岩石炸药性能与规格介绍

1．炸药的性能

炸药爆炸是一种高速化学反应过程。在这个过程中，炸药物质成分发生改变，生成大量的气体物质并释放大量的热能，表现为对周围介质的冲击、压缩、破坏和抛掷作用。炸药的性能取决于其所含的化学成分。掌握炸药等爆破材料的性能，对正确使用、储存、运输，确保安全和提高爆破效果，具有重要意义。炸药的主要性能有敏感度、爆速、爆力（威力）、猛度、殉爆距离、临界直径、安定性等，详情请扫描二维码了解。

炸药的性能

2．隧道工程常用的炸药

隧道工程使用的炸药，应该是爆炸威力大、使用安全、产生有毒气体少的炸药。目前在隧道爆破施工中使用最广的是硝铵类炸药。硝铵类炸药品种极多，但其主要成分是硝酸铵。

（1）铵梯炸药。

在无瓦斯坑道中使用的铵梯炸药，简称岩石炸药，其中2号岩石炸药是最常用的一种。在有瓦斯坑道中使用的炸药，简称煤矿炸药，它是在岩石炸药的基础上外加一定比例食盐作为消焰剂的煤矿用安全炸药。岩石炸药的性能如表8-2-1所示。

表8-2-1　几种炸药的性能

（2）浆状（水胶）炸药。

这类炸药含水量较大，爆温较低，比较安全。浆状炸药是由氧化剂水溶液、敏化剂和胶凝剂为基本成分组成的混合炸药。水胶炸药是在浆状炸药的基础上应用交联技术，使之形成塑性凝胶状态，进一步提高了炸药的化学稳定性和抗水性，炸药结构更均一，提高了传爆性能。浆状（水胶）炸药具有抗水性强、密度高、爆炸威力较大、原料广、成本低和安全等优点，常用在露天有水深孔爆破中。

（3）乳化炸药。

乳化炸药通常是以硝酸铵、硝酸钠水溶液与碳质燃料通过乳化作用，形成的乳脂状混合炸药，亦称为乳胶炸药。其外观随制作工艺不同而呈白色、淡黄色、浅褐色或银灰色。乳化炸药具有爆炸性能好、抗水性能强、安全性能好、环境污染小、原料来源广和生产成本低、爆破效率比浆状及水胶炸药更高等优点，尤其适用于硬岩爆破。乳化炸药性能如表8-2-2所示，标准药卷直径规格为外径φ32 mm，装药净重150 g，长度200 mm。

表8-2-2　乳化炸药的组分与性能

（4）硝酸甘油炸药。

硝酸甘油炸药又称胶质炸药，是一种高猛度炸药，它的主要成分是硝酸甘油（或硝酸甘油与二硝化乙二醇的混合物）。硝酸甘油炸药抗水性强、密度高、爆炸威力大，因此适用于有水和坚硬岩石的爆破。但它对撞击摩擦的敏感度高，安全性差，价格昂贵。且它的保存期不能过长，容易老化而性能降低，甚至失去爆炸性能。硝酸甘油炸药一般只在水下爆破中使用。

我国隧道爆破使用的炸药通常由厂制或在现场加工成药卷形式（图8-2-6），常用的药卷直径有φ22 mm、φ25 mm、φ32 mm 、φ35 mm、φ40 mm等，长度为165～500 mm，可按爆炸设计的装药结构和用药量来选择使用。用于光面爆破的炸药要求爆速低、猛度小、密度小，通常制成小直径药卷。各系列的炸药成分、性能详见有关资料及产品说明书。(www.xing528.com)

图8-2-6　乳化炸药药卷

3．装药结构

装药结构是指被动药卷和主动药卷在炮眼中的布置形式。它包括药卷之间的间距、主动药卷的位置和方向、眼口的堵塞方式。

隧道爆破中常采用的装药结构，如图8-2-7所示，按装药的连续性可分为连续装药和间隔装药，按照雷管所在位置及聚能穴的方向不同又可分为正向起爆装药和反向起爆装药两种形式，按药卷在炮眼中的充填情况不同有耦合装药和不耦合装药。

图8-2-7　装药结构

1—引线；2—炮泥；3—雷管；4—药卷；5—小直径药卷。

（1）连续装药（柱状装药）。

这种装药方式就是把药卷一个紧接一个地装入炮眼，直至把该炮眼需用药量装完。当药柱过长时，炮眼中的炸药起爆后，爆速会逐渐衰减，甚至会中断爆轰，故可在药柱中部加用一小段导爆索。如图8-2-7（a）、（b）、（c），主被动药卷之间无间隔或是一整条药卷（索）。隧道一般均采用此种装药方式。

连续装药的起爆药卷放置位置有两种：

① 正向装药，如图8-2-7（a），是将主动药卷放在眼口第2个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼底，并用炮泥堵塞眼口。这种装药结构在过去使用得较多。

② 反向装药，如图8-2-7（b），是将主动药卷放在眼底第2个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼口，并用炮泥堵塞眼口。这样既可保证不破坏眼底岩石，又因雷管集中穴朝外，爆轰波由里向外，可取得较好效果。炮眼越深，反向装药的效果越好。但反向起爆较早装入起爆药卷，会影响后续装药质量，在有水情况下，起爆药卷易受潮拒爆，还易损伤起爆引线，机械化装药时易产生静电早爆。

（2）间隔装药（分段装药）。

间隔装药，如图8-2-7（d），其主被动药卷之间有一定的间隔距离。其做法是在炮眼底部先装一个起爆药卷，然后间隔一定距离装半个药卷，再隔一定距离再装半个药卷……直到预计药量装填完毕。光面爆破的周边眼如无专用的小直径药卷时，可采用此种装药方式。

药卷的间隔距离，在用导爆索起爆时，不受炸药殉爆距离限制。用电雷管或导爆管起爆时，每个药卷的间隔距离应不超过炸药殉爆距离的80%。为正确掌握装药间距，可事先将药卷按间距用细绳捆扎，在一根竹片上，导爆索、导爆管或电雷管的脚线亦附着竹片一起引出炮眼外。如药柱过长，亦可采用连续装药的办法，在药柱中部加用一段导爆索。这种装药方式的优点是：炸药在炮眼内分布较均匀，能改善爆落岩石的块度和提高炮眼利用率。

（3）不耦合装药。

隧道爆破炮眼孔径，一般要求比药卷直径大3～6 mm，药卷和炮眼壁之间空隙较小，称为耦合装药，如图8-2-7（a）、（b）。而如图8-2-7（c），药卷和炮眼壁之间空隙较大，称为不耦合装药。炮眼直径与药卷直径的比值称为装药不耦合系数，隧道爆破中周边眼选用小直径药卷时不耦合系数一般＞1.25。