【正文】 條件不同 ， 一種炸藥可能有三種不同形式的化學(xué)變化 ， 即緩慢分解 、 燃燒和爆炸 。 這是爆炸反應(yīng)區(qū)別燃燒及其它化學(xué)反應(yīng)的一個顯著特點 。 炸藥爆炸放出熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為機械功 ， 但生成氣體越多 ， 熱量利用率就越多 。 25 爆破事故防治與處理 （ 2） 、 生成氣體產(chǎn)物 炸藥能量轉(zhuǎn)化的過程是：放出的熱能先轉(zhuǎn)化為氣體的壓縮能 ， 后者在氣體膨脹過程中轉(zhuǎn)化為機械功 。 24 爆破事故防治與處理 （ 1） 、 反應(yīng)的放熱性 炸藥爆炸就是將蘊藏的大量化學(xué)能（ 潛能 ） 以熱能形式迅速釋放出來的過程 。 23 爆破事故防治與處理 2 炸藥爆炸的基本特征 反應(yīng)的放熱性 、 生成氣體產(chǎn)物 、 化學(xué)反應(yīng)和傳播的高速度是炸藥爆炸的三個基本特征 ， 也是構(gòu)成爆炸的必要條件 。 化學(xué)爆炸 :由化學(xué)變化引起的爆炸稱為化學(xué)爆炸，如瓦斯或煤塵的爆炸、炸藥的爆炸 ,分子組成變化。 22 爆破事故防治與處理 根據(jù)爆炸變化過程的不同，可將其分為三類。 特點 ：大量能量在有限的體積內(nèi)突然釋放或急劇轉(zhuǎn)化。 20 爆破事故防治與處理 ? 炸藥作為一種特殊的能源，在鐵路、公路、水利水電、礦業(yè)、石油、農(nóng)業(yè)、金屬加工等民用領(lǐng)域和國防建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。這類事故中屬惡性事故的雖不多 ， 但發(fā)生比較頻繁 ， 危害很大 ， 應(yīng)引起足夠的重視 。其原因 : 一方面是 支架架設(shè)質(zhì)量和炮眼布置不合要求； 另一方面 是炮眼布置和裝藥量不合理 。 如果不按規(guī)程要求進行防治水 ， 盲目進行煤礦作業(yè) ， 易發(fā)生透水事故 。 17 爆破事故防治與處理 礦井水的來源是多方面的 ， 主要 充水源有地下 、 地表水 、 大氣降水和老空積水等 。 井下爆破作業(yè)時 ， 應(yīng)防止炸藥爆燃 、 放糊炮 、 放空炮及其它原因產(chǎn)生爆破火焰 ， 嚴(yán)禁明火和動力線放炮 ， 在老空區(qū)附近和有自然煤層中進行爆破作業(yè)時 ， 應(yīng)特別注意防止放炮引起火災(zāi) 。 引起火災(zāi)的原因主要有 ：煤炭自然 、 明火 、放炮 、 點火花 、 瓦斯煤塵爆炸等 。 14 爆破事故防治與處理 爆破作業(yè)與火災(zāi) 礦井火災(zāi)指發(fā)生在礦井范圍內(nèi)的非控制燃燒 。 13 爆破事故防治與處理 正常情況下 ， 浮塵濃度不易達到爆炸下限 ， 但在爆破落煤瞬間及其他一些情況下 ， 有可能達到煤炸下限 ， 特別是巷道周圍壁上沉積有煤塵時 ， 當(dāng)其受到爆炸空氣沖擊波或氣流的吹揚時再次形成懸浮狀態(tài) ， 是足以達到爆炸下限的 。 煤塵的爆炸下限濃度為 45g/m3， 上限濃度可達 1500～ 2021g/m3 ， 爆炸力最強濃度值為 300～400g/m3， 引燃溫度為 700～ 800℃ 。 12 爆破事故防治與處理 煤塵危害極大 ， 當(dāng)塵粒小于 10um以下時 ， 它不僅引起礦工患職業(yè)病 ， 而且有些還具有爆炸性 。 防止因放糊炮 、 放空炮 、 爆燃事故或炮眼布置不合理 、 裝藥量過大 、 炮眼堵塞不合要求等引起的爆破火源而造成瓦斯爆炸事故 。 10 爆破事故防治與處理 因爆破引起瓦斯爆炸事故在我國仍占有很大比例 ，根據(jù)近四年不完全統(tǒng)計 ， 因放炮引起瓦斯爆炸事故占總事故的 37%；而煤和瓦斯突出事故多數(shù)是由放炮誘發(fā)的 。 沼氣的另一個特點就是具有窒息性 ，在空氣中由于沼氣的存在 ， 使含氧量降低 ， 含氧量降低到 12%時 ， 沼氣濃度約為 43%， 在這種情況下 ， 人們就會因缺氧窒息死亡 。 1kg礦用炸藥爆炸后能產(chǎn)生 600～ 1000L氣體 ， 其中有害氣體含量為 60～ 100L（ 其中主要包括一氧化碳 ， 二氧化氮 ， 硫化氫等 ） ， 當(dāng)產(chǎn)生的炮煙濃度大或呼吸時間長就會發(fā)生炮煙中毒事故 。 7 爆破事故防治與處理 爆破作業(yè)與有害氣體 礦井內(nèi)有害氣體主要有：一氧化碳 ， 二氧化碳 ， 硫化氫 ， 二氧化氮 ， 二氧化硫 ， 沼氣等 。 6 爆破事故防治與處理 由于爆破事故以及爆破本身造成的危害影響 很大 ， 爆破安全與防護的重要性顯得尤為突出 。1 能源科學(xué)與工程學(xué)院 歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)光臨 2 爆破事故防治與處理 ? 姓 名：郭健卿 ? 單 位：河南理工大學(xué)能源學(xué)院 ? 電 話： 0391－ 3987903 ? 手 機： 13323911800 ? E_mail: 3 爆破事故防治與處理 4 爆破事故防治與處理 ? 題記：爆破災(zāi)害是不可逆轉(zhuǎn)的，特別是嚴(yán)重事故。 5 爆破事故防治與處理 爆破安全技術(shù)有兩方面的內(nèi)容： 一是爆破工程安全 ， 包括爆破器材的運輸 、儲存和保管等 ， 以及爆破作業(yè)中的安全問題； 二是對爆破本身危害影響的控制和防護 ， 包括爆破對巖體的破壞 ， 爆破空氣沖擊波 ， 地震波 ， 飛石 ， 有毒氣體等的控制方法和有效防護措施 ， 井下爆破時引起瓦斯 ， 煤塵爆炸的防治措施 ， 以及對其它爆破事故的防治等 。 特別對于煤礦井下的爆破作業(yè) ， 由于存在瓦斯 ， 煤塵 ， 水 ， 火和頂板等災(zāi)害 ， 因此防止爆破事故 的發(fā)生 ， 減輕爆破本身的危害影響 ， 保障礦山建 設(shè)和生產(chǎn)中的安全 ， 是從事爆破工作和礦山安全 工作人員義不容辭的責(zé)任 。各種有害氣體的危險濃度以及 《 煤礦安全規(guī)程 》規(guī)定的最大允許濃度見表 11。 8 爆破事故防治與處理 有害氣體 危險濃度 允許濃度 主要來源 一氧化碳 % % 爆破 、 火災(zāi) 、 瓦斯 ， 煤塵爆炸 二氧化碳 1% % 爆破 、 火災(zāi) 、 瓦斯；煤塵爆炸 ，煤 （ 巖 ） 層突出 二氧化氮 % % 爆破 硫化氫 % % 有機物腐爛 、 火災(zāi) 、 煤層中泄出 二氧化硫 % 爆破 、 火災(zāi) 、 硫礦物氧化 表 11 礦井內(nèi)有害氣體的危險濃度和允許濃度 9 爆破事故防治與處理 爆破作業(yè)與瓦斯 沼氣與空氣混合后具有燃燒爆炸性 ， 當(dāng)空氣中沼氣濃度達 5～ 15%， 引燃溫度超過 650～ 750℃ 時 ， 可引起沼氣爆炸 。 煤礦井下常因通風(fēng)不良而積聚大量沼氣 ， 特別是對于老空區(qū) 、 停風(fēng)的老巷等 ， 沼氣濃度更高 ， 稍有不慎 ， 就會造成重大事故 。 因此 ， 除了注意加強通風(fēng)消除瓦斯積聚以外 ， 重要的是做到爆破作業(yè)安全 ， 嚴(yán)格按 《 煤礦安全規(guī)程 》規(guī)定執(zhí)行 ， 采掘工作面風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_ 1%時 ， 必須停止打眼和裝藥放炮 ， 瓦斯?jié)舛冗_ %時必須停止工作 ， 切斷電源進行處理 。 11 爆破事故防治與處理 爆破作業(yè)與煤塵 煤塵按其存在狀態(tài) ， 可分為浮塵和落塵 ， 浮塵危害性最大 ， 而落塵往往不被人們注意 ， 常給事故的發(fā)生留下陷患 ，浮塵和落塵是相對而言的 ， 若條件變化 ，兩者可以相互轉(zhuǎn)化 。 當(dāng)煤塵受熱燃燒迅速形成大量的可燃性氣體 ， 1kg煤塵受熱燃燒可釋放出 200～ 300L可燃性氣體 ， 這些氣體在高溫下燃燒爆炸 ， 破壞性很大 ， 爆炸波速可達 200～300m/s。 引燃煤塵的高溫?zé)嵩从校罕苹鹧?、 電火花 、 礦燈火花 、 井下火災(zāi)或明火 、 瓦斯爆炸等 。 如果爆破作業(yè)時違章操作 ， 一旦產(chǎn)生爆破火焰易引起煤塵爆炸事故 。 火災(zāi)的發(fā)生必須具備三個條件 ：可燃物 、熱源和空氣 。 15 爆破事故防治與處理 礦井火災(zāi)不同于地面火災(zāi) ， 在發(fā)火時能產(chǎn)生火災(zāi)伴生 ， 產(chǎn)生大量高溫火焰及有害氣體 ，引起瓦斯煤塵爆炸 ， 造成井下風(fēng)流逆轉(zhuǎn)等 ， 危害極大 。 16 爆破事故防治與處理 爆破作業(yè)與水災(zāi) 礦井水災(zāi)是煤礦主要災(zāi)害之一 ， 由于我國煤田水文地質(zhì)條件復(fù)雜 、 受水威脅程度嚴(yán)重 ，特別是一些老礦區(qū) 、 已逐步進入深部開采 ， 受水威脅越來越嚴(yán)重 ， 突水事故時有發(fā)生 ， 輕則增加排水設(shè)備和費用 ， 提高成本 ， 重則造成淹井危及人身安全 。 井下爆破作業(yè)時 ， 當(dāng)遇到積水區(qū) 、 老空區(qū) 、含水層 、 導(dǎo)水?dāng)鄬?、 溶洞等情況時 ， 必須堅持“ 有疑必探 、 先探后倔 ” 的原則 ， 并制定專門措施 。 18 爆破事故防治與處理 爆破作業(yè)與冒頂 爆破作業(yè)引起的冒頂事故 ， 一般是由于放炮崩倒支架引起頂板震動而造成裂隙所引起的 。 由爆破作業(yè)引起的冒頂事故 ， 以采煤工作面為最多 ， 約占 70%以上 ， 其次是掘進工作面 。 19 爆破事故防治與處理 礦山井下爆破作業(yè) ， 由于井下環(huán)境的復(fù)雜性和作業(yè)空間的限制 ， 使其作業(yè)條件更加困難 ，對爆破安全的要求更加嚴(yán)格 ， 因此 ， 必須加強對爆破安全技術(shù)的研究 ， 嚴(yán)格按照 《 煤礦安全規(guī)程 》 要求操作 ， 防止各類事故的發(fā)生 ， 確保井下爆破作業(yè)的安全和防止爆破本身造成的危害 。 美國某體育館爆破拆除 炸藥的基本知識 21 爆破事故防治與處理 ? 1 爆炸現(xiàn)象 廣義地講， 爆炸 （ explosion）是物質(zhì)急劇的能量釋放過程，能量在瞬間急劇釋放或轉(zhuǎn)化的 現(xiàn)象都可以稱為爆炸。 外部特征 ：由于介質(zhì)受震動，伴有聲、光、熱等效應(yīng)。 物理爆炸 :由物理變化引起的爆炸，如鍋爐等高壓容器的爆炸，物質(zhì)成分不變。 核爆炸 :由核裂變或核聚變引起的爆炸，原子結(jié)構(gòu)變化。故又稱為爆炸的三要素 。 放出大量熱能是形成爆炸的必要條件 。 如果物質(zhì)的反應(yīng)熱很大 ， 但沒有氣體生成 ， 就不會具有爆炸性 。 26 爆破事故防治與處理 （ 3） 、 反應(yīng)的快速性 炸藥爆炸反應(yīng)是由沖擊波所激起的 ，因此其反應(yīng)速度和爆炸速度都很高 ， 爆炸過程的高速度決定了炸藥能夠在很短時間內(nèi)釋放大量能量 。如果反應(yīng)速度很慢 ， 就不可能形成強大威力的爆炸 。 28 爆破事故防治與處理 緩慢分解 炸藥在常溫條件下 ， 若不受其它外界能量作用時 ，常常以緩慢速度的形式進行分解反應(yīng) ， 環(huán)境溫度越高 ，分解越顯著 。 分解反應(yīng)若為放熱反應(yīng) ， 如果放熱量不能及時散失 、 炸藥溫度就會不斷升高 ， 促使反應(yīng)速度不斷加快和放出更多的熱量 ， 最終引起炸藥的燃燒和爆炸 。 29 爆破事故防治與處理 燃燒 炸藥在熱源作用下 ， 也會產(chǎn)生燃燒 ， 與其它可燃物的燃燒的區(qū)別僅在于炸藥燃燒時不需要外界供氧 。 燃燒與緩慢分解或一般氧化反應(yīng)不同 ， 燃燒不是在全部物質(zhì)內(nèi)同時展開的 ， 而只在局部區(qū)域內(nèi)進行并在物質(zhì)內(nèi)傳播 。 反應(yīng)區(qū)沿物質(zhì)內(nèi)向前傳播 ， 其傳播的速度稱為燃燒速度 。 31 爆破事故防治與處理 炸藥上述三種化學(xué)變化的形式 ， 在一定條件下 ， 都是能夠相互轉(zhuǎn)化的 ， 緩慢分解可發(fā)展為燃燒 、 爆炸 ， 反之 ， 爆炸也可轉(zhuǎn)化為燃燒 、緩慢分解 。 若炸藥內(nèi)只含有前四種元素 ， 無論是化合炸藥還是混合炸藥 ， 都可以把它們寫成通式 CaHbNcOd化合炸藥的通式通常按 1mol寫出 ，混合炸藥則按 1kg寫出 。 按理想氧化反應(yīng)生成的產(chǎn)物應(yīng)為： H2O， C2O和其它元素的高級氧化物 ， 氮和多余的氧游離 ， 若氧量不足 ， 在生成產(chǎn)物中 ， 除 H2O，C2O， N2外 ， 還會有 H2， CO固體碳和其它氧化不完全的產(chǎn)物 。 在配制混合炸藥時 ， 通過調(diào)節(jié)其組成和配比 ， 應(yīng)使炸藥的氧平衡接近于零氧平衡 ， 這樣可以充分利用炸藥的能量和