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工程 爆破技术人员培训,第三章 起爆器材,2,第三章 爆破器材,3.1 工业炸药 3.2 起爆器材 3.3 地震勘探与油气井燃烧爆破器材 3.4 爆破器材的检测与销毁,3,4.1 工业炸药,在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出能量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物称为炸药炸药是经常利用的二次能源 炸药可从使用的大范围上分为军用炸药和工业炸药工业炸药又称为民用炸药，是由氧化剂、可燃剂和其它添加剂等组分按氧平衡的原理配制，并均匀混合制成的爆炸物 在矿山开采和工程爆破中利用其爆炸能量来做功，具有成本低廉、制造简单、应用方便等特点 工业炸药——用于矿山、铁路、水利、建材等部门的民用炸药； 单质炸药——化学成分为单一化合物的猛性炸药 混合炸药——由多种成分（多分子或多相）组成，一般含有爆炸物质和燃料两种成分，有时还加入疏松、防水成分混合炸药是爆破工程中用量最大的炸药类型工业炸药属于混合炸药类型 常用工业炸药：铵梯炸药、铵油炸药、水胶炸药、乳化炸药等 近年来，随着工程爆破技术的广泛应用与发展，工业炸药生产技术得到了迅速发展4,3.1.1 工业炸药的特点与分类的,3.1.1.1 工业炸药的特点 1、爆炸性能好，有足够的爆炸威力以满足各种工程爆破对象的作业要求； 2、具有较低的机械感度和适度的起爆感度，既能保证生产、贮存、运输和使用的安全，又能保证有效地被起爆； 3、炸药组分配比为零氧平衡或接近零氧平衡，以保证爆炸产生较少的有毒气体； 4、具有较高的热安定性、物理化学相容性和适当的稳定贮存期； 5、使用方便，易于装药，炸药生产、使用过程中不会给人体和环境带来较大危害或污染； 6、原料来源广泛，价格便宜，加工工艺简单，生产操作安全可靠，无污染。

5,爆破器材的发展方向是高质量、多品种、低成本和工艺连续化掌握内容,6,3.1.1.2 工业炸药的分类 炸药分类方法很多，目前还没有建立起统一的分类标准，一般可根据炸药的组成、用途和主要化学成份进行分类，工业炸药还可以根据使用条件的不同进行分类由于我国已经加入世界贸易组织（WTO），国内爆破企事业单位和人员将有更多的机会参与国际工程的招投标与施工作业，很有必要知晓联合国危险物品运输专家委员会按照运输要求对炸药的分类 A、按炸药的作用特性分类 （1）起爆药 起爆药主要用于起爆其它工业炸药这类炸药的主要特点是： （a）敏感度较高在很小的外界热或机械作用下就能迅速爆轰 （b）与其它类型炸药相比，它们从燃烧到爆轰的时间极为短暂 最常用的起爆药有雷汞、迭氮化铅、二硝基重氮酚、斯蒂酚酸铅等这类炸药主要用来制造各种起爆器材7,（2）猛炸药 与起爆药不同，这类炸药具有相当大的稳定性也就是说，它们比较钝感，需要有较大的能量作用才能引起爆炸在工程爆破中多数是用雷管或其它起爆器材起爆 a、单质炸药:单质炸药系指碳、氢、氧、氮等元素以一定的化学结构存在于同一分子中，并能自身发生迅速氧化还原反应释放出大量热能和气体产物的物质。

常见有硝化甘油、硝化乙二醇、梯恩梯、黑索金、奥克托金、泰安等 b、混合炸药 混合炸药系指由两种或两种以上的成分所组成的机械混合物，既可以含单质炸药，也可以不含单质炸药，但应含有氧化剂和可燃剂两部分，而且二者是以一定的比例均匀混合在一起的，当受到外界能量激发时，能发生爆炸反应混合炸药是目前工程爆破中应用最广、品种最多的一类炸药常见有粉状硝铵类炸药（铵油炸药、膨化硝铵炸药、粉状乳化炸药等）和含水硝铵类炸药（乳化炸药、浆状炸药、水胶炸药、重铵油炸药等） （3）发射药 又称火药，主要用作枪炮或火箭的推进剂，也有用作点火药、延期药的它们的变化过程是迅速燃烧 （4）烟火剂 烟火剂基本上也是由氧化剂与可燃剂组成的混合物，其主要变化过程是燃烧，在极个别的情况下也能爆轰一般用来装填照明弹、信号弹、燃烧弹等8,B、按工业炸药的使用条件分类 第一类——准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药，包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山 第二类——准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药，但不包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山 第三类——只准许在露天爆破工程中使用的炸药 第一类和第二类炸药每千克炸药爆炸时所产生的有毒气体不能超过80L。

同时，第一类炸药爆炸时还必需保证不会引起瓦斯或矿尘爆炸9,C、按工业炸药的主要化学成分分类 （1）硝铵类炸药 以硝酸铵为其主要成分，加上适量的可燃剂、敏化剂及其附加剂的混合炸药均属此类，这是目前国内外工程爆破中用量最大，品种最多的一大类混合炸药 硝铵本身是一种弱爆炸物，引爆后的爆速为2000～2700m/s当对其加热到400～500℃ 时，硝铵会分解并产生爆炸硝铵还具有很大的吸湿性这是硝铵类炸药质量下降的重要原因 （2）硝化甘油类炸药 以硝化甘油或硝化甘油与硝化乙二醇混合物为主要爆炸组分的混合炸药均属此类就其外观状态来说，有粉状和胶质之分；就耐冻性能来说，有耐冻和普通之分 （3）芳香族硝基化合物类炸药 凡是苯及其同系物，如甲苯，二甲苯的硝基化合物以及苯胺、苯酚和萘的硝基化合物均属此类例如，梯恩梯（TNT）、二硝基甲苯磺酸钠（DNTS）等这类炸药在我国工程爆破中用量不大10,D、按炸药的物理状态分类 工业炸药可分为粉状炸药、粒状炸药、乳化炸药和胶质炸药 E、按联合国危险物品运输规定分类 为了安全地运输危险物品，联合国危险物品运输专家委员会从国际宏观高度出发，将危险物品定义并分类，对于危险物品的包装方法、表征、捆扎、标识以及运输时的必要文件等都作了规定，并以公告的形式予以公布。

在这个公告中危险物品被划分为九个类别，火炸药等爆炸物品属于第一个类别在这个类别下又根据不同火炸药及装置所具有的特性不同而细分为六个级别，即1.1~1.6为了运输时能混装又将不同级别的火炸药与装置划分为13个隔离区现将联合国危险物品运输分类公告中的第一类别的6个级别列于表3－111,12,3.1.1.3 工业炸药分类及品种示例,硝化甘油类炸药 铵梯类炸药（这一类在中国已经淘汰，不再使用） 铵油类炸药 膨化硝铵炸药 水胶炸药 乳化炸药 现场混装炸药 含退役火药的炸药 其它,13,3.1.2 常用工业炸药,3.1.2.1 铵油炸药 铵油炸药是一种无梯炸药，主要成分是硝酸铵和轻柴油 A、铵油炸药主要特点： 原料来源丰富、加工工艺简单，成本低廉，生产、运输和使用较安全； 具有较好的爆炸性能，但是铵油炸药感度较低，起爆较为困难的； 具有吸湿结块性，故不能用于有水的工作面爆破 B、铵油炸药品种 粉状铵油炸药 多孔粒状铵油炸药 改性铵油炸药,14,粉状铵油炸药,粉状铵油炸药中的粉状硝酸铵、柴油和木粉的含量是按炸药爆炸反应的零氧平衡原则计算确定的15,多孔粒状铵油炸药,多孔粒状铵油炸药是由多孔粒状硝酸铵和柴油混合而成，主要是柴油的牌号 不同而有所变化。

30,16,改性铵油炸药,改性铵油炸药与粉状铵油炸药配方基本相同，主要区别为将组分中的硝酸铵、燃料油 和木粉进行了改性，使炸药的爆炸性能和储存性能明显提高，其中有一重要成份就是 了改性剂添加,17,18,3.1.2.2 乳化炸药（含粉状乳化炸药 ）,乳化炸药是泛指一类用乳化技术制备的使氧化剂盐类水溶液的微滴，均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中，形成一种油包水型（W/O）的乳胶状含水工业炸药乳化炸药是含水炸药的一种 乳化炸药的主要成份及其作用： 1）氧化剂这是乳化炸药的主体部分，常用的氧化剂是硝酸铵 2）油相材料油相材料是一类非水溶性的有机物质，形成乳化炸药的连续相，又称外相 3）水水和氧化剂组成乳化炸药的分散相，又称水相或内相 4）油包水型乳化剂 5）密度调整剂通过添加某些化学物质（如亚硝酸钠等）发生分解反应产生的微小气泡，还可以是封闭性夹带气体的固体微粒（如空心玻璃微球、膨胀珍珠岩微粒、空心树脂微球等） 6）少量添加剂它包括乳化促进剂、晶形改性剂和稳定剂等.,19,乳化炸药（粉状乳化炸药）具有如下特点： 1）爆炸性能好32mm小直径药卷的爆速可达4000~5200m·s－1，猛度可达15~19mm，殉爆距离7.0~12.0cm，临界直径为12~16mm，用一只8号工业雷管就可以引爆。

2）抗水性能强小直径药卷敞口浸水96h以上，其爆炸性能变化甚微同时由于密度大，可沉于水下，解决了露天矿的水孔和水下爆破作业的问题 3）安全性能好机械感度低、爆轰感度较高 4）环境污染小乳化炸药的组分中不含有毒的梯恩梯等物质，避免了生产时的环境污染和职业中毒等问题爆炸后的有毒气体生成量也比较少，这就可以减少炮烟中毒事故 5）原料来源广泛，加工工艺较简单乳化炸药的原料主要是硝酸铵、硝酸钠、水和较少量的柴油、石蜡、乳化剂和密度调整剂等，国内可大量供应所需的生产设备简单，操作简便 6）生产成本较低，爆破效果较好20,粉状乳化炸药的外观呈粉末状，无需引入敏化气泡就具有良好的爆炸性能再者，松散的微细结晶粉末的外观状态便于装填成挺实的药卷，亦为爆破作业人员运搬炸药和装填小直径炮孔提供了方便条件，有利 于取得好的爆破效果实践表明，粉状乳化炸药作为一类新型无梯粉状炸药，很快就为我国炸药生产和爆破企业所接受，生产规模和应用范围迅速扩大，已成为替代粉状铵梯炸药的最具竞争力的品种之一21,22,岩石粉状乳化炸药的爆炸性能及其比较,23,24,3.1.2.3 重铵油炸药,将W/O型乳胶基质按一定的比例掺混到粒状铵油炸药中，形成的乳胶与铵油炸药掺合物，称为重铵油炸药（Heavy ANFO），在我国也称为乳胶粒状炸药。

属硝铵类炸药，是以铵油炸药为主，添加密度较大的乳胶体遂使原铵油炸药的密度增大而得名组分为铵油炸药70％～95％、乳胶体5％～30％，按不同施工要求配比，常规配比者已被广泛使用，严重缺点是因无抗水能力和不能久存而限制使用范围20世纪80年代已研制出由硝酸铵溶液、油和乳化剂组成的非爆炸性乳胶体，用机械混合制成的似黄油状乳胶体（不含敏化剂），故使用安全可按施工点涌水量及岩性，由5％％～30％比例选择混制其密度已由0.95克/厘米3提高到1.3克/厘米3，爆炸威力随乳胶剂每提高5％比原铵油炸药提高5％左右，抗水性随乳胶体含量而增减，感度同铵油炸药，成本低，污染环境小 重铵油炸药一般可以进行现场混制25,重铵油炸药的性能与两种组分重量比例的关系,26,27,3.1.2.4 水胶炸药,水胶炸药是采用硝酸甲胺为主的水溶性敏化剂和密度调节剂，保证其在小直径条件下具有雷管感度的含水炸药其组成和结构与浆状炸药大致相同，外观也呈凝胶状所以有的国家将其归属于浆状炸药水胶炸药与浆状炸药没有严格的界限，二者的主要区别在于使用不同的敏化剂，浆状炸药的主要敏化剂是非水溶性的火炸药成分、金属粉和固体可燃物，而水胶炸药则是采用水溶性的甲胺硝酸盐作敏化剂，而且水胶炸药的爆轰敏感度比普通浆状炸药高，通常是小直径雷管敏感的。

水胶炸药的优点：爆炸反应较完全，能量释放系数高，威力大；抗体水性好；爆炸后有毒气体生成量少；机械感度和火焰感度低；储存稳定性好；成份间相容性好；规格品种多；特别是煤矿许用型可用于高瓦斯地区 水胶炸药的缺点：不耐压；不耐冻；易受外界条件影响而失水解体，影响炸药的性能价格；原材料成本高；炸药价格较贵28,我国水胶炸药的主要性能指标,29,30,3.1.2.5 膨化硝铵炸药,膨化硝铵炸药是指用膨化硝铵作为炸药氧化剂的一系列粉状硝铵炸药，其 关键技术是硝铵的膨化敏化改性，膨化硝铵颗粒中含有大量的“微气泡”等物理 变化，当其受到外界激发作用时，不均匀处形成热点，发展成为爆炸，这一过 程为“自敏化”31,32,3.1.2.6 其它工业炸药,单质炸药：分子中，一般都含有某些特殊基团，如硝基（-NO2）、硝酸酯基（-ONO2）等等这些基团都具有氧化性，在高温下可以提供氧同时，分子中的其他元素。