝1045万kW二、爆破的用途原因之二：爆破是可以控制的

（1）炸药方面：炸药的起爆可以控制，需要它爆炸它就爆炸，不需要爆就不爆，这样才能够安全进行生产、运输、贮藏和使用。（2）通过控制爆破条件，可以获得预想的爆破效果。

二、爆破的用途《爆破安全规程》（GB6722-86）《大爆破安全规程》（GB13349-1992）《拆除爆破安全规程》（GB13533-1992）《爆破安全规程》（GB6722-2003）三、爆破工程的发展历程早在6～7世纪，我国就已经发明了黑火药

13世纪（南宋朝到元朝）黑火药传入欧洲

1627年，在匈牙利上波斯托轮的舍姆尼茨皇家矿山，将黑火药用于矿山开采矿石1846年，意大利都灵大学的阿斯卡尼奥·舍彼里奥教授发现了硝化甘油，这种新产品的出现预示着黑火药时代的结束三、爆破工程的发展历程1867年，诺贝尔获得了硝化甘油和硅藻土的专利权——最初的代那买特炸药（Dynamite)

1659年，J.R.格劳贝尔把硝酸同碳酸铵混合，首次合成了硝酸铵1935年首次出现了非代那买特炸药1955年诞生了铵油炸药1956年，迈尔文·库克发明了浆状炸药70年代又研制了乳化炸药三、爆破的发展历程炸药的发展历程黑火药——硝化甘油——硝酸铵

三、爆破的发展历程一位叫威廉·比克福特的英国人于1831年研制出“矿用导火索”并获得专利

诺贝尔于1867年发明了雷管19世纪70年代，人们发明了用电流起爆炸药制成了电雷管1895年，发明了延期电雷管

1937年，发明了导爆索

20世纪70年代，又发明了导爆管

三、爆破的发展历程爆破技术的发展经历了经验到理论再到实践的过程目前在矿山，推广使用了大孔距爆破新技术、微差爆破、挤压爆破、光面爆破、和预裂爆破。工程上建筑物拆除更准确安全，水压爆破广泛被应用。抛掷爆破筑坝从经验公式发展到理论计算，并用计算机辅助设计等

自20世纪50年代以来，我国已将硐室爆破(chamberblasting)技术广泛应用于矿山、交通、水利水电、农田基本建设和建筑工程等领域，并成功地实施了多次万吨级的爆破。

硐室爆破惠州大亚湾芝麻洲3250吨炸药硐室大爆破录像资料由武汉理工大学爆破研究所提供土石方定向抛掷爆破单击播放窗口控制播放和暂停

硐室爆破是将大量炸药装入专门开凿的硐室或巷道中进行爆破的方法。根据爆破总装药量把硐室爆破分为A、B、C、D四级。第一节硐室爆破特点及设计要求1.装药量大于1000ｔ，属于A级；2.装药量在500～1000ｔ，属于B级；3.装药量在50～500ｔ，属于C级；4.装药量小于50ｔ，属于D级。

一、硐室爆破的特点

１．硐室爆破的优点（1）爆破方量大、施工速度快,尤其是在土石方数量集中的工点，如铁路、公路的高填深挖路基、露天采矿的基建剥离和大规模的采石工程等，从导硐、药室开挖到装药爆破，能在短期内完成任务，对加快工程建设速度有重大作用。

（2）施工简单、适用性强,在交通不便、地形复杂的山区，特别是对于地势陡峻地段、工程量在几千立方米或几万立方米的土石方工程，由于硐室爆破使用设备少，施工准备工作量小，因此具有较强的适用性。

（3）经济效益显著对于地形较陡、爆破开挖较深、岩石节理裂隙发育、整体性差的岩石，采用硐室爆破方法施工，人工开挖导硐和药室的费用大大低于深孔爆破的钻孔费用，因此，可以获得显著的经济效益。

2．硐室爆破的缺点（1）人工开挖导硐和药室，工作条件差，劳动强度高；（2）爆破块度不够均匀，容易产生大块，二次爆破工作量大；（3）爆破作用和震动强度大，对边坡的稳定及周围建（构）筑物可能造成不良影响。

二、硐室爆破设计要求及内容设计工作要求硐室爆破设计，必须按规定的设计程序、内容和工程要求进行。在设计前，必须对爆破区进行地形地质勘测。

勘测的范围包括：爆破开挖区和抛填区域，爆破临近的深沟陡坡和可能波及的不稳定岩体。硐室爆破技术设计阶段，一般应采用1:500的地形图。

装药前，对各主药室应补测最小抵抗线方向1:200的地形剖面图，以保证装药量的计算精度。

《大爆破安全规程》还规定，D级硐室爆破设计也应进行地形测量，地形图的比例和精度为1:200～1:500。

地质测绘应查明：爆破区岩土介质的类别、性质、成分和产状分布及物理力学指标；爆破影响区的地质构造（断层、溶洞、层理、裂隙和不稳定岩体的产状分布和形态），水文地质条件等。

２．设计内容硐室爆破设计应编制成爆破设计书，设计书由设计说明书和图纸组成。说明书的主要内容包括：工程概况及技术要求；爆破区地形、地质、水文地质及环境状况，技术特征与条件；设计方案选择与论证；药室及硐室布置、爆破参数选择与计算；药室、导硐开挖设计；（接下页）

爆破工程量与爆破器材需要量计算；装药、堵塞、起爆网路设计；爆破安全距离计算；安全技术与措施；爆破施工组织；工程投资概算；主要技术经济指标等。

设计图纸有：爆破区平面图和剖面图、药室布置平面图和剖面图、药室和导硐开挖图、装药结构图、起爆网路敷设图、爆破危险范围图等。一、爆破类型选择硐室爆破按爆破作用可划分为如下形式：第二节爆破类型选择与药包布置标准松动爆破减弱松动爆破加强松动爆破标准抛掷爆破扬弃爆破定向抛掷爆破松动爆破抛掷爆破按爆破目的或爆破作用划分集中药包条形药包按药室形状划分硐室爆破

进行硐室爆破时，应根据爆区的地质地形条件，爆区所处的环境及爆破技术要求等因素确定爆破类型。主要爆破类型的适用条件如下：

1．正常松动爆破在解理裂隙发育、可以保证爆岩大块率较低的地方，宜采用松动爆破；在爆岩可以靠重力作用滑移出爆破漏斗的陡坡地段，也可采用松动爆破。一般药包的最小抵抗线小于15～20m。单位耗药量应在0.5kg/m3左右、爆堆集中、对爆区周围岩体破坏较小。

2．加强松动爆破加强松动爆破在矿山应用较为广泛，其单位耗药量可以达到0.8～1.0kg/m3。一般当药包的最小抵抗线大于15～20m时，为了充分破碎矿岩和降低爆堆高度，采用加强松动爆破。

3．抛掷爆破根据爆破作用指数的取值，抛掷爆破分为：加强抛掷爆破、标准抛掷爆破和减弱抛掷爆破。在工程实践中，根据地面坡度的不同，抛掷爆破的爆破作用指数一般在1～1.5之间，抛掷率为60%左右。

凡条件允许布置抛掷药包，能将部分岩石抛出爆区者，应考虑采用抛掷爆破方案。抛掷爆破对路堑边坡的稳定性有较大影响，因此，在较陡的地形条件下，用加强松动爆破也能将大量岩石抛出时，就不应采用标准抛掷爆破或加强抛掷爆破。

４．扬弃爆破在平坦地面或坡度小于30°的地形条件下，将开挖的沟渠、路堑、河道等各种沟槽及基坑内的挖方部分或大部分扬弃到设计开挖范围以外，基本形成工程雏形的爆破方法，称为扬弃爆破。

扬弃爆破需要利用炸药能量将岩石向上抬起并扬弃出去，故其单位耗药量高，爆破作用指数大，扬弃爆破的抛掷率一般在80％左右。在平坦地面，当爆破作用指数时，抛掷率为83％，单位耗药量在1.4～2.2kg/m3之间。

５．定向抛掷爆破利用爆炸能量将大量土石方按照指定方向，抛掷到一定位置并堆积成一定形状的建筑物的爆破方法，称为定向抛掷爆破。定向抛掷爆破减少了挖、装、运等工序，有着很高的生产效率。

二、硐室爆破药包布置方式

1．平坦地面扬弃爆破的药包布置平坦地面的扬弃爆破，通常是指横向坡度小于30°的加强抛掷爆破，可用于溢洪道与沟渠的土石方开挖。根据开挖断面的深度和宽度之间的关系，可布置单排药包、单层多排药包或者两层多排药包等形式，见图7-1a、b、c。

根据铁路公路爆破的经验，对于开挖断面底宽在8m以内的单线路堑，或者岩石边坡为1：0.5～1：0.75挖深在16m以内的路堑，以及边坡为１：１挖深在20m以内的路堑，均可布置单层药包。当挖深超过上述数据，或者底宽小于８ｍ挖深却大于10m时，可布置两层药包。

2．斜坡地形的药包布置当地形平缓、爆破高度较小，最小抵抗线与药包埋置深度之比=0.6～0.8时，可布置单层单排或多排的单侧作用药包。如图7-2a、b所示。当地形陡，＜０.6时，可布置单排多层药包，如图7-2ｃ所示。

3．山脊地形的药包布置当山脊两侧地形坡度较陡时，可布置单排双侧作用药包，药包两侧的最小抵抗线应相等，如图7-3ａ。当地形下部坡度较缓时，可在主药包两侧布置辅助药包，如图7-3ｂ；或者布置双排并列单侧作用药包，如图7-3c所示。

当工程要求一侧松动，一侧抛掷（或一侧加强松动，一侧松动）时，可布置单排双侧不对称作用药包，如图7-3ｄ，或布置双排单侧作用的不等量药包，如图7-3ｅ。

4．联合作用药包的布置在一些露天剥离爆破或平整场地的爆破中，当爆破范围很大时，可把整个爆破范围分为几个爆区，在各个爆区内根据地质地形条件，布置多层多排主药包和部分辅助药包。

图7-4为贵州营盘坡山体松动爆破时西侧爆区一典型断面上的药包布置图，图中各种形式药包联合作用，达到松动石方、平整场地的目的。

5．定向抛掷爆破的药包布置定向抛掷爆破，药包布置的基本原理有下列几个方面：（1）最小抵抗线原理单药包爆破时，土岩向最小抵抗线方向隆起，形成以最小抵抗线为对称轴的钟形鼓包，然后向四方抛散，爆堆分布对称于最小抵抗线的水平投影，在最小抵抗线方向抛掷最远。

根据此原理，工程上提出了“定向坑”或“定向中心”的设计方法，它是在自然的或者人为的凹面附近布置主药包，使主药包的最小抵抗线垂直于凹面，凹面的曲率中心就是定向中心，按这种形式布置药包，爆落土岩会朝着定向中心抛掷，并堆积在定向中心附近，获得定向抛掷和堆积的爆破效果。

图7-5是根据最小抵抗线原理设计的水平地面定向爆破药包布置图。Q1为辅助药包，其最小抵抗线为W1，爆破漏斗AOB为主药包的定向坑。Q2为主药包，主药包以为OB临空面，其最小抵抗线为W2，主药包的埋置深度为H。

为了保证爆破土岩沿方向抛出，并获得最大的抛掷距离，一般主药包的埋置深度和最小抵抗线之间应满足，且最小抵抗线与水平面的夹角以45°为宜。辅助药包一般提前于主药包1～2s爆破，以便形成定向坑，从而准确引导主药包的抛掷方向，实现定向抛掷爆破。

(2）群药包作用原理两个或多个对称布置的等量药包爆破时，其中间的土岩一般不发生侧向抛散，而是沿着最小抵抗线的方向抛出。根据这一规律，布置等量对称的群药包，可将大部分土岩抛掷到预定地点，这种布置药包的设计方法，称为群药包作用原理。

（3）重力作用原理在陡峭、狭窄的山间，定向爆破可以不使用抛掷爆破方法，而是布置松动爆破药包，将山谷上部岩石炸开，靠重力作用使爆松的土岩滚落下来，形成堆石坝体。

实践表明，用这种方法筑成的坝体不会抛散，经济效果较好。这种利用重力作用的爆破方法，也称为崩塌爆破。

图7-7是在山谷两侧布置松动爆破药包，实现定向爆破筑坝的工程示意图。第三节硐室爆破参数的选择与计算一、装药量计算（一）松动爆破装药量计算方法标准松动爆破的装药量计算公式为：

（7-1）式中：—

标准抛掷爆破的单位用药量系数，下同；

—

最小抵抗线，下同。式7-1也称为正常松动药包的药量计算公式。

在松动爆破中，当药量大于这一标准时称为加强松动药包，小于这一标准称为减弱松动药包。多面临空和陡崖地形的崩塌爆破，装药量可按减弱松动爆破计算：（7-2）

在比较完整的岩石或者矿山覆盖层剥离时，装药量可按加强松动爆破计算：

(7-3）（二）抛掷爆破装药量计算平坦地面和山脊地形的双侧作用药包，装药量按公式（7-4）进行计算：（7-4）

式中n——爆破作用指数。当0.75<n<1时，属于减弱抛掷（或加强松动）爆破；当n=1时，属于标准抛掷爆破；当n>1时，属于加强抛掷爆破。

斜坡地面的抛掷爆破，当地面自然坡度大于30°时，由于爆破漏斗上方岩体的滑塌作用，装药量可按公式（7-5）修正计算：（7-5）

(7-6)

（坚硬完整岩体）（土质、软岩或中硬岩）

式中：

――斜坡地面爆破漏斗体积的增量函数，根据岩石的坚固性分别按下列公式计算：

――地面坡度（°）。（三）扬弃爆破装药量计算平坦地面或地面坡度小于30°的扬弃爆破，装药量的计算仍使用公式（7-4）。但有的文献提出，当时，应进行重力修正，即：（岩石，）（7-7）

（土壤，）（7-8）二、硐室爆破的爆破参数（一）最小抵抗线

最小抵抗线W是药包布置的核心，它直接决定了硐室爆破是采用单层药包还是采用两层或多层药包布置方案。药包最小抵抗线的取值与山体的高度有关，对露天矿剥离和平整工业广场的硐室爆破，最小抵抗线W与山体高度H的比值控制在0.6到0.8之间。

在爆破区域中心或最大挖深处，大药包的最小抵抗线可以在范围内，而在爆破区域边缘或挖深较小处，一般应保证最小抵抗线8～10ｍ，最小不宜小于5ｍ。

药包布置时，在合理的范围内，应尽可能选用较大的最小抵抗线。因为，选用较小的，不仅增加了药包的个数和硐室的开挖量，而且增加了爆破的技术难度。（二）单位用药量系数与单位耗药量在硐室爆破的装药量计算公式中，单位用药量系数是标准抛掷爆破的单位用药量系数。硐室爆破的单位耗药量主要取决于岩体的种类及其裂隙发育程度。

因为这种岩体只需翻动或坍塌一下就可以挖运。但对于坚硬完整的岩体，平均单位耗药量要高达0.7kg/m3以上才能彻底炸开，单位耗药量小一点就可能因翻动不够而挖不动。

因此，在工程实践中准确选择单位用药量系数，合理确定单位耗药量对爆破效果具有重大影响。单位用药量系数的确定有查表法、工程类比法和爆破漏斗试验法等，有关内容详见本教材第四章第四节。

（三）爆破作用指数

爆破作用指数值是硐室爆破的主要参数之一，它关系到：爆破漏斗的直径和深度、抛掷方量和抛掷率、爆堆分布状况、装药量的大小等。因此，应根据爆破要求、地形与施工条件而定。

１．扬弃爆破的爆破作用指数在平坦地面开挖沟槽、路堑、河道时，地形条件不利于实现大量抛掷，为了达到大量抛掷土石方的目的，通常选择较大的爆破作用指数n值。如果已经明确抛掷要求，可以根据扬弃百分数E值与爆破作用指数n值的关系式计算，即（7-9）一般情况下，全抛掷爆破=1.75～2.0；半抛掷爆破=1.25～1.75。

２．斜坡地面抛掷爆破的爆破作用指数当抛掷率一定时，抛掷爆破的爆破作用指数与地面的自然坡度有关。当抛掷率为60%时，爆破作用指数与自然坡面角的对应关系参考表7-1。地面坡度爆破作用指数

(°)<2020～3030～4545～60>601.75～21.5～1.751.25～1.51.0～1.250.75～1.0表7-1爆破作用指数与地面坡度关系

爆破作用指数的确定，也可以根据地形坡度和要求的抛掷百分数，按下列公式计算：斜坡地面单排药包爆破时

（7-10）

斜坡地面有前后排药包时

（7-11）式中：—分别为前、后排药包的最小抵抗线；

—地面自然坡度，（°）。

3．多面临空或陡崖地形崩塌爆破的爆破作用指数在多面临空或陡崖地形进行崩塌爆破时，由于地形条件十分有利，因而可选择较小的爆破作用指数，其范围一般为

n=0.75～1.25。（四）爆破漏斗参数平坦地面的抛掷爆破，药包的最小抵抗线等于埋置深度，爆破漏斗半径为：

r=nW（7-12）

爆破漏斗的破裂半径为：

（7-13）

在硐室爆破中，由于存在各种地形条件，因此，爆破漏斗的几何参数也将随之变化。

1．斜坡地形爆破漏斗参数斜坡地面的抛掷爆破（图7-8），爆破的瞬间形成了爆破漏斗AOB，但是已经被爆破作用所破坏的BOC部分，由于坡度变得陡峭，甚至成了反坡，在重力的作用下，必然往下坍塌，最后形成一个倒立的圆锥形爆破漏斗，这个漏斗的底圆大致成椭圆形，其倾斜角度和方向与斜坡坡度一致。

从药包中心到这个爆破漏斗底圆周长上最上端点的距离，称为爆破漏斗的上破裂半径，如图7-8中的OC。

工程实践表明，爆破漏斗的上破裂半径可用下式表示，即（7-14）

式中：破坏系数与斜坡坡度有关，可由下式计算：

式中：—破坏系数，与斜坡坡度有关，可由下式计算：对于土质、松软岩石及中硬岩石：（7-15）

（7-16）（7-14）对于坚硬致密的岩石：

2.山头地形和台阶地形爆破漏斗山头地形和台阶地形都是斜坡地形中的一种特殊形式。坡面较陡，至山顶后急转为下坡的地形称为山头地形。若坡面至山顶后转为平缓地面，称为台阶地形。山头和台阶地形都是有利的爆破地形。

当药包中心至山顶的高度H（即梯段高度）大于爆破作用半径R时，爆破漏斗的上破裂半径要比式（7-14）的计算值小，比下破裂半径大，一般取两者的平均值，按公式（7–17）计算：（7–17）

爆破漏斗作用范围如图7-9所示。

当药包布置的位置为H<R，或者选择的爆破作用指数较大时，上破裂半径与下破裂半径相当，用公式（7–18）计算：（7–18）爆破漏斗的作用范围如图7-10所示。

（a）山头地形；（b）台阶地形

(a）山头地形；（b）台阶地形

3.爆破漏斗半径

压缩圈半径药包周围的介质在爆炸冲击波和爆炸产物的膨胀作用下，压缩成球形空腔或粉碎成小块。此球形空腔的半径称为破碎圈或压缩圈半径。压缩圈半径按公式（7-19）计算：（7-19）式中：——

破碎圈半径，m；

——

压缩系数，与岩土种类和坚固性系数有关，可查表7-2；

Q——

硐室爆破装药量，kg；

——

装药密度，t/m3；

保护层厚度在路堑、河渠、溢洪道等硐室爆破中，边坡的稳定是非常重要的问题。

实践表明，爆破作用在压缩圈外产生的径向裂缝，对边坡稳定性影响很大。药包位置如果距边坡过近，可能使坡脚破坏而失去稳定,甚至产生大量坍塌的危险。

因此，药包中心距边坡的最小距离，亦即保护层厚度，与压缩圈的半径和径向裂缝的深度有关。实际确定时，可按下式计算：

（7-20）

式中：

P——边坡保护层厚度，m。

A——预留边坡保护层系数A，见表7-2。土岩类别单位炸药消耗量μ值各种n值下的A0.751.001.251.501.752.00粘土坚硬土松软岩石中等坚硬岩石1.1~1.351.1~1.41.25~1.41.4~1.625015050200.4150.3620.2830.2350.4740.4130.3230.2680.5500.4790.3750.3110.6350.5490.4330.3600.7250.6320.4940.4110.8200.7150.5580.464坚硬岩石1.51.61.71.81.92.02.12.2以上10101010101010100.210.2150.2190.2240.2270.2310.2360.2390.240.2460.2500.2650.2600.2640.2690.2730.2790.2840.2900.2960.3020.3060.3120.3320.3220.3280.3350.3420.3480.3540.3610.3850.3680.3750.3630.3900.3980.4040.4120.4180.4160.4240.4330.4110.4500.4570.4660.472表7-2岩土压缩系数与预留边坡保护层系数A值表

（六）爆堆形态为了预计土岩爆破的堆积形状、范围和抛掷率，设计中必须进行土岩爆破的堆积计算。目前，主要是根据一些大爆破的统计资料，进行堆积形态的经验计算。下面仅以单药包双侧作用为例说明其计算方法一、平坦地面的爆堆分布平坦地面单药包爆破爆堆分布见图7-11。

1．可见漏斗深度

(7-21)

2．爆堆最大高度为

(7-22)

3．药包中心至爆堆最高处的水平距离

(7-23)

4．药包中心至爆堆最远处（边缘）的距离

(7-24)（二）山脊地形的爆堆分布

1.山脊地形单药包双侧爆破爆堆分布见图

7-12。（7-25）式中h——药包中心至爆堆表面的高度，m；

Kh——经验系数，见表7-3。

2．堆积最大高度（7-26）

3．药包中心至爆堆最高处的水平距离：

（7-27）

式中Kl——经验系数，见表7-3。4．药包中心至爆堆边缘的水平距离

（7-28）

因地形坡度、爆区相对高差的影响，爆破标高以上爆堆外侧的堆积坡度大致为30°～40°，如图7-12所示。

经验系数0.80.91.01.11.21.31.41.50.350.320.290.260.230.200.170.140.620.570.520.470.420.370.320.271.0～1.23～44～5表7-3单药包双侧作用爆堆计算经验系数表

（七）药包间距的计算药包间距通常根据最小抵抗线和爆破作用指数来确定。合理的药包间距，不但能保证药包之间不留岩坎，又能充分利用炸药能量，发挥药包的共同作用。不同爆破类型和地质条件下的药包间距的计算公式如表7-4所示。爆破类型地形岩质松动爆破平坦地形斜坡、台阶土、岩石(1.0~1.2)W加强松动爆破抛掷爆破平坦地形岩石软岩、土斜坡地形坚固岩石软岩黄土层多面临空、陡壁土、岩石

斜坡地形抛掷爆破同排同时起爆，相邻药包间距上下层药包同时起爆，相邻药包间距分集药包间距药包间距(0.8~1.0)W0.5W(1+n)4/3(0.8~0.9)

0.5W(1+n)≤a≤≤0.9≤a<表7-4药包间距的计算公式

分集药包是硐室爆破中常用的装药结构。所谓分集药包，是把一个集中药包的药量分装在同一标高上相距约W/2的两个子药室内构成的，爆破时两个子药包必须同时起爆。实践证明，在适宜的地形条件下，采用分集药包可以提高炸药的能量利用率，有利于岩体的破碎。第四节条形药包硐室爆破

条形药包与集中药包相比具有爆破方量多、导硐工程量少、地震效应小等优点，自20世纪60年代以来，条形药包硐室爆破已广泛用于运河开挖、铁路公路建设、抛掷筑坝等领域。惠州大亚湾芝麻洲3250吨炸药硐室大爆破

我国在渡口狮子山万吨大爆破、成昆铁路尼波车站开挖以及珠海炮台山万吨大爆破等工程中，不同程度地应用了条形硐室药包爆破技术，取得了良好的爆破效果。由于条形药包的作用机理目前尚未认识清楚，因此条形药包的工程设计现在还停留在经验阶段，本节只对条形药包硐室爆破技术作简要介绍。

在山体上，条形药包硐室的延伸方向大致与地形等高线的走向一致，一般呈直线段或折线段。同一条形药包不同点的最小抵抗线的差异应控制在±7%内。图7-1３为某爆破工程一爆区内条形药包布置图。1．鲍列斯阔夫条形药包经验公式（7-29）式中q—条形药包单位长度装药量，kg/m3，其它符号的意义与集中药包装药量计算公式中的相同。

2．我国铁道研究科学院提出的经验公式我国铁科院的爆破工作者，在对常用的条形药包装药量计算公式统计分析的基础上，提出的公式为：（7-31）

式中：、——修正系数，分别与爆破作用指数和药包的最小抵抗线有关：二、条形药包的间距和端部距离1.条形药包的间距

a=W

（7-32）2.药包端头距离处于同一直线上的两个相邻条形药包，若药室端头距离过大，爆破后会留下岩坎。工程计算时可以根据表7-5的经验数据选取条形药包的端头距离。起爆方式两个条形药包同时起爆两个条形药包以毫秒间隔起爆两个条形药包以秒差间隔起爆间距表7-5条形药包端头距离注：表中、分别为两个条形药包的最小抵抗线。

三、条形药包的空腔比与压缩圈半径

1．空腔比条形药包的装药通常采用不偶合装药方法。在条形硐室内，药室直径与装药直径的比值称为条形药包的空腔比，用Ф表示。

由于药室与药包间所留的空隙能够延长爆炸产物在岩体内的作用时间，减少用于粉碎岩石的冲击波能量，因此，条形药包空腔爆破具有爆破能量利用率高、抛掷效果好、块度均匀、边坡稳定等优点。条形药包的空腔比Ф可在2～９之间选取，一般选用4～5工程效果较好。为了克服不偶合装药传爆时可能产生的沟槽效应，条形药包一般采用多点起爆法。

2．压缩圈半径条形药包的压缩圈半径按公式（7-33）计算：式中q—

条形药包单位长度装药量，kg/m；—压缩系数，参见表7-2；—

装药密度，（7-33）第五节药包布置

药包布置是硐室爆破设计的核心工作，设计水平的高低，经济效益的好坏，都与药包布置的合理与否有关。一、药包的布置原则

1．为了充分利用炸药能量，应根据地形条件和工程要求，正确选择药包布置方式。如山高坡陡、多面临空地形可布置双侧作用药包，平整的山坡或平台地形可布置条形药包。

2．药包布置应使爆区形成平整的底板。为了减小爆区边缘的岩坎，同时避免出现太多的小硐室，根据岩石的风化程度和铲装设备的能力，一般控制最小药包的最小抵抗线在5~10ｍ范围内。

3．药包布置应考虑工程地质条件。当遇有软硬不同的岩层时，药包应布置在坚硬岩层中；当遇到断层、破碎带和软弱夹层时，药包位置应避开这些不良构造或者采用分集药包。

4．药包最小抵抗线与埋设深度之比，一般以0.6～0.8比较合适。当时，应布置两层甚至多层药包。

二、药包规划与药包布置

在硐室爆破中，药包布置包含两方面的内容，一方面是爆区内所有药包位置的确定过程，即从第一个主药包到最后一个辅助药包，药包位置确定的全过程。这里叫做药包的规划。另一方面是药包位置在横断面上的确定方法，简称为药包布置。

硐室爆破一般用于露天矿覆盖层的剥离，土建工程的场地平整，铁路、公路的路堑爆破，运河、沟渠的开挖。归纳起来，爆破的目的主要是实现剥离或开挖。剥离爆破需要将爆区内一定标高以上的岩体全部炸除；开挖爆破是在岩体上开挖出土工建筑物的轮廓。

1．药包规划在剥离爆破的药包规划中，对于长条形山脊，应该首先在山脊最高峰的横断面上进行主药包布置，然后沿着山体的走向依此在相邻的横断面进行其它主药包的布置，最后，在主药包作用不到的区域内布置辅助药包。当爆区内有多个小山峰时，首先在每个山峰下布置主药包，然后再围绕这些主药包布置辅助药包。

开挖爆破的药包规划，应该首先在路堑或沟渠的最大挖深断面上布置主药包，然后沿着路堑或沟渠的设计方向，分别在相邻的横断面上布置其它主药包，最后在主药包作用不到的区域内布置辅助药包。

2．药包布置

1.药包布置中的几个基本概念横断面上的药包布置是硐室爆破设计的基础。在药包的布置方法中，单侧作用药包的布置最为简单，因为药包位置的调整，只改变一个方向的最小抵抗线。对于双侧作用或多向作用药包，当调整药包位置时，各个方向的最小抵抗线同时发生变化，所以药包的布置较为复杂。

为了叙述的方便，定义：药包最小抵抗线所在的铅垂平面为爆破作用剖面，爆破作用剖面在地形图上的投影为爆破作用线，如图7-14a所示。在地形图上的药包作用范围内，爆破作用线与代表地形走向的等高线相垂直，最小抵抗线在爆破作用剖面切取的地形断面图上量取。

沿折线取山脊（或山体）的剖面，以高差为纵坐标，水平距离为横坐标，在直角坐标中画出药包两侧爆破作用剖面与山脊的交线，得到图7-14b。通过图7-14b能够度量药包在山脊两侧的最小抵抗线、，以及山脊两侧的坡度、，便于药包位置的调整和计算。由于折线近似于弧形，因此图7-14b称为弧形爆破作用剖面。

药包布置时，一般需要在横断面上反复调整药包位置，才能最终确定其位置。本节讲述路堑爆破横断面上单侧作用药包的布置方法。其它类型药包的布置方法可以参照进行。

2.路堑横断面上的药包布置在横断面上布置药包，应使药包尽可能炸除全部拟开挖岩体，并且不伤及边坡和路基的有效宽度。以半路堑爆破为例，在图7-15a上，为路基底板，为路堑的设计边坡。药包位置应保证路基和边坡不受损坏，通常按以下步骤进行药包布置。

1.在路基上方距边坡1~1.5m的地方假设一点为药包中心。

2.用压缩圈半径校核点是否破坏。由点作垂直于边坡的直线，若，药包向边坡方向移动，若，药包向离开边坡的方向移动，只至。量出最小抵抗线W值。

3.计算药包的装药量、爆破漏斗的下破坏作用半径和上破坏作用半径。

4.用下破坏作用半径校核路基有效宽度是否会炸毁。以为半径，以为圆心划弧，与地面线交于点。若与路基交叉，说明药包布置的太低，路基有效宽度将被炸毁，应适当提高药包位置。若点高于点，说明爆破后将残留炮根。

最恰当的药包位置是使点与路基边缘点接近或重合。

5.用上破坏半径校核是否会伤及边坡。以为圆心，以为半径划弧，与地面线交于点。若点位于点右侧，说明爆破会伤及边坡，应将药包向左侧移动。若点在点左侧，应使点尽可能靠近点。

6.用压缩圈半径校核路基是否会炸松。过点作铅垂线与路基相交的点，若，说明路基会炸松，应适当提高药包位置。点仅在路基面绝对不允许炸松时才予以验算，对于一般石方路基，可不必考虑。

当药包位置满足a、b、c、d四个点的控制要求时，则点o即为拟布置药包的位置。但是在药包布置过程中，能同时满足四个点要求的药包中心位置是不多的，一般在半路堑爆破中（图7-15a），以a、b两点为主要控制点，c和d两点适当照顾；而在全路堑爆破中（图7-15b），a、c两点为主要控制点，e点可以炸除，以争取较大的抛掷方量。

三、多面临空地形药包位置的确定

1．能量分配系数能量分配系数是复杂地形条件下，保证药包位于山体爆破作用中心的控制性设计参数。在图7-16中，山体两侧的坡度不同，药包在山体两侧的抵抗线分别为和，设>，一般把比值/称为能量分配系数，用表示，即：

(7-34)

2．能量分配系数的选用原则

(1)两侧等量抛掷：当山体两侧岩性相同时，欲实现山体两侧的等量抛掷，可根据两侧地形坡度的差值按表7-6选择能量分配系数。

（°）0～1010～2020～30>30Ω1.0～1.11.1～1.151.15～1.21.2～1.25表7-6能量分配系数选择表（2）一侧抛掷一侧松动当要求一侧抛掷一侧松动时，设松动一侧的爆破作用指数为ns，抛掷一侧的爆破作用指数为np，则能量分配系数按公式（7-35）计算：

根据我国矿山大爆破的实际经验，在双面临空地形单药包或单排条形药包作用时，能量分配系数在1.2~1.4范围内，爆破效果比较理想。（7-35）

工业炸药（Industrialexplosive）又称民用炸药（commercialexplosive）,是以氧化剂和可燃剂为主体，按照氧平衡原理构成的爆炸性混合物。工业炸药在铁路、公路建设及煤矿、冶金、石油、地质、水电、建筑等方面得到了广泛的应用。

工业炸药云南包装厂生产第一节起爆药

一、雷汞化学式：Hg(CHO)2;

结构式：

近代：

白色、有毒，对撞击、摩擦、火药极为敏感。

注：与铝、镁等轻金属能剧烈反应，不许用铝壳，用铜、纸壳。二、氮化铅（叠氮化铅）化学式：Pb(N3)2

DDNP早在1858年就可制得，作为黄色染料。氮化铅结构式

白色晶体，起爆能力大，受潮不失爆炸能力，可用于水下，热敏感度低。注：易于铜发生反应，生成对电场极为敏感的叠氮化铜，用铅、纸壳。

三、二硝基重氮酚英文缩写：DDNP。

DDNP早在1858年就可制得，作为黄色染料。

1916年始用于炸药，其具有雷汞和氮化铅的所有长处，原料来源广，生产工艺简单，安全，成本低，不含重金属，威力大，起爆性能好。结构式：第二节单质猛炸药

单质猛炸药指化学成分为单一化合物的猛炸药，不敏感，要用较大的起爆能。

性质

一、梯恩梯学名三硝基甲苯，英文缩写：TNT。是由甲苯经过三段硝化而制成的。工业TNT呈黄色鳞片状，具有苦味和毒性，几乎不溶于水，可用水下，50℃成塑体（水溶）遇火烧而不爆。TNT结构式

机械感度低，混入砂易起爆，由于它非常稳定，呈中性，不腐金属，可压装，铸造，在军事上得到大量应用。

二、黑索金音译英文名：Hexogen，代号：RDX，学名：环三次甲基三硝胺，稳定性好，机械感度比TNT高。结构式：三、泰安英文缩写：PENT，季戊四醇四硝酸酯，与RDX类似，对摩擦和撞击很敏感。四、特屈儿缩写：CE，是淡黄色晶体，难溶于水。注：CE有毒，易于硝酸铵发生强烈作用而自燃，

严禁与硝酸铵混合使用。

五、硝化甘油缩写：NG，学名：丙三醇三硝基酸酯。淡黄色，带甜味的油状液体，不溶于水，可用于水下，有毒，应避免皮肤直接接触，对撞击异常敏感，尤其在13.2℃时凝固。第三节铵梯炸药

一、硝酸铵(AmmoniumNitrate)

简写：AN。分子式：NH4NO3，白色晶体，晶形随温度而异，有五种，400℃可发生爆炸，爆速：2000~2500m/s。

某铵锑炸药的生产工艺

两个物理特性：吸湿性；结块性。

AN的饱和水溶液—液桥—盐桥—结块。

32.3℃时AN从菱形变为β菱形晶体，体积增大3%。措施：加憎水剂，与空气隔离，松香、石蜡、沥青、凡士林。加表面活性剂，形成憎水膜（亲水基因、增水基因）加疏松剂，木粉类。

1867年用于炸药，不是化肥。二、TNT

为敏化剂，可提高感度，兼起还原剂作用

三、木粉分子式：C15H22O10；分子量：362；氧平衡：-8.56；疏松剂：C50H72O33；分子量：1200；氧平衡：-137；兼还原剂：C39H70O28；分子量：986。

四、铵梯炸药的品种

1.露天铵梯炸药：主要考虑威力，DB要求不高。

2.岩石铵梯炸药：井下用，接近零氧平衡。

3.煤矿铵梯炸药：不引起瓦斯、矿尘爆炸，加15~20%Nacl做消焰剂。2＃岩石铵锑炸药生产工艺

常用的2#岩石硝铵炸药的性能如表2—1所示。表2—12#岩石硝铵炸药性能指标组成含量（%）作用性能规格优点缺点AN85氧化剂D=3750M/Se=320mlh=12mml殉=5cm感度：8#电雷管可靠起爆Ф32mmL=200mmg=150~200g安全性能好，威力高吸潮结块，怕潮失效，含TNTTNT11敏化剂、还原剂木粉4疏松剂、兼还原剂

一、粉状铵油炸药的组分和性能

粉状铵油炸药（ammoniumnitratefueloilmixture简写为ANFO），简称铵油炸药是由硝酸铵和燃料油组成的一种硝铵类混合炸药（有时加入木粉）。铵油炸药是一种最简单、最廉价的混合炸药。铵油炸药主要由以下成分组成。第四节铵油系列炸药

1.氧化剂：铵油炸药采用粉状硝酸铵作氧化剂。

2.可燃剂：可以作为铵油炸药可燃剂的燃料油主要有柴油、机油和一些矿物油，其中柴油是最好的燃料油。由于柴油在低温时易凝固，通常在寒冷季节选用凝固点低的冬季用柴油，或者采用柴油和煤油的混合油。

3.疏松剂：很多铵油炸药的配方中都采用木粉作疏松剂。木粉不仅可以提高炸药的吸油能力，同时也是可燃剂，起到调节炸药氧平衡的作用。

根据不同的需要，还可在铵油炸药中添加各种附加成分，如添加铝粉（镁粉）和石蜡等就可以制备出爆炸威力和能量都比较高的铵铝油炸药。表2－2列出了几种铵油炸药的组成和性能。

由于普通铵油炸药（硝酸铵94%，柴油6%）不具有雷管感度，在无约束条件下不能用1发8号雷管可靠起爆，一些国家把这类不具有雷管感度的铵油炸药称作铵油爆破剂（ANFOblastingagents）。

需要指出的是：添加木粉的铵油炸药，只要配比合适，是完全可以具有雷管感度的，如抚顺矿务局十一厂生产的铵油炸药（硝酸铵89.5%，柴油8.5%，木粉2%）用直径35mm的纸筒装药，殉爆距离可达3cm，但为可靠起见，在一些大的爆破工程中仍使用起爆药柱起爆具有雷管感度的铵油炸药。

二、影响铵油炸药爆炸性能的因素铵油炸药的爆炸性能与含油率、水分含量、药柱直径、炸药的约束条件、炸药密度、硝酸铵的粒度、柴油和木粉的质量、混制情况和使用条件等因素有关。

当含油率使氧平衡为零或接近于零时，炸药爆炸生成的有毒气体量最小，爆热、爆速、作功能力和猛度最大。

炸药爆速随着水分含量的增大而降低，直至不能正常爆轰。药柱直径是影响铵油炸药爆速的一个重要参数。施加给药柱的约束条件越强，或者说包裹药柱的外壳越坚固，则炸药的爆速越大。炸药爆速测定方法

铵油炸药的临界直径与炸药的约束条件和装药密度有关，当炮孔中散装炸药的密度为0.8g/cm3时，临界直径在25mm左右，当炸药密度增大到1.15g/cm3时，临界直径则增大到75mm，当密度大于1.2g/cm3时，铵油炸药就不能有效地爆轰，甚至不能起爆。

形成爆炸的高速化学反应首先是从炸药颗粒的表面开始的，所以硝酸铵的粒度越小，比表面积越大，越有利于爆炸过程的进行；同时，比表面积增大使有效吸油面积增大、吸油率升高。因此硝酸铵越细，越有助于提高铵油炸药的爆炸能力。三、铵油炸药的特点

1.铵油炸药的优点（1）原料丰富、价廉易得。与铵梯炸药相比，铵油炸药的费用降低了35%～45%。（2）组分简单、制备容易。既可在工厂生产，也可用混装车或人工方法在现场混制。

（3）不含严重影响人体生理机能的梯恩梯，炸药的生产过程无环境污染。（4）对冲击、火焰钝感，使用安全。鉴于上述优点，铵油炸药在铁路建设和矿山工程中，特别是露天大爆破中大量使用。

2.铵油炸药的缺点（1）临界直径一般大于50mm，起爆感度低，通常需用传爆药柱或自制的起爆体引爆。（2）单位体积爆破威力小于铵梯炸药。铵油炸药的密度在0.8～1.0g/cm3，若加大炸药密度则爆速急剧下降，甚至不能正常爆轰。

（3）不抗水，贮存期短。不适合潮湿、有水的爆破环境，长期贮存会出现渗油、结块和硬化现象，爆炸性能下降。（4）爆炸产物中有害气体含量大，一般不用于地下工程。（5）气动装药时会产生积聚静电，存在事故隐患。

四、多孔粒状铵油炸药由多孔粒状硝酸铵和燃料油组成的炸药称作多孔粒状铵油炸药（porousprilledANexplosive）。多孔粒状铵油炸药生产工艺简介

多孔粒状硝酸铵是一种高孔隙率的硝酸铵颗粒。其堆积密度为0.75～0.85g/cm3，孔隙率一般在0.45cm3/g以上。由于多孔粒状硝酸铵的孔隙率和吸附燃料油的有效表面积比较大，所以其吸油率比普通硝酸铵大得多。

多孔粒状硝酸铵的颗粒较大，且颗粒内部的孔隙中吸附有燃料油，所以用它混制出的多孔粒状铵油炸药不仅具有良好的流散性（便于人工和机械化装药），同时其吸湿性、结块性和贮存性能也得到了改善。多孔粒状铵油炸药比用粉状硝酸铵制得铵油炸药的起爆感度低。

多孔粒状硝酸铵以其较高的吸油能力和良好的流散性而在铵油炸药的生产中得到广泛的应用。多孔粒状铵油炸药中硝酸铵与燃料油（通常用柴油）的配比为94.5∶5.5。

膨化硝铵炸药是以膨化硝酸铵、复合油和木粉等混合制成的工业炸药。五、膨化硝铵炸药（expandedANexplosive）

膨化硝酸铵是在表面活性剂作用下，采用真空析晶工艺制得的。其比表面积为1454.57cm­­2/cm3

（或3328.54cm2/g），比普通硝酸铵增加了近4倍。

膨化硝酸铵颗粒中布满了微细小孔，其松散密度仅为多孔粒状硝酸铵的1/4。当膨化硝酸铵与燃料油及木粉混合时，组分间具有更大的接触面积，混合体中含有更多的“热点”源，因而具有良好的爆炸性能，可用8号雷管直接起爆。

六、重铵油炸药（heavyANFO）

重铵油炸药是由乳化基质和多孔粒状铵油炸药按不同比例组成的工业炸药，又称乳化粒状炸药或乳化铵油炸药（emulsion/ANFOcombination）。在这种物理掺和物中，乳胶基质的重量比例可由0%变化为100%，多孔粒状铵油炸药的比例则相应由100%变化为0%。

优点

重铵油炸药与铵油炸药相比，具有能量密度大、使用感度高、抗水性强、生产工艺简单便于机械化混制和装药等优点。成本低于铝化铵油炸药。

七、铝化铵油炸药（ALANFO）由于铵油炸药的密度较低，其单位体积所能释放的爆炸能量也较低。为了提高铵油炸药的威力，可以在铵油炸药中加入适量的铝粉组成所谓的铝化铵油炸药。

铝粉合适的添加比率为13%～15%，当铝粉的添加量超过25%时，就会造成炸药能量利用率的降低。

当铝粉的添加量较小时，铝化铵油炸药爆炸时产生如下的化学反应：

2Al＋3NH4NO3—→3N2+6H2O+Al2O3+6897J/g

（2—1）

当铝粉的添加量增大到一定比率时，铝化铵油炸药的爆炸反应方程式变为如下形式：

2Al＋NH4NO3—→N2+2H2+Al2O3+9614J/g

（2—2）

八、铵沥蜡炸药和铵松蜡炸药

铵沥蜡炸药（AN-asphalt-waxexplosive）是以硝酸铵为主，加入适量木粉和少量沥青、石蜡等组成的炸药。

铵松蜡炸药（AN-rosin-waxexplosive）则是指以硝酸铵为主，加入适量木粉和少量松香、石蜡等组成的炸药。

有区别哦

这两种炸药的特点是用沥青、石蜡、松香等憎水性物质代替了铵油炸药中的柴油，抗水性能较铵油炸药有明显改善，能用8号雷管直接起爆，产生的有毒气体含量较铵油炸药少。铵沥蜡炸药和铵松蜡炸药的制造工艺较铵油炸药复杂，但贮存期比铵油炸药长，宜于在炸药厂内批量生产。第五节浆状炸药与水胶炸药

浆状炸药（slurries）是由可燃剂和敏化剂分散在氧化剂（以硝酸铵为主，通常可加入其它硝酸盐等）的饱和水溶液中，经稠化或再经交联后制成的一种水包油型（O/W）凝胶状炸药。

水胶炸药（watergelexplosive）则是指以硝酸甲胺为主要敏化剂的浆状炸药。水胶炸药是浆状炸药发展和改进的产物。两种炸药的组分基本相同，主要区别在于敏化剂的不同。含水工业硝酸铵炸药生产工艺简介

一、浆状炸药和水胶炸药的组成浆状炸药和水胶炸药同属一类多组分的复杂的化学体系。主要由氧化剂水溶液、敏化剂、可燃剂、胶凝剂和交联剂以及一些特殊添加剂等组成。

1.氧化剂：以硝酸铵为主，含量约为40%～60%，还可加入硝酸钠、硝酸钙作为辅助氧化剂。硝酸钠是在水胶炸药和浆状炸药中被广泛采用的一种辅助氧化剂，其用量一般约占炸药总量的10%～20%。

2.水：水是这类炸药中特有的基本组分，其含量一般为炸药总重量的8%～20%。作为浆状炸药的填充剂。

水具有以下优点：

⑴提高了炸药的密度和爆速。由于炸药的主要组分──硝酸铵、硝酸钠溶于水，颗粒间的空隙能够充满硝酸盐水溶液，从而使炸药的密度大大提高。在炸药体系中，水与其它组分紧密接触，成为传播爆轰的连续性介质，因而在一定范围内可使炸药的爆速增加。

⑵使炸药在物理形态上具有流变性，在爆炸性能上具有稳定性。水的存在使这类炸药具有较好的流变性，能密实地填充炮孔空间，提高偶合作用，改善爆破效果。其次，水和胶凝剂、交联剂一起构成具有粘弹性的凝胶体系，使炸药各组分均匀地分散于其中，防止了固液分离，保持炸药性能的相对稳定性。

⑶使炸药具有抗水性。粘弹性凝胶体具有包覆作用，这种作用既能阻止外部水的渗入，又能防止硝酸铵等可溶性组分向水中扩散或被水沥滤。因而，水是使浆状炸药和水胶炸药具有抗水性的重要组分。

⑷提高了炸药的安全性。水的热容量较大，蒸发时要吸收2553J/g的蒸发潜热。水使浆状炸药和水胶炸药的敏感度降低，大大提高了炸药的安全性，为这类炸药的现场混制和装药机械化创造了条件。

水是影响浆状炸药和水胶炸药爆炸性能的重要因素之一。其含量多少不仅影响爆炸性能，而且影响炸药的物理状态、抗水和耐冻性能等。炸药中水分的测定方法

⑵非炸药敏化剂。用金属粉、非炸药型可燃剂、气泡等作为敏化剂的称为非炸药敏化剂。其中常用的金属粉是铝粉和镁粉。铝粉的使用最为普遍，含量一般为15%左右。

在浆状炸药和水胶炸药中引入敏化气泡的方法有三种：

1.是加入膨胀珍珠岩粉、空心玻璃微球等含有气泡的多孔性物质微粉；

2.是加入亚硝酸盐等化学发泡剂；

3.是直接用机械方法将气体充入并溪流吸留在体系中。引入气泡也可起到调节含水炸药密度的作用。

4.可燃剂：常用的有梯恩梯、硝酸甲胺、铝粉、柴油、煤粉、石蜡和硫磺粉等。随着敏化技术的发展，许多原来只是一些可燃剂的物质，在特定的条件下又都可作为敏化剂。

在目前的浆状炸药和水胶炸药中，很难

将敏化剂与可燃剂严格区别开来。

5.胶凝剂（gellingagent）：指能在氧化剂盐类水溶液中溶胀，使浆状炸药体系形成凝胶的物质。又称稠化剂或增稠剂。胶凝剂是决定浆状炸药和水胶炸药的物理化学性能、流变特性、储存性能、抗水性能、乃至爆炸性能的一个重要因素。常用的胶凝剂是一些易在水或氧化剂饱和水溶液中溶胀水合的植物胶（如田菁胶、古尔胶、槐豆胶等）和合成聚合物（如聚丙烯酰胺等）等。

6.交联剂（crosslinkingagent）：使胶凝剂分子进一步键合为网状体型结构因而形成稳定凝胶的物质。浆状炸药胶凝体系的质量好坏不仅取决于胶凝剂，而且与交联剂的种类、数量和添加时机密切相关。常用的交联剂有焦锑酸钾、硼砂、重铬酸盐等。

7.其它添加剂：主要有用来降低炸药冻结温度的抗冻剂（如乙二醇和甲酰胺等），抑制结晶生长或使结晶生长过程发生变化的晶形改性剂（如甲基萘磺酸钠、十二烷基磺酸钠）和控制炸药凝胶体系形成速度的交联抑制剂（如草酸、草酸盐、柠檬酸）等。

二浆状炸药和水胶炸药的抗水性所谓炸药的抗水性，实质上就是只防止和最大限度地减少炸药组分中硝酸铵、硝酸钠等可溶性组分在水中的溶解，和防止外部水分渗入炸药内部，以保证炸药的爆炸性能不致变化。浆状炸药和水胶炸药具有良好抗水性能的原因主要有以下两点：

1.浆状炸药和水胶炸药所用的胶凝剂是线性高分子化合物（或混合物），当其遇水溶胀水合后与交联剂作用形成体型网状结构。在这种结构中，未溶解的氧化剂盐类和敏化剂等固相组分处于由网络结构产生的彼此隔离的各个“小巢穴”内，被连续的水凝胶介质所包围，一方面保证各组分均匀分布而不致分层离析，另一方面形成了对炮孔中水起隔离作用的保护膜，使水既不易侵入，同时盐类也不易溶失。

2.浆状炸药和水胶炸药同属一类高密度的连续凝胶体系，具有相当大的内聚力和抗渗透能力，交联后的胶凝剂分子间存在着较强的吸引力，水难以向这种凝胶体系内渗透。

三浆状炸药和水胶炸药的性能浆状炸药和水胶炸药是一类优点十分突出的含水炸药。浆状炸药是美国犹他大学M．A．库克（Cook）教授和加拿大法南姆（Farnam）于1956年发明并开始使用的。

我国从1959年开始研制浆状炸药，70年代中期开始研制水胶炸药，至今已形成一个独立的比较完整的生产体系。有岩石型、露天型和煤矿许用型三类水胶炸药，分别适用于不同的爆破作业中。表2－3列出了我国煤炭行业水胶炸药的性能指标。第六节乳化炸药

乳化炸药（emulsionexplosive;emulsion）是通过乳化剂的作用，使氧化剂水溶液的微滴均匀地分散在含有空气泡或空心微球等多孔性物质的油相连续介质中而成的一种油包水型（W/O）的乳胶状炸药。

一、乳化炸药的组成乳化炸药主要由形成连续相的可燃剂（油相材料）、形成分散相的氧化剂水溶液、密度调节剂、油包水型乳化剂和一些添加剂组成。

1.可燃剂：通常采用石蜡、凡士林、柴油等油相材料作可燃剂。在乳化剂的作用下，它与氧化剂水溶液一起形成油包水型乳化液。在乳化炸药体系中，油相材料构成乳化液的连续相，它将水溶性氧化剂盐包于其中，这样既防止了液—液分层，又阻止了外部水的侵蚀和沥滤作用，从而使炸药具有良好的抗水性。

油相材料还可以用来调整炸药的粘稠度以获得适宜的外观状态，同时对降低炸药的机械感度、改善炸药的安全性能起着重要作用。

2.氧化剂水溶液：通常使用硝酸铵和硝酸钠的过饱和水溶液作氧化剂，形成乳化炸药的分散相（水相）。加入硝酸钠的主要作用是增大溶解度，降低氧化剂水溶液的析晶点。水含量对乳化炸药的密度和炸药性能有显著的影响，一般控制在8%～16%范围内。

3.密度调节剂（densitymodifier）：通常采用玻璃或树脂空心微球、膨胀珍珠岩、亚硝酸钠作密度调节剂，也可通过机械搅拌方法将气体吸留于乳化炸药体系中对炸药密度进行调节。

4.乳化剂（emulsifyingagent）:乳化剂是指能使两种互不相容的体系（例如一种为水相，另一种为油相）在乳化处理后形成稳定乳胶（或乳浊液）的物质。油包水型乳化剂的含量通常只占炸药总重量的0.8%～3.0%，却直接影响着氧化剂水溶液与油相材料的乳化效率，是乳化炸药的关键组分。常用的油包水型乳化剂是司本—80（失水山梨糖醇单油酸脂）。

5.其它添加剂：在乳化炸药的生产过程中，为控制硝酸铵等无机氧化剂盐的结晶，需加入晶形改进剂；为防止发生分层、变型和破乳现象，需加入乳胶稳定剂。对于较高等级的煤矿许用型炸药还需加入消焰剂。

二、乳化炸药的性能

乳化炸药是1969年6月3日由H.F.布卢姆（Bluhm）在3447978号美国专利中首次公开的。1980年北京矿冶研究总院、阜新矿务局十二厂、抚顺矿务局十一厂等单位率先研制出了不同型号的乳化炸药，并很快形成了一个独立的、比较完整的抗水工业炸药体系。

三、含水炸药的特点乳化炸药、水胶炸药和浆状炸药统称含水炸药（water-basedexplosive），含水量一般都在8%～20%范围内。含水炸药具有以下共同的优点：（1）抗水性强、密度高、体积威力大。适用于含水爆破环境，易沉入有水炮孔孔底。（2）摩擦、撞击、枪击感度和热感度大大低于铵梯炸药，可塑性好；使用安全，适合于现场混装机械化施工。

（3）除浆状炸药外，乳化炸药和水胶炸药都具有较好的爆轰感度，可以用1发8号雷管直接起爆。（4）除浆状炸药外，乳化炸药和水胶炸药都具有沟槽效应小和传爆距离长的特点，能够很好地满足露天深孔爆破对传爆长度的技术要求。

（5）炸药成分、炸药密度及炸药的形态可在较大范围内进行调节。可以根据所爆岩体的性质和最小抵抗线，在现场机械化混制出具有合适爆炸性能的炸药。

含水炸药的主要缺点是耐冻性差，使用时一般要求炸药温度在0℃以上。另外，我国含水炸药的包装水平还有待提高，一些厂家的乳化炸药采用纸卷包装，容易破包，给装药工作带来很多不便。有区别哦

四.乳化炸药与浆状炸药、水胶炸药的区别

乳化炸药与浆状炸药、水胶炸药相比，就其基本组成来说，没有本质的区别，但是各个组分在体系中所起的作用、体系的内部结构、外观形态和制备工艺则是迥然不同的。

乳化炸药是以氧化剂水溶液为分散相，非水溶性组分为连续相构成的乳化体系，属于油包水型（W/O）。其抗水性是通过油包水的物理内部结构来获得的。

乳化技术是乳化炸药生产过程中的关键技术。浆状炸药和水胶炸药则是以硝酸铵等无机氧化剂盐的水溶液为连续相，非水溶性的可燃剂、敏化剂（固体或液体）为分散相构成的胶凝体系，属于水包油型（O/W）的范畴。

浆状炸药和水胶炸药的抗水性是通过粘弹性凝胶体对硝酸铵等可溶性组分的包覆作用来实现的。胶凝和交联技术是