爆破实验指导书.docx
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爆破实验指导书
爆破工程
实验指导书
爆破实验室
2000年9月修订
2005年10月修订
2008年3月修订
实验一炸药作功性能测定
一、实验目的:
通过实验,了解常用炸药作功性能(爆力、猛度)的测定方法;完成爆破漏斗实验,测定爆破漏斗的各主要参数。
二、实验项目:
(一)炸药猛度测定:
本方法的原理是将定量炸药置于铅柱上的钢板上引爆,爆炸后,以铅柱的压缩量来表示炸药的猛度。
按国标GB12440—90《炸药猛度试验铅柱压缩法》标准进行。
1、仪器和实验材料:
(1)铅柱:
高度60土0.5mm;直径40±0.3mm。
上下两端面按粗糙度Ra为6.3μm加工,要求平行。
如图1-1所示。
选择经过标定的标准铅柱。
图1-1铅柱压缩法炸药猛度测定试验用铅柱
(2)钢片:
优质碳素结构钢,高度10±0.1mm;直径41±0.2mm,两端面粗糙度按1.6μm加工成圆形,要求平行,硬度为HBl50~200,如图1-2所示。
(3)钢座:
中碳钢板,厚度不小于20mm,最短边长(或直径)不小于200mm.正面加工按粗糙度Ra为6.3μm,硬度为HBl50~200,钢座四角(或圆角)分布有四个小钩。
(4)钢管:
焊接钢管,外径φ48mm,壁厚3.5mm,高度60mm,上下两端面按粗糙度Ra为6.3μm加工,如图1-3所示。
图1-2铅柱压缩法炸药猛度测定试验用钢片
图1-3铅柱压缩法炸药猛度测定试验用钢管
(5)纸筒:
用厚0.15~0.20mm,长×宽为150×65mm的纸(纸质要求结实)粘成内径为40mm的圆筒,并用同样的纸剪成直径为60mm的圆纸片并沿边剪开到直径为40mm的圆周处,再将剪开的边翻迭,粘在纸筒的外面。
(6)带孔圆纸板:
厚度0.3~1.2mm,外径38~39mm,内径7.5mm。
(7)天平:
感量0.1克。
(8)铜模子:
中心有内径40土0.5mm,高为80mm的圆柱状孔。
(9)铜冲子:
中心有直径为7.5mm,高为15mm圆柱状突起部分。
(10)游标卡尺:
0—125mm;
(11)圆木锥:
直径为7.5mm,长为160mm。
(12)工业炸药。
(13)8#平底金属壳雷管。
图1-4铅柱压缩法炸药猛度测定试验用铜压模示意图
1—铜冲子;2—铜模子;3—铜模底座
2、操作步骤:
(1)用卡尺测量铅柱的高度,如图1-5所示,应以铅柱的十字对称位置上依次测量四个数值,准确到0.lmm。
取四个数值的平均值,即为铅柱的高度。
作好记录。
(a)爆炸前未被压缩的铅柱(b)爆炸后被压缩的铅柱
图1-5铅柱压缩法炸药猛度测定试验用铅柱
(2)用天平称取炸药50±0.1g
(3)将称好的炸药放在纸筒中,再放上带孔圆纸板。
(4)将装好炸药的纸筒放入铜模子中心孔中,用铜冲子将炸药压出一个中心有孔(直径7.5mm,深15mm),装药密度为1.00±0.3克/mm3的药柱,轻轻拔出铜冲子;随即在中心孔中插入小木棒。
(5)如图1-6所示布置实验装置,将药柱、钢片、铅柱安装在钢板座上,要求药柱、钢片及铅柱在同一轴线上,并用钢管套住炸药包,用麻绳固定在钢板座的小钩上。
图1-6-1铅柱压缩法炸药猛度测定试验装置
1—雷管;2—带孔圆纸板;3—炸药;4—钢片;5—铅柱;6—钢板座;7—钢管
图1-6-2炸药猛度测定法—铅柱压缩法实验装置
1—雷管;2—炸药;3—细绳;4—钢片;5—铅柱;6—钢板;7—爆炸后被压缩的铅柱
(6)安装完后,将钢板座放在预定的爆破地点,并且钢板座应放在坚硬的平地上,不应歪斜,将药柱中心孔内的小木棒换成8#雷管。
(7)起爆:
人员撤离到安全距离以外的掩体内,然后进行起爆。
(8)起爆后的铅柱用卡尺测量高度如图1-10(b)所示,应从铅柱的十字对称位置上依次测量四个数值。
准确至0.1mm,取四个数值的平均值,即为爆炸后该铅柱的高度。
作好记录。
3.计算:
实验后,按下式计算炸药的猛度:
Δh=h1—h2
式中:
Δh—所测炸药的猛度,毫米
h1一爆炸前沿柱的平均高度,毫米
h2一爆炸后铅柱的平均高度,毫米
按GB12440—90《炸药猛度试验铅柱压缩法》标准规定:
每份试样平行两个测定,取其平均值,精确到01mm。
平行测定误差不超过10mm,若平行测定超差,允许重新取样,平行作三个测定进行复验。
(注:
测高猛度炸药时,允许将试样用药量减半或钢片厚度加倍,但在报告结果时应予说明变更后的试验条件)。
4、实验记录及计算结果:
表1-1柱压缩法炸药猛度测定实验记录及计算结果
实验编号
炸药名称
爆炸前的铅柱的均高度h1(mm)
爆炸后的铅柱的均高度h2(mm)
猛度值Δh(mm)
5、实验结果分析:
实验二雷管击穿铅板实验
雷管击穿铅板实验是测定雷管爆炸威力,也是检验雷管起爆能力大小的方法之—。
但是必须指出,雷管的铅板穿孔能力只表明了雷管底部方向的起爆力,它并不能全面反映雷管对药包的起爆能力,只是判断同—型号雷管起爆能力的相对指标。
1.实验器材:
实验固定架。
(结构见图3-1所示)
铅板(φ40×5毫米)
钢管:
(外径50毫米,高60毫米)
8号工业电雷管:
若干
游标卡尺0~125mm一把;(或直径量规)
充电式电容起爆器、放炮母线100m(多股铜芯线)
2.实验步骤:
测量铅板尺寸,检查铅板质量;按图3-1将钢管、铅板、雷管固定在实验架上,雷管底部紧贴铅板,位于铅板中心并垂直于铅板。
人员撤离到安全距离以外再起爆;然后取下起爆器接线,拔下钥匙;前往观察和测量铅板击穿情况。
8#雷管应将厚度为5毫米的铅板击穿一个直径不小于雷管外径的小孔。
图3-1雷管击穿铅板实验装置示意图
3、实验结果分析:
实验结果记录结果见表3-1。
表3-1实验结果
序号
雷管直径(毫米)
铅板厚度(毫米)
穿孔结果
备注
透否
穿孔直径(毫米)
1
2
3
4
5
4、结论及评述:
实验三单个电雷管的导通及电阻值测定
(一)单个电雷管的导通及电阻值测定
电雷管的电阻是指单个电雷管的全电阻,即桥丝电阻与脚线电阻之和,它是电爆网路设计中不可缺少的基本参数。
雷管电阻值必须用爆破专用仪表(如QJ41型电雷管测定仪、205型线路电桥或数字式电雷管电阻测定仪)测定。
1.实验器材:
数字式雷管电阻测定仪,电雷管,防护装置。
2.实验步骤:
(1)将雷管电阻测定仪的功能转换转开关置于“电阻档”的适当量程上。
(2)将被测雷管置于防护装置内、引出两根脚线接于电雷管测试仪的两接线柱上。
(3)从雷管电阻测定仪的显示屏上读取所测电阻值。
3.实验结果记录:
表4-1实验结果
序号
雷管类型
脚线材质及长度
电阻值(欧姆)
测量仪表
1
2
3
4、结论及评述:
实验四爆破网路的联接与检测
(一)瞬发电雷管串、并和混联网路
1.实验目的:
通过实验,将使学生掌握电爆网路的设计计算,学会电爆网路联接与检测方法。
2.实验器材:
(1)8#工业电雷管若干个;
(2)导线、联接线、端线、母线;
(3)QJ41型电雷管测试仪或数字式电雷管测试仪;
(4)电容式充电起爆器;
3.实验步骤:
(1)串联起爆网路
取5~20发电雷管,按图5-1联接,并测量电阻:
图5-1串联电爆网路
1—电雷管测试仪或起爆器;2—导线;3—雷管
用QJ41电雷管测试仪抽测任意五个电雷管的电阻值,取其平均值作为电雷管的单个电阻模拟值,计算20发串联后的电阻值;实际工作中,必须对每个电雷管进行检侧,并按电阻值进行分组;对同一条网路电雷管电阻值误差士0.5欧姆;
将所选电雷管进行串联(一般20发左右为好);
用QJ41电雷管测试仪对爆破网路进行导通检测,并将实测的电阻值R串记录之,验核与计算电阻值是否相近。
测量母线电阻R线,并将母线两端分别与起爆网路接线柱相联,再实测出其网路总电阻值R串总,验核其结果是否与计算相符。
将起爆电流调整至1.2A;人员全部撤离到安全距离以外,按下起爆器起爆按钮,观察电雷管准爆情况.
注意:
及时取下起爆母线接头和起爆器钥匙并专人保管。
(2)并联起爆网路:
取5~6发电雷管逐发导通检测后,按下图5-2联接并计算并联后的电阻:
图5-2并联电爆网路
根据具体情况,将电雷管部分并联(以3~6个为宜),并且用QJ41电雷管测试仪导通,实测其电阻值R并,并验核实测电阻值是否与计算电阻值相符。
将已测知电阻值的母线R线与并联网路相联,再实测出并联网路的总电阻值R并总,验核其实测结果与计算值是否相近.
先不接通电源,调整起爆电流为12A后,确认全部人员撤离到安全距离以外,再用起爆器起爆,并观察记录准爆情况;
注意:
及时取下起爆母线接头和起爆器钥匙并专人保管。
(3)混合联接起爆网路:
取6~10发经逐发检查后的电雷管,按下图5-3联接并计算混联后的电阻值:
针对该组实验具体条件(如炮眼数目.电雷管电阻,母线电阻,假定R线=12欧姆)进行最优网路的选择,最佳分组数m用下式求得.
式中:
r一单个电雷管平均电阻值(欧姆)
N一电雷管总数目,即装药炮眼数目(个)。
N=m·n
R线一导线电阻(欧姆)
m一混合联网路中并联的组数
n一组内串联电雷管的数目(个)
图5-3混合联接电爆网路
按此方案进行联线和检测,如分3组.先将每组电雷管串联,用电桥导通并实测每
组的电阻值,验核其值是否与计算值相符.
将三组并联,用电桥导通并实测并联后的电阻值,再与计算值核对.
接通电源,将起爆电流调整到25A;确认全部人员撤离到安全距离以外;
按压起爆按钮,观察电雷管齐爆准爆情况.
本实验每3~4个人一块模拟实验台.做到人人动手,相互配合.
4.实验结果报告
实验名称:
实验者姓名:
班级:
实验日期:
1.电爆网路基本条件:
(1)绘图说明实验布置的炮眼数目,掏槽方式以及炮眼编号;
(2)电雷管的电阻值测定;
(3)母线及其电阻值测定值。
2.并联起爆网路:
(1)电雷管串联后的电阻值:
R串
a)实测值欧,b)计算值欧.
(2)接母线后网路的电阻值R串总:
欧;
表5-1电爆网路连接实验记录及结果:
炮眼序号
电阻值(欧姆)
平均值(欧姆)
a)实测值欧.b)计算值欧.
(3)假设起爆电流为50V,计算起爆电流及通入每个电雷管的电流强度,并说明能否
准爆。
3.并联起爆网路
(1)电雷管并联后的电阻值:
R并欧;
a)实测值欧.b)计算值欧.
(2)接母线后网路的总电阻值,R并总欧.
a)实测值欧.b)计算值欧;
(3)假设起爆电压为10伏,计算起爆电流及流入每个雷管的电流强度,并说明能否准爆?
与串联时的起爆电流比较.从中可发现有何差异?
4.混合联接起爆网路.
(1)最优网路的分组教m.
(2)绘图说明联接方式.
(3)每个串联的电阻值R串1
a)实测值:
第一组R串1欧;
第二组R串2欧;
第三组R串3欧;
b)计算值……欧;
(4)混联后的电阻值:
a)实测值欧;b)计算值…欧.
(5)接母线后网路的总电阻值:
R混总欧;
a)实测值欧;b)计算值…欧.
(6)假设起爆电压为50伏,计算起爆电流以及流入每个电雷管的电流强度,并说明能
否准爆?
(7)将上述三种联接方式进行比较,阐述各自的优缺点。
(二)微差爆破电爆网路
1、实验目的:
通过实验使学生了解微差爆破网路的布置方法,微差爆破机理;
2、仪器和材料:
工业毫秒延期电雷管1~5段各50发(逐法经过电阻检查),工业炸药若干,炮钎、大锤、炮杆、皮尺、起爆器;
3、实验步骤:
选择一个爆破台阶,按下图布置炮孔,装药,单孔药量不大于50克,总药量不大于2500克,孔间距取40厘米。
排间距取40厘米,联接电爆网路,并检测,连接爆破母线后,全部人员撤离到安全距离以外的掩体内,用起爆器起爆。
图5-4微差爆破电爆网路
1-1段毫秒电雷管;2—2段毫秒电雷管;3—3段毫秒电雷管;4—4段毫秒电雷管
5-5段毫秒电雷管;
4、实验结果分析:
实验五导爆管起爆网路设计和连接
(一)孔外延期导爆管雷管起爆网路
1、实验目的:
通过实验使学生了解导爆管雷管起爆网路的起爆和传爆、孔外延期导爆管雷管起爆网路的布置、联接以及利用导爆管雷管起爆网路实现微差爆破的原理。
2、仪器和材料:
导爆管毫秒延期雷管1~4段,连接块、胶布、封口钳、导爆管雷管起爆器、工业炸药
3、实验步骤:
选择爆破台阶,按下图6-1布置导爆管雷管起爆网路;
图6-1孔外延期导爆管雷管起爆网路
1-1段导爆管雷管;2—2段导爆管雷管;3—3段导爆管雷管;4—4段导爆管雷管
5-连接块
全部人员撤离到安全距离以外的掩体内,用起爆器起爆。
爆破后,观察孔外延期导爆管雷管起爆网路传爆和岩石破碎情况
4、结果分析:
(二)孔内延期导爆管雷管起爆网路
1、实验目的:
通过实验使学生了解孔内延期导爆管雷管起爆网路的布置方法、联接方式、起爆和传爆、以及利用孔内延期导爆管雷管起爆网路实现微差爆破的原理。
2、仪器和材料:
导爆管毫秒延期雷管1~6段,连接块、胶布、封口钳、导爆管雷管起爆器、工业炸药
3、实验步骤:
选择爆破台阶,按图6-2布置导爆管雷管起爆网路:
图6-2孔内延期导爆管雷管起爆网路
1-1段导爆管雷管;2—2段导爆管雷管;3—3段导爆管雷管;4—4段导爆管雷管
5-5段导爆管雷管;6—6段导爆管雷管;7-连接块
全部人员撤离到安全距离以外的掩体内,用起爆器起爆。
爆破后,观察孔内延期导爆管雷管起爆网路传爆和岩石破碎情况
4、结果分析:
(三)孔内和孔外延期导爆管雷管起爆网路
在指导教师的指导下,学生自主设计。
实验六导爆索起爆网路
一、实验目的
通过实验使学生了解导爆索起爆网路的布置方式、联接方法、起爆和传爆。
二、仪器和材料:
工业导爆索、工业炸药、毫秒双向继爆管2~5段、瞬发导爆管雷管、起爆器。
三、实验步骤:
选择爆破台阶,按下图7-1布置起爆网路:
图7—1导爆索分段并联微差起爆网路
1—起爆雷管;2—主导爆索;3—支导爆索;4—炮孔装药;5—继爆管;6—炮孔
四、结果分析:
实验七爆破漏斗实验
一、基本概念
当药包爆破产生外部作用时,除了将岩石(固体介质)破坏以外,还会将一部分破碎了的岩石抛掷,在地表形成一个漏斗形的坑,这个坑叫做爆破漏斗。
爆破漏斗是工程爆破中一些重要参数计算的基础,它是由下列一些要素构成的(图9-1)。
r
图9-1爆破漏斗图
自由面——被爆破的岩石与空气接触的面叫做自由面,又叫临空面。
如图9-1中的AB面。
自由面在工程爆破中起着非常重要的作用,有了自由面,爆破后的岩石才能向这个面破坏和移动。
在工程爆破中为了控制爆破作用人们常常在爆破附近人为地创造自由面。
在长期爆破实践中,人们总结下一条简单的经验,即自由面多,爆破效果好。
最小抵抗线W——自药包中心到自由面的最短距离,即表示爆破时岩石阻力最小的方向。
因此,最小抵抗线是爆破作用和岩石移动的主导方向。
爆破漏斗半径r——即爆破漏斗的底圆半径。
爆破作用半径R——也叫做破裂半径,即自药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离。
爆破漏斗深度D——自爆破漏斗尖顶至自由面的最短距离。
爆破漏斗的可见深度h——自爆破漏斗中岩堆表面最低洼点到自由面最短距离。
爆破漏斗张开角
——即爆破漏斗的顶角。
除了上述构成爆破漏斗的一些要素以外,在爆破工程中还有一个经常用到的重要指数,即爆破作用指数n,它是爆破漏斗半径r和最小抵抗线W的比值,可以用下式表示:
爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。
若改变爆破作用指数n,则爆破漏斗的大小、岩石的破碎性质和抛移程度都随之而发生变化。
在工程爆破中常常根据爆破作用指数n值的不同,将爆破作用分为五种。
1、标准抛掷爆破漏斗(图9-2a)这种爆破漏斗的漏斗半径r与最小抵抗线W相等,即爆破作用指数n=1.0,漏斗的张开角
=90°。
形成标准抛掷爆破漏斗的药包叫做标准抛掷爆破药包。
2、加强抛掷爆破漏斗(图9-2b)这种爆破漏斗的漏斗半径r大于最小抵抗线W,即爆破作用指数n>1.0,漏斗张开角
>90°,形成加强抛掷爆破漏斗的药包叫做加强抛掷爆破药包。
3、减弱抛掷爆破(又叫加强松动爆破)漏斗(图9-2c)这种爆破漏斗的漏斗半径r小于最小抵抗线W,即爆破作用指数1>n>0.75,漏斗张开角
<90°。
形成减弱抛掷爆破漏斗的药包叫做减弱抛掷爆破或加强松动爆破药包。
如果要求抛拂距离大时,可以采用爆破作用指数n大于1的加强抛
掷爆破,但是爆破作用指数不应超过3.0,因为过量的增大n值,对抛掷不会产生明显的影响,却增加了炸药的消耗量。
4、松动爆破漏斗(图9-2d)药包爆破后只使岩石破裂,几乎没有抛掷作用,从外表看,不形成可见的爆破漏斗。
此时的爆破作用指数n小于但接近于0.75。
松动爆破时采用的装药量一般较小,因此爆破时所产生的振动较小碎石飞散的距离也较小。
这样,有利于提高装岩的效率和爆破的安全性。
因此,在井下和露天的矿石回采作业和巷遭的掘进作业中,常常采用这种爆破。
5、压缩(压碎)爆破(图9-2e)压缩爆破的特点是药包爆破时,只将它周围的岩石压缩(或压碎)形成空洞,而爆破的作用达不到自由面。
这种爆破在药壶爆破中常常被采用。
二、实验目的
1、实验感性认识炸药在介质中的作用。
2、熟悉爆炸作用指数n与最小抵抗线、装药量之间的关系。
3、掌握爆破漏斗形成机理。
三、实验用器材
瞬发8号雷管6发,炸药150g,装药纸筒6个,钢钎1把,爆破电桥1台,起爆器1台,起爆导线30m以上。
四、实验方法、步骤
爆破漏斗实验需要在爆破生产现场或空旷的野外进行,如为模拟测试,需要制作的水泥试件模型会很大,要求场地也宽阔。
本实验为演示性实验,一般选择平坦的开阔场地的土中进行,装药形式为集中装药。
1、先将炸药改装成直径25mm、重为15g、25g、35g的小药包各两个。
2、用钢钎凿出直径30mm、深30cm和40cm的孔各3个。
3、分别把三种不同药量的药包装入炮孔。
4、每个装药起爆前要采取防护措施,以防飞石(土)飞出伤人。
5、按照安全操作规程装药、起爆。
并记录各爆破漏斗的形状,尺寸。
图9-2各种爆破作用图
a-标准爆破漏斗;b-加强抛掷爆破漏斗;c-减弱抛掷爆破漏斗;
d-松动爆破漏斗;d-压缩爆破
五、安全注意
对于雷管的测试、使用和起爆器的操作按照实验一之六执行。
装药时,炮孔必须用黄土填塞、捣实,不能使用金属棒填塞捣实炮孔。
六、实验要求
1、释爆破漏斗的形成机理。
2、所做漏斗实验的结果做出漏斗类型评价。
出师表
两汉:
诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:
愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:
愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也
。
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。
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