1、爆破工程实验指导书爆破工程实验指导书环境与资源学院爆破工程实验室 2000年9月修订 2005年10月修订 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
2、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，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
3、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
4、。环境与资源学院爆破工程实验室 2000年9月目录第一部分 基础型实验实验一 炸药猛度和爆力测定一、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
5、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
6、，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
7、，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
8、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；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
9、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
10、）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）
11、带孔圆纸板：由纸板剪成，规格尺寸如下：厚度1.750.25mm，外径23.750.25mm，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
12、，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
13、。(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。
14、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+
15、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40m
16、m，1块；（2）纸筒：直径32mm，长400mm，纸质要结实；（3）圆木棒：直径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
17、；3铅或铝板（300608mm）；4钢板（3009010mm）；5卡子；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
18、索于铝板上；保持导爆索与铝板之间有5mm左右的距离，使爆轰波相遇处冲痕比较明显。（5） 起爆，当炸药爆炸的爆轰波先后从B、C两点使导爆索爆炸，由导爆索的两端传播来的爆轰波相遇时则在铝板刻下一条较大、较深的爆痕，设为图中的f点。（起爆时，所有人员撤离到安全距离以外的掩体内。）（6） 用尺子量取e、f间的距离hmm；4 结果计算：因为从B点至e点的两路爆轰波传爆的时间相同，所以：t1 = t2 + t3式中：t1一爆轰波从BCf段通过的传爆时间；t2一爆轰波从BC段通过的传爆时间；t3一爆轰波从Cf段通过的传爆时间。则被测炸药的爆速值D可用下法求出：式中：D一被测炸药的爆速(米秒)；DT一导爆索的
19、爆速一般为65007000米秒；。由于Cf=Beh；ef=hCB=L（炸药的被测长度，一般为200mm）代入上式得：整理上式得：（米/秒）5 实验记录及结果分析实验记录见表21。表21 道特里斯法测定的实验结果实验编号炸药名称L（mm）h（mm）导爆索爆速DT（m/s）炸药爆速D（m/s）6 实验结果分析二）爆速仪测定法电测法的基本原理是利用炸药爆炸产生爆轰气体产物直接使药包定距离两点的爆炸能转换成电讯号，输至仪表记录其两点间的时间，求出平均速度，该法的优点是简易、准确、直观。1实验仪器及材料BS-l型爆炸速度测定仪1台。炸药、雷管、探针、尺子、起爆器等。2实验原理是通过测量药包一定距离间炸药
20、传播的时间来实现的，其方框图见图22所示，控制面板如图23所示。图22爆速测定仪测定炸药爆速的工作原理图图23 控制面板图注：1“输入I”是I靶线输入插座；2“输入”是靶线输入插座；3、“I检”是1靶线输入检查；4、“检”是靶线输入检查。3 实验步骤 实验前对仪器的检查：按下仪器开关到“开”位置；接着按下“检查”，其计数器按十进位累计计数；再按下“工作”位之后，依次按下“I检”显示“8888”；按下“检”显示四位数，按下“复原”显示“0000”表示仪器正常。 将探计制作好并安装于被测药卷A、B处各对，探针用直径0105mm的漆包铜丝，绞制成双股长约250300mm，把靠近起爆雷管的探针A作为I
21、靶线接“输入I”、探针B为靶线接“输入”。 试验前对线路的检查：仪器复零后在测试端将“输入”接线夹短接一下，显示“8888”；再将“输入”接线夹短接一下，显示四位数，按下“复原”；仪器显示“0000”则表明仪器及线路都正常，否则表明靶线有断线处或接触不良，消破故障后再重复上述检查程序，直至正常为止。 将起爆电源线和雷管脚线接好，人员撤离到安全距离以外的掩体内，起爆，读出仪器显示的数字，代入下式VLT(m/s)式中：L一 药卷中A、B两点间距离（mm）；T一 爆轰波由A至B传播的时间（um）4 实验结果分析表22 炸药爆速爆速仪测定法实验记录及结果炸 药 卷L（mm）T（um）爆速(m/s)炸药
22、名称规格L（mm.g）质量（g）密度（g/cm3）5 结果分析三）利用数据采集仪测试1 实验仪器及材料主要实验仪器为PC14712瞬态波形存贮卡1个（4通道）、微机1台，数据分析软件。其它设备仪器和用品同前述实验方法2 实验原理通过测量药包一定距离间炸药传播的时间来实现的，其原理方框图见图2-4所示。图24 炸药爆速测试原理图3. 测量方法将测试系统按图进行连接，合理设置瞬态波形存贮卡的采样率、量程和触发电平，并接好起爆电源线和雷管脚线，人员撤离到安全距离以外的掩体内，起爆。按通道从瞬态波形存贮卡中取数，得各通道所对应探针的测试波形，并读取爆轰波到达该探针的时刻，代入下式计算爆速值：VLT（米
23、秒）式中：L一 药包中两点（即相邻两探针）间距离（mm）；T一 爆轰波由前一探针至后一探针传播的时间（微秒）4实验记录及结果：实验记录及结果见表22。表22 炸药爆速爆速仪测定法实验记录及结果炸 药 卷L（mm）T（微秒）爆速（米/秒）炸药名称规格L（mm.克）质量（克）密度（克/厘米3）5 实验结果分析二 炸药殉爆距离测定实验 （一）实验目的掌握爆破工地现场常用的炸药敏感度测定方法殉爆距离测定。（二）仪器和材料1 圆木棒：或钢棒、钢管一根，直径35mm，长500mm；2 钢卷尺：一把；3 8#工业电雷管若干；4 药卷若干个，直径32mm或35mm，重150g；规格32150克或35150克的
24、T2粉状铵梯炸药或乳化炸药。（三）实验步骤1 用圆木棒或钢棒、钢管在较硬的土地上压出大于两个药卷长度的半圆沟。2 取两个药卷，然后把被测药卷放置在半圆沟中，主爆药卷的前端插入个8#工业电雷管，深度为雷管体长度的23；从爆药卷的前端与主爆药卷的后端(半圆)相对应，并在同一轴线上，中间间隔一定距离，其间不得有杂物阻挡，如图25所示。3 用尺子测量两药卷间的最短距离（以cm计）。4 起爆：人员撤离到安全距离以外的掩体内，然后进行起爆。5 起爆后，根据放置从爆药卷的地方，有无显示未完全爆炸的残药，或是否产生爆坑来判断从爆药卷是否殉爆。如起爆后，两药卷都爆炸了，说明从爆药卷已殉爆，再加大两药卷的间距进行
25、实验，连续三次都殉爆的最大距离作为该炸药的殉爆距离(以cm为单位)。6如果起爆后，从爆药卷还残留有未爆炸的残药，说明药卷间距过大，必须缩短距离，再作试验直至找到连续发生三次殉爆的最大距离时为止。图25爆距离测定法1主动药包；2从动药包；3半圆形槽；a殉爆距离（四）实验及结果分析： 实验结果记录见表23。表23 实验记录表实验编号炸药名称药卷规格两药卷之间殉爆情况直径（mm）长度（mm）重量（g）间距（mm）介质按GB1243890炸药猛度试验铅柱压缩法标准规定：1测定的试样应从每批炸药中任意抽取，不准重新改制；2结块的药卷在起爆前允许将雷管的一端搓松；3测定殉爆时，一次只准许试验一对药卷。4散
26、装炸药按规定的密度制成直径32或35mm，重为150克的药卷后进行试验。（五）结果分析：实验三 雷管击穿铅板实验雷管击穿铅板实验是测定雷管爆炸威力，也是检验雷管起爆能力大小的方法之。但是必须指出，雷管的铅板穿孔能力只表明了雷管底部方向的起爆力，它并不能全面反映雷管对药包的起爆能力，只是判断同型号雷管起爆能力的相对指标。1 实验器材实验固定架。(结构见图31所示)；图31 雷管击穿铅板实验装置示意图铅板(405mm)；钢管：（外径50mm，高60mm）；8号工业电雷管：若干；游标卡尺0125mm一把；（或直径量规）；充电式电容起爆器、放炮母线100m（多股铜芯线）。2 实验步骤测量铅板尺寸，检查
27、铅板质量；按图31将钢管、铅板、雷管固定在实验架上，雷管底部紧贴铅板，位于铅板中心并垂直于铅板。人员撤离到安全距离以外再起爆；然后取下起爆器接线，拔下钥匙；前往观察和测量铅板击穿情况。8#雷管应将厚度为5mm的铅板击穿一个直径不小于雷管外径的小孔。3 实验结果分析实验结果记录结果见表31。表31 实验结果序号雷管直径（mm）铅板厚度（mm）穿 孔 结 果备注透否穿孔直径（mm）123454 结论及评述实验四 单个电雷管的导通及电阻值测定一 单个电雷管的导通及电阻值测定电雷管的电阻是指单个电雷管的全电阻，即桥丝电阻与脚线电阻之和，它是电爆网路设计中不可缺少的基本参数。雷管电阻值必须用爆破专用仪表
28、（如QJ41型电雷管测定仪、205型线路电桥或数字式电雷管电阻测定仪）测定。1 实验器材：数字式雷管电阻测定仪，电雷管，防护装置。2 实验步骤（1）将雷管电阻测定仪的功能转换转开关置于“电阻档”的适当量程上。（2）将被测雷管置于防护装置内、引出两根脚线接于电雷管测试仪的两接线柱上。（3）从雷管电阻测定仪的显示屏上读取所测电阻值。3 实验结果记录实验记录见表41。表41 实验结果序号雷管类型脚线材质及长度电阻值(欧姆)测量仪表1234 结论及评述二 单个电雷管最低准爆电流及最大安全电流的测定为了保证单个或成组电雷管同时可靠地起爆，必须了解各种电雷管起爆所要求的最低准爆电流；同时为了保证电雷管检测和使用的安全，也必须知道各种不同品种电雷管的最大安全电流。所谓最大安全电流是指即使通电时间较长（我国规定5分钟）的情况下,也不会引起电雷管爆炸的最大电流值；最低准爆电流是指能确保电雷管桥丝发热到足以引燃发火球的最小电流值，二者的测试手段完全一样，只是数值上有所差别。1 实验仪器和材料交、直流电流表（01A）一只；爆破欧姆表一只；滑线电阻二只；单刀双掷开关一只；双刀双掷开关一只；电雷管若干。2 实验电路如图4-1所示图41最大安全电流测定线路图1电雷管；2电源；A毫安表；K1闸刀开关；K2换向开关；R1、R2可
