a[井巷工程]第一章岩石的性质及工程分类课件.ppt

1、 井巷施工是煤矿生产的一项经常而重要的工作。井巷施工是煤矿生产的一项经常而重要的工作。其最基本的过程就是把岩石从岩体上破碎下来，形成其最基本的过程就是把岩石从岩体上破碎下来，形成设计要求的断面，然后对地下空间进行必要的维护，设计要求的断面，然后对地下空间进行必要的维护，防止岩体破碎或跨落。因此，破岩与井巷维护成为井防止岩体破碎或跨落。因此，破岩与井巷维护成为井巷工程的主要问题。破岩和支护的主要对象是各种不巷工程的主要问题。破岩和支护的主要对象是各种不同的岩石，其物理力学性质各异。因而，了解岩石和同的岩石，其物理力学性质各异。因而，了解岩石和岩体的基本属性，对于合理的确定破岩方法和支护方岩体的基

2、本属性，对于合理的确定破岩方法和支护方式，选用适当的凿岩机械、爆破器材和掘进机械，具式，选用适当的凿岩机械、爆破器材和掘进机械，具有重要的意义。因此，在这一章主要讲述岩石的一些有重要的意义。因此，在这一章主要讲述岩石的一些基本性质，包括岩石的物理性质和力学性质，为破岩基本性质，包括岩石的物理性质和力学性质，为破岩与维护的基础知识；另外，围岩的工程分级一直是工与维护的基础知识；另外，围岩的工程分级一直是工程设计的基本依据之一，将在本章的最后进行讲授。程设计的基本依据之一，将在本章的最后进行讲授。本章的重点是围岩分级本章的重点是围岩分级。第一节第一节 概概 述述 岩石力学是研究岩石的力学性状的一门

3、理论岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学，必须注意到岩块的非均匀性、各项和应用科学，必须注意到岩块的非均匀性、各项异性和不连续性等问题。异性和不连续性等问题。 岩石是由一种或多岩石是由一种或多种矿物组成。按成因不种矿物组成。按成因不同岩石分为岩浆岩、沉同岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。积岩和变质岩。第一章第一章 岩石的性质及工程分类岩石的性质及工程分类1. 1. 岩块、岩体和岩石岩块、岩体和岩石 1）.岩块（岩块（Rock）：从地）：从地壳岩层中切取出来的小块体，壳岩层中切取出来的小块体，通常是指岩石材料通常是指岩石材料 2).岩体（岩体（Rock Mass） ：指地下工程周围较大

4、范围内指地下工程周围较大范围内的自然地质体的自然地质体岩体岩块（岩石材料）岩体岩块（岩石材料） 弱面（层理、节理、断层弱面（层理、节理、断层)3).岩石：不分岩块与岩体的泛称。岩石：不分岩块与岩体的泛称。 由于弱面具有强度低、易变形的特点，故岩体强度通常小于由于弱面具有强度低、易变形的特点，故岩体强度通常小于岩块强度。岩块强度。第二节第二节 岩石岩石力学力学性质性质 一、岩石的单轴一、岩石的单轴压缩应力压缩应力应变曲线应变曲线单轴压缩试验设备单轴压缩试验设备1.)裂隙压密闭合阶段裂隙压密闭合阶段 OA2.)线弹性阶段线弹性阶段 AB3.)裂隙发展阶段裂隙发展阶段 BC4.)软化阶段软化阶段 C

5、D二、岩石在三轴压缩条件二、岩石在三轴压缩条件 下的力学性质下的力学性质由图可见，围压对岩石变形的影响：由图可见，围压对岩石变形的影响：1.随着围压的增大，岩石的弹性极限变化不大；随着围压的增大，岩石的弹性极限变化不大；2.随着围压的增大，岩石的抗压强度显著增加；随着围压的增大，岩石的抗压强度显著增加； 3.随着围压的增大，岩石的变形显著增大；即表现出明显的随着围压的增大，岩石的变形显著增大；即表现出明显的塑性变型塑性变型 4.）随着围压的增大，岩石的屈服极限、强度峰值和残余）随着围压的增大，岩石的屈服极限、强度峰值和残余强度显著增大；强度显著增大； 5.)达到临界围压以后继续提高围压，应力应

6、变呈单调增长趋达到临界围压以后继续提高围压，应力应变呈单调增长趋势。势。 通过上述分析围压对岩石变形影响，使我们认识到通过上述分析围压对岩石变形影响，使我们认识到围压围压是影响岩石力学属性的主要因素之一。是影响岩石力学属性的主要因素之一。岩石的强度特征岩石的强度特征 多数情况下，岩石表现为脆性破坏（小于多数情况下，岩石表现为脆性破坏（小于3 3的应变）；的应变）； 同一种岩石的强度并非常数；同一种岩石的强度并非常数； 在不同的应力状态下，岩石的各种强度极限不同，相差在不同的应力状态下，岩石的各种强度极限不同，相差悬殊悬殊 从荷载性质看：从荷载性质看：单向抗压强度单向抗剪强度单向抗弯强度单向抗拉

7、强度单向抗压强度单向抗剪强度单向抗弯强度单向抗拉强度 从应力状态看：从应力状态看：三向抗压强度双向抗压强度单向抗压强度三向抗压强度双向抗压强度单向抗压强度 三、三、 岩石的强度岩石的强度 在外荷载作用下岩石抵抗破坏的能力岩石强度单向抗压强度单向抗拉强度剪切强度三轴压缩单向抗压强度RC、单向抗拉强度Rt 、剪切强度 之间数量关系:RC=( 538 ) RtRC=( 215 ) 四四. 岩石的动力学性质岩石的动力学性质岩石在冲击荷载作用下其强度均比静荷载作用下要大。岩石在冲击荷载作用下其强度均比静荷载作用下要大。第四节第四节 岩体工程分类岩体工程分类 分类的目的分类的目的（1）为岩石工程建设的勘察

8、、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。（2）便于施工方法的总结,交流,推广。（3）便于行业内技术改革和管理。 遵循的主要原则遵循的主要原则 （1 1）分类形式要简单，含义要明确。）分类形式要简单，含义要明确。 （2 2）分类应具科学意义和实用价值。）分类应具科学意义和实用价值。 （3 3）分类指标不易过多并应容易获得。指标过多，必须增加研究工）分类指标不易过多并应容易获得。指标过多，必须增加研究工作量，不便推广和应用。作量，不便推广和应用。 （4 4）分类应明确表达出岩体的基本特性和影响岩体稳定性的主要因）分类应明确表达出岩体的基本特性和影响岩体稳定性的主要因素。素。 （5 5）分类方案应

9、体现超前预报性，即在巷道设计、施工之前，人们）分类方案应体现超前预报性，即在巷道设计、施工之前，人们要了解到未来巷道开挖后围岩稳定状态和不同稳定类型岩体的空间分布。要了解到未来巷道开挖后围岩稳定状态和不同稳定类型岩体的空间分布。这一分类方案不仅便于设计、施工部门应用，而且应当被勘探部门所接这一分类方案不仅便于设计、施工部门应用，而且应当被勘探部门所接受。受。普罗托奇亚可夫于普罗托奇亚可夫于19261926年提出：年提出： 共划分为共划分为1010级级1515种种1. 普氏系数分类法普氏系数分类法 存在问题：这一分类主要考虑的是岩石强度（单轴抗压强度），对岩体的完存在问题：这一分类主要考虑的是岩

10、石强度（单轴抗压强度），对岩体的完整性、岩体结构特征等对围岩稳定有决定影响的因素，在分类中没有表达出来，整性、岩体结构特征等对围岩稳定有决定影响的因素，在分类中没有表达出来，因此不能正确地评价围岩的稳定性因此不能正确地评价围岩的稳定性。 提出提出以以 f 计算围岩压力的公式。形成了为坑道施工、设计服务的一整套理论和计算围岩压力的公式。形成了为坑道施工、设计服务的一整套理论和方法。而且表达形式简单，使用非常方便。因此方法。而且表达形式简单，使用非常方便。因此19541954年至年至19721972年这一阶段，我年这一阶段，我国铁道、水电、冶金、煤炭、机械、建工、军工等部门都采用了普氏分类国铁道、

11、水电、冶金、煤炭、机械、建工、军工等部门都采用了普氏分类。10cRf 表6-1 岩石强度分级表 根据根据 f 值的大小，将岩石分为值的大小，将岩石分为10级共级共15种。我国煤炭系统按岩石坚固性将种。我国煤炭系统按岩石坚固性将煤岩分类为：煤岩分类为： 软煤：软煤： f 11.5 硬煤：硬煤： f 23 软岩：软岩： f 23 中硬岩：中硬岩： f 46 硬岩：硬岩： f 810 坚硬岩石：坚硬岩石： f 1214 最坚硬岩石：最坚硬岩石： f 1520 2. 岩芯质量指标岩芯质量指标 Rock quality designation index -RQD 美国伊利诺斯大学狄勒（美国伊利诺斯大学

12、狄勒（DeereDeere）在）在19641964年形成该标准，但直到年形成该标准，但直到19671967年才以出版的形式首次提出该概念。年才以出版的形式首次提出该概念。RQDRQD是一修正的岩芯取出率，仅考虑长度大是一修正的岩芯取出率，仅考虑长度大于于100mm100mm的完整岩芯。的完整岩芯。RQD指标在指标在美国及欧洲美国及欧洲有广泛应用，它是评估岩芯质量的简单、费用省有广泛应用，它是评估岩芯质量的简单、费用省并能再现的方法。尽管其本身并不是岩体的充分描述，但该指标仍然作并能再现的方法。尽管其本身并不是岩体的充分描述，但该指标仍然作为为分类参数分类参数，在隧道工程中用作选择隧道支护时的参

13、考，发现非常有用，在隧道工程中用作选择隧道支护时的参考，发现非常有用。 尽管尽管RQD是一简易的花费不多的标准，但由于它是一简易的花费不多的标准，但由于它并不考虑不连续面的并不考虑不连续面的刚度、方向、连续性及充填材料的影响，刚度、方向、连续性及充填材料的影响，因而不能单独提供对岩体的充因而不能单独提供对岩体的充分描述。分描述。 3. 按施工需要分类按施工需要分类 19881988年，煤炭工业部根据全国年，煤炭工业部根据全国5858条试验巷道的地质特征、井条试验巷道的地质特征、井巷开拓后围岩的稳定状态，共为五类：巷开拓后围岩的稳定状态，共为五类： 本章思考题1岩石、岩块、岩体的区别与联系。岩石

14、、岩块、岩体的区别与联系。2什么是岩石的全应力应变曲线？简述岩石在单轴压缩条件下什么是岩石的全应力应变曲线？简述岩石在单轴压缩条件下的变形特征？的变形特征？4在三轴压缩条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？在三轴压缩条件下，岩石的力学性质会发生哪些变化？4简述岩石的强度特征。简述岩石的强度特征。5如何得到岩石的坚固性系数如何得到岩石的坚固性系数f ？什么是？什么是RQD分级法？分级法？6根据围岩的稳定状态，围岩可划分为几类？根据围岩的稳定状态，围岩可划分为几类？第二章第二章 凿岩爆破技术凿岩爆破技术 钻眼爆破法掘进就是在采掘工作面采用钻眼机具钻凿炮眼，安钻眼爆破法掘进就是在采掘工作面采用钻眼机

15、具钻凿炮眼，安放炸药、破碎煤岩，形成所需断面。因而，钻眼爆破可分为二项放炸药、破碎煤岩，形成所需断面。因而，钻眼爆破可分为二项主要工作：主要工作：钻眼、爆破。钻眼、爆破。 本章主要内容：本章主要内容： 1.围绕钻凿炮眼的机具，主要介绍炮眼的钻凿原理和常用的钻眼围绕钻凿炮眼的机具，主要介绍炮眼的钻凿原理和常用的钻眼机具；机具； 2.炸药的主要性能参数、矿用炸药的种类；炸药的主要性能参数、矿用炸药的种类； 3.常用起爆器材工作原理；常用起爆器材工作原理； 4.岩石破碎机理及光面爆破的实质。岩石破碎机理及光面爆破的实质。破岩方法破岩方法1.钻眼爆破方法钻眼爆破方法2.机械掘进法机械掘进法第一节第一节

16、 钻眼机具钻眼机具钻爆法施工：钻爆法施工：掘进工序掘进工序：钻钻 眼眼装药联线装药联线放炮通风放炮通风装岩运输装岩运输支护支护工具设备工具设备：凿岩机凿岩机炸炸 药药局部扇风机局部扇风机 装岩机装岩机锚、喷、网、架锚、喷、网、架煤电钻煤电钻 雷管、放炮器雷管、放炮器 风筒风筒 矿车电机车、矿车矿车电机车、矿车一、凿岩机一、凿岩机凿岩机分类凿岩机分类按动力：按动力：风动、电动、液压和内燃风动、电动、液压和内燃按破岩机理：按破岩机理：冲击式、旋转式、冲击旋转式冲击式、旋转式、冲击旋转式二、常用的凿岩设备二、常用的凿岩设备 手持式手持式 机重机重20kg20kg以下以下 风动凿岩机风动凿岩机 气腿式

17、气腿式 机重机重30kg30kg以下以下 导轨式导轨式 机重机重353580kg80kg 向上式向上式 机重机重404045kg45kg 冲击式破岩冲击式破岩 电动凿岩机电动凿岩机 气腿式气腿式 机重机重2530kg2530kg 导轨式导轨式 机重机重30kg30kg以下以下 液压凿岩机液压凿岩机 导轨式导轨式 机重机重130130360kg360kg 内燃机内燃机 机重机重30kg30kg以下以下 煤电钻煤电钻 手持式手持式 机重机重18kg 18kg ，功率，功率1.2kw 1.2kw 旋转式破岩旋转式破岩 电钻电钻 岩石电钻岩石电钻 导轨式导轨式 机重机重3540kg 3540kg 功率

18、功率1.2kw1.2kw 液压钻液压钻 导轨式导轨式 旋转冲击式旋转冲击式 潜孔钻机潜孔钻机 台车式（台车式（4646吨），架钻式（吨），架钻式（150150360kg360kg） 伞形钻架伞形钻架凿岩台车凿岩台车三三.风动凿岩机的构造与工作原理风动凿岩机的构造与工作原理风动凿岩机以压缩空气为动力。风动凿岩机以压缩空气为动力。 按其支架方式分为：按其支架方式分为： 手持式手持式目前很少使用。目前很少使用。 气腿式气腿式目前应用比较广泛。目前应用比较广泛。 向上式向上式专用于反井和打锚杆眼施工。专用于反井和打锚杆眼施工。 导轨式导轨式与凿岩台车和钻装机配合使用。与凿岩台车和钻装机配合使用。 按冲

19、击频率分为：按冲击频率分为： 低频低频冲击频率冲击频率2500次次/min按重量分为：按重量分为： 轻型轻型 重型重型 风动凿岩机的构造风动凿岩机的构造 柄体柄体A A：进气进水管道、操作阀、：进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。气腿的调压阀和换向阀、水针。 缸体缸体E E：阀柜：阀柜D D、配气阀、配气阀C C、棘轮、棘轮和旋转棒和旋转棒B B、活塞、活塞F F、消音罩。、消音罩。 机头机头H H：锤：锤G G、转动套、转动套I I、钎卡和、钎卡和外壳。外壳。 柄体柄体2 2 缸体缸体3 3 机头机头7 7YT-23YT-23气退凿岩机构造气退凿岩机构造排气口排气口活塞前端面活

20、塞前端面配气阀片配气阀片 工作系统工作系统1.1. 冲击机构：冲击机构： 气缸气缸 + + 活塞活塞 + + 配气装置配气装置 回程回程 排气口排气口2. 2. 旋转机构：旋转机构：内棘轮内棘轮 + + 螺旋棒螺旋棒 + + 活塞活塞 + + 转动套转动套 冲程冲程活塞直线运动，带动旋转棒旋转活塞直线运动，带动旋转棒旋转 回程回程旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎杆旋转旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎杆旋转 。3. 3. 排粉系统：排粉系统： 风水联动注水机构开钻供水、风水联动注水机构开钻供水、停钻停水停钻停水 湿式排粉湿式排粉压力水，水压比风压压力水，水压比风压低低0.10.2MPa0.1

21、0.2MPa4. 4. 润滑系统：润滑系统：注油器，注油器，35ml/min 悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小；悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小；落地式：放在离凿岩机不远的进风管中部，容油量较大落地式：放在离凿岩机不远的进风管中部，容油量较大 气腿气腿凿岩台车凿岩台车 国产国产CGJ-2型凿岩台车，配备两台型凿岩台车，配备两台YT24凿岩机，轨轮式凿岩机，轨轮式 风动风动马达丝杠推进，马达丝杠推进， 直流电动机驱动轨轮行走直流电动机驱动轨轮行走One-boom rig Three-boom rig （四）（四） 破岩原理破岩原理冲击（冲击功）冲击（冲击功）旋转旋转排粉排粉 适用于硬岩适

22、用于硬岩 冲击力四四. . 液压凿岩机液压凿岩机1.1.构造构造 冲击机构：油缸冲击机构：油缸 + + 活塞活塞 + + 配油装置配油装置 （油压在（油压在10MPa10MPa以上）以上） 旋转机构：独立外回转机构旋转机构：独立外回转机构 液压马达带动齿轮液压马达带动齿轮 排粉系统：侧向供水排粉排粉系统：侧向供水排粉2.2.优缺点优缺点 钻速高（纯钻速钻速高（纯钻速2323倍）倍） 可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔）可调整（功率可调整，钻凿较深和直径较大的孔） 自润滑自润滑 可钻硬岩、大直径深眼可钻硬岩、大直径深眼 环卫好（噪音低环卫好（噪音低10151015分贝，分贝，9090分贝

23、以下，没有油雾水气）分贝以下，没有油雾水气） 。 五五. . 旋转式钻眼机械旋转式钻眼机械 煤电钻煤电钻 适用条件：煤及适用条件：煤及 f3 3 的岩层。的岩层。 构造：散热风扇构造：散热风扇 + + 开关手柄开关手柄 + + 电动机电动机 + + 减速器减速器 + + 钎套筒钎套筒 电压电压127v，功率，功率1.22.0kW（多为（多为1.2kW），转速），转速2700转转/分。分。 通过二级加速器：通过二级加速器：600转转/分供煤仓用，分供煤仓用， 400转转/分供硬煤和软岩分供硬煤和软岩 外壳为铝合金铸造，密封防爆。外壳为铝合金铸造，密封防爆。 轴推力：人力推顶轴推力：人力推顶 。

24、适用范围适用范围 本系列煤电钻适用于煤矿井下及其周围介质中有甲本系列煤电钻适用于煤矿井下及其周围介质中有甲烷、煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流烷、煤尘等爆炸性混合物气体的环境中，在交流50Hz50Hz，电压为，电压为127V127V的供电网络中，在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。的供电网络中，在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。 产品特点产品特点 1 1、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型、结构紧凑，型式多样，有普通型、强力型、湿式型等。等。 2 2、扭矩大，适合中硬和硬煤层钻眼。、扭矩大，适合中硬和硬煤层钻眼。ZMZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻系列矿用隔爆型手持

25、式煤电钻岩石电钻组成：电动机、减速箱、牵引装置、机壳和供水装置 适用条件：电钻适用于在 f =46的岩石中钻眼。六、凿岩机的钎子六、凿岩机的钎子1. 整体钎子：整体钎子：2. 组合钎子组合钎子 一字形：一字形：速度快、制造和修磨简单、磨损快、易夹钎速度快、制造和修磨简单、磨损快、易夹钎 形状形状 十字形：速度慢、孔圆十字形：速度慢、孔圆 钎头钎头 球齿形：硬岩钻眼球齿形：硬岩钻眼 材料材料 钎头体：合金钢，钎头体：合金钢，55SiMnMo55SiMnMo、40MnMoV40MnMoV 钎钎 刃：钨钴类合金刃：钨钴类合金 。a) 镶镶KO型硬质合金片型硬质合金片; b) 镶镶K1型硬质合金片型硬

26、质合金片 标准直径十字形钎头标准直径十字形钎头钎头结构参数钎头结构参数刃角，刃角，110110o o隙角，隙角，3 3o o弧形钎刃，弧形钎刃，180mm180mm曲率半径曲率半径钎头直径，钎头直径，3843mm3843mm排粉沟排粉沟 钎肩：环形（六角形钎杆）、耳形（圆形钎杆）钎肩：环形（六角形钎杆）、耳形（圆形钎杆） 组成组成 钎尾：钎尾：108mm108mm1.0mm1.0mm（淬火硬度淬火硬度HRC4955HRC4955） 中心孔：中心孔： 钎杆钎杆 端面形状端面形状: : 中空六角形中空六角形 中空圆形（重型导轨式凿岩机）中空圆形（重型导轨式凿岩机） 材料：材料： 合金钢、钨钴合金合

27、金钢、钨钴合金 钎头和钎杆的连接钎头和钎杆的连接：锥形连接，锥角度为锥形连接，锥角度为7 7，插入深度，插入深度2438mm2438mm （留有过渡缝隙（留有过渡缝隙6 68mm8mm） 麻花钎子麻花钎子 钻头钻头3.3.电钻钎子：电钻钎子： 麻花钻杆：菱形或矩形麻花钻杆：菱形或矩形七、提高凿岩效率的措施七、提高凿岩效率的措施1.1.合理选择与正确使用凿岩机（加强保养与维修工作）；合理选择与正确使用凿岩机（加强保养与维修工作）；2.2.保证气压（气压增减保证气压（气压增减0.1MP0.1MPa a钻速增减钻速增减3030左右）；左右）；3.3.合适的轴推力；合适的轴推力；4.4.正确确定眼径和

28、眼深（正确确定眼径和眼深（383846mm,L 5m)46mm,L 5m)；5.5.改善劳动组织，提高工时利用率；改善劳动组织，提高工时利用率；6.6.快速排除故障。快速排除故障。第二节第二节 炸药与爆炸现象炸药与爆炸现象一、爆炸现象一、爆炸现象 物质在急剧的物理变化或化学变化过程中，使周围介质受到破物质在急剧的物理变化或化学变化过程中，使周围介质受到破坏，坏，同时发出光和热，并伴随巨大响声。同时发出光和热，并伴随巨大响声。爆炸爆炸分类分类核核 爆爆 炸：炸： 物质的原子核发生裂变或聚变。（原子弹）物质的原子核发生裂变或聚变。（原子弹）物理爆炸：物态变化，化学成分不变。（锅炉、气球等）物理爆炸

29、：物态变化，化学成分不变。（锅炉、气球等）化学爆炸：不仅物态变化学成分也变。（炸药）化学爆炸：不仅物态变化学成分也变。（炸药）二、炸药爆炸的特征二、炸药爆炸的特征放热量大放热量大 做功的能源做功的能源产生气体多产生气体多做功的介质做功的介质反应速度快反应速度快单位时间放出大量能量单位时间放出大量能量三、炸药的爆炸形式三、炸药的爆炸形式缓慢分解：在整个炸药内部进行缓慢分解：在整个炸药内部进行爆爆 轰：反应速度达数轰：反应速度达数km/skm/s爆爆 燃：反应速度为数燃：反应速度为数m/sm/s四、炸药及分类四、炸药及分类（一）炸药主要成分（一）炸药主要成分（二）炸药的分类（二）炸药的分类单质炸药

30、单质炸药猛炸药猛炸药C CH HN NO O按组成成分按组成成分按按 用用 途途混合炸药混合炸药起爆药起爆药发射药发射药（三）炸药的氧平衡（三）炸药的氧平衡炸药内含氧与充分氧化可燃元素所需氧量之间的关系炸药内含氧与充分氧化可燃元素所需氧量之间的关系氧平衡氧平衡2 2）正氧平衡：（反应生成）正氧平衡：（反应生成NONO或或NONO2 2) )反应时吸收热量反应时吸收热量1 1）零氧平衡：（反应生成）零氧平衡：（反应生成COCO2 2、H H2 2O O和和N N2 2）放热量最大，无有毒气体）放热量最大，无有毒气体3 3）副氧平衡：（反应生成）副氧平衡：（反应生成COCO、游离炭）放热量较小，生

31、成有毒气体、游离炭）放热量较小，生成有毒气体五、炸药的性能参数五、炸药的性能参数猛度猛度爆力爆力敏感度敏感度爆速爆速第三节第三节 工业炸药工业炸药 工业炸药基本均为混合炸药，一般在配方中添加单质猛炸药，改变炸药工业炸药基本均为混合炸药，一般在配方中添加单质猛炸药，改变炸药的爆炸性能。的爆炸性能。单质猛炸药单质猛炸药梯恩梯（梯恩梯（TNT)TNT)黑索金黑索金 (RDX)(RDX)太恩炸药太恩炸药 炸药一般分为煤矿、岩石和露天炸药三类。炸药一般分为煤矿、岩石和露天炸药三类。 岩石炸药用于井下无瓦斯、无煤层爆炸危险的岩石爆破作业；煤矿许岩石炸药用于井下无瓦斯、无煤层爆炸危险的岩石爆破作业；煤矿许用

32、炸药配方中添加了消焰剂，以吸收热量、降低爆温，防止引起瓦斯爆炸，故用炸药配方中添加了消焰剂，以吸收热量、降低爆温，防止引起瓦斯爆炸，故用于用于有瓦斯或煤层爆炸危险的矿井使用；露天炸药为廉价炸药，猛炸药含量最少。有瓦斯或煤层爆炸危险的矿井使用；露天炸药为廉价炸药，猛炸药含量最少。煤矿铵梯炸药煤矿铵梯炸药煤矿水胶炸药煤矿水胶炸药煤矿乳胶炸药煤矿乳胶炸药离子交换炸药离子交换炸药被筒炸药被筒炸药岩石铵梯炸药岩石铵梯炸药岩石水胶炸药岩石水胶炸药露天炸药露天炸药 1 1号号威力威力SM-1SM-12 2号号3 3号号抗水抗水3 3号号 SM-3SM-3低瓦斯低瓦斯适用条件适用条件高瓦斯高瓦斯煤层瓦斯突出煤

33、层瓦斯突出低瓦斯低瓦斯高瓦斯高瓦斯2 2号号3 3级级4 4级级高瓦斯高瓦斯煤层瓦斯突出煤层瓦斯突出煤层瓦斯突出最危煤层瓦斯突出最危（安全度最高炸药）（安全度最高炸药）1 1号号2 2号号 抗水抗水2 2号号抗水抗水4 4号号 1 1号号2 2号号3 3号号SM-2SM-2炸炸药药种种类类煤煤矿矿许许用用炸炸药药岩岩石石炸炸药药中硬岩中硬岩软软 岩岩硬硬 岩岩高高低低第四节第四节 起爆器材起爆器材一、电雷管一、电雷管普通瞬发电雷管普通瞬发电雷管秒延期电雷管秒延期电雷管毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管瞬发电雷管瞬发电雷管煤矿非许用雷管煤矿非许用雷管煤矿许用电雷管煤矿许用电

34、雷管（一）瞬发电雷管构造（一）瞬发电雷管构造管壳管壳加强药加强药加强帽加强帽电引火装置电引火装置起爆药起爆药直插式直插式药头式药头式（二）雷管主要性能参数（二）雷管主要性能参数1.1.雷管电阻雷管电阻1 1）脚线）脚线( (包塑镀锌铁线包塑镀锌铁线) =0.52mm, R0.6 ) =0.52mm, R0.6 /m/m2)2)桥丝桥丝康铜康铜 L=4mm =50 m, R=0.8L=4mm =50 m, R=0.80.130.13 镍鉻镍鉻 L=4mm =40 m, R=3L=4mm =40 m, R=30.40.4 雷管脚线长度为雷管脚线长度为2m2m，故雷管的电阻是，故雷管的电阻是R R镍

35、镍4 4 R R康康6.36.32.2.最大安全电流、最小发火电最大安全电流、最小发火电流流实际电阻值实际电阻值 1) 1)最大安全电流：恒定直流电通入雷管最大安全电流：恒定直流电通入雷管5min5min，不引爆任何一发雷，不引爆任何一发雷管的最大电流。管的最大电流。技术标准规定：技术标准规定：50mA 5min50mA 5min不爆为合格不爆为合格。 2) 2)最小发火电流：从最大安全电流将电流逐渐增大，当电流达莫以数值最小发火电流：从最大安全电流将电流逐渐增大，当电流达莫以数值时，将引爆时，将引爆99.99%99.99%雷管时的电流值。雷管时的电流值。技术标准规定：以技术标准规定：以700

36、mA700mA恒定直流电恒定直流电通入通入1min1min发火雷管应达发火雷管应达100%100%康铜康铜镍鉻镍鉻最大安全电流最大安全电流最小发火电流最小发火电流0.30.55A 0.40.7A0.30.55A 0.40.7A0.1250.175A 0.20.25A0.1250.175A 0.20.25A 3. 3.发火冲能：桥丝加热到足以使引火药发火的温度时桥丝单位时间所发火冲能：桥丝加热到足以使引火药发火的温度时桥丝单位时间所产生产生的热能（的热能（I I2 2t)t)。注：同一电爆网络中，不得使用注：同一电爆网络中，不得使用“三不同三不同”雷管雷管4.4.传导时间和准爆条件传导时间和准爆

37、条件从引火药头开始燃烧到雷管爆炸的这段时间从引火药头开始燃烧到雷管爆炸的这段时间传导时间传导时间串联电爆网路准爆条件：串联电爆网路准爆条件： t tmaxmaxttminmin+式中：式中： t tmaxmax 最钝感雷管的发火时间最钝感雷管的发火时间 t tminmin 最敏感雷管的发火时间最敏感雷管的发火时间 传导时间传导时间minmaxkkI串联网路的准爆条件：串联网路的准爆条件：标准规定：标准规定：直流电起爆时，串联准爆电流直流电起爆时，串联准爆电流康铜丝雷管康铜丝雷管 2A2A镍鉻丝雷管镍鉻丝雷管 1.5A1.5A交流电起爆时，串联准爆电流交流电起爆时，串联准爆电流康铜丝雷管康铜丝雷管 4A4A镍鉻丝雷管镍鉻丝雷管 3A3A第五节第五节 雷管起爆方法雷管起爆方法起爆网路的组成起爆网路的组成雷雷 管管导导 线线 起爆电源起爆电源母母 线线区域线区域线脚脚 线线一、起爆电源一、起爆电源交流电交流电 井筒或无瓦斯的井底工作面，电压井筒或无瓦斯的井底工作面，电压380V380V发爆器发爆器 煤矿井煤矿井下下