爆破安全培训材料
第一章爆破理论基础
第一节爆炸现象及其分类
一、爆炸概述
物质在急剧的物理或化学变化过程中，使周围介质受到破坏，同时发生光和热并产生响声，这种现象称之为：爆炸现象。
二、爆炸的分类：
谈到爆炸人们会立即想到炸药，炸药是引起爆炸现象的物质之一，但并不是所有爆炸都是由炸药引起的；目前，根据爆炸产生的原因和特点，一般将爆炸分为三类。
1、物理爆炸
在爆炸前后，仅发生物态的急剧变化，物质的化学成分并未改变，这类爆炸称之为物理爆炸。例如：锅炉爆炸，汽车轮胎爆炸。
2、化学爆炸
爆炸后与爆炸前相比，不仅物质的物态发生了急剧的变化，而且物质的化学成分也发生了改变，这类爆炸称为：化学爆炸。例如常见的化学爆炸有：炸药爆炸、瓦斯爆炸、煤尘爆炸。人们通常指的爆炸多指爆炸现象。
3、化学爆炸
物质的原子核发生裂变或聚变反应时，瞬时产生巨大的能量而形成的爆炸。例如：原子弹爆炸、氢弹爆炸。
三、炸药爆炸的三要素：
炸药的爆炸实质上是其发生急剧化学反应的过程及结果。当炸药爆炸时，放出大量的热，并生成大量的气体，而且化学反应速度快，即称为炸药爆炸的三要素。
1、放出大量热
炸药爆炸过程放出大量热能时对周围介质做功的能源。（首要条件）
2、化学反应速度快
反应过程中气体来不及膨胀，放出的热量才能集中。
3、生成大量气体
爆炸后生成的气体是做功的介质，反应生成大量气体，而且气体在高温高压状态下迅速膨胀对外做功。
以上三要素是相互联系的，放出的热使温度升，促使反应回忆，而反过来高速反应又产生大量的气体和放出热量，气体的压力和温度急剧上升，所以高温、高压、高速是炸药爆炸的重要特点。
第二节炸药起爆与传爆
一、炸药的反应形式
由于炸药的化学反应速度，激发条件，炸药性质和其他因素的不同，其反应的形式也各异。目前一般分为四种形式：即热分解、燃烧、爆炸和爆轰。
1、热分解
热分解是炸药缓慢进行的化学变化过程，分解的速度主要取决于周围环境温度，温度超高分解就越快，不同的炸药，热分解的速度也不同，炸药热分解反应的快与慢，反映出该种炸药的热安定性，因此，在炸药生产过程和运输以及贮存时，要特别注意控制周围的温度、湿度和压力等条件，防止发生自燃、自爆等事故，确保安全。
2、燃烧
燃烧是炸药在热源或火焰作用下引起的化学反应过程。此反应只在反应区进行，反应区内外的炸药温度，反应速度则明显不同，燃烧速度大小受外界条件的影响，特别是受压力的影响较大。因此，贮存炸药时要特别考虑到热分解，注意改善通风条件，防止炸药在密闭条件下燃烧，一旦炸药着火，切不可用砂土掩盖，
因为炸药本身含有氧化剂，俗称自带氧，不需要空气中的氧就能燃烧，并且含有可燃物，密闭反应导致压力升高，促使燃烧加速，甚至会引起爆炸。
3、爆炸
炸药爆炸和燃烧相类似，其化学反应区也只在局部区域区进行，它和燃烧的主要区别是：靠热传导来传递能量和激发化学反应，燃烧受环境影响较大，爆炸则基本上不受环境的影响；爆炸反应比燃烧更为激烈，燃烧产物的运动方向与反应区传播方向相反，而爆炸产物的运动方向则与反应区传播方向相同，因此爆炸可以产生很大的压力。
4、爆轰
爆炸和爆轰没有本质的区别，爆炸时反应速度是变化的，而爆轰时反应速度是恒定的。
炸药的以上反应形式之间有着密切关系，在一定条件下可以相互转化。燃烧着炸药的密闭状态下可以转化为爆炸；在起爆良好条件下弱性炸药可以转化为爆轰；炸药变质受潮又可能由爆炸转变为燃烧，这不仅可以放出更多的有毒气体， 而且对于含有瓦斯、煤尘的矿井更容易引以事故，因此，我们必须创造良好的条件，使炸药爆炸反应处于稳定爆轰状态，以取得良好的爆破效果，达到安全生产的目的。
二、炸药爆炸的传播及其影响因素
爆轰是炸药在瞬间发生化学反应的一种特定形式，其实质是爆轰波在中的传播。
1、冲击波
冲击波是炸药爆炸后在介质中产生的传播速度高于介质声速的一种压缩波，其波阵面有陡峭的前沿，介质压力在波阵面发生突跃上升。
冲击波具有以下基本性质：
（1）冲击波以脉冲形式传播，不具有周期性，其波阵面上介质状态参数呈突跃式升到最高值。
（2）冲击波引起介质质点移动的方向与波的传播方向一致，其速度小于波速。
（3）冲击波波带大于未就动介质中的音速。
（4）冲击波的波速与波的强度有关。
2、爆轰波
爆轰波是在炸药中传播的，带有化学反应区的冲击波，爆轰波是爆轰作用的激发源。
炸药被引爆后，首先在局部发生爆炸化学反应，首先产生大量高温、高压和高速的气体产物流，形式冲击波。冲击波以高温、高速、高密度等状态，传播能量。强烈冲击波压缩邻近炸药薄层，使其密度、湿度和压力突跃升高，使炸药分子活化而产生迅速的化学反应，生成大量爆炸气体产物和热量。
爆轰波的传播速度称为爆速。
3、影响稳定传播的因素
在炸药的实际爆轰过程中，由于不同因素的影响，常使爆轰不能理想进行，甚至可能会使爆速降低考虑到爆炸中止，从而达不到预期的爆破任务，降低了爆破效率，影响爆轰稳定传播的因素主要有以下几方面：
（1）起爆能的大小
（2）装药密度
（3）药卷直径（临界直径，极限直径）
（4）其他因素
4、间隙效应
药卷与孔壁之间存在一定间隙，特别是间隙较大时，常发生传爆不好现象，称为间隙效应。
三、炸药的感度
炸药起爆的难易程序叫做敏感度，习惯称之为感度。各种炸药的硬度相差非常大，炸药的感度大小，取决于它的化学组成和物理状态，如果炸药的感度过高，就会给生产、贮存、运输和使用带来危险。如果使用炸药的感度过低，则会给爆破造成困难。因此，炸药的感度高低对生产、贮存、运输和使用具有重要意义，对安全更加重要。炸药的感度有热感度、机械感度和爆轰感度。
1、热感度
热感度是炸药在热能作用下发生爆炸、燃烧或分解的难易程度。
通常分为火焰感度、热安定度和爆发点三项。
2、机械感度
机械感度是炸药对冲击、摩擦、挤压、针刺等机械作用的敏感程度，其中最主要的是冲击感度。
3、爆轰感度
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。单质炸药通常用起爆它所需的最小起爆药量来表示。硝铵类炸药则多用殉爆距离表示其爆轰感度。
殉爆是装有雷管的主炸药包，爆炸时，能使相隔一定距离的另一同种药包也爆炸的现象。
第三节 炸药爆炸参数与性能
一、炸药爆炸的热力学参数
炸药爆炸参数主要是指爆热、爆温、爆容和爆压。
1、爆热
炸药爆炸反应所生成的热量称为：爆热。
它是爆炸气体膨胀做功的能源，是一个重要的爆炸参数，爆热越大，表示炸 药对外做功的能力也越大。
2、爆温
炸药爆炸瞬时将爆炸产物另热达到的最高湿度为爆温。
在煤矿井下，常因瓦斯和煤尘的存在而需要降低炸药的爆温，确保安全生产。
3、爆容
爆容又称比容，即单位质量的炸药爆炸时所产生的气体产物。
4、爆压
爆炸产物在瞬间空间达到的压力称为爆炸压力，简称爆压。单位：Mpa 炸药的威力是指炸药做有效功的能力，常以其动、静作用来描述。
1、猛度
猛度常指炸药的动作用。
炸药的猛度是指爆轰对周围介质的冲击来分碎能力。
2、爆力
爆力常指炸药的静作用，爆力是指炸药爆轰后对周围介质做功的能力。
第四节爆破破岩机理
一、爆破破岩机理
关于岩石等脆性介质爆破破坏机理，有许多学说，按基本观点有三种理论：即爆生气体膨胀压力破坏理论，反射拉应力波破坏理论和反射拉应力波及爆生气体压力共同作用理论。
1、爆生气体膨胀压力破坏理论
该理论认为：炸药爆炸所引起的岩石破坏，主要是由于爆生气体压力做功所致。
炸药爆炸时，爆生气体迅速膨胀，对周围介质施加极高的压力，在周围介质中所形成一个应力场，使介质质点发生径向位移。
2、反射拉应力波破坏理论
该理论认为，脆性介质的爆破破坏主要是由爆炸压应力波传播到自由面反射而变成拉应力波造成的，从所周知，脆性介质如岩石等，其抗拉强度远远小于其抗压强度，如果反射拉应力波形成的拉应力超过介质的抗拉强度，则发生从自由 面向药包方向层层被拉断破坏现象，又称片落。
该理论能解释爆破工程中常发生的自由面处的片裂，剥落等现象，但理论较多强调了爆破过程的动作用。
3、反射拉应力波和爆生气体压力共同作用理论
该理论认为，反射拉应力波和爆生气体压力都是引起介质破坏的重要原因，二者之间既密切相关又互有影响，它们分别在介质破坏过程中的不同阶段起着重要作用。一般情况下，炸药对周围介质的破坏首先是爆炸应力波的动作用，然后是爆生气体压力的静作用。该理论对周围介质爆破破坏的解释为广大研究者所接受。
三、集中药包爆破机理
1、最小抵抗线
如果将一个集中药包埋入岩体内，岩石与空气相接触的表面叫自由面，药包中心到自由面的垂直距离叫最小抵抗线。
2、爆破作用区
当最小抵抗线很大时，自由面对爆破不产生影响。药包起爆后，药后附近的岩石受爆轰波和爆生气体流的冲击，在药包周围产生的破碎或压缩成一个空洞，这个区域称为粉碎区。该区的范围较小，由于岩石强烈粉碎，产生塑性或剪切破坏，消耗能量很大。为充分利用炸药爆炸性能，在实际爆破中应尽是控制或减少粉碎区的形成。
在粉碎区的外面是裂隙区，在粉碎区开线后，冲击波衰减为压力波，其压力已低于岩石的抗压强度，不再产生压破坏，但仍可使粉碎区外的岩石产生径向压缩，引起岩石质点的径向位移和径向抗张，并由此衍生出切向拉应力。
当抵抗线变小时，应力波传到自由面衰减程度还不大，在自由面处产生反射造成自由面的拉断破坏称片落区。
3、爆破漏斗
在最小抵抗线再小时，片落区和裂隙区连接起来形成连续性破坏，与此同时大量的爆生气体连续膨胀，将最小抵抗线方向的岩石表面鼓起，破碎，抛掷，最终形成倒锥形的凹坑称之为爆破漏斗。
四、长条药包爆破机理
井巷掘进时所打炮眼是一些圆柱形的孔洞，所装炸药也是细长圆柱形，在爆 破中称为长条药包，在两个以上面的情况下，长条药包容易做到破碎均匀。
在一个自由面的情况下，由于炸药的炮眼底部和接近炮眼的口部的单位长度装药量都一样大，爆炸能量不能集中，因此在掏槽时，为创造更好的效果，应在炮眼布置上慎重设计。掏槽眼应适当加密，使掏槽底部向一处集中，以提高爆破效果。
第二章 起爆技术
第一节起爆技术
一、电力起爆法
1、电雷管引爆灼热原理
电雷管爆炸是由于电点火元件中的桥丝把电能转化为热能其周围的引火头或起爆药而引起的。引火头一旦被点燃，即使电流中断，也能继续而不熄灭。引火头先在桥丝处发火，逐步向外延烧，经过一段时间，燃烧到引火头表面时，产生的火焰经加强帽上的传火孔引爆起爆药使雷管爆炸，在直插式雷管中被引燃的起爆药径一段时间就转化为爆轰。
2、串联准爆原理
在电爆网路作业中，雷管连接方式有串联法，并联法和串并或串混联法三种，由于串联法网路简单，不易发生接线上的差错，又便于检查，所以在爆破作业中被广泛采用。
在多发串联雷管组中，无论是点燃冲击能小的雷管首先爆炸还是熔断冲能小的雷管的桥丝首先熔断，对于比较钝感（点燃冲能较大）的雷管来说，都意味着提前切断起爆电流。如果桥丝中贮存的热量不足以点燃引火剂，钝感的雷管就要
拒爆，只有克服这种现象，同时满足每一发雷管的发火条件，都能保证实现成组雷管的准爆。
电雷管起爆的物理过程是：起爆电流通过脚线进入电雷管，使桥线发热，通过桥丝加热周围的引火剂，引火剂达到发火温度并获得足够的热能之后，即开始燃烧，燃烧的火焰直接或通过延期剂引爆起爆药和猛炸药，进而使起爆药包和炮眼装药爆炸。
起爆过程时间的划分：在一定条件下，使引火剂进入稳定燃烧反应所需的最短通电时间，称为点燃时间；从通电到桥丝熔断的时间，称为熔断时间；从桥丝周围引火剂开始稳定地燃烧，到引火头表面发火所经过的时间，称为传导的时间；雷管从通电到爆炸所经过的时间，称为即发雷管的作用时间，作用时间是点燃时间和传导时间的和。
第二节电雷管性能的测定
为了正确使用电雷管，合理设计电爆网路，安全可靠地进行发爆工作并防止产生瞎火，就需要了解电雷管的主要性能参数；电阻，最大安全电流，最小发火电流、发火冲能、熔断冲能、点燃时间、传导时间、反应时间、串联准电流，对延期雷管，还应当了解延期时间；此外，雷管的起爆能力是一个重要性能，在雷管出厂或贮存时间较长时，就需要了解雷管的起爆能力。
1、 导通检查和电阻的测定
在工厂雷管组装过程或施工现场进行网路检查时，可以使用简单，轻便的导通表，常用的有导通表和音响导通器。
（1）导通表由量程为10ma的直流毫安表，1.5V电流和一个150Ω的电阻组成。当雷管两根脚线接到串联电路中的两个接线柱时，电路形成一个通路。如果雷管是的，即产生电流，使指令+偏转；如果雷管是断路的，电流不通，指针也不动，由于通过雷管电流不到10ma，小于最大安全电流，所以不会引起雷管爆炸。
（2）音响导通器，在有瓦斯爆炸危险的矿井中，检测电雷管或电爆网路的导通情况时，必须采用防爆型导通器，国产59-4型光电导通器不是井下专用的导通器，其原理与导通表相同，只是采用光电池作电源。
测量雷管和电爆网络的电阻，只允许爆破专用电桥或欧姆表，目前出产有多种爆破电桥欧姆计。它的重要特点是：测量时的工作电流不得超过雷管的最大安全电流。
2、最大安全电流和最小发火电流
在无限时间内通电，不能引爆任何一发雷管的最大电流称为最大安全电流。在实际测定一批雷管时，通入一定电流1min，25连续发全不起爆的最大电流值，就是最大安全电流值。它是运用测量仪表的重要参数。
最大安全电流的实际意义在于保证爆破作业的安全，在设计爆破专用仪表时，作为选择仪表输出电流的依据。
最小发火电流是指通过恒定直流电流，在1min内一定引燃引火头的最小电 流。如果缩短通电时间，又要求电雷管准爆，则必须增大电流，我国规定瓦斯通电时间不6ms。
3、标称发火能
测定雷管的标称发火冲能：将通过雷管的电流预先调到两倍百毫秒发火电流，找出连续25发雷管都爆炸的最短通电时间，以此时间乘以百毫秒发火电流两倍的平方，就是雷管的标称发火冲能。
4、串联准爆电流
使数目相同的成组串联的雷管，成组全部发火的最小恒定直流电值，称为该数目的串联准爆电流或串联最小发火电流。
5、时间参数
雷管时间参数包括：点燃时间，传导时间和作用时间。
点燃时间是指从通电开始，到桥丝由常温加热至足以活化引火剂进行反应的温度的时间。
传导时间是从桥丝得到引燃电发火雷管所需能量从引火头中以出火焰的时间。
作用时间（爆发时间）是指从通电开始到雷管爆炸的时间，瞬发雷管的爆发时间等于点燃时间与传导时间之和。
第三节起爆器材
在爆破工程中，任何炸药都需要借助于起爆器材，并按一定起爆过程引爆炸药，完成爆破工程，并要求做到安全爆破。起爆材料一般有雷管和索状起爆材料及其辅件等。
起爆材料的分类如下：
1、雷管
（1）火雷管（2）非电雷管（3）无起爆炸药雷管（4）电雷管
电雷管：（1）瞬发电雷管（2）秒延期雷管（普通瞬发、煤矿瞬发）
2、索状起爆材料及其辅件
（1）导火索 （2）导爆索（3）继爆管（4）非电塑料导爆管
导火索：工业导爆索；煤矿导爆索
继爆管：单向继爆管；双向断爆管
一、雷管及其性能
雷管是起爆器材中最重要的一种，通常有火雷管、电雷管、非电雷管和无起爆炸药雷管等几种。
电雷管是一种用电流起爆的雷管、电雷管的品种较多，性能也较复杂，常用的有瞬发电雷管和延期电雷管等。延期电雷管根据所延时间的单位不同，又分为延期雷管和毫秒雷管。
1、瞬发雷管
通电后立即爆炸的电雷管。
2、秒延期电雷管
通过足够的电流，各雷管间隔数秒才爆炸的雷管。
3、毫秒延期电雷管
当通过足够的电流时，各雷管间若干毫秒才爆炸的雷管。
4、煤矿瞬发电雷管
在有瓦斯爆炸危险的矿井中，采用普通非安全电雷管爆破极不安全，有可能引起瓦斯爆炸，非安全电雷管引起瓦斯爆炸的机理，归纳起来有两点：
（1）电雷管爆炸后飞出的灼热碎片或残渣，在含瓦斯介质中引起爆炸，因此，应尽是避免采用铁壳和铝壳，并不得使用聚已烯绝缘爆破线。
（2）雷管内副起炸药爆炸时产生高温和火焰引起瓦斯爆炸，因此在副起炸药中应当加入适量的消焰剂，或使用燃烧温度低，气体生成量小的其他物质。
第三章爆破作业
第一节爆破材料的贮存
爆破材料的管理十分重要，为确保安全必须遵守相关的规定和要求。 爆破材料库分为矿区总库和地面总库。
地面总库的总容量：炸药不得超过本单位半年生产用量，起爆材料不得超过一年生产用量。
地面分库的总容量：炸药不得超过3个月生产用量，起爆材料不得走过半年生产用量。
井下爆破材料库存容量：炸药为3天生产用量，起爆材料为10天生产用量。
一、各种炸药在同一库房里贮存，应遵守下列规定：
1、雷管和导火索可以贮存在同一个库。
2、黑火药和导火索可贮存在同一个库。
3、导火索、导爆索，可贮存在同一个库。
4、硝化甘油类炸药、硝酸铵类炸药，黑火药和雷管，任何两种都不准贮存在同一个库房里。
5、雷管、黑火药、导爆索和硝化油类炸药，任何两种都不准贮存在同一个库房。
6、硝化、甘油类炸药和导火索不准贮存在同一个库房里。
二、爆破材料的保管
保管工作的主要任务是防止爆破材料受温度、温度影响和与其他物品作用而引起的变质，因炸药本身分解等引起的燃烧和爆炸等，实践证明：保管期间的温度越高，湿度越大，则保存期越短，在同一温度下，因潮湿情况不同，保存期限相差6―8倍。
保管员要检查以下内容：
（1）库房内的温度、湿度是否符合规定。
（2）爆破材料是否受潮、受热或分解变质。
三、爆破材料的运输
爆破材料的运输包括地面运输到用户单位或爆破材料库，以及把爆破材料运输到爆破现场。（包括井下运输）
运输爆破材料时，必须遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》中有关规定。在井上、下运输要符合《爆破安全规程》和《煤矿安全规程》中的有关规定。
运输硝化甘油类炸药，要注意防冻的有关规定，已冻结或半冻结的硝化甘油类炸药禁止运输，因为轻微的磨擦、震动就会爆炸事故。
从地面炸药库向井下炸药库运送炸药时，应带徒通知提升机司机和井口上、下把钩工做好运输准备，运输时间不得在交接班时间进行。
护送人员一定要乘罐笼护送炸药下井，每层罐笼只准搭乘两人。运输炸药的罐笼或吊桶里，除爆破工或护送员外，不准无关人员搭乘。同时，炸药和雷管必须分别运送。
炸药不准在井口房内存放，炸药下入到井底车场后，应立即运往炸药库，不 准在井底车场或其他巷道里存放。
人工搬运爆破材料时，也要重视安全。
为了防止雷管意外爆炸时引爆炸药，应分别把雷管和炸药放在专用袋或专用箱内，不得将雷管装在衣袋内，防止意外爆炸。
为了防止散落、丢失、被盗，爆破作业人员领到爆破材料后，应直接送到爆破作业地点，不得转给他人，禁止乱丢、乱放。
第二节安全起爆技术
一、正确进行电爆操作
在爆破放炮中，除根据工程要求和安全等要求正确选择爆破材料、设计爆破网路外，还必须正确地进行电爆操作，以实现爆破设计要求。
操作时要注意以下几点：
1、要注意选用同厂同批生产的电雷管，并用爆破电桥或爆破欧姆表检查雷管的电阻。
2、检查雷管电阻要在有防护的专门场所进行，不得离贮存炸药和起爆药包的地点太近。
3、必须按设计的爆破网络接线，接线前要切断工作面电源，改用探照明灯或其他经严格绝缘的光源照明。
4、整个爆破网络必须从工作面向爆破站方向敷设。
5、接线时要保证接线牢固，不要松动；裸露的接头互相保持一定距离，不要靠近，不要与岩石或水接触；接头上要保持清洁，避免各种污物混入接头。
6、加强装药接线的组织工作。
二、瞎炮的预防与处理
瞎炮的原因：
1、 雷管方面：
（1）雷管是起爆药卷的爆炸能源，雷管受潮或因雷管密封防水失效；
（2）雷管电阻值之差大于0.3Ω或采用了非同厂同批生产的雷管；
（3）雷管质量不合格，又未经质量性能检测。
2、起爆电源方面：
通过拒爆雷管的起爆电源太小，或通电时间过短，雷管得不到所必需的点燃冲能。
（1）发爆器电池电压不足；
（2）发爆器充电时间过短，未达到规定的电压值；
（3）交流电压低，输出功率不够。
3、爆破网路方面：
（1）爆破网路电阻太大，未经改正，即强行起爆。
（2）爆破网路错接或漏接，导致发爆电流小于雷管的最小发火电流。
（3）爆破网路有短路现象。
（4）爆破网路漏电，导线破损并与积水或泥浆接触，此时实测网路电阻远小于计算电阻值。
4、炸药方面：
（1）炸药保管不善受潮或超过有效期，发生硬化和变质现象。
（2）粉状混合炸药装药卷被捣实，密度过大。
5、其他方面：
（1）药卷与炮孔壁之间存在间隙效应。
（2）药卷之间有岩粉阻隔。
瞎炮的预防措施：
禁止使用不合格的爆破器材，不同类型、不同厂家、不同批的雷管不得混用。 连线后检查整个线路，查看有无连错或漏连；进行爆破网路准爆电流的计算，起爆前用爆破电桥测量爆破网络的电阻，实测的总电阻值与计算值之差应小于10%。
检查爆破电源并对电源的起爆能力进行计算。
对硝铵类炸药在装药时避免压得过紧，密度过大。
对硝铵类炸药要注意间隙效应的发生，装药前可在药卷上涂一层黄油或黄泥。装药前要认真清除炮孔内岩粉。
瞎炮的处理方法：
1、因连线不良、错连、漏连，要重新连线放炮，经检查确认起爆线路完好时，方可重新起爆。
2、因其他原因造成的瞎炮，则应在距瞎炮至少0.3m处重钻和瞎炮炮眼平等的新炮眼，重新装药放炮。
3、禁止将炮眼残底继续打眼加深，严禁用镐刨，或从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管。
4、处理瞎炮的炮眼爆破后，应详细检查并收集未爆炸的材料予以销毁。
爆破安全培训材料
第一章爆破理论基础
第一节爆炸现象及其分类
一、爆炸概述
物质在急剧的物理或化学变化过程中，使周围介质受到破坏，同时发生光和热并产生响声，这种现象称之为：爆炸现象。
二、爆炸的分类：
谈到爆炸人们会立即想到炸药，炸药是引起爆炸现象的物质之一，但并不是所有爆炸都是由炸药引起的；目前，根据爆炸产生的原因和特点，一般将爆炸分为三类。
1、物理爆炸
在爆炸前后，仅发生物态的急剧变化，物质的化学成分并未改变，这类爆炸称之为物理爆炸。例如：锅炉爆炸，汽车轮胎爆炸。
2、化学爆炸
爆炸后与爆炸前相比，不仅物质的物态发生了急剧的变化，而且物质的化学成分也发生了改变，这类爆炸称为：化学爆炸。例如常见的化学爆炸有：炸药爆炸、瓦斯爆炸、煤尘爆炸。人们通常指的爆炸多指爆炸现象。
3、化学爆炸
物质的原子核发生裂变或聚变反应时，瞬时产生巨大的能量而形成的爆炸。例如：原子弹爆炸、氢弹爆炸。
三、炸药爆炸的三要素：
炸药的爆炸实质上是其发生急剧化学反应的过程及结果。当炸药爆炸时，放出大量的热，并生成大量的气体，而且化学反应速度快，即称为炸药爆炸的三要素。
1、放出大量热
炸药爆炸过程放出大量热能时对周围介质做功的能源。（首要条件）
2、化学反应速度快
反应过程中气体来不及膨胀，放出的热量才能集中。
3、生成大量气体
爆炸后生成的气体是做功的介质，反应生成大量气体，而且气体在高温高压状态下迅速膨胀对外做功。
以上三要素是相互联系的，放出的热使温度升，促使反应回忆，而反过来高速反应又产生大量的气体和放出热量，气体的压力和温度急剧上升，所以高温、高压、高速是炸药爆炸的重要特点。
第二节炸药起爆与传爆
一、炸药的反应形式
由于炸药的化学反应速度，激发条件，炸药性质和其他因素的不同，其反应的形式也各异。目前一般分为四种形式：即热分解、燃烧、爆炸和爆轰。
1、热分解
热分解是炸药缓慢进行的化学变化过程，分解的速度主要取决于周围环境温度，温度超高分解就越快，不同的炸药，热分解的速度也不同，炸药热分解反应的快与慢，反映出该种炸药的热安定性，因此，在炸药生产过程和运输以及贮存时，要特别注意控制周围的温度、湿度和压力等条件，防止发生自燃、自爆等事故，确保安全。
2、燃烧
燃烧是炸药在热源或火焰作用下引起的化学反应过程。此反应只在反应区进行，反应区内外的炸药温度，反应速度则明显不同，燃烧速度大小受外界条件的影响，特别是受压力的影响较大。因此，贮存炸药时要特别考虑到热分解，注意改善通风条件，防止炸药在密闭条件下燃烧，一旦炸药着火，切不可用砂土掩盖，
因为炸药本身含有氧化剂，俗称自带氧，不需要空气中的氧就能燃烧，并且含有可燃物，密闭反应导致压力升高，促使燃烧加速，甚至会引起爆炸。
3、爆炸
炸药爆炸和燃烧相类似，其化学反应区也只在局部区域区进行，它和燃烧的主要区别是：靠热传导来传递能量和激发化学反应，燃烧受环境影响较大，爆炸则基本上不受环境的影响；爆炸反应比燃烧更为激烈，燃烧产物的运动方向与反应区传播方向相反，而爆炸产物的运动方向则与反应区传播方向相同，因此爆炸可以产生很大的压力。
4、爆轰
爆炸和爆轰没有本质的区别，爆炸时反应速度是变化的，而爆轰时反应速度是恒定的。
炸药的以上反应形式之间有着密切关系，在一定条件下可以相互转化。燃烧着炸药的密闭状态下可以转化为爆炸；在起爆良好条件下弱性炸药可以转化为爆轰；炸药变质受潮又可能由爆炸转变为燃烧，这不仅可以放出更多的有毒气体， 而且对于含有瓦斯、煤尘的矿井更容易引以事故，因此，我们必须创造良好的条件，使炸药爆炸反应处于稳定爆轰状态，以取得良好的爆破效果，达到安全生产的目的。
二、炸药爆炸的传播及其影响因素
爆轰是炸药在瞬间发生化学反应的一种特定形式，其实质是爆轰波在中的传播。
1、冲击波
冲击波是炸药爆炸后在介质中产生的传播速度高于介质声速的一种压缩波，其波阵面有陡峭的前沿，介质压力在波阵面发生突跃上升。
冲击波具有以下基本性质：
（1）冲击波以脉冲形式传播，不具有周期性，其波阵面上介质状态参数呈突跃式升到最高值。
（2）冲击波引起介质质点移动的方向与波的传播方向一致，其速度小于波速。
（3）冲击波波带大于未就动介质中的音速。
（4）冲击波的波速与波的强度有关。
2、爆轰波
爆轰波是在炸药中传播的，带有化学反应区的冲击波，爆轰波是爆轰作用的激发源。
炸药被引爆后，首先在局部发生爆炸化学反应，首先产生大量高温、高压和高速的气体产物流，形式冲击波。冲击波以高温、高速、高密度等状态，传播能量。强烈冲击波压缩邻近炸药薄层，使其密度、湿度和压力突跃升高，使炸药分子活化而产生迅速的化学反应，生成大量爆炸气体产物和热量。
爆轰波的传播速度称为爆速。
3、影响稳定传播的因素
在炸药的实际爆轰过程中，由于不同因素的影响，常使爆轰不能理想进行，甚至可能会使爆速降低考虑到爆炸中止，从而达不到预期的爆破任务，降低了爆破效率，影响爆轰稳定传播的因素主要有以下几方面：
（1）起爆能的大小
（2）装药密度
（3）药卷直径（临界直径，极限直径）
（4）其他因素
4、间隙效应
药卷与孔壁之间存在一定间隙，特别是间隙较大时，常发生传爆不好现象，称为间隙效应。
三、炸药的感度
炸药起爆的难易程序叫做敏感度，习惯称之为感度。各种炸药的硬度相差非常大，炸药的感度大小，取决于它的化学组成和物理状态，如果炸药的感度过高，就会给生产、贮存、运输和使用带来危险。如果使用炸药的感度过低，则会给爆破造成困难。因此，炸药的感度高低对生产、贮存、运输和使用具有重要意义，对安全更加重要。炸药的感度有热感度、机械感度和爆轰感度。
1、热感度
热感度是炸药在热能作用下发生爆炸、燃烧或分解的难易程度。
通常分为火焰感度、热安定度和爆发点三项。
2、机械感度
机械感度是炸药对冲击、摩擦、挤压、针刺等机械作用的敏感程度，其中最主要的是冲击感度。
3、爆轰感度
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。单质炸药通常用起爆它所需的最小起爆药量来表示。硝铵类炸药则多用殉爆距离表示其爆轰感度。
殉爆是装有雷管的主炸药包，爆炸时，能使相隔一定距离的另一同种药包也爆炸的现象。
第三节 炸药爆炸参数与性能
一、炸药爆炸的热力学参数
炸药爆炸参数主要是指爆热、爆温、爆容和爆压。
1、爆热
炸药爆炸反应所生成的热量称为：爆热。
它是爆炸气体膨胀做功的能源，是一个重要的爆炸参数，爆热越大，表示炸 药对外做功的能力也越大。
2、爆温
炸药爆炸瞬时将爆炸产物另热达到的最高湿度为爆温。
在煤矿井下，常因瓦斯和煤尘的存在而需要降低炸药的爆温，确保安全生产。
3、爆容
爆容又称比容，即单位质量的炸药爆炸时所产生的气体产物。
4、爆压
爆炸产物在瞬间空间达到的压力称为爆炸压力，简称爆压。单位：Mpa 炸药的威力是指炸药做有效功的能力，常以其动、静作用来描述。
1、猛度
猛度常指炸药的动作用。
炸药的猛度是指爆轰对周围介质的冲击来分碎能力。
2、爆力
爆力常指炸药的静作用，爆力是指炸药爆轰后对周围介质做功的能力。
第四节爆破破岩机理
一、爆破破岩机理
关于岩石等脆性介质爆破破坏机理，有许多学说，按基本观点有三种理论：即爆生气体膨胀压力破坏理论，反射拉应力波破坏理论和反射拉应力波及爆生气体压力共同作用理论。
1、爆生气体膨胀压力破坏理论
该理论认为：炸药爆炸所引起的岩石破坏，主要是由于爆生气体压力做功所致。
炸药爆炸时，爆生气体迅速膨胀，对周围介质施加极高的压力，在周围介质中所形成一个应力场，使介质质点发生径向位移。
2、反射拉应力波破坏理论
该理论认为，脆性介质的爆破破坏主要是由爆炸压应力波传播到自由面反射而变成拉应力波造成的，从所周知，脆性介质如岩石等，其抗拉强度远远小于其抗压强度，如果反射拉应力波形成的拉应力超过介质的抗拉强度，则发生从自由 面向药包方向层层被拉断破坏现象，又称片落。
该理论能解释爆破工程中常发生的自由面处的片裂，剥落等现象，但理论较多强调了爆破过程的动作用。
3、反射拉应力波和爆生气体压力共同作用理论
该理论认为，反射拉应力波和爆生气体压力都是引起介质破坏的重要原因，二者之间既密切相关又互有影响，它们分别在介质破坏过程中的不同阶段起着重要作用。一般情况下，炸药对周围介质的破坏首先是爆炸应力波的动作用，然后是爆生气体压力的静作用。该理论对周围介质爆破破坏的解释为广大研究者所接受。
三、集中药包爆破机理
1、最小抵抗线
如果将一个集中药包埋入岩体内，岩石与空气相接触的表面叫自由面，药包中心到自由面的垂直距离叫最小抵抗线。
2、爆破作用区
当最小抵抗线很大时，自由面对爆破不产生影响。药包起爆后，药后附近的岩石受爆轰波和爆生气体流的冲击，在药包周围产生的破碎或压缩成一个空洞，这个区域称为粉碎区。该区的范围较小，由于岩石强烈粉碎，产生塑性或剪切破坏，消耗能量很大。为充分利用炸药爆炸性能，在实际爆破中应尽是控制或减少粉碎区的形成。
在粉碎区的外面是裂隙区，在粉碎区开线后，冲击波衰减为压力波，其压力已低于岩石的抗压强度，不再产生压破坏，但仍可使粉碎区外的岩石产生径向压缩，引起岩石质点的径向位移和径向抗张，并由此衍生出切向拉应力。
当抵抗线变小时，应力波传到自由面衰减程度还不大，在自由面处产生反射造成自由面的拉断破坏称片落区。
3、爆破漏斗
在最小抵抗线再小时，片落区和裂隙区连接起来形成连续性破坏，与此同时大量的爆生气体连续膨胀，将最小抵抗线方向的岩石表面鼓起，破碎，抛掷，最终形成倒锥形的凹坑称之为爆破漏斗。
四、长条药包爆破机理
井巷掘进时所打炮眼是一些圆柱形的孔洞，所装炸药也是细长圆柱形，在爆 破中称为长条药包，在两个以上面的情况下，长条药包容易做到破碎均匀。
在一个自由面的情况下，由于炸药的炮眼底部和接近炮眼的口部的单位长度装药量都一样大，爆炸能量不能集中，因此在掏槽时，为创造更好的效果，应在炮眼布置上慎重设计。掏槽眼应适当加密，使掏槽底部向一处集中，以提高爆破效果。
第二章 起爆技术
第一节起爆技术
一、电力起爆法
1、电雷管引爆灼热原理
电雷管爆炸是由于电点火元件中的桥丝把电能转化为热能其周围的引火头或起爆药而引起的。引火头一旦被点燃，即使电流中断，也能继续而不熄灭。引火头先在桥丝处发火，逐步向外延烧，经过一段时间，燃烧到引火头表面时，产生的火焰经加强帽上的传火孔引爆起爆药使雷管爆炸，在直插式雷管中被引燃的起爆药径一段时间就转化为爆轰。
2、串联准爆原理
在电爆网路作业中，雷管连接方式有串联法，并联法和串并或串混联法三种，由于串联法网路简单，不易发生接线上的差错，又便于检查，所以在爆破作业中被广泛采用。
在多发串联雷管组中，无论是点燃冲击能小的雷管首先爆炸还是熔断冲能小的雷管的桥丝首先熔断，对于比较钝感（点燃冲能较大）的雷管来说，都意味着提前切断起爆电流。如果桥丝中贮存的热量不足以点燃引火剂，钝感的雷管就要
拒爆，只有克服这种现象，同时满足每一发雷管的发火条件，都能保证实现成组雷管的准爆。
电雷管起爆的物理过程是：起爆电流通过脚线进入电雷管，使桥线发热，通过桥丝加热周围的引火剂，引火剂达到发火温度并获得足够的热能之后，即开始燃烧，燃烧的火焰直接或通过延期剂引爆起爆药和猛炸药，进而使起爆药包和炮眼装药爆炸。
起爆过程时间的划分：在一定条件下，使引火剂进入稳定燃烧反应所需的最短通电时间，称为点燃时间；从通电到桥丝熔断的时间，称为熔断时间；从桥丝周围引火剂开始稳定地燃烧，到引火头表面发火所经过的时间，称为传导的时间；雷管从通电到爆炸所经过的时间，称为即发雷管的作用时间，作用时间是点燃时间和传导时间的和。
第二节电雷管性能的测定
为了正确使用电雷管，合理设计电爆网路，安全可靠地进行发爆工作并防止产生瞎火，就需要了解电雷管的主要性能参数；电阻，最大安全电流，最小发火电流、发火冲能、熔断冲能、点燃时间、传导时间、反应时间、串联准电流，对延期雷管，还应当了解延期时间；此外，雷管的起爆能力是一个重要性能，在雷管出厂或贮存时间较长时，就需要了解雷管的起爆能力。
1、 导通检查和电阻的测定
在工厂雷管组装过程或施工现场进行网路检查时，可以使用简单，轻便的导通表，常用的有导通表和音响导通器。
（1）导通表由量程为10ma的直流毫安表，1.5V电流和一个150Ω的电阻组成。当雷管两根脚线接到串联电路中的两个接线柱时，电路形成一个通路。如果雷管是的，即产生电流，使指令+偏转；如果雷管是断路的，电流不通，指针也不动，由于通过雷管电流不到10ma，小于最大安全电流，所以不会引起雷管爆炸。
（2）音响导通器，在有瓦斯爆炸危险的矿井中，检测电雷管或电爆网路的导通情况时，必须采用防爆型导通器，国产59-4型光电导通器不是井下专用的导通器，其原理与导通表相同，只是采用光电池作电源。
测量雷管和电爆网络的电阻，只允许爆破专用电桥或欧姆表，目前出产有多种爆破电桥欧姆计。它的重要特点是：测量时的工作电流不得超过雷管的最大安全电流。
2、最大安全电流和最小发火电流
在无限时间内通电，不能引爆任何一发雷管的最大电流称为最大安全电流。在实际测定一批雷管时，通入一定电流1min，25连续发全不起爆的最大电流值，就是最大安全电流值。它是运用测量仪表的重要参数。
最大安全电流的实际意义在于保证爆破作业的安全，在设计爆破专用仪表时，作为选择仪表输出电流的依据。
最小发火电流是指通过恒定直流电流，在1min内一定引燃引火头的最小电 流。如果缩短通电时间，又要求电雷管准爆，则必须增大电流，我国规定瓦斯通电时间不6ms。
3、标称发火能
测定雷管的标称发火冲能：将通过雷管的电流预先调到两倍百毫秒发火电流，找出连续25发雷管都爆炸的最短通电时间，以此时间乘以百毫秒发火电流两倍的平方，就是雷管的标称发火冲能。
4、串联准爆电流
使数目相同的成组串联的雷管，成组全部发火的最小恒定直流电值，称为该数目的串联准爆电流或串联最小发火电流。
5、时间参数
雷管时间参数包括：点燃时间，传导时间和作用时间。
点燃时间是指从通电开始，到桥丝由常温加热至足以活化引火剂进行反应的温度的时间。
传导时间是从桥丝得到引燃电发火雷管所需能量从引火头中以出火焰的时间。
作用时间（爆发时间）是指从通电开始到雷管爆炸的时间，瞬发雷管的爆发时间等于点燃时间与传导时间之和。
第三节起爆器材
在爆破工程中，任何炸药都需要借助于起爆器材，并按一定起爆过程引爆炸药，完成爆破工程，并要求做到安全爆破。起爆材料一般有雷管和索状起爆材料及其辅件等。
起爆材料的分类如下：
1、雷管
（1）火雷管（2）非电雷管（3）无起爆炸药雷管（4）电雷管
电雷管：（1）瞬发电雷管（2）秒延期雷管（普通瞬发、煤矿瞬发）
2、索状起爆材料及其辅件
（1）导火索 （2）导爆索（3）继爆管（4）非电塑料导爆管
导火索：工业导爆索；煤矿导爆索
继爆管：单向继爆管；双向断爆管
一、雷管及其性能
雷管是起爆器材中最重要的一种，通常有火雷管、电雷管、非电雷管和无起爆炸药雷管等几种。
电雷管是一种用电流起爆的雷管、电雷管的品种较多，性能也较复杂，常用的有瞬发电雷管和延期电雷管等。延期电雷管根据所延时间的单位不同，又分为延期雷管和毫秒雷管。
1、瞬发雷管
通电后立即爆炸的电雷管。
2、秒延期电雷管
通过足够的电流，各雷管间隔数秒才爆炸的雷管。
3、毫秒延期电雷管
当通过足够的电流时，各雷管间若干毫秒才爆炸的雷管。
4、煤矿瞬发电雷管
在有瓦斯爆炸危险的矿井中，采用普通非安全电雷管爆破极不安全，有可能引起瓦斯爆炸，非安全电雷管引起瓦斯爆炸的机理，归纳起来有两点：
（1）电雷管爆炸后飞出的灼热碎片或残渣，在含瓦斯介质中引起爆炸，因此，应尽是避免采用铁壳和铝壳，并不得使用聚已烯绝缘爆破线。
（2）雷管内副起炸药爆炸时产生高温和火焰引起瓦斯爆炸，因此在副起炸药中应当加入适量的消焰剂，或使用燃烧温度低，气体生成量小的其他物质。
第三章爆破作业
第一节爆破材料的贮存
爆破材料的管理十分重要，为确保安全必须遵守相关的规定和要求。 爆破材料库分为矿区总库和地面总库。
地面总库的总容量：炸药不得超过本单位半年生产用量，起爆材料不得超过一年生产用量。
地面分库的总容量：炸药不得超过3个月生产用量，起爆材料不得走过半年生产用量。
井下爆破材料库存容量：炸药为3天生产用量，起爆材料为10天生产用量。
一、各种炸药在同一库房里贮存，应遵守下列规定：
1、雷管和导火索可以贮存在同一个库。
2、黑火药和导火索可贮存在同一个库。
3、导火索、导爆索，可贮存在同一个库。
4、硝化甘油类炸药、硝酸铵类炸药，黑火药和雷管，任何两种都不准贮存在同一个库房里。
5、雷管、黑火药、导爆索和硝化油类炸药，任何两种都不准贮存在同一个库房。
6、硝化、甘油类炸药和导火索不准贮存在同一个库房里。
二、爆破材料的保管
保管工作的主要任务是防止爆破材料受温度、温度影响和与其他物品作用而引起的变质，因炸药本身分解等引起的燃烧和爆炸等，实践证明：保管期间的温度越高，湿度越大，则保存期越短，在同一温度下，因潮湿情况不同，保存期限相差6―8倍。
保管员要检查以下内容：
（1）库房内的温度、湿度是否符合规定。
（2）爆破材料是否受潮、受热或分解变质。
三、爆破材料的运输
爆破材料的运输包括地面运输到用户单位或爆破材料库，以及把爆破材料运输到爆破现场。（包括井下运输）
运输爆破材料时，必须遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》中有关规定。在井上、下运输要符合《爆破安全规程》和《煤矿安全规程》中的有关规定。
运输硝化甘油类炸药，要注意防冻的有关规定，已冻结或半冻结的硝化甘油类炸药禁止运输，因为轻微的磨擦、震动就会爆炸事故。
从地面炸药库向井下炸药库运送炸药时，应带徒通知提升机司机和井口上、下把钩工做好运输准备，运输时间不得在交接班时间进行。
护送人员一定要乘罐笼护送炸药下井，每层罐笼只准搭乘两人。运输炸药的罐笼或吊桶里，除爆破工或护送员外，不准无关人员搭乘。同时，炸药和雷管必须分别运送。
炸药不准在井口房内存放，炸药下入到井底车场后，应立即运往炸药库，不 准在井底车场或其他巷道里存放。
人工搬运爆破材料时，也要重视安全。
为了防止雷管意外爆炸时引爆炸药，应分别把雷管和炸药放在专用袋或专用箱内，不得将雷管装在衣袋内，防止意外爆炸。
为了防止散落、丢失、被盗，爆破作业人员领到爆破材料后，应直接送到爆破作业地点，不得转给他人，禁止乱丢、乱放。
第二节安全起爆技术
一、正确进行电爆操作
在爆破放炮中，除根据工程要求和安全等要求正确选择爆破材料、设计爆破网路外，还必须正确地进行电爆操作，以实现爆破设计要求。
操作时要注意以下几点：
1、要注意选用同厂同批生产的电雷管，并用爆破电桥或爆破欧姆表检查雷管的电阻。
2、检查雷管电阻要在有防护的专门场所进行，不得离贮存炸药和起爆药包的地点太近。
3、必须按设计的爆破网络接线，接线前要切断工作面电源，改用探照明灯或其他经严格绝缘的光源照明。
4、整个爆破网络必须从工作面向爆破站方向敷设。
5、接线时要保证接线牢固，不要松动；裸露的接头互相保持一定距离，不要靠近，不要与岩石或水接触；接头上要保持清洁，避免各种污物混入接头。
6、加强装药接线的组织工作。
二、瞎炮的预防与处理
瞎炮的原因：
1、 雷管方面：
（1）雷管是起爆药卷的爆炸能源，雷管受潮或因雷管密封防水失效；
（2）雷管电阻值之差大于0.3Ω或采用了非同厂同批生产的雷管；
（3）雷管质量不合格，又未经质量性能检测。
2、起爆电源方面：
通过拒爆雷管的起爆电源太小，或通电时间过短，雷管得不到所必需的点燃冲能。
（1）发爆器电池电压不足；
（2）发爆器充电时间过短，未达到规定的电压值；
（3）交流电压低，输出功率不够。
3、爆破网路方面：
（1）爆破网路电阻太大，未经改正，即强行起爆。
（2）爆破网路错接或漏接，导致发爆电流小于雷管的最小发火电流。
（3）爆破网路有短路现象。
（4）爆破网路漏电，导线破损并与积水或泥浆接触，此时实测网路电阻远小于计算电阻值。
4、炸药方面：
（1）炸药保管不善受潮或超过有效期，发生硬化和变质现象。
（2）粉状混合炸药装药卷被捣实，密度过大。
5、其他方面：
（1）药卷与炮孔壁之间存在间隙效应。
（2）药卷之间有岩粉阻隔。
瞎炮的预防措施：
禁止使用不合格的爆破器材，不同类型、不同厂家、不同批的雷管不得混用。 连线后检查整个线路，查看有无连错或漏连；进行爆破网路准爆电流的计算，起爆前用爆破电桥测量爆破网络的电阻，实测的总电阻值与计算值之差应小于10%。
检查爆破电源并对电源的起爆能力进行计算。
对硝铵类炸药在装药时避免压得过紧，密度过大。
对硝铵类炸药要注意间隙效应的发生，装药前可在药卷上涂一层黄油或黄泥。装药前要认真清除炮孔内岩粉。
瞎炮的处理方法：
1、因连线不良、错连、漏连，要重新连线放炮，经检查确认起爆线路完好时，方可重新起爆。
2、因其他原因造成的瞎炮，则应在距瞎炮至少0.3m处重钻和瞎炮炮眼平等的新炮眼，重新装药放炮。
3、禁止将炮眼残底继续打眼加深，严禁用镐刨，或从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管。
4、处理瞎炮的炮眼爆破后，应详细检查并收集未爆炸的材料予以销毁。