爆破工程（第3版）课件：爆炸器材与爆破方法

爆炸器材与爆破方法本章主要内容：►炸药及其分类►起爆器材►起爆方法Blasting

Engineering爆炸器材与爆破方法爆

破

工

程第一节

炸药及其分类1

爆炸及其分类(1)

炸药的概念a

炸药：炸药是能够发生爆炸反应，并具有爆炸三要素的物质。b

工业炸药

还应具有•足够的爆炸能量合适的感度；•有良好的化学安定性；•生成的有毒气体少；•原材料来源广；•成本低廉；•便于生产加工；•利于环保。Blasting

Engineering爆炸器材与爆破方法爆

破

工

程除满足炸药的爆炸三要素外，工业炸药还应当满足以下要求。(1)具有足够的爆炸能量；(2)具有合适的感度，保证使用、运输、搬运

等环节的安全，并能被8号雷管或其他引爆体直接引爆；(3)具有一定的化学安定性，在储存中不变

质、老化、失效甚至爆炸，且具有一定的储存期；(4)爆炸生成的有毒气体少；(5)原材料来源广，成本低廉，便于生产加

工。(6)生产过程中，不产生或仅产生少量“三废”，且可以处理，容易达标排放，不增加对环境的污染，不影响生态平衡。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节2

炸药的分类分类方法：

用途、物理性态、使用条件、组成。(1)按用途分类a

起爆药：

感度特高，能迅速转化为稳定的爆轰。用于制作起爆器材

(火雷管和电雷管等)，用来起爆其他猛炸

药。b

猛炸药：

感度相对较低，具有相当的稳定性，需要

借助起爆药才能使其发生爆轰，爆炸的主要形式是爆轰。c

发射药：对火焰的感度高，它的反应形式为迅速燃

烧。一定的条件下也可转化为爆燃以至于爆炸

。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节(2)按物理形态a

固体：分为粉状、粒状，铸状和凝胶体等。b

液态：有化合炸药，如硝化甘油，硝基甲烷等，也有液相或固相溶液的混合炸药。c

塑体与胶体：介于固体与液体之间。d

气相炸药：指可发生化学爆炸的混合型气体。其中a

、b

、c

称为凝聚体炸药。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节(3)按炸药使用条件分类a

煤矿使用炸药：用于有瓦斯、煤尘炸危险的矿井工作面。分为五级：一、二级：用于低沼气矿井；三级：用于高沼气矿井；四级：用于煤与沼气突出矿

井；五级：用于溜煤眼爆破和揭石门。煤矿许用炸药

又分为抗水和非抗水两种。b

岩石炸药

：只对生成有毒气体量有限制，用于

没有沼气和煤尘爆炸危险的矿井。按做功能力和抗水

性能，我国生产的岩石铵梯炸药，有1号、2号、抗水2号、抗水3号等。c

露天炸药：没有限制，有1号、2号、3号、抗水1

号等。d

特殊用途和在特殊条件下使用的炸药：光爆炸药，地震勘探炸药，耐热炸药，近身爆破炸药等。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节矿用炸药分类表Blasting

Engineering炸药及其分类爆

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工

程第一节4

按炸药组成分类(1)化合炸药：又称单质炸药，具有不稳定性。在外界一定的热能和机械能的作用下即行分解，引起爆炸反应。包括单质起爆药和单质猛炸药

。a

单质起爆药雷汞：化学式(CNO)2

，白色或灰白色微细晶

体，极为敏感，容易发生爆炸

。氮化铅：

Pb(N3

)2，白色针状晶体，热感度较

低，起爆威力较大。二硝基重氮酚：

C6H2(NO2)2N2O

，黄色或黄褐色晶

体，安全性好

。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节b

单质猛炸药梯恩梯：

TNT，是黄色晶体，吸湿性弱，

有毒，几乎不溶于水。梯恩梯的热安定性

好

，机械感度低。黑索金：

C3H6N(NO2)3

，

白色晶体，不吸湿，

几乎不溶于水。安定性好，威力和爆速都

很高

。泰安：

C(CH2NO3)4

，白色晶体，几乎不溶

干水，爆炸威力大。硝化甘油：C3H5(ONO2)3

，无色或微带黄色的油状液体，爆炸做功能力高，不溶于水，有毒。(2)第一节炸药及其分类Blasting

Engineering爆

破

工

程(

2)

混合炸药：由两种或两种以上化合成分混合制成，混合物中须含有氧化剂和可燃剂两部分，敏感度较

起爆药低，爆轰激发的过程较起爆药长。①

铵梯炸药a

铵梯炸药是指以硝酸铵(氧化剂

)、梯恩梯(敏化剂，兼起还原反应

)、木粉(松散剂，还原剂

)、石蜡(抗水剂

)

、沥青(抗水剂

)、食盐(松散剂，还原剂

)为主要成分的炸药。b

常用品种：

岩石硝铵炸药：

由硝酸铵、梯恩梯和木粉三种成分组成，特点是威力较高；露天硝铵炸药：梯恩梯含量低，成本更低些，中等威力；煤矿许用硝铵炸药：加入15％~20％的消焰剂

。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节②

铵油炸药a

主要由硝酸铵(氧化剂)、柴油

(可燃剂，还原剂)、木粉(疏松剂兼可燃剂)，有时也添加少量其他组分。b

还有铵松蜡炸药和铵沥蜡炸药

。③

含水硝铵类炸药a

包括浆状炸药、水胶炸药和乳化炸药等，共同特点是体

系中均含有水。b

水的作用使含水炸药具有较好的流变性

；在水胶炸药中，水是胶结剂的主要溶剂，它可以保持炸药性能的相对

稳定；在乳化炸药中，水是氧化剂的重要溶剂，是使分散

相成为均匀溶液的唯一介质；水的存在改变了人们对炸药中不能含有水的传统观念，彻底改善了工业炸药抗水性的

难题。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节④

硝化甘油类炸药a

以硝化甘油为基本成分，加入硝酸钾、硝酸铵作氧化剂，硝化棉

作吸收剂，木粉为疏松剂，多种组分混合而成的混台炸药。优点是

抗水性强；爆炸威力高，可在有水环境下进行爆破。缺点是安全性

较差，成本高等。各种常见炸药见以下图片。Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节Blasting

Engineering炸药及其分类爆

破

工

程第一节第二节

起爆器材起爆器材主要有：雷管、导火索、导爆索、导爆管、继爆

管和起爆药柱等。1

雷管是管壳中装有起爆药通过点火装置使其爆炸，再引爆加强药，而后引爆炸药的装置。分类：按引爆方式和起爆能源的不同，分为：火雷管、电

雷管、导爆管毫秒雷管等；按管壳材料可将雷管分为铜

雷管、铝雷管和纸雷管。(1)火雷管：火焰引爆a

是最简单的起爆器材，又是其它各种雷管的基本部

分，由管壳、起爆药、加强药和加强帽组成，见图2-1。Blasting

Engineering爆炸器材与爆破方法爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二节起爆器材图2-1火雷管构造a—金属壳火雷管；b—纸壳火雷管1—管壳；2—加强药；3—起爆药；4—加强帽爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程(2)

电雷管：以电能引爆

。常用电雷管：有瞬发电雷管、延期电雷管(分为秒延期电雷管和毫秒电雷管)、抗杂散及安全电雷管等。a

瞬发电雷管由火雷管和由脚线、桥丝和引火药组成，分直插式(图2-2a)和药头式(图2-2b)两种。b

秒延期电雷管在电桥丝与起爆药之间加了延时材料。通电至爆炸延迟时间长短以秒为单位计量的叫秒延期电

雷管，分7个延迟时间组成系列,其结构(图2-3

)。

Blasting

Engineering

第二节起爆器材图2-3秒延期电雷管a—索式结构；b—装配式结构1—脚线；2—密封塞；3—排气孔；4—精制导火索；5—起爆药；6—加强药；7-—管壳；8—引火药头；9—延期药图2-2瞬发电雷管a—直插式；b—药头式1—脚线；2—密封塞；3—桥丝；4—起爆药；5—引火头；6—管壳；7—加强药；8—加强帽爆

破

工

程

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Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程c

毫秒延期电雷管

毫秒量级的延迟爆炸。用氧化剂、可燃剂

和缓燃剂的混合物做延期药，并通过调整其配比达到不同

的时间间隔。d

抗杂散电流电雷管①

无桥丝抗杂毫秒电雷管引火药中加入适量的导电物质

(如乙炔、炭黑等)，做成具有导电性的引火头。②

低阻桥丝式抗杂电雷管桥丝采用低电阻值的紫铜丝，具有良好的抗杂电性能

。③

电磁雷管抗杂电效果较好。e

安全电雷管用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面爆破。有瞬发与延期雷管之分。

Blasting

Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程Blasting

Engineering爆

破

工

程f

电雷管主要性能参数①电阻：电雷管的桥丝电阻与脚线电阻之和。②最大安全电流：无限时供电，不会使任何一发雷管引爆的最大电流值叫做最大安全电流。③

最小发火电

流：给电雷管通以恒定的直流电，能准确地引爆雷管的最小电流值称为最小发火电流，一般不大

于0.7

A。④6

ms发火电流：通电6

ms

能引爆电雷管的最小电流称为6ms发火电流。⑤

100

ms发火电流：通电时间为100

ms

，能引爆电雷管的最小电流称为100ms发火电流。该电流与电雷管的标称

发火冲能值有关；⑥发火冲能：发火冲能定义为电雷管在发火时间内，每

欧姆桥丝所提供的热能；⑦还有起爆能力和时间参数等。

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Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二节起爆器材测试雷管参数的仪表：爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程(3)导爆管雷管a

非电毫秒雷管用塑料导爆管引爆。

b

结构

：如图2-5所示。

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Engineering

第二节起爆器材图2-5非电毫秒雷管结构示意图1—塑料导爆管；2—塑料联接套；3—消爆空腔；4—空信帽5—延期药；6—加强帽；7—正起爆药DDNP；8—副起爆药PDX9—金属管壳爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程

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Engineering

第二节起爆器材电子雷管(数码雷管)爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第二节起爆器材电子雷管(数码雷管)起爆装置爆

破

工

程2

导火索及点火材料(1)导火索：具有一定密度的粉状或粒状黑火药为索芯，外面用棉纱线、塑料或纸条、沥青等材料包缠而成的圆形索状起爆材料。作用传递燃烧火焰，可用来起爆雷管或直接引爆黑火

药。a

质量检查：

外观、燃速、喷火、防水。b

结构：见图2-6。c

分类：有防水、安全、缓燃、速燃

等品种。

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Engineering

第二节起爆器材图2-6工业导火索结构示意图1—芯线：2—索芯；3—内层线；4—中层线；5—

防潮层6—纸条层；7—外线层；8—涂料层爆

破

工

程(2)

点火材料包括自制导火索段(长约0.3~0.5m的普通工业导火索)、点火线(直径约为6~8mm)、点火

棒(长约100~150mm)、点火筒(同时点燃若干根导火索的火材料，点火筒(外表必须涂蜡防潮)等

。

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Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程3

导爆素与继爆管(1)

导爆索属于索状起爆器材，以黑索金或泰安作为索

芯，用棉、麻、纤维及防潮材料包缠而成。可直接

引爆炸药和塑料导爆管，也可以作为独立的爆破能源。a

分类：根据使用条件和用途的不同，目前国产导爆索主要有三类：普通导爆索(直接起爆炸药)、安

全导爆索(在有瓦斯或矿尘爆炸危险的井下爆破作业使用)和油井导爆索(专门用以引爆油井射孔弹)。

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Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程Blasting

Engineering爆

破

工

程(2)

继爆管：与导爆索配合使用，具有毫秒延期作用的起爆器材。a

分类：分外单向、双向。b

结构：见图2-9

、2-10。图2-10双向继爆管1—导爆索；2—外套管；3—二硝基重氮酚DDNP；4—加强帽；

5—内管；6—延期药；7—小帽；8—阻闸帽；9—缩孔

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Engineering

第二节起爆器材图2-9单向继爆管1—导爆索；2连接管；3—消爆管；4—外套管；5大内管；6—纸垫7—延期药；8—加强帽；9—起爆药；10—加强药；11—雷管壳爆

破

工

程Blasting

Engineering双向继爆管爆

破

工

程4

塑料导爆管和导爆管的连通材料(1)塑料导爆管

具有安全可靠、不受杂散电流干扰和便于操作等优点。a

结构：管壁材料为高压聚乙烯。b

传爆原理：当导爆管被击发后，管内产生冲击

波，并进行传播，管壁内表面上薄层炸药随冲击波的

传播而产生爆炸，爆轰反应释放出的热量及时不断地

补充了沿导爆管内传播的爆轰波。c

性能起爆感度、传爆速度、传播性能等9个方面。

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Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程

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Engineering

第二节起爆器材爆

破

工

程(2)

连通器具目的实现导爆管到导爆管之间的冲击波传播。a

构成：连接块或多路分路器

，图2-11

、2-12

。

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Engineering

第二节起爆器材图2-11连接块及导爆管连通示意图

1-主发导爆管2-连接块上的塑料卡子3-传爆雷管4-接块主体5-被发导图2-12多路分路器构成的连通器具1-主发导爆管2-塑料管3-壳体4-金属箍5-被发导爆爆

破

工

程第三节

起爆方法⎧

电起爆〈分类：

⎩非电器爆－导火索、导爆索、导爆器1

非电器爆法(1)导火索起爆法a步骤：

起爆雷管的组装加工，药包加工

，点火起

爆

。b

优点：操作方便、机动动灵活、点火容易等。缺

点：劳动条件差，点火人员紧靠工作面，安全性较差，用的不多。Blasting

Engineering爆炸器材与爆破方法爆

破

工

程(2)

导爆索起爆法

直接起爆炸药和导爆管等，爆破之前

才接上起爆雷管，安全性要好。a

起爆药包加工导爆索直接绑扎在药包上送入孔内；散装炸药时，将导爆索的一端系一块石头或药包，然后将它下放到孔内，接着将散装炸药倒入。硐室爆破，常将导爆索的一端挽成一个结然后将这个起爆结装入一袋或一箱散装炸药的起爆体中。见图2-13

、2-14。

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Engineering

第三节起爆方法爆

破

工

程

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Engineering

第三节起爆方法图2-13导爆索起爆药包a—导爆索直接绑扎在药包上；b—导爆索系石头或药包上图2-14导爆索结爆

破

工

程b导爆索连接形式搭结、水手结、T形结、三角形连接等，见图2-15

，

2-16

。

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Engineering

第三节起爆方法图2-15导爆索间的连接形式a—搭结；b一水手结；c—T形结图2-16导爆索的三角形连接1—主导爆索；2一附加支索；3一支导爆索爆

破

工

程d

导爆索网络和连接方法：起爆网路包括：主导爆索、支导爆索、引入每个深孔和药室中的引爆索。要求不甚严格时，采用图2-17所示的并联

网路，用并联或单向分段并联。或采用图2-18所示的串联网路。

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Engineering

第三节起爆方法图2-17导爆索并联网路a—并簇联；b—分段并联1—雷管；2—主导爆索；3—支导爆索；4—引爆索；5—药包爆

破

工

程

Blasting

Engineering

第三节起爆方法图2－18导爆索串联网路1—雷管；2—导爆索；3—药包爆

破

工

程e

要求严格的导爆索起爆网路，可采用双向分段并联或环状

起爆网路见图2-19

。当采用继爆管加导爆索网路形式时，可以实现毫秒爆破。采用单向继爆管时，应避免接错方向见图2-20

。f

优缺点

优点：操作技术简单；安全性较高；爆速较高可以使成组炮孔或药室同时起爆；缺点是：成本较高；在起爆以前，不能用仪表检查起爆网路的质量；在露天爆破时，噪声较大，不适应于城市控制爆破。

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Engineering

第三节起爆方法爆

破

工

程

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Engineering

第三节起爆方法图2-21导爆管起爆系统的组成1—导火索或脚线；2—雷管；3—连通管；4一导爆管；5一炮孔图2－19双向分段并联网路1—雷管；2—主导爆索；3—支导爆索；4—被引爆索；5—药包图2-20单排空间微差爆

破

工

程4124(3)导爆管起爆法a

三部分组成：击发

(起爆)元件、连接

(传爆)元件和

末端工作元件。b

爆破网络：

并联、串联、并串联，见2-22

，2-23

，2-24

。图2-22并联网路a—连通管并联；b—即发雷管并联1—炮孔；2—导爆管；3—连通管；4—击发笔；5—即发雷管

图2-24并串联网路a

－连通管并串联；b－传爆管并串联

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Engineering

第三节起爆方法图2-23串联网络1－连通管；2－炮孔；3—导爆管爆

破

工

程c

起爆网络延时孔内延时、孔外延时。2

电力起爆法a

概念、组成：电源＋导线＋电雷管b

导线分：

脚线、端线、连接线、区域线(支线)和主线(母线)。c

起爆电源：能够引爆电雷管的电源称起爆电源，如干电池、蓄电池、照明线、动力线以及专用的发爆器(包括电雷管、发电机)。等都可做起爆电源。(1)

网路比较复杂，电爆网路中的雷管数量多，常使用交流动力电源。(2)

发爆器发爆器按使用条件分为防爆型和非防爆型两类；防爆型发爆器限时供电并有防爆外壳。

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Engineering

第三节起爆方法爆

破

工

程

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Engineering

第三节起爆方法爆

破

工

程

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Engineering

第三节起爆方法带有数字导通的发爆器爆

破

工

程3

电雷管的串联准爆条件和准爆电流(1)条件：感度最高的电雷管爆炸之前，感度最低的电雷管必须被点燃

，即

τmin

＝timin

＋

θmin

≥timax(2)直流电源准爆条件：

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Engineering

第三节起爆方法(4)

电容式发爆器a

发爆器的输出冲能要求：c

最钝感电雷管的点燃时间应小于放电电流降到最小发火电流的放电时间timax

≤t0

，即要求b

由timin＋

θmin

≥timax得：

B

max

−

K

B

min θmin

−−

K