现代爆破理论与技术 刘天生，王凤英，张晋红 编 2016年版

现代爆破理论与技术
作者：刘天生，王凤英，张晋红 编
出版时间：2016年版
内容简介
　　本书主要介绍接触爆炸理论、爆破原理和爆破技术。主要内容包括：爆炸的直接作用；爆破工程地质；常用的起爆器材及起爆方法；定向与硐室爆破、深孔爆破、拆除爆破、水下爆破、金属爆炸加工、地质勘探与油井爆破等常用的爆破技术；爆破的模拟仿真与爆破安全技术、常用爆破器材性能测试技术、国内及欧洲常用民用爆破器材的性能测试方法等。本书可作为高等院校兵器工业、民用爆破、土木工程、安全类有关专业的教材或教学参考书，也可供相关专业、科研院校、企业及施工单位的科技人员参考。
目录
第1章　绪　论…………………………………………………………………………………… 1
1．1　爆破技术在国民经济建设中的作用和意义…………………………………………… 1
1．2　工程爆破技术…………………………………………………………………………… 2
1．3　爆破技术的发展………………………………………………………………………… 4
1．3．1　工业炸药技术的发展……………………………………………………………… 5
1．3．2　爆破器材技术的发展……………………………………………………………… 6
1．3．3　施工机具的发展…………………………………………………………………… 7
1．3．4　爆破技术的研究及应用…………………………………………………………… 10
复习题………………………………………………………………………………………… 11
第2章　爆炸的直接作用……………………………………………………………………… 12
2．1　气体一维等熵流动微分方程式的解…………………………………………………… 12
2．2　凝聚态炸药爆轰波参数的计算………………………………………………………… 14
2．3　接触爆炸时的压力和冲量计算………………………………………………………… 17
2．4　聚能爆炸作用…………………………………………………………………………… 22
2．4．1　聚能爆炸作用的基本现象………………………………………………………… 22
2．4．2　杵体和金属流参数计算概述……………………………………………………… 25
2．5　岩石中的爆破作用原理………………………………………………………………… 26
2．5．1　概　述……………………………………………………………………………… 26
2．5．2　冲击载荷的特征和应力波………………………………………………………… 28
2．5．3　爆破时岩体中的应力状态………………………………………………………… 32
2．5．4　单个药包的爆破作用……………………………………………………………… 36
2．5．5　成组药包的爆破作用……………………………………………………………… 41
复习题………………………………………………………………………………………… 43
第3章　爆破工程地质………………………………………………………………………… 44
3．1　概　述…………………………………………………………………………………… 44
3．2　岩石的性质及工程分级………………………………………………………………… 44
3．2．1　岩石的成因分类及其特征………………………………………………………… 44
3．2．2　岩石的主要物理性质……………………………………………………………… 45
3．2．3　岩石的力学性质…………………………………………………………………… 47
3．2．4　岩石的工程分级…………………………………………………………………… 54
3．3　地质构造………………………………………………………………………………… 56
现代爆破理论与技术
3．3．1　概　述……………………………………………………………………………… 56
3．3．2　岩体结构面类型…………………………………………………………………… 56
3．4　地质条件对爆破作用的影响…………………………………………………………… 58
3．4．1　地形条件对爆破作用的影响……………………………………………………… 58
3．4．2　岩体性质对爆破使用的影响……………………………………………………… 60
3．4．3　岩体中各种地质结构面对爆破作用的影响……………………………………… 61
3．4．4　特殊地质条件下的爆破问题……………………………………………………… 67
3．4．5　地表水及地下水对爆破作用的影响……………………………………………… 68
3．4．6　延长药包(深孔及浅孔)爆破与地质条件有关的问题…………………………… 68
3．5　爆破作用引起的工程地质问题………………………………………………………… 70
复习题………………………………………………………………………………………… 71
第4章　常用爆破器材与起爆方法…………………………………………………………… 72
4．1　工业炸药………………………………………………………………………………… 72
4．1．1　工业炸药的分类…………………………………………………………………… 72
4．1．2　工程爆破对工业炸药的基本要求………………………………………………… 72
4．1．3　硝酸铵……………………………………………………………………………… 73
4．2　硝铵类炸药……………………………………………………………………………… 76
4．2．1　铵梯炸药…………………………………………………………………………… 76
4．2．2　铵油炸药…………………………………………………………………………… 77
4．2．3　铵松蜡与铵沥蜡炸药……………………………………………………………… 79
4．2．4　含水炸药…………………………………………………………………………… 81
4．3　硝化甘油类炸药与其他类炸药………………………………………………………… 85
4．3．1　硝化甘油类炸药…………………………………………………………………… 85
4．3．2　黑火药……………………………………………………………………………… 86
4．4　工业雷管………………………………………………………………………………… 87
4．4．1　工业雷管的要求…………………………………………………………………… 87
4．4．2　火雷管……………………………………………………………………………… 87
4．4．3　电雷管……………………………………………………………………………… 89
4．4．4　非电毫秒雷管……………………………………………………………………… 95
4．4．5　油井电雷管………………………………………………………………………… 96
4．5　索状起爆材料…………………………………………………………………………… 97
4．5．1　导火索及点火材料………………………………………………………………… 97
4．5．2　导爆索与继爆管…………………………………………………………………… 99
4．5．3　塑料导爆管及导爆管的连通器具……………………………………………… 101
4．5．4　起爆药柱(或起爆弹)…………………………………………………………… 104
4．6　非电起爆法…………………………………………………………………………… 106
4．6．1　火雷管起爆法…………………………………………………………………… 106
4．6．2　导爆索起爆法…………………………………………………………………… 108
4．6．3　导爆管起爆法…………………………………………………………………… 110
4．7　电起爆法……………………………………………………………………………… 112
4．7．1　电雷管的灼热原理和主要参数………………………………………………… 112
4．7．2　电爆网路的设计和计算………………………………………………………… 114
4．7．3　电爆网路各组成部分的选择…………………………………………………… 117
4．7．4　电爆网路计算实例……………………………………………………………… 123
4．7．5　电起爆法的操作工艺…………………………………………………………… 124
4．7．6　电起爆法的特点和适用条件…………………………………………………… 126
4．8　其他起爆法…………………………………………………………………………… 127
4．8．1　电磁波起爆法…………………………………………………………………… 127
4．8．2　水下声波起爆法………………………………………………………………… 127
4．8．3　高能电磁感应起爆法…………………………………………………………… 128
4．9　爆轰波波形控制……………………………………………………………………… 129
4．9．1　线状波…………………………………………………………………………… 129
4．9．2　平面波…………………………………………………………………………… 131
复习题………………………………………………………………………………………… 133
第5章　硐室与定向爆破……………………………………………………………………… 135
5．1　爆破基本理论………………………………………………………………………… 135
5．2　硐室爆破设计………………………………………………………………………… 136
5．2．1　设计原则和基本要求…………………………………………………………… 136
5．2．2　设计基础资料…………………………………………………………………… 136
5．2．3　爆破方案………………………………………………………………………… 137
5．2．4　设计程序………………………………………………………………………… 138
5．2．5　设计工作的内容………………………………………………………………… 139
5．3　硐室爆破的药包布置………………………………………………………………… 140
5．3．1　药包布置………………………………………………………………………… 140
5．3．2　药包布置对边坡的影响………………………………………………………… 144
5．3．3　爆破参数选择和设计计算……………………………………………………… 145
5．3．4　爆破漏斗计算…………………………………………………………………… 148
5．3．5　堆积计算………………………………………………………………………… 152
5．4　定向爆破及其原理…………………………………………………………………… 154
5．4．1　定向爆破及其原理……………………………………………………………… 154
5．4．2　药包计算原理…………………………………………………………………… 155
5．5　定向爆破的设计……………………………………………………………………… 165
5．5．1　爆破方案的选择………………………………………………………………… 165
5．5．2　爆破参数的选择与药包计算…………………………………………………… 166
5．5．3　抛掷堆积计算…………………………………………………………………… 169
5．5．4　爆破安全计算…………………………………………………………………… 171
复习题………………………………………………………………………………………… 177
第6章　深孔爆破……………………………………………………………………………… 178
6．1　概　述………………………………………………………………………………… 178
6．2　露天深孔爆破法……………………………………………………………………… 179
6．2．1　台阶要素、钻孔形式与布孔方式………………………………………………… 179
6．2．2　露天深孔爆破参数……………………………………………………………… 182
6．2．3　微差爆破………………………………………………………………………… 186
6．2．4　露天深孔爆破工艺……………………………………………………………… 188
6．3　深孔定向控制爆破技术……………………………………………………………… 191
6．3．1　深孔定向控制爆破的含义……………………………………………………… 191
6．3．2　深孔定向爆破技术措施………………………………………………………… 192
6．4　工程实例……………………………………………………………………………… 192
6．4．1　实例1———太原至旧关高速公路寿阳至西郊段深孔爆破…………………… 192
6．4．2　实例2———明利铁矿地下深孔爆破…………………………………………… 199
复习题………………………………………………………………………………………… 201
第7章　拆除爆破……………………………………………………………………………… 203
7．1　概　述………………………………………………………………………………… 203
7．2　拆除爆破设计原理和方法…………………………………………………………… 204
7．2．1　设计原理………………………………………………………………………… 204
7．2．2　设计方法………………………………………………………………………… 205
7．3　拆除爆破设计参数的选择…………………………………………………………… 206
7．3．1　最小抵抗线W …………………………………………………………………… 206
7．3．2　炮眼间距a 和排距b …………………………………………………………… 207
7．3．3　炮眼直径d 和炮眼深度L ……………………………………………………… 208
7．3．4　单位用药量q …………………………………………………………………… 208
7．4　炮眼布置与分层装药………………………………………………………………… 209
7．4．1　炮眼布置………………………………………………………………………… 209
7．4．2　分层装药………………………………………………………………………… 209
7．5　拆除爆破的装药量计算……………………………………………………………… 211
7．6　拆除爆破的施工及安全防护………………………………………………………… 215
7．6．1　施工组织安排…………………………………………………………………… 216
7．6．2　钻眼爆破施工与安全防护……………………………………………………… 217
7．7　工程实例……………………………………………………………………………… 220
7．7．1　工程概况………………………………………………………………………… 220
7．7．2　方案设计思想…………………………………………………………………… 220
7．7．3　技术方案………………………………………………………………………… 220
7．8　水压拆除爆破………………………………………………………………………… 223
7．8．1　水压爆破原理及药量计算公式………………………………………………… 223
7．8．2　水压拆除爆破设计与施工……………………………………………………… 226
7．8．3　工程实例………………………………………………………………………… 229
复习题………………………………………………………………………………………… 232
第8章　水下爆破……………………………………………………………………………… 233
8．1　水下爆炸的理论基础………………………………………………………………… 234
8．1．1　水下爆炸的物理现象…………………………………………………………… 234
8．1．2　水下爆炸冲击波理论…………………………………………………………… 235
8．1．3　水下爆炸类别及冲击波特性…………………………………………………… 239
8．1．4　有限水域中爆炸时冲击波的传播及压力场计算……………………………… 240
8．2　水下爆破设计与施工………………………………………………………………… 241
8．2．1　水下钻孔爆破法………………………………………………………………… 242
8．2．2　水底裸露药包爆破法…………………………………………………………… 245
8．2．3　水下硐室爆破法………………………………………………………………… 248
8．2．4　水下爆炸压密法………………………………………………………………… 251
复习题………………………………………………………………………………………… 254
第9章　金属爆炸加工………………………………………………………………………… 255
9．1　爆炸成形……………………………………………………………………………… 256
9．1．1　爆炸拉深成形法………………………………………………………………… 256
9．1．2　爆炸胀形成形法………………………………………………………………… 260
9．2　爆炸复合……………………………………………………………………………… 262
9．2．1　爆炸焊接………………………………………………………………………… 262
9．2．2　爆炸压接………………………………………………………………………… 270
9．3　爆炸硬化……………………………………………………………………………… 273
9．3．1　爆炸硬化原理…………………………………………………………………… 274
9．3．2　影响爆炸硬化效果的因素……………………………………………………… 275
9．4　爆炸压实……………………………………………………………………………… 277
9．4．1　爆炸压实TiAl ………………………………………………………………… 277
9．4．2　SiC粉末的冲击压实…………………………………………………………… 279
9．5　爆炸合成新材料……………………………………………………………………… 279
9．5．1　爆炸合成金刚石………………………………………………………………… 280
9．5．2　爆炸合成致密相氮化硼………………………………………………………… 284
复习题………………………………………………………………………………………… 285
第10章　地震勘探与油气井爆破…………………………………………………………… 286
第11章　工程爆破数值模拟………………………………………………………………… 314
第12章　爆破安全技术……………………………………………………………………… 338
第13章　常用爆破器材性能测试…………………………………………………………… 379
参考文献………………………………………………………………………………………… 422