什么是爆破

利用炸药爆炸瞬时释放的能量，破坏其周围的介质，达到开挖、 填筑、 拆除或取料等特定目标的技术手段。在水利工程中，爆破主要用于露天、地下和水下的土石方开挖、土石坝堆筑、石料采集、地基处理以及建筑物拆除等。常用的爆破技术有浅孔爆破、深孔爆破、洞室爆破以及裸露接触爆破（用炸药紧贴于爆破对象表面的爆破方法）。爆破的主要工序有：钻孔或开挖洞室、装药、敷设起爆网路、堵塞、起爆和安全检查等。

中国是世界上最早发明和使用火药的国家，早在9世纪前，已经发明和使用黑火药。1225年烟火以及火药制作方法传入欧洲。17世纪以前黑火药主要用于军事目的。自1627年匈牙利首先用于开采煤矿以来，黑火药在采矿、水利、交通等方面得到广泛应用。1659年，德国人首先配制出硝酸铵，1846年意大利人发明硝化甘油，随后瑞典人发明了以硝化甘油和硅藻土混合的代那买特炸药，此后，陆续出现各种炸药。现代工业炸药品种很多，形态性能各异。从性能良好，使用安全，价格低廉等方面考虑，中国在水利工程中主要使用岩石硝铵炸药、铵油炸药和乳化油炸药等。

爆破原理

炸药在固体内爆炸时，由于瞬间产生的大量高温高压气体的冲击作用，使周围介质承受不同的爆破作用和呈现不同的破碎特征。当药包浅埋于岩石内爆炸时，能在自由表面形成一个以药包中心为顶点的倒圆锥体，称为爆破漏斗（见图）。

集中药包爆破计算公式的基本形式为:Q=KW3f(n)。式中Q为炸药量(kg)；K为与爆破介质有关的单位耗药量系数(kg/m3)；W为最小抵抗线，即药包中心至自由面的最短距离 (m)；n 为爆破作用指数，（r 为爆破漏斗半径）；f (n)为爆破作用指数的函数。当 n＝1和n＞1时，分别称为标准抛掷爆破和加强抛掷爆破，此时，f(n)=0.4+0.6n3；当n＝0.75时，称为松动爆破，此时f(n)=0.33。钻孔爆破炸药量则与爆破体积成正比，其炸药单耗一般为0.4～1.0kg/m3，视岩石性质、爆破条件以及对岩块尺寸的要求而定。

控制技术

为达到预期的爆破目的，加大爆破效果，减少有害影响，20世纪40年代以来，相继出现了各种控制爆破新技术。

（1）毫秒爆破，即利用毫秒延期雷管控制各药包的不同起爆时间，以达到减振、控制岩石爆落方向和加大爆破效果等目的；

（2）光面爆破，即沿开挖轮廓线布置较密的炮孔，孔内炸药采用断续的间隔装药结构，单位耗药量适当减少，以提高开挖面的平整度和避免围岩严重破坏；

（3）预裂爆破；

（4）定向爆破等。

起爆技术

一般利用雷管引爆起爆药包和炸药。引爆雷管的方式有：

（1）火花起爆，又称导火索起爆，由点燃插入雷管壳中的导火索引爆火雷管。此法操作简便，费用较低，但不能同时起爆群药包，逐个点爆危险性相对较大，且一次点爆药包的数量有限。

（2）电力起爆，用电雷管安放于炸药中，将其脚线与各药包间的联结线采用串联、并联或串并混联方式接到主爆线上。通过携带式手摇起爆器或电容式起爆器或从输电线专用开关引用的电源引爆电雷管。此法可远距离操作，安全可靠。采用瞬发和延期电雷管可同时或分段起爆数量较多的群药包，技术比较复杂，要求严格，在雷电天气和有杂散电流地区不宜使用。

（3）导爆索(传爆线)起爆，属非电起爆。它可以用串联、并联及混联方式组成爆破网路，并能直接起爆炸药包，但本身需要用雷管引爆。它与继爆管（由导爆索、雷管、延期药和起降压点火作用的消爆管组成的非电延期传爆装置）连用，可实现延期起爆，主要用于深孔爆破及群药包同时起爆，但网路是否正常不能用仪表检查。

（4）塑料导爆管起爆，也属非电起爆。当塑料导爆管被雷管或击发枪等专用工具引爆后，能以1600～2000m/s的速度稳定传播爆轰波，并在终端引爆起爆雷管。这种引爆方式的传爆性能好，具有火花起爆和电力起爆所不具备的优点，在地下开挖中尤为突出，现已广泛应用。此外，还有无线电起爆、气管起爆、激光起爆等。

爆破安全

伴随爆破产生的地震效应、空气冲击波、噪声、飞石和炮烟等，对爆区周围环境和建筑物会造成有害的影响。许多国家都在研究控制爆破技术与安全防护措施，以降低爆破的有害效应，并制定环境法规，规定各种安全标准。爆破地震对建筑物的影响通常用地面质点振动速度作为爆破安全判断依据。它与场地的地形地质条件，与爆源的距离和一次起爆的炸药量有关。降低爆破地震的措施有：采用毫秒爆破、预裂爆破、控制分段炸药量和选择合理的起爆顺序等。爆破空气冲击波对地面设施、地下洞室的支护和周围人员有一定威胁；爆破噪声与炸药量、埋深、堵塞质量、距离、地形和气象条件有关；飞石往往由于过量装药，堵塞不好，地形地质因素引起。这些均能影响人身安全。为防止产生有害影响，可改变爆破方式、调整药包参数和爆破方向及采取覆盖措施等。