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1、主讲：王玉杰,武汉理工大学资源与环境工程学院,爆破工程,2023/9/14,绪论,2,绪论爆 破 工 程,四大发明之一的火药，对人类社会生产力的发展起了重要的作用。作为炸药的应用与推广的爆破技术历史悠久，有学者把这一漫长的发展史划为三个不同的时期：,一、爆破工程发展简史,黑火药时期,奠基时期,现代化时期,2023/9/14,绪论,3,1黑火药时期（公元7世纪-18世纪）,（1）火药概念的演变,几千年前，燧人氏钻木取火开始了人类对火的利用，继而进入煤和石油燃烧的利用。当今已进入原子能的时代，从某种意义上讲，人类是从火中繁荣起来的。在利用火的技术中，火炸药的利用独树一帜。,2023/9/14,绪论
2、,4,古代药物虽多是天然品，但能爆发着火的药都不是天然产物，而是中国炼丹家发明的。,公元前475-86年，周末汉初盛行神仙之说，战国策中已有方士向荆王献“不死之药”的记载。西汉武帝（公元前140-86年）找人炼丹以求长生不老。炼丹家利用各种金、石药物炼药时，硝、硫、炭为常备物，当此三种成分相遇受热或激发即会爆炸着火（炼出白如冰的三氧化二砷）。,2023/9/14,绪论,5,一直到1956年，我国由于受苏联文字翻译的影响，把爆发物中以爆燃为主要反应形式的才称为火药，而把以爆轰为主要反应形式的称为炸药，同时也把一切爆发物都称为炸药。,由于炼丹而形成的火药爆发燃烧丹房的事故多了，后慢慢转为重视火药的
3、爆发性质而作兵家火攻之用，也因此将一切爆发着火的物质都以药字命名，统称为火药。,2023/9/14,绪论,6,公元660年孙思邈（药学家）丹经中”伏硫磺法”，就记载了硝石与硫磺的化学反应；公元803年,清庶子铅汞甲辰至宝集成中记载了硫二两、硝二两、马兜铃三钱半配合而成的矾伏火法：,即民间所谓的“一硫二硝三木炭”的说法。,4KNO3+2S+6C=2K2S+2N2+6CO2,（2）黑火药的发展史,2023/9/14,绪论,7,17世纪欧洲产业革命后，爆破技术的应用有了发展，黑火药始用于开采矿石。,1799年雷汞的发现和应用标志着黑火药时代的结束。,直到18世纪末，黑火药还是唯一的炸药品种，统治了一
4、千多年.,10世纪后，宋朝就有“飞火”即“火炮”、“火箭”等用于兵事的记载。大约1113世纪，黑火药经由阿拉伯传入欧洲。1242年国外才有第一次专门记载。,2023/9/14,绪论,8,19世纪基础化学的发展促进了炸药化学的研究，一些工业炸药相继问世。值得纪念的是：18671875年伟大的化学家诺贝尔发明了：硝化甘油炸药、硝化棉炸药和雷管，推动了爆破技术向生产建设的广阔领域发展。20世纪初，人类经历了两次世界大战。炸药的研究和生产达到了空前时期，从另一个角度讲也推动了炸药和爆破技术的发展。这一时期的主要标志为雷管、导火索、导爆索的广泛应用。1871年鲍氏公式：Q=kf(n)w3的建立使药量计算
5、进入了半理论半经验的计算阶段。,2奠基时期（18001949年）,2023/9/14,绪论,9,40年代后，由于广泛运用各学科领域的新成就，现代化的精密仪器，更由于采矿、航天、军工、水电建筑以及医疗、救灾对爆破技术的应用的特殊要求，使爆破技术出现了日新月异的局面，这可以从以下几方面说明：,3现代化时期（1950年今）,其主要标志为：微差爆破技术、导爆管起爆、乳化油炸药、静态爆破、控制爆破等技术的发展与成熟。,2023/9/14,绪论,10,（1）工业炸药品种，据世界不完全统计目前有几百种。（2）起爆技术有火、电、导爆索、导爆管、大力神、无线电、起爆法，起爆时间可精确到毫秒ms。（3）爆破规模：
6、一次爆破量从几公斤到几吨，甚至上万 吨。我国56年在白银厂、71年5月狮子山铁矿成功 进行了万吨级炸药一次爆破；罗马尼亚在离人体只有 40cm处炸开水泥块救人。日本采用“微小爆破疗法”治疗膀胱结石，将炸药制成直径1mm、长5-10mm 纤细药棒置于于患者体内，通过引爆使结石破碎。,2023/9/14,绪论,11,（4）爆破技术,定向抛掷爆破：通过爆破手段使爆破体抛掷到指定地点。南水电站定向爆破筑坝、药量1394吨，上坝方量105万方，堆积坝高62.3m，设计高65m，准确度达96%。,其他如：微差爆破、挤压爆破、预裂爆破、光面爆破、水压爆破以及城市拆除爆破。,2023/9/14,绪论,12,爆
7、破技术视频欣赏,预 裂 爆 破,宏 大 爆 破,逐孔宗量爆破,2023/9/14,绪论,13,二爆破技术在建设中的应用,采掘工程：爆破费占矿山总费用2025%。炼1吨铁需35吨矿石，为采矿要挖掘十几吨岩石，加上熔剂需1720吨矿石，有色金属约150吨以上。,交通运输：铁路隧道、三峡解放来爆礁石百万立方米；黄埔港爆破水下礁石50万立方米，提高了水下爆破技术。,水电工程：葛洲坝爆破队伍500余人，施工中每天爆上万立方米石方。水利工程常用定向爆破筑坝。,建筑工程：石材开采。基坑开挖：武汉彩色旅游电视塔高221米、重15000吨、基坑32米、深10米，离2频道电视塔最近8米，采用了控爆开挖。城市改建、
8、拆除爆破：地震、冲击波、飞石、毒气、噪音105分贝。,其他：爆炸焊接、高压线导爆索焊接、沉船打捞切割、合成晶体、核爆炸、用石墨合成金刚石。,2023/9/14,绪论,14,三爆破事业发展的前景,爆破技术的应用随着科学技术的飞速发展，爆破技术越来越占有更广阔的领域，除在矿山、水利铁路交通等部门继续发展外，在农田建设、抢险救灾等方面也将发挥重要作用。控制爆破和爆破加工技术的发展，使机械工业出现了奇迹般的成就，一些过去难以作到的大型机械特殊部件成型，不同种类金属合金的粘合、焊接等工作能在爆破的瞬间完成。,2023/9/14,绪论,15,四、钻孔设备和钻孔技术,一般爆破都需要打孔，尤其是在矿山开采方面
9、，新型的钻孔机械和钻孔方法是发展和应用爆破技术的前提，例如：光面、预裂等爆破新技术，就需要多钻孔，要推广其应用，急待解决的问题就是钻孔。,目前出现了许多新型的钻孔机械和方法，如热力钻孔，高频液压钻孔以及潜孔钻机钻孔、牙轮钻机钻孔等凿岩机械，将来随着激光技术的发展，激光钻孔也有可能成为现实。,2023/9/14,绪论,16,钻孔设备视频欣赏,矿山钻孔1,钻孔牙轮钻,深孔堵塞机械,矿山钻孔2,超 级 铲 装,2023/9/14,绪论,17,五、爆破器材,特别是炸药新品种的出现，作为工程爆破能源来看，有力地推动了爆破技术的应用范围和使用的规模，并使一向认为技术复杂、危险性大的爆破作业，有可能变的简单
10、、安全，便于掌握应用。,例如70年代在瑞典首先制造的塑料导爆管、NONEL管，可以代替传统的导爆索，又可作为非危险器材运输和储存。,2023/9/14,绪论,18,本课程的内容、特点与要求,三大基本内容 炸药 炸药组成、起爆、爆轰理论 爆破岩石的破碎机理 地质、岩石力学、弹塑性理应力波、断裂力学 爆破技术 方案设计、操作、施工特点 安全性 是搞爆破工作的重要前提 专业基础课和专业技术的综合性,2023/9/14,绪论,19,要求由于爆破问题所涉及的许多现象包含着复杂的高压、高温、高速过程，尚有许多问题仍停留在假说和经验计算阶段，不象高等数学那样严密，因此，对于刚刚转入专业课学习的同学们，要能够理解接受。,习惯预习-应付跳跃 认真听课作笔记-是考试课，不指重点，不辅导，以讲的为准。独立完成作业 多提建议,提出如下要求：,武汉理工大学资源与环境工程学院,绪论结束，感谢观看,作者：王玉杰,
