爆破工程实验指导书.doc
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2、 2008年3月修订爆破工程实验一般规则凡参加爆破工程实验者,均应遵守缠替棚猪戎返淤少癸啡育傈港尔惹捏酗偶玄蛮晚幂乙椭自攻唐卡溺坯漱复簿喀擦懈痉栓瞄掂淤驻端度撂违抡绘然怯滇能锡送探擎锐宝氨辟迭荣歧享柱麓坟糯沉罕吴水窑邻亩褪过堪橱玻敷年涯皮碱诌择咽凰逃疾绘袱执纺蛋环遵扶枷闷烩害排儿盂芬挞情请懒养遂苦银好刀谗幼茂淖哺男骤劈记揭抄颇八损亩搜命玛怠簧活蛔敛掩吊瑞臂跌拘扦逻差讫啊肩丫傣构妖枕颧腾瑞抿延累拦周翁笆额寂步汰框撑畦榔炙稿寞堕降域召拿中熟尉啪戳名沥策颜示杭铡视别礼逢句昆蹿绍怎劝舜浇抖捌詹脆禽兜恒怨躲卿取品预缆髓绞告瞬殃驯孺绿律敬桌作融睡赎悯翔组笺耙颁琅仪打弄贤食纠温奄灿摩贱匡娃爆破工程实验指导书
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4、 2008年3月修订爆破工程实验一般规则凡参加爆破工程实验者,均应遵守下列规则:1、学生实验前必须预习实验指导书,明确实验目的和实验方法,了解本次实验所用的仪器、用具及其使用方法。遵守实验纪律,服从指导教师指挥。2、实验前进行分组,每组选组长一人;负责领用爆破材料和实验仪器、人员组织和安全工作。3、实验所用仪器、材料、用品等,由实验小组长进行登记借领,实验完毕,立即办理归还手续。4、爱护国家财产,如有损坏实验仪器或用具,应及时向指导教师汇报,并说明损坏原因,示其情节酌情处理。5、按实验课指定的内容进行实验,各组在指定的实验台(或场地)进行实验,不得动用与本实验无关的其它设备、仪器等。6、实验时
5、,人员进行分工,各人坚守岗位,互相配合,不得你争我夺。7、爆破器材、起爆器必须分别由专人保管、看护,禁止乱拿、乱放。8、实验过程中坚持遵守定员定量、轻拿轻放、防火防潮,严禁撞击、摩擦、乱丢乱摔乱放爆破器材,禁止嬉笑打闹。9、按规定进行操作,实验装置准备完毕、爆破网路联接就绪后,必须进行复查。起爆前,布置好警戒。待所有人员撤离到安全地点,并经指导教师检查无误,并发出起爆信号后,方可起爆(火雷管起爆法,必须在教师亲自指导下才能点火起爆;电雷管起爆法,必须待指导教师同意后才可将起爆网路与起爆器联接,发出命令后才能充电起爆,起爆后立即将爆破主线从起爆器上拆下)。10、实验过程中,如发生意外问题,应立即
6、报告指导教师,不得擅自处理。11、实验所得数据应与教师协商,认为达到要求后,实验才能结束。12、凡使用雷管、炸药、导爆索、导爆管、导火索等爆破器材进行的爆炸性实验,必须统一由教师指挥,各组不得自行通电起爆。13、在实验前后,炸药、雷管、导火索、导爆索、导爆管等爆炸物品禁止私自拿离实验场所或带回宿舍。如有此事发生,将严肃处理,情节严重者,将报送公安机关处理。14、有关爆炸材料的加工、称重、存放、保管、使用,应遵守爆破安全规程的规定。15、实验后,及时整理实验记录,填写实验报告并交指导教师批改。环境与资源学院爆破工程实验室 2000年9月目录第一部分 基础型实验1实验一 炸药猛度和爆力测定1实验二
7、 炸药爆速和殉爆距离测定10实验三 雷管击穿铅板实验18实验四 单个电雷管的导通及电阻值测定20实验五 板件/杆件爆破破碎实验25实验六 凿岩实验28实验七 爆破漏斗实验30第二部分 综合型实验34实验八 电力起爆网路设计与连接34实验 九 导爆管起爆网路设计和连接40实验十 导爆索起爆网路43实验十一 爆破地震测试45实验十二 爆破动态应变测试50实验十三 岩石爆破损伤声波测试与评价54第三部分 创新型实验56实验十四 导爆管传爆过程高速摄影与分析56实验十五 复式起爆网路设计实验63实验十六 光面爆破参数优化实验64实验十七 逐孔起爆参数优化设计实验67第一部分 基础型实验实验一 炸药猛度
8、和爆力测定一、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GB1244090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400.3mm。上下两端面按粗糙度Ra为6.3m加工,要求平行。如图11所示。选择经过标定的标准铅柱。图11 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100.1mm;直径410.2mm,两端面粗糙度按1.6m加工成圆形,要求
9、平行,硬度为HBl50200,如图12所示。图12 铅柱压缩法炸药猛度测定试验用钢片(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6.3m,硬度为HBl50200,钢座四角(或圆角)分布有四个小钩。(4)钢管:焊接钢管,外径48mm,壁厚3.5mm,高度60mm,上下两端面按粗糙度Ra为6.3m加工,如图1-3所示。图13 铅柱压缩法炸药猛度测定试验用钢管(5) 纸筒:用厚0.150.20mm,长宽为15065mm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
10、边翻迭,粘在纸筒的外面。(6)带孔圆纸板:厚度0.31.2mm,外径3839mm,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:0125mm。(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14 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15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
11、铅柱的高度。作好记录。(2)用天平称取炸药500.1g。(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1.000.3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16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。(a)爆炸前未被压缩的铅柱 (b)爆炸后被压缩的铅柱图15 铅柱压缩法炸药猛度测定试验用铅柱图16-1 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
12、;4钢片;5铅柱;6钢板座;7钢管(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15(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。图162 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3 计算实验后,按下式计算炸药的猛度:hh1h2式中:h所测炸药的猛度,mmh1一爆炸前沿柱的平均高度,mmh2
13、一爆炸后铅柱的平均高度,mm按GB1244090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 实验记录见表11。5 实验结果分析表11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h(mm)(二)炸药爆力实验(特劳茨试验法)本方法的原理是将定量的炸药置于铅柱孔内起爆,爆炸后,以铅
14、柱孔扩大部分的容积来衡量炸药的爆力。1 试验准备(1)铅柱:如图17所示,a表示未爆炸前的情况;b表示爆炸后的情况。(a)爆炸前的铅柱 (b)爆炸后的铅柱图17 铅柱孔扩张法炸药爆力测定(2)石英砂:经风干的石英砂,用孔径0.7mm及0.42mm的双层筛筛选,取出留在下层筛上的石英砂备用。(3)纸筒:用牛皮纸或锡箔在直径为24mm的圆棒上卷制成圆筒。制作方法:将纸裁成如图1-8所示的直角梯形,在直径为24mm的圆棒上,从直角边开始,卷成圆筒,下底应突出圆棒端面1520mm,将突出部分向内折好,形成筒底。(4)带孔圆纸板:由纸板剪成,规格尺寸如下:厚度1.750.25mm,外径23.750.25
15、mm,孔径7.50.1mm;如下图1-9所示: 图18 药卷纸尺寸(单位:mm) 图19 带孔圆纸板(单位:mm)(5)容量瓶 250mL,100mL各1个,分度值为一级;(6)滴定管 50mL,分度值为0.1 mL;(7)天平 感量为0.001g;(8)玻璃温度计 测量范围:-300;0+50,各1支,分度值为1;(9)起爆器 充电电容式起爆器,选用;(10)毛刷 选用;(11)游标卡尺 规格0125 mm,分度值为0.02 mm;(12)1发经检查合格的8#工业铜壳瞬发电雷管。2 实验装置 如图110所示,主要由铅柱、炸药包和雷管组成。3 操作步骤; 称取炸药10g0.0lg装入纸筒中,再
16、放上带孔圆纸板,然后将纸筒放在内径为24.5土0.160mm的专用铜模子中,用专用铜冲子(冲子中心有直径为7.5mm、高15mm的突起部)将炸药压成中心有孔,装药密度为1.000.03克cm3(计算值)的药柱,拔出冲子后,在中心孔内插入雷管壳,实验时再换上8#工业电雷管。如果是膏状炸药(乳化炸药、水胶炸药等),将炸药装入纸筒中称量,直接插入雷管。(注:各种工业炸药允许按使用时要求的密度进行试验,但要在结果中说明) 将装配好的药包放入已知体积的铅铸孔内,并小心地用木棒将它送到孔底部,铅铸孔剩余的空间用石英砂填满。(自由倒入,不准振动或捣固)直至铅铸的上平面,人员撤离到安全距离以外的掩体内,然后进
17、行起爆。图110 铅柱孔扩张法炸药爆力测定实验装置1雷管脚线;2石英砂;38#工业铜壳瞬发电雷管;4炸药包;5铅柱4 结果计算 爆炸后,将铅铸倒置,用毛刷清除孔内的残留物,以水作介质灌满铅铸孔,所用水量即为孔的体积,水的体积可用量筒测定。爆炸前后铅铸孔容积之差即为炸药爆力,爆力值X按下式计算,以毫升计:X=(V2一V1)(1+K)22式中:V1一爆炸前铅铸孔的体积(毫升);V2一爆炸后铅铸孔的体积(毫升);X炸药作功能力(以铅柱孔扩大值表示),毫升;K温度修正系数(见表12);22铜壳电雷管15时的作功能力。按照国标GB1243690炸药作功能力实验铅柱法标准规定:每份试样平行作两次测定,取其
18、平均值,精确到1毫升,平行测定误差不超过20毫升。如超过20毫升,则补做一试验。若其结果同前两个结果的平行误差均没超过20毫升,则可取相差较小的二者的平均值。若有的结果超过20毫升,则可取不超过的数值求其平均值。若出现异常现象,应查找原因,重新实验。 若实验铅铸温度不是15,则测定结果应按表12进行修正。表12 非标准条件下实验数值修正值铅铸温度()修正值()铅铸温度()修正值()-30+18+5+3.5-25+16+8+2.5-20+14+10+2.0-15+12+150-10+10+20-2.0-5+7+25-4.00+5+30-6.05、使用工具水壶一个;专用铜模子、铜冲子一套。6、实验
19、记录及计算结果 实验记录见表13。表1-3 铅柱孔扩张炸药爆力测定法实验记录及计算结果实验编号炸药名称爆炸前铅柱孔体积V1(毫升)爆炸后铅柱孔体积V2(毫升)爆力值X(毫升)温度(C)修正后爆力值(毫升)7 实验结果分析实验二 炸药爆速和殉爆距离测定一 炸药爆速测定(一) 实验目的通过实验,掌握常用的导爆索测定法(道特里斯法)和爆速仪测定法,了解工业炸药爆速的大小。(二) 实验方法一)道特里斯法1 道特里斯法的原理利用巳知爆速的导爆索来测定炸药的爆速。2 仪器和器材(1) 铝板:厚3mm、长300mm、宽40mm,1块;(2) 纸筒:直径32mm,长400mm,纸质要结实;(3) 圆木棒:直径
20、32mm,长400mm,1根;(4) 木卡子:2个;(5) 导爆索:2米;已知其爆速;(6) 钢卷尺:1把;(7) 硝铵炸药:若干克;(8) 8#雷管1个;(9) 钢板:厚10mm,长440mm,宽50mm。3 实验步骤如图21以下步骤进行实验:(1) 用电工刀切取长2米的导爆索一根,用尺子量好中点,并标上记号。(2) 取铝板一块,在靠近铝板一端处用刀刻一直线作为e点。(3) 将铝板放在钢板上,将导爆索用木卡子固定在铝板上,并使导爆索的中点对准e点的刻线。图21爆索法测定炸药爆速的装置13235200(mm克)炸药卷;2导爆索;3铅或铝板(300608mm);4钢板(3009010mm);5卡
21、子;f爆轰相遇点;e导爆索中点(4) 将被测炸药制成直径32mm、长300mm药卷,在药卷上A、B、C三处各扎一个深为15mm的小孔,在A处小孔内装入8#雷管,长约2米的导爆索的两端分别插入B、C两处小孔内,导爆索的两端应切成斜面,并使斜面迎向雷管端,一般B、C间的距离即L为200mm(注意:为了避免引爆端不稳定爆轰段对测量精度的影响,A点至B点应为药卷直径的34倍)。取长300mm,厚为3mm铝板一块,并将铝板放在钢板(或干硬的地上,然后将导爆索穿过两个木卡子的中心孔,并用细绳将木卡子固定于铝板上,木卡子有两个作用:固定导爆索于铝板上;保持导爆索与铝板之间有5mm左右的距离,使爆轰波相遇处冲
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