一、課題名稱：
??? 爆破工
??? 二、培訓對象
??? 安全員及爆破員
??? 三、教學目的
??? 1、了解安全生產(chǎn)方針，政策和法律法規(guī)，增強法制觀念和安全意識，提高遵章守紀的自覺性，杜絕“三違”現(xiàn)象。
??? 2、掌握本崗位的安全工作職責，掌握安全方面的有關規(guī)定；了解爆破基本理論；熟練掌握安全爆破技術，提高安全操作技能。
??? 3、熟悉爆破災害事故發(fā)生基本規(guī)律及防治措施，遇到險情能采取應急措施，防止事故發(fā)生。
??? 四、課時類型
??? 教授課；實驗課
??? 五、教學方法
??? 新授課：講授法、演示法
??? 實驗課：實驗法
??? 六、教具：
??? 工作面炮眼分布圖
??? 各種聯(lián)線方式的示意圖
??? 七、教學課時：
??? 共計38課時
??? 八、課程設置及學時分配
??? 講授課：
??? 1、爆破基本理論（6課時）
??? 2、起爆技術及起爆器材（6課時）
??? 3、爆破作業(yè)（20課時）
??? 4、放炮事故的預防與處理（6課時）
??? 實驗課：
??? 1、炸藥、雷管性能實驗（2課時）
??? 2、各種聯(lián)線方式的操作實驗（1課時）
??? 3、各種放炮器性能檢查及放炮器正確操作演示（2課時）
??? 九：教材選用
??? 中國礦業(yè)大學出版社A類《爆破工》
??? 中國礦業(yè)大學出版社B類《爆破工》
???
??? 第一章　爆破理論基礎
??? 一、上課班級：
??? 爆破工培訓班　
??? 二、學科名稱
??? 爆破工爆破與安全
??? 三、授課時間
??? 4課時（每課時45分鐘）
??? 四、課題：
??? 爆破理論基礎
??? 五、教學目的
??? 使學員了解爆破的基礎理論
??? 六、教學難點
??? 爆破理論的相關條件內(nèi)容
??? 七、課時類型
??? 新授課
??? 八、教學進程
???
???
??? 第一節(jié)　爆炸現(xiàn)象及其分類
??? 一、爆炸概述
??? 物質在急劇的物理或化學變化過程中，使周圍介質受到破壞，同時發(fā)生光和熱并產(chǎn)生響聲，這種現(xiàn)象稱之為：爆炸現(xiàn)象。
??? 二、爆炸的分類：
??? 談到爆炸人們會立即想到炸藥，炸藥是引起爆炸現(xiàn)象的物質之一，但并不是所有爆炸都是由炸藥引起的；目前，根據(jù)爆炸產(chǎn)生的原因和特點，一般將爆炸分為三類。
??? 1、物理爆炸
??? 在爆炸前后，僅發(fā)生物態(tài)的急劇變化，物質的化學成分并未改變，這類爆炸稱之為物理爆炸。例如：鍋爐爆炸，汽車輪胎爆炸。
??? 2、化學爆炸
??? 爆炸后與爆炸前相比，不僅物質的物態(tài)發(fā)生了急劇的變化，而且物質的化學成分也發(fā)生了改變，這類爆炸稱為：化學爆炸。例如常見的化學爆炸有：炸藥爆炸、瓦斯爆炸、煤塵爆炸。
??? 人們通常指的爆炸多指爆炸現(xiàn)象。
??? 3、化學爆炸
??? 物質的原子核發(fā)生裂變或聚變反應時，瞬時產(chǎn)生巨大的能量而形成的爆炸。
??? 例如：原子彈爆炸、氫彈爆炸。
??? 三、炸藥爆炸的三要素：
??? 焊藥的爆炸實質上是其發(fā)生急劇化學反應的過程及結果。當炸藥爆炸時，放出大量的熱，并生成大量的氣體，而且化學反應速度快，即稱為炸藥爆炸的三要素。
??? 1、放出大量熱
??? 炸藥爆炸過程放出大量熱能時對周圍介質做功的能源。（首要條件）
??? 2、化學反應速度快
??? 反應過程中氣體來不及膨脹，放出的熱量才能集中。
??? 3、生成大量氣體
??? 爆炸后生成的氣體是做功的介質，反應生成大量氣體，而且氣體在高溫高壓狀態(tài)下迅速膨脹對外做功。
??? 以上三要素是相互聯(lián)系的，放出的熱使溫度升，促使反應回憶，而反過來高速反應又產(chǎn)生大量的氣體和放出熱量，氣體的壓力和溫度急劇上升，所以高溫、高壓、高速是炸藥爆炸的重要特點。
???
??? 第二節(jié)　炸藥起爆與傳爆
??? 一、炸藥的反應形式
??? 由于炸藥的化學反應速度，激發(fā)條件，炸藥性質和其他因素的不同，其反應的形式也各異。目前一般分為四種形式：即熱分解、燃燒、爆炸和爆轟。
??? 1、熱分解
??? 熱分解是炸藥緩慢進行的化學變化過程，分解的速度主要取決于周圍環(huán)境溫度，溫度超高分解就越快，不同的炸藥，熱分解的速度也不同，炸藥熱分解反應的快與慢，反映出該種炸藥的熱安定性，因此，在炸藥生產(chǎn)過程和運輸以及貯存時，要特別注意控制周圍的溫度、濕度和壓力等條件，防止發(fā)生自燃、自爆等事故，確保安全。
??? 2、燃燒
??? 燃燒是炸藥在熱源或火焰作用下引起的化學反應過程。此反應只在反應區(qū)進行，反應區(qū)內(nèi)外的炸藥溫度，反應速度則明顯不同，燃燒速度大小受外界條件的影響，特別是受壓力的影響較大。因此，貯存炸藥時要特別考慮到熱分解，注意改善通風條件，防止炸藥在密閉條件下燃燒，一旦炸藥著火，切不可用砂土掩蓋，因為炸藥本身含有氧化劑，俗稱自帶氧，不需要空氣中的氧就能燃燒，并且含有可燃物，密閉反應導致壓力升高，促使燃燒加速，甚至會引起爆炸。
??? 3、爆炸
??? 炸藥爆炸和燃燒相類似，其化學反應區(qū)也只在局部區(qū)域區(qū)進行，它和燃燒的主要區(qū)別是：靠熱傳導來傳遞能量和激發(fā)化學反應，燃燒受環(huán)境影響較大，爆炸則基本上不受環(huán)境的影響；爆炸反應比燃燒更為激烈，燃燒產(chǎn)物的運動方向與反應區(qū)傳播方向相反，而爆炸產(chǎn)物的運動方向則與反應區(qū)傳播方向相同，因此爆炸可以產(chǎn)生很大的壓力。
??? 4、爆轟
??? 爆炸和爆轟沒有本質的區(qū)別，爆炸時反應速度是變化的，而爆轟時反應速度是恒定的。
??? 炸藥的以上反應形式之間有著密切關系，在一定條件下可以相互轉化。燃燒著炸藥的密閉狀態(tài)下可以轉化為爆炸；在起爆良好條件下弱性炸藥可以轉化為爆轟；炸藥變質受潮又可能由爆炸轉變?yōu)槿紵?，這不僅可以放出更多的有毒氣體，而且對于含有瓦斯、煤塵的礦井更容易引以事故，因此，我們必須創(chuàng)造良好的條件，使炸藥爆炸反應處于穩(wěn)定爆轟狀態(tài)，以取得良好的爆破效果，達到安全生產(chǎn)的目的。
??? 二、炸藥爆炸的傳播及其影響因素
??? 爆轟是炸藥在瞬間發(fā)生化學反應的一種特定形式，其實質是爆轟波在中的傳播。
??? 1、沖擊波
??? 沖擊波是炸藥爆炸后在介質中產(chǎn)生的傳播速度高于介質聲速的一種壓縮波，其波陣面有陡峭的前沿，介質壓力在波陣面發(fā)生突躍上升。
??? 沖擊波具有以下基本性質：
??? （1）沖擊波以脈沖形式傳播，不具有周期性，其波陣面上介質狀態(tài)參數(shù)呈突躍式升到最高值。
??? （2）沖擊波引起介質質點移動的方向與波的傳播方向一致，其速度小于波速。
??? （3）沖擊波波帶大于未就動介質中的音速。
??? （4）沖擊波的波速與波的強度有關。
??? 2、爆轟波
??? 爆轟波是在炸藥中傳播的，帶有化學反應區(qū)的沖擊波，爆轟波是爆轟作用的激發(fā)源。
??? 炸藥被引爆后，首先在局部發(fā)生爆炸化學反應，首先產(chǎn)生大量高溫、高壓和高速的氣體產(chǎn)物流，形式?jīng)_擊波。沖擊波以高溫、高速、高密度等狀態(tài)，傳播能量。強烈沖擊波壓縮鄰近炸藥薄層，使其密度、濕度和壓力突躍升高，使炸藥分子活化而產(chǎn)生迅速的化學反應，生成大量爆炸氣體產(chǎn)物和熱量。
??? 爆轟波的傳播速度稱為爆速。
??? 3、影響穩(wěn)定傳播的因素
??? 在炸藥的實際爆轟過程中，由于不同因素的影響，常使爆轟不能理想進行，甚至可能會使爆速降低考慮到爆炸中止，從而達不到預期的爆破任務，降低了爆破效率，影響爆轟穩(wěn)定傳播的因素主要有以下幾方面：
??? （1）起爆能的大小
??? （2）裝藥密度
??? （3）藥卷直徑（臨界直徑，極限直徑）
??? （4）其他因素
??? 4、間隙效應
??? 藥卷與孔壁之間存在一定間隙，特別是間隙較大時，常發(fā)生傳爆不好現(xiàn)象，稱為間隙效應。
??? 三、炸藥的感度
??? 炸藥起爆的難易程序叫做敏感度，習慣稱之為感度。各種炸藥的硬度相差非常大，炸藥的感度大小，取決于它的化學組成和物理狀態(tài)，如果炸藥的感度過高，就會給生產(chǎn)、貯存、運輸和使用帶來危險。如果使用炸藥的感度過低，則會給爆破造成困難。因此，炸藥的感度高低對生產(chǎn)、貯存、運輸和使用具有重要意義，對安全更加重要。炸藥的感度有熱感度、機械感度和爆轟感度。
??? 1、熱感度
??? 熱感度是炸藥在熱能作用下發(fā)生爆炸、燃燒或分解的難易程度。
??? 通常分為火焰感度、熱安定度和爆發(fā)點三項。
??? 2、機械感度
??? 機械感度是炸藥對沖擊、摩擦、擠壓、針刺等機械作用的敏感程度，其中最主要的是沖擊感度。
??? 3、爆轟感度
??? 爆轟感度是指炸藥對別的炸藥爆炸時所產(chǎn)生的爆轟沖擊的敏感程度。單質炸藥通常用起爆它所需的最小起爆藥量來表示。硝銨類炸藥則多用殉爆距離表示其爆轟感度。
??? 殉爆是裝有雷管的主炸藥包，爆炸時，能使相隔一定距離的另一同種藥包也爆炸的現(xiàn)象。
??? 第三節(jié)　炸藥爆炸參數(shù)與性能
??? 一、炸藥爆炸的熱力學參數(shù)
??? 炸藥爆炸參數(shù)主要是指爆熱、爆溫、爆容和爆壓。
??? 1、爆熱
??? 炸藥爆炸反應所生成的熱量稱為：爆熱。
??? 它是爆炸氣體膨脹做功的能源，是一個重要的爆炸參數(shù)，爆熱越大，表示炸藥對外做功的能力也越大。
??? 2、爆溫
??? 炸藥爆炸瞬時將爆炸產(chǎn)物另熱達到的最高濕度為爆溫。
??? 在煤礦井下，常因瓦斯和煤塵的存在而需要降低炸藥的爆溫，確保安全生產(chǎn)。
??? 3、爆容
??? 爆容又稱比容，即單位質量的炸藥爆炸時所產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物。
??? 4、爆壓
??? 爆炸產(chǎn)物在瞬間空間達到的壓力稱為爆炸壓力，簡稱爆壓。單位：Mpa
??? 炸藥的威力是指炸藥做有效功的能力，常以其動、靜作用來描述。
??? 1、猛度
??? 猛度常指炸藥的動作用。
??? 炸藥的猛度是指爆轟對周圍介質的沖擊來分碎能力。
??? 2、爆力
??? 爆力常指炸藥的靜作用，爆力是指炸藥爆轟后對周圍介質做功的能力。
???
??? 第四節(jié)　爆破破巖機理
??? 一、爆破破巖機理
??? 關于巖石等脆性介質爆破破壞機理，有許多學說，按基本觀點有三種理論：即爆生氣體膨脹壓力破壞理論，反射拉應力波破壞理論和反射拉應力波及爆生氣體壓力共同作用理論。
??? 1、爆生氣體膨脹壓力破壞理論
??? 該理論認為：炸藥爆炸所引起的巖石破壞，主要是由于爆生氣體壓力做功所致。
??? 炸藥爆炸時，爆生氣體迅速膨脹，對周圍介質施加極高的壓力，在周圍介質中所形成一個應力場，使介質質點發(fā)生徑向位移。
??? 2、反射拉應力波破壞理論
??? 該理論認為，脆性介質的爆破破壞主要是由爆炸壓應力波傳播到自由面反射而變成拉應力波造成的，從所周知，脆性介質如巖石等，其抗拉強度遠遠小于其抗壓強度，如果反射拉應力波形成的拉應力超過介質的抗拉強度，則發(fā)生從自由面向藥包方向層層被拉斷破壞現(xiàn)象，又稱片落。
??? 該理論能解釋爆破工程中常發(fā)生的自由面處的片裂，剝落等現(xiàn)象，但理論較多強調(diào)了爆破過程的動作用。
??? 3、反射拉應力波和爆生氣體壓力共同作用理論
??? 該理論認為，反射拉應力波和爆生氣體壓力都是引起介質破壞的重要原因，二者之間既密切相關又互有影響，它們分別在介質破壞過程中的不同階段起著重要作用。一般情況下，炸藥對周圍介質的破壞首先是爆炸應力波的動作用，然后是爆生氣體壓力的靜作用。該理論對周圍介質爆破破壞的解釋為廣大研究者所接受。
??? 三、集中藥包爆破機理
??? 1、最小抵抗線
??? 如果將一個集中藥包埋入巖體內(nèi)，巖石與空氣相接觸的表面叫自由面，藥包中心到自由面的垂直距離叫最小抵抗線。
??? 2、爆破作用區(qū)
??? 當最小抵抗線很大時，自由面對爆破不產(chǎn)生影響。藥包起爆后，藥后附近的巖石受爆轟波和爆生氣體流的沖擊，在藥包周圍產(chǎn)生的破碎或壓縮成一個空洞，這個區(qū)域稱為粉碎區(qū)。該區(qū)的范圍較小，由于巖石強烈粉碎，產(chǎn)生塑性或剪切破壞，消耗能量很大。為充分利用炸藥爆炸性能，在實際爆破中應盡是控制或減少粉碎區(qū)的形成。
??? 在粉碎區(qū)的外面是裂隙區(qū)，在粉碎區(qū)開線后，沖擊波衰減為壓力波，其壓力已低于巖石的抗壓強度，不再產(chǎn)生壓破壞，但仍可使粉碎區(qū)外的巖石產(chǎn)生徑向壓縮，引起巖石質點的徑向位移和徑向抗張，并由此衍生出切向拉應力。
??? 當?shù)挚咕€變小時，應力波傳到自由面衰減程度還不大，在自由面處產(chǎn)生反射造成自由面的拉斷破壞稱片落區(qū)。
??? 3、爆破漏斗
??? 在最小抵抗線再小時，片落區(qū)和裂隙區(qū)連接起來形成連續(xù)性破壞，與此同時大量的爆生氣體連續(xù)膨脹，將最小抵抗線方向的巖石表面鼓起，破碎，拋擲，最終形成倒錐形的凹坑稱之為爆破漏斗。