1.绪论
1.1 工程爆破发展简史
公元808年以前,我国炼丹家就发明了以硫磺、硝石和木炭3种组分配制的黑火药。
10世纪,我国将黑火药用于军事,制造出世界上第一个爆炸性武器(震天雷)。
大约11~12世纪时,黑火药才开始传入阿拉伯国家。
中国的黑火药直到13世纪才经阿拉伯辗转欧洲。
1548年至1572年,俄国人开辟聂曼河航道,为世界上第一次将工程爆破用于经济建设的正式记录。
17世纪(约1613年)后火药开始使用到矿山爆破中,逐渐发展成为以和平建设为目的的工程爆破,用于开采煤炭和各种有用的矿石。
黑火药作为独一无二的炸药,延续了数百年之久。
1868年和1875年,瑞典人发明了硝化甘油炸药、雷管、硝化棉和以后许多新品种的工业炸药,进一步推动了爆破技术向生产建设领域发展。
1823年至1830年间,英国在修建利物浦至曼彻斯特铁路干线时,土石方总量达36万m3的双线铁路路堑开挖的爆破工程。
20世纪初期由于受到钻孔设备的限制,英、美等国家基本上采用药量达几十吨或几百吨的药室(硐室)大爆破。苏联在20世纪第一、第二个五年计划期间,广泛地应用了大爆破技术,其中有的爆破装药量达1000吨以上。
爆破钻孔机械的发展,促进了爆破技术的进步。
20世纪40年代微差爆破技术,50年代和60年代预裂爆破和光面爆破等控制爆破。
20世纪70年代和80年代城市控制爆破技术。
爆炸成型、爆炸焊接等技术不断涌现,使爆炸技术广泛地应用于国民经济建设中。
爆破技术在建设中的应用
采掘工程:爆破费占矿山总费用20~25%。炼1吨铁需3~5吨矿石,为采矿要挖掘十几吨岩石,加上熔剂需17~20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ø32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、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。
(1)金属和非金属矿山爆破
①开挖导坑、竖井、平硐、斜井、矿仓等地下构筑物;
②揭开露天矿覆盖层,为露天采矿创造条件;
③露天矿和地下开采金属和非金属矿石;
④恢复矿场、修筑尾砂坝、回填采空后的矿仓;
⑤开挖为矿山采矿用的探井,进行地震探矿爆破。
(2)土建工程爆破
①定向筑坝;
②开挖路堑、输水渠道、改移河道等;
③开挖隧道、修筑其它地下建筑物和构筑物;
④水下炸礁、清理河道;
⑤软土地基加固、爆炸挤淤、爆夯及爆扩桩;
⑥城市拆除爆破。
(3)农业爆破
①深翻土地、松土施肥、换土、开荒造田;
②打井取水、修建水利。
(4)电力和机械加工与拆除
①爆炸拆除旧机械和船体;
②爆炸成型、爆炸硬化、爆炸焊接。
(5)其它方面
①油井的钻孔爆破和射孔,处理卡钻事故;
②爆破冻土、炸冰;
③爆炸炼钢高炉的出钢口,加快出铁、出钢速度;
④抢险救灾、扑灭森林火灾。