工业炸药爆轰参数理论计算
爆破计算公式范文
爆破计算公式范文爆破计算公式是以物质的爆炸性能参数和爆炸过程参数为基础，推导出的能够计算爆炸威力和效果的数学公式。
根据炸药的种类、用量、布雷方式以及目标物的性质、结构等多种因素的不同，爆破计算公式也有所差异。
下面将介绍几种常用的爆破计算公式。
1.爆炸威力计算公式：爆炸威力是指爆炸产生的冲击波和炸碎飞溅物对目标物造成的破坏程度。
对于高爆炸性炸药，其威力可通过扩压流量和能量计算得到。
常用的爆炸威力计算公式包括下列几种：-伽利略公式：W=P×V其中，W表示爆炸威力，P表示爆炸产生的冲击波峰值气压，V表示冲击波传播的体积。
-爆炸扩压率公式：W=P0×V0/P1×V1其中，W表示爆炸威力，P0表示目标物受到爆炸作用前的压力，V0表示目标物受到爆炸作用前的体积，P1表示目标物受到爆炸作用后的压力，V1表示目标物受到爆炸作用后的体积。
-伯努利方程：W=(P2-P1)×V2/g其中，W表示爆炸威力，P1表示目标物受到爆炸作用前的压力，P2表示目标物受到爆炸作用后的压力，V2表示目标物受到爆炸作用后的体积，g表示重力加速度。
2.爆破药量计算公式：为了达到预定的爆破效果，需要根据目标物的性质和结构来计算所需的爆破药量。
一般来讲，可以通过体积法、破坏体积法和冲击波能量法计算爆破药量。
-体积法：Q=D×L×α其中，Q表示爆破药量，D表示目标物的密度，L表示目标物的长度，α表示目标物所需的爆破体积比。
-冲击波能量法：Q=(P×V)/E其中，Q表示爆破药量，P表示目标物受到的冲击波压力，V表示目标物的体积，E表示每克爆炸药所释放的能量。
3.爆炸冲击波伤害计算公式：冲击波是爆炸作用的主要形式之一，其造成的伤害主要通过压力、速度和时间等参数来衡量。
常用的爆炸冲击波伤害计算公式包括下列几种：-凱爾夏諾夫公式：H=k×W^((1/3))其中，H表示冲击波造成的伤害程度，k为常数，W表示爆炸威力。
三级煤矿许用乳化炸药爆轰参数的理论计算探讨
嚣 綮 鹪
黪
图 ｌ盖斯 定律 三 角形 当爆炸 环境 的温度达 到 ２ ５ 摄 氏度 时 ，三级 矿许乳 化炸 药各 组成 部 分 生 成 的热 量 之 和 为 Ｑ １ ， ２ ＝ ８ ． ５ ５ ８ Ｘ ３ ６ ５ ． ０ ４ ＋ １ ． １ ７ ７ Ｘ ４ ６ ２ ． ６ ６ ＋ ０ ． ９ ４ ０×
Ｑｐ ＝ ８ ２ ９ ３ ． ７ ５ ８ － ５ ４ ８ ９ ． ３ ８ ＝ ２ ８ ０ ４ ． ３ ７ ８ ｋ Ｊ ‘ ｋ ｇ 一
１ ． 乳化炸药 爆轰参 数理论 计算依 据 爆轰 参数 是 一种统 称概 念 ，它包 含 了炸药 爆炸 过程 中 的爆热 、爆 温 、爆压 、爆速 、爆 容等方 面 的性能 。对 于爆 轰参 数 的科学 、高效 计 算 ，能够 准确判 断 出乳 化炸 药对 爆破 物和 爆破 环境 产生 的影 响 ，从而 能够 合理 选择炸 药 ，避免 因使 用不适 宜 的炸药 而造 成爆 破物 和爆 破环 境的 毁坏 。
４ ０ ０ ８ ０ ３ ）
摘
要 ：通过对三级煤矿许用炸药爆轰参数的理论计 算，与 实验结果进行 比较 ，加 深对乳化炸药爆炸性 能的认识和理解。 三级煤矿许 用乳化炸药 爆 轰参数计算
摊 赡
关键词 ：可燃 气尘爆炸
近年来 ， 我 国煤 矿井下 瓦斯爆 炸事故 时有发生 ， 这不仅 给国 家财产 造 成 巨大 的损失 ， 而且还 直接威胁 矿工 的生命安全 ， 因此 已受到社 会各界 的 高 度重视 。发 生在煤 矿井 下 的燃烧 和爆 炸事 故 ，除了 一部分 是 由于 电 气 运行所 产生 的 电火花及 电弧 、明火或 其他 原 因而 引起 的外 ，另一 部 分 则是 由于在 煤矿 井下进 行 爆破 作业 时所造 成 的 。由于用 于爆破 采 煤 的炸药 发生爆 炸 时产生 了高 温高 压的爆 炸产 物 以及 冲击波 ，会使 矿 井 内的空 气局 部温 度升高 ，这 就为 矿井 中的 可燃气 体和 矿尘 提供 了 点燃 的外 部条件 。如果 此温度 超过 了可 燃气 体或 矿尘 一 空 气 混合物 的发 火 点 ，且高温气 体 在诱导 时 间内并 降温 ，就会 激发 并 引起可 燃气 体和 矿 尘 的燃 烧或爆 炸 。为此必 须 选用 具有 一定爆 炸 安全性 的特 殊 类型炸 药 作 为 煤矿 井 下采 煤 的炸 药 。 为此 ， 人们 通过 对 可燃 气 尘 爆炸 规律 的研 究 ，逐渐认 识￣ ｄ ， ３ １ 起可 燃气 尘爆 炸的 内在机 理及 外部 条 件 ，形 成 了煤
炸药理论 第2章
OB=
c2a0.5b16
Mr
式中： Mr —炸药的相对分子质量； Mr =12a+b+16c+14d 16 —氧的相对原子质量。
讨论：
（a）若OB>0，即 c>2a+0.5b， 氧富余—正氧平衡炸药 （b）若OB=0，即c=2a+0.5b， 氧恰好 —零氧平衡炸药 （c）若OB<0，即c<2a+0.5b， 氧不足—负氧平衡炸药
2.1.3 炸药的氧系数
氧系数A定义：与OB的概念类似，表示炸药分子被氧饱和 的程度。
对CaHbOcNd 炸药，氧系数为：
A2ac0.5b10% 0
讨论： (1)若 A>1，正氧平衡炸药； (2)若A=1，零氧平衡炸药； (3)若A<1，负氧平衡炸药。
可见，氧系数衡量了炸药中氧含量与可燃元素的相 对关系。
炸药理论
第2章 炸药的热化学与爆炸反应方程式
炸药五爆参数：
➢ 爆热Qv ➢ 爆温T0 ➢ 爆容V0 ➢ 爆压p ➢ 爆速D
➢ 2.1 预备知识 化学反应热效应，氧平衡，氧系数 ➢ 2.2 炸药的爆热 理论计算(盖斯定律)，经验计算，爆热的影响因素 ➢ 2.3 2.5 爆炸反应方程式 理论确定方法，经验确定方法
➢ 反应区的平均温度（光谱测量—北京理工大学徐更光院士 ，南京理工大学，西安近代化学研究所）
爆温的实验测定困难： 速度快，破坏性大，而一般温度直接测定需较长的平衡 时间。为了得到炸药爆温的数值，一般采用理论计算方法。
爆温理论计算的3条假定：
①爆炸过程近似地视为定容过程； ②爆炸过程是绝热的，爆炸反应中放出的能量全 部用以加热爆炸产物； ③爆炸产物的热容只是温度的函数，而与爆炸时 所处的压力(或密度)等其它条件无关。
GI-920炸药的爆轰性能计算
根 据 “ ＡＮＡＦ Ｔｈ ｒ ｃ ｅ ｃｌＴ ｂｅ， 在 ２ ０ Ｊ ｅｍｏｈ ｍｉ ａ ｌ， ａ ［ ， ００
￣
６ ０ Ｋ 温度 范 围 ， 过拟 合获 得爆 轰产 物 ＳＯ。 ００ 经 ｉ 和
含 氟 和氯元 素 混合 炸 药 的爆 轰 参 数 ， 含 硅元 素 的 而 ＧＩ９ ０炸药爆 轰参 数却 不能计 算 。 一２
ｐＶ
－
要增 加 固体 方 程 ， 假 设上 述 均 在 达 成化 学平 衡 条 并 件 下进行 ［ 。计 算 Ｇ 一 ２ 药爆轰 参 数 时 ， 要标 ７ ］ Ｉ９ ０炸 需 定 爆 轰 产 物 ＳＯ。 ＳＨ ｉ 和 ｉ 的 热 力 学 函数 系 数 。在
ＶＬ ＷＲ计 算 中 ， 以焓为 计 算 基础 ， 力 学 函数 焓 、 热 等
量 惰性 添加 物 的民用工业 炸药 的爆轰参 数 。龙新 平 研究 员 对 ＶＬ 状 态方程 中部 分爆轰 产 物分 子势 参 Ｗ
数、 热力 学 函数系数 进行 修 正和 补 充后 ， ＶＬ 方 将 Ｗ 程 扩展 为 ＶＬ ＷＲ热 力学 程 序 ， 已能 计算 含 铝炸 药 、
药 的爆 轰 参 数 ， 而含 硅元 素混 合 炸药 的爆 轰 参 数
Ｅ —— Ｃ Ｊ — 爆轰 状 态下 的 内能 ，／ ｏ ； Ｊｔ ｌ ｏ ｐ ——Ｃ Ｊ — 爆轰 状 态下 的密 度 ， ／ｍ。 ｇｃ 。 下标“ ” ０ 为初 始状 态下 的对 应值 。 吴 雄研 究员建 立 的 ＶＬ 高温 高压 爆轰 产物 状 Ｗ 态 方 程于 １ ８ ９ ５年和 １ ８ ９ ９年分别 在第八 届 和第 九届
ｒ—
ｂ （ １） ｏ、ｎ
爆破参数计算
6.4中深孔爆破参数的选择和装药量计算（1）台阶高度：5-15m 。
（2）孔径D ：90mm 。
（3）单位炸药消耗量q 与岩石坚硬程度的关系列于下表（本矿体普氏硬度为10～12）取q=0.45kg/m ³（4）底盘抵抗线采用过大的底盘抵抗线会造成根底多，大块率高，后冲作用大；过小则不仅浪费炸药，增大钻孔工作量，而且岩块易抛散和产生飞石危害。
底盘抵抗线的大小与钻孔直径、炸药威力、岩石可爆性、台阶高度和坡面角等因素有关，在设计中可用类似条件下的经验公式来计算。
① 根据钻孔作业的安全条件 B Hctga W +≥1式中：W1—底盘抵抗线，m 。
H —台阶高度，m ；α—台阶坡面角；B —从钻孔中心到坡顶线的安全距离,一般B=2.5～3m 。
② 按每孔的装药条件mq W τ∆⋅=78.0D 1式中：D —孔径，dm ；∆—装药密度，g/ml ；τ—装药系数，一般为0.6～0.8；m —炮孔密集系数，一般为0.8～1.3；q —炸药单耗（根据工程实际需要选择）；③按炮孔直径确定d W )45~25(1=取W 1=4m （优化取值）（5）超深h超深h (m)是指钻孔超过台阶底盘水平的深度。
若超深过大，将造成钻机和炸药的浪费。
同时还将增加爆破动强度和底盘的破坏。
根据经验，超深可按下式确定：1)35.0~15.0(W h = 或 H h )2.0~1.0(= 式中：1W —底盘抵抗线，m 。
当岩石松软时取小值，岩石坚硬时取大值。
对于要求特别保护的底板，应将超深取负值。
（6）孔距a孔距按下式计算：a ＝m ×W1m 为炮孔密集系数，一般为0.8～1.3取a=3.5～4m（7）排距bb ＝（0.8～1）×a取b=2.5～3m（8）孔深L垂直孔： L ＝H ＋h ，倾斜孔： L ＝（H ＋h ）/Sin αα为炮孔倾角；（9） 填塞长度LT堵塞长度LT (m)是指装药后炮孔的剩余部分作为填塞物充填的长度。
炸药爆炸的热力学参数(正式版)
文件编号：TP-AR-L5811In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________炸药爆炸的热力学参数(正式版)炸药爆炸的热力学参数(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
一、爆热炸药在爆炸分解时释放出的热量称为爆热。
爆热等于炸药的反应热与爆炸产物生成热之差，其单位为千焦耳/千克（kJ／kg），工业炸药的爆炸一般在3300KJ/~5900kJ/kg之间，爆炸热可根据爆炸生成气体的种类和数量进行计算，也可用量热器直接测量。
爆热是炸药做功的能源，也是决定炸药爆速的重要因素之一，它与炸药的其他许多性能有首直接或间接的关系。
因此，提高爆热和炸药威力对于矿山爆破具有重要的实际意义。
爆热不仅决定于炸药的组成和配方，而且受到装药条件的影响，因此，即使是同一种炸药，装药条件不同，产生的爆热也不同。
二、爆温炸药释放出的热量将爆轰产物加热到最高的温度称为爆温。
即爆炸热量尚未耗散、全部赋于存于爆炸产物时，爆炸产物所达到的最高温度。
常用工业火药、炸药的爆炸的烛温在2300~4300之间。
提高炸药的爆温可以增加炸药膨胀做功的能力。
提高爆温的途径是增加爆热和减少爆炸产物的热容。
爆破公式
一、计算炸药的初始冲击波参数： ①对于耦合装药：孔壁初始压力p 2=pm c D Dρρρ0201241+0ρ、D —炸药的密度和爆速 m ρ、p c —介质的密度和弹性波速②对于不耦合装药：孔壁初始压力2p =081ρn d d D bc 62)(c d 、b d —药柱和炮孔的直径 n —爆轰产物碰撞炮孔壁时的压力增大系数 一般n=10二、凝聚炸药的爆轰参数计算公式：=H D 4v Q 2041H H D p ρ=034ρρ=H H H D u 41=H H D c 43=0ρ为炸药密度 H D 为炸药的实测爆速三、氧平衡的计算：若炸药通式为d c b a O N H C ，则单质炸药的氧平衡按下式计算：%10016)22(⨯⨯+-=Mba d K b混合炸药的氧平衡：∑=iib km K （i m 、i k 为第i 组分的百分率与其氧平衡值）例如：1kg 炸药内含有TNT50%和34NO NH 50%，则1kg 炸药中含有TNT 的摩尔数为20.2227500=，含有34NO NH的摩尔数25.680500=。
其通式为2.2（6357O N H C ）+6.25)(3240O N H C =95.311.19364.15O N H C若混合炸药的通式是按照1kg 写出的，则其氧平衡为%100161000)22(⨯⨯+-=ba d K b四、爆容的计算：若炸药通式为d c b a O N H C 是按照1mol 写出的，则爆容的计算公式为Mn V i ∑⨯=10004.220(∑in为气体产物的总摩尔数，M 为炸药的摩尔量)若炸药通式是按照1kg 写出的，则∑=inV 4.220。
炸药的爆炸参数与性能
炸药的爆炸参数与性能一、炸药的爆炸参数(一)爆速爆速是炸药爆炸时爆轰波沿炸药内部传播的速度。
炸药爆速的高低与许多因素有关，首先取决于炸药自身的性质，其次还与装药直径、装药密度以及颗粒度、外壳、附加物等因素有关。
爆速是炸药的重要参数之一。
爆速愈高，炸药的爆炸能力愈大。
常用工业炸药的爆速通常为3000-4000m/s，低爆速炸药的爆速通常为2000m/s左右。
(二)爆热爆热是在一定条件下单位质量炸药爆炸时放出的热量，通常用符号Q v表示。
爆热是炸药爆炸做功的能量指标。
常用工业炸药的爆热为3000-4000kJ/kg。
(三)爆温爆温是炸药爆炸时放出的热量使爆炸产物定容(指爆炸产物的容积与炸药爆炸前的体积相同的情况)加热所达到的最高温度(℃)。
一般来讲，炸药的爆温愈高，气体产物的压力就愈大，对外界做功的能力也就愈大。
在实际应用中，不是爆温愈高愈好。
通常水下爆破炸药要求有较高的爆温，以提高水中爆破效果；对于煤矿安全炸药则要求有较低的爆温，以降低点燃瓦斯的可能性。
常用工业炸药的爆温为2300-3000℃，单质炸药的爆温为3000-5000℃。
(四)爆容爆容又称炸药的比容，是单位质量炸药爆炸时生成的气体产物在标准状态下(0℃和0.101MPa) 所占的体积(%) 。
通常炸药的爆容愈大，做功能力也愈大。
爆容只是一定条件下的相对值。
常用工业炸药的爆容为900L/kg左右。
(五)爆压爆压是炸药爆炸时生成的高温高压气体产生的压力。
通常有两个含义：(1)指爆轰压力，又称C-J压力，它是炸药爆炸时爆轰波阵面上的压力p1。
常用工业炸药的爆轰压为3000-3500MPa。
爆轰压可由试验测定，也可由理论计算得出。
(2)指爆炸产物压力，它是炸药爆炸做功时爆炸产物的压力p2，通常爆炸产物压力是爆轰压力的一半左右。
二、炸药的爆炸性能(一)做功能力炸药爆炸对周围介质所做的总功称为炸药的做功能力。
炸药的做功能力又称爆力或威力，它是炸药的爆炸产物对周围介质做功的能力。
炸药检验检测
三、工业炸药爆速的测定
炸药的爆速是重要爆轰参数之一，也是它的重要性 能指标。爆速是目前能准确测量的爆轰参数，而且 它与其它性能，如爆轰压、猛度等密切相关，因此 爆速是衡量炸药爆炸能力的重要指标之一。 影响爆速的因素： 炸药的装药直径 装药密度 惰性附加物
（一）炸药爆速理论计算（经验公式）
工业炸药
工业炸药爆炸性能测试
炸药的爆炸性能（能力）
一 是决定于它的组成和结构 二 是决定于它的加工工艺 三 是决定于它的装药状态和使用条件 本节主要介绍第一项炸药的做功能力、猛度、爆速 有毒气体产物等测试知识。
一、炸药的作功能力
1 一般概念 炸药的爆炸作用：
炸药在爆炸时生成的高温高压爆炸产物，在对外膨胀 时压缩周围的介质，从而使与其接触后邻近的物体产 生变形、破坏和飞散。
作功能力：炸药爆炸时对周围介质所作的总的机械功。
A A1 A2 A3 ... An E
2)作功能力的理论表达式—热力学分析
热一律：系统内能的减少等于系统向环境传递的热量与系统对 外界所作的功: dU dQ dA
由于爆炸过程十分迅速，系统来不及与外界进行热交换，可视 为绝热过程。
爆炸作用的范围 近区：爆炸产物的直接作用区。 远区：冲击波作用区。
1）炸药的爆炸作用形式多样 因此，炸药爆炸作功的形式也是多种多样的。 ①与炸药包直接接触的介质（外壳和土、岩）的变形 和粉碎； ②与炸药不直接接触，但与炸药相距不远的介质（土、 岩）的压缩、变形、破碎和松动； ③部分土壤被抛出并形成抛射漏斗坑（炸药离地表距 离不太大时）； ④在土壤中产生弹性波（地震波）； ⑤空气冲击波的产生和传播（炸药离地面不太远时）
五 煤矿许用炸药可燃气安全度试验
当甲烷浓度达到50%时，起爆预先己 准备好的待试装药，观察爆炸室中的 混合气体是否发生爆炸。
凿岩爆破之炸药及爆炸的基本理论
四、炸药的分类
通常采用两种分类 按炸药的构成分类
单质炸药，单一物质本身就是炸药，如梯恩梯 混合炸药，由两种以上物质混合而成的炸药，如黑火药
按炸药的用途分类
起爆药：敏感度非常高，在非常小的外能作用下就会引 爆，如雷汞，主要用于起爆器材 猛炸药：敏感度比起爆药低得多，比较安全，威力比较 大，大量用于爆破的主装药，有单质和混合猛炸药， 主要的矿用炸药 发射药：以爆炸或爆燃的方式反应，用于军事的发射药， 也用于矿山某些特殊爆破 烟火剂：制造烟花爆竹
• 研究爆炸现象实质上是在研究人类所认识的最大 威力的动力。
二、炸药爆炸三要素
• 放出大量热量——做功的能量 是做功的能源，热量会不断加速反应，提高反应区的温 度。 生成大量气体——做功的介质 气体是膨胀做功的介质，气体具有压缩性，瞬间产生大 量气体，聚集在很小的空间内，提供了强大的对外做 功能力。 高速进行——做功的效率 速度快，做功的功率就大，能量密度就高 煤燃烧放出的热量比炸药多，但由于反应速度低，不能 形成爆炸反应，而且做功的功率低，不能形成爆炸。 以上三个条件缺一不可
– – – –
爆力300mL,猛度18mm，爆速7000m/s 爆热4222kJ/kg 猛度和爆力的含义——炸药威力的指标 广泛用途
• 军用——黄色炸药 • 工业炸药敏化剂 • 雷管加强药
– 好炸药
• 黑索金C3H6N3(NO2)3环三次甲基铵，简称 RDX
– 白色晶体，爆发点燃2300C,几乎不溶于水 – 机械感度比TNT高，爆速8300m/s – 用于导爆索芯
核爆炸
• 某些物质的原子核发生裂变或聚变链 锁反应时产生的爆炸 • 原子变化过程 • 爆炸在原子内发生 • 原子弹和氢弹爆炸都属于这类
• 人类对爆炸的认识还远远不够，自然界可能还有 威力更大、作用原理更加复杂的爆炸现象
爆轰产物组成和爆轰参数计算方法的理论研究
虽 然针 对爆 轰 产物组 成 的研究 和 编程很 多 ， 但 很 少有 人公 开 自己的程序 ， 且用 基 于最小 自由能原 理
轰气 相产 物 的物态 方 程 ， 考 虑化 学平 衡条 件和 化学 计算 条 件 ， 基 于 Ｇｉ ｂ ｂ ｓ自由能 最小 原 理 ， 编 程对 化 学
平衡 状态 的炸药进 行 数值模 拟计 算 ， 对几 种单 质炸 药 的爆 轰参 数 作 预 言 ， 得 到 的爆 轰 Ｃ Ｊ 点 的爆 速 与实 验值 得 误差 小 于 ３ 、 爆 压 与实验 值 的误 差 小 于 ４ 、 爆 轰 温 度 与 实验 值 的 误 差小 于 ５ 。赵艳 红 等［ ６ 采用 ｖ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ Ｗａ ａ ｌ ｓ等效单 组分 流体 模 型和 Ｒｏ ｓ ｓ 硬球微 扰理 论软 球修 正模 型计 算爆 轰气 相产 物 的状态 方程； 用 石 墨相 、 金 刚石相 、 类 石墨 液相 和类金 刚石 液相 ４种 相态 描述 凝 聚成分 ， 由 Ｇｉ ｂ ｂ ｓ自由能最 小确
第３ ５卷
第 ４期
爆
炸
与
冲
击
Ｖｏ １ ． ３ ５ ， ＮＯ ． ４
２ ０ １ ５ 年 ７ 月
ＥＸＰＬＯ ＳＩ Ｏ Ｎ ＡＮ Ｄ ＳＨ Ｏ ＣＫ Ｗ ＡＶ ＥＳ
Ｊ ｕ １ ． ，２ ０ １ ５
爆 轰产 物 组成 和 爆 轰 参 数 计 算 方 法 的理 论研 究
杜明燃 ， 汪旭光 ， 郭子如。 ， 颜事龙
凿岩爆破工程-爆轰波方程及参数,爆轰反应机理,稳定爆轰的影响因素
凿岩爆破工程
第二章 爆炸基本理论
• 2.7 爆轰波方程及参数，爆轰反应机理，稳定爆轰的影响因素 • （2）爆轰波的参数
• 爆轰波的基本方程中共有五个未知数：（p初始压强，ρ初始炸药密度，T温度，
D爆速，uH爆炸生成气体气流速度），三个方程，加上C-J条件，共四个方程。
• 实际应用的炸药，一般是凝聚态（固体或液体），有人提出这样一个状态方程
压力 p
1
2 3
0
0
1
2
时间 t
t1 第一反应时间 t2 第二反应时间 t0 炸药被压缩时间
混合炸药爆轰压力随时间变化
凿岩爆破工程
第二章 爆炸基本理论
• 2.7 爆轰波方程及参数，爆轰反应机理，稳定爆轰的影响因素 • （3）爆轰反应机理，稳定爆轰的影响因素
理想爆轰与稳定爆轰
●当d≤d临 时，D=0，这时不发生爆轰 ，或爆轰不稳定； ●当d临<d<d极，随着d↗，D↗，然而 只要直径d确定，那么爆速D也就确定 了，说明爆轰也是稳定的； ●当d>d极 时，爆速不随直径d的改变 而改变，即爆速大到了最大，达到了 理想状态。
爆速 D
临
极
药包直径 d
炸药爆速随直径变化
凿岩爆破工程
第二章 爆炸基本理论
• 2.7 爆轰波方程及参数，爆轰反应机理，稳定爆轰的影响因素
• （3）爆轰反应机理，稳定爆轰的影响因素
理想爆轰与稳定爆轰
理想爆轰：当爆速不随药爆直径而改变 ，达到最大值时，称为理想爆轰，反之 ，爆速小于最大爆速时的爆轰称为非理 想爆轰。 稳定爆轰：不论药包直径大小，只要炸 药被起爆后，爆轰波能易不变的速度传 播下去，这时称为稳定爆轰，炸药起爆 后，爆轰波不能以不变的速度传播，而 是中途停止（拒爆），称为不稳定爆轰 。 临界直径：能够稳定爆轰的最小直径； 极限直径：能够达到理想爆轰的最小直 径。
工业炸药爆轰参数的理论计算的开题报告
工业炸药爆轰参数的理论计算的开题报告标题：工业炸药爆轰参数的理论计算导言：工业炸药是现代工业中不可缺少的一种化学品，广泛用于矿山爆破、建筑拆除、军事攻防等领域。
其爆轰参数的计算和确定是保证工业炸药正常使用和安全生产的关键。
本文的研究目的是通过理论计算分析工业炸药的爆轰参数，为工业生产提供科学依据，并探讨影响炸药爆轰参数的影响因素。
具体研究内容和方法如下。
一、理论基础1. 炸药爆轰过程模型：爆轰过程由化学反应和热力学过程构成，在时间和空间上的复杂性决定了其难以预测和控制。
2. 爆轰参数：爆炸反应速度、压力、温度、能量释放等参数是刻画炸药爆轰行为的重要指标，与炸药的组成和密度密切相关。
3. 爆轰参数计算方法：目前常用的计算方法有经验公式、数值计算、热力学平衡、爆轰波理论等，其中爆轰波理论可以更好地描述炸药爆轰过程的激波传播和爆轰前、后状态的变化。
二、研究内容1. 基础数据采集：对常用的工业炸药进行基础实验数据的收集，包括爆轰速度、压力、温度等指标数据。
2. 理论计算模型建立：结合爆轰波理论，建立具有物理意义的计算模型，模拟炸药在不同条件下的爆轰过程。
3. 参数计算和分析：利用建立的模型，推导出爆轰速度、压力、温度等参数的计算公式，分析不同因素对炸药爆轰参数的影响。
三、研究方法1. 爆轰波理论：利用爆轰波理论建立起基本的炸药爆轰模型，对炸药的爆轰过程进行理论分析。
2. 工业炸药基础实验：在实验室条件下，通过基础实验，获得有关工业炸药的基础数据。
3. 数值计算方法：数值计算方法主要用于解决爆轰波理论中的复杂计算问题，以获得更准确的爆轰参数计算结果。
四、预期成果本研究能够建立起合理的炸药爆轰模型，并且通过计算得出该模型中的爆轰参数，分析不同因素对炸药爆轰参数的影响，为工业生产提供科学依据，有助于保证工业炸药的正常使用，提高生产效率和安全性。
五、计划进度第一阶段：文献调研和理论探讨。
根据文献材料和样品实验，建立起理论计算模型，明确参数计算的基本思路和步骤。
爆破计算方法
路基石方开挖爆破方法本工程石方开挖涉及两种：半挖半填断面的开挖和全挖断面的开挖，采用深孔（浅孔）松动爆破为主，在设计边坡外预留光爆层采用光面爆破，确保边坡平顺，避免扰动和破坏边岩体。
1、深孔松动爆破法采用梯段爆破，用9m3潜孔钻机钻孔，孔径90mm ，炮孔按梅花型布置，炸药选用2号岩石硝铵炸药，一般台阶高度H=8.0m 。
1.1爆破参数计算公式⑴最小抵抗线长度计算：H m q e l D W ∙∙∙∙∙∆∙∙=τ785.0式中：D 为炮孔直径△为装药密度(kg/m3)，一般取900; H 为阶梯高度(m)；l 为预计炮孔深度(m)，l =H+h （h 为钻根长度[m]); h 对于岩石取(0.15～0.35)W ，岩石较硬时取上限;τ为装药长度系数（当H<10m 时，τ＝0.6;当H=10～15m 时，τ＝0.5m;当H>15m 时，τ＝0.4m ）e 为炸药换算系数，按下表取值：q为炸药单位消耗量(kg/m3),按下表取值：m为炮孔密度系数,一般取0.8～1.2;⑵每一炮孔的装药量Q（kg）计算：Q=0.33.e.q.ν=0.33.e.q.a.H.W式中：ν为每一深孔药包所爆破的岩石体积(m3)。
1.2本项目爆破设计参数（以K29+800-K30+000段为例）该段95％属于Ⅳ类石方爆破。
采用9m3潜孔钻机钻孔，75°孔径90mm，台阶高度H=4.0m。
岩层为次坚石，用2＃岩石硝铵炸药，各参数计算如下：⑴最小抵抗线长度确定：假定钻根长h=0.5m,预计炮孔深度l=4+0.5=4.5m.取△＝900kg/m3, τ＝0.6,m=1.1,e=1.0,次坚石为六类土，查表得知q 取1.7kg/m3,则抵抗线为W=0.09x(0.0785x900x4.5x0.6/1x1.7x1.1x4)1/2=1.437 ⑵钻根长:h=0.2W=0.3m= ⑶炮孔深：l=4+0.3=4.3 ⑷炮孔间距：a=W=1.437m ⑸每孔需用药：Q=0.33*e*q*a*H*W=0.33*1*1.437*4*1.437=2.73kg 1.3最大安全用药量根据爆破震速控制测算确定最大一段安全用药量。
粉尘爆炸浓度如何计算公式
粉尘爆炸浓度如何计算公式粉尘爆炸浓度计算公式。
粉尘爆炸是工业生产中常见的一种危险事件，一旦发生粉尘爆炸，可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，对于粉尘爆炸的风险评估和控制非常重要。
粉尘爆炸浓度是评估粉尘爆炸危险性的重要参数之一。
在工程实践中，通常使用下面的公式来计算粉尘爆炸浓度：Kst = (Pmax Pmin) / t^(1/2)。
其中，Kst为粉尘爆炸常数，单位为 bar·m/s^(1/2)；Pmax为最大爆炸压力，单位为 bar；Pmin为最小爆炸压力，单位为 bar；t为爆炸持续时间，单位为 s。
在进行粉尘爆炸浓度计算时，需要首先确定粉尘的最大爆炸压力和最小爆炸压力，以及爆炸持续时间。
这些参数可以通过实验或者参考已有的文献资料来获取。
然后，将这些参数代入上述的公式中，就可以得到粉尘爆炸浓度的数值。
需要注意的是，粉尘爆炸浓度的计算结果只是一个参考值，实际情况可能会受到多种因素的影响，如粉尘的种类、粒径分布、粉尘与空气的混合方式、环境温度和湿度等。
因此，在进行粉尘爆炸风险评估时，还需要综合考虑这些因素，并采取相应的措施来降低粉尘爆炸的风险。
此外，对于粉尘爆炸的预防和控制，还可以采取以下一些措施：1. 控制粉尘的产生，通过改变工艺流程、使用封闭式设备、加装除尘设备等措施，减少粉尘的产生。
2. 控制粉尘的扩散，采用局部排风、通风设备等措施，控制粉尘的扩散范围。
3. 控制粉尘与空气的混合，采用防爆设备、惰化气体等措施，减少粉尘与空气的混合，降低爆炸的可能性。
4. 增强安全意识，加强员工的安全教育培训，提高员工对粉尘爆炸风险的认识，增强安全意识。
总之，粉尘爆炸是一种常见的工业安全问题，对于粉尘爆炸的风险评估和控制非常重要。
通过合理的粉尘爆炸浓度计算和相应的预防控制措施，可以有效地降低粉尘爆炸的风险，保障生产安全。
希望本文介绍的粉尘爆炸浓度计算公式和预防控制措施能够对相关工程技术人员有所帮助。
爆轰动力学参数
爆轰动力学参数1. 简介爆轰动力学参数是描述爆炸反应过程的重要指标，它们可以用来评估爆炸物质的爆炸性能以及对周围环境的影响。
本文将介绍爆轰动力学参数的定义、计算方法以及其在实际应用中的意义。
2. 爆轰动力学参数的定义2.1 爆速（Detonation Velocity）爆速是指在一定条件下，爆炸波传播的速度。
它是衡量爆炸物质释放能量速率的重要指标，通常用米/秒（m/s）表示。
2.2 爆轰压力（Detonation Pressure）爆轰压力是指在一定条件下，爆炸波通过介质时产生的压力。
它是衡量爆炸物质释放能量大小的重要指标，通常用兆帕（MPa）表示。
2.3 爆轰温度（Detonation Temperature）爆轰温度是指在一定条件下，爆炸波通过介质时产生的温度。
它是衡量爆炸物质释放能量高低的重要指标，通常用开尔文（K）表示。
3. 爆轰动力学参数的计算方法3.1 爆速的计算方法爆速可以通过实验测量或数值模拟计算得到。
实验测量通常采用爆震管或爆炸球等装置，通过测量爆炸波传播的时间和距离来计算爆速。
数值模拟计算则是基于爆轰理论和物质性质参数，使用计算流体力学方法进行模拟计算得到。
3.2 爆轰压力的计算方法爆轰压力可以通过实验测量或数值模拟计算得到。
实验测量通常采用高速压力传感器等设备，通过记录爆炸波通过介质时产生的压力变化来计算爆轰压力。
数值模拟计算则是基于爆轰理论和物质性质参数，使用计算流体力学方法进行模拟计算得到。
3.3 爆轰温度的计算方法爆轰温度可以通过实验测量或数值模拟计算得到。
实验测量通常采用高速红外辐射温度仪等设备，通过记录爆炸波通过介质时产生的辐射温度来计算爆轰温度。
数值模拟计算则是基于爆轰理论和物质性质参数，使用计算流体力学方法进行模拟计算得到。
4. 爆轰动力学参数的意义4.1 爆炸物质的安全评估通过评估爆速、爆轰压力和爆轰温度等动力学参数，可以判断爆炸物质的安全性能。
如果这些参数超过了一定范围，可能导致严重的事故和损失。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工 业 炸 药 爆 轰 参 数 理 论 计 算
工业 炸药爆 轰参数理论计算
郑 恒威 郭 子如 张 显丕 安徽Ｊ ｘ大学 ，安徽 省 淮 南市 ，２ ２ ０ Ｅ． ＿ ３０１
摘 要 总结 了关于爆轰产物状态方程 的几种观 点， 过计算几种工业炸 药爆轰参数并与实验值作 比较 ， 中运用 通 其
试验研究工业炸药爆轰参数理论计算工业炸药爆轰参数理论计算安徽理工大学安徽省淮南市232001摘要总结了关于爆轰产物状态方程的几种观点通过计算几种工业炸药爆轰参数并与实验值作比较其中运用多方方程方法计算的爆速值作为炸药的理想爆速计算值dm
引言
如 何计算 一种 新炸 药 的爆 轰 参数 ， 论是对 炸 药 设计者 还是对 炸 药研 究制备 者来 说 都是极其 重要 的 无 问题 。 而爆轰 产物状 态方 程 式又 是爆轰 参数 计 算 的核心 ，它体现 和 暗示着 炸 药微观 结 构与宏 观性 能之 然
间 的关系 ， 目前 国际上 最有 名 的爆 轰状 态 方程 是 ：美 国 的 Ｂ ＫＷ 、Ｊ Ｚ、Ｊ 法 国 的 ＷＣ Ｃ ＷＬ， Ａ， 日本 的
ｂ ｔ ｅ ｍｕｓｏ ｘ ｌｓｖ ａｃ ｌｔ ｎｖ ｌｅｏ ｘ ｌｓｏ ｅｏ ｉ ｄｔｅｅ ｐ ｒ ｎａ ａｕ ｅｔ ｅｓ ｌ ｓ， ｂａｎｎ ｅｗｅ ｎｅ ｌｉｎｅ ｐｏ ｉｅｃ ｌｕａｉ ａｕ ｆ ｐｏ ｉｎｖ ｌｃｔ ａ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｌｅａ ｈ ｍａｌ ｔｏ ｔｉｉｇ ｏ ｅ ｙ ｎ ｉ ｖ ｒ ｅ
Ｔｈ ｏ ｙ Ｃａ ｃ ｌ ｔｏ ｆ ｔ ｎ ｔｏ ａ ａ ｔ ｒ ｒＩ ｄ ｓ ｒａ ｐ ｏ ｉ ｅ ｅ ｒ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ａ ｉ ｎ Ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌ Ｄｅ ｆ Ｅｘ ｌ ｓｖ Ｚｈ ｎ ｎ ｗｅ ｅ ｇ Ｈｅ ｇ ｉ Ｇｕ ｒ ｏ Ｚｉ ｕ Ｚ ａ ｇ Ｘｉｎ ｅ ｈ ｎ ａ ｐｉ
ｐ ａ ｅ ｅ ｎ ｗｈ ｃ ｔ ｉａ ｉ ｎ Ｍ ｕ ｔ ｅ ｕ ｔ ｎ ＊ ｔ ｏ ｏ ｕ ａｉ ｎ ｒ ｔ ｆｄ ｔ ｎ ｔ ｎ ｖ ｌ ｃｔ ａ ｅ ｈ ａｃ ｌｔ ｎ ｖ ｌｅ ｒ ａ ｍ ｔｒｉ ｉｈ ｕ ｉ ｚ ｔ ｌ － ｑ ａ ｉ ｌ ｏ ｉ ｏ ｍｅ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｔ ａｅ ｏ ｅ ｏ ａｉ ｅ ｏ ｉ ｔｋ ｓｔ ｅ ｃ ｌｕ ａｉ ａｕ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｏ ｅ ｉ ｄ ｓｒ ｌｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｉ ｅ ｌ ｅｏ ａｉ ｎ ｖ ｌ ｃｔ ． ａｙ ｉｇ ｔ ｅ ｃ ｌ ｕ ａｉ ｎ ｖ ｌ ｅ ｆｔ ｎ ｕ ｔｉ ｘ ｌ ｓｖ ｄ ａ ｄ ｔ ｎ ｔ ｅ ｏ ｉ Ｂｙ ａ ｌ ｚ ｎ ｈ ａ ｃ ｌｔ ａｕ ，ｗｅ ｆ ｕ ｄ ｔ ａ ｈ ｅａ ｉ ｅ ｅ ｒ ｒ ｈ ａ ｏ ｙ ｎ ｏ ｏ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｒ ｌｔ ｒｏ ｖ
Ａｎ ｕ ｉ ｅ ｓｔ ｆ ｃｅ ｃ ｈ ｉ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ａ ｎ ｎＡｎ ｕ ． ３ ０ ｙ Ｓ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｈｕ ｉａ ｈ ｉ ２ ２ ０１ Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｍｅ ｖ ｅ ｏ ｎ ｓ ｏ ｈ ｑ ａｉ ｎ ｏ ｔｔ ｂ ｕ ｈ ｅｏ ａ ｉ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ａ ｅ ｓ ｍｍａ ｉｅ ｎ ｉｃ ｓ ｅ ，ｂ ｓ ｒ ｃ ｏ ｉｗｐ ｉ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅ ｕ ｔ ｆ ｓａｅ ａ ｏ ｔ ｔ ｅ ｄ ｔ ｎ ｔ ｒ ｄ ｃｓ ｒ ｕ ｏ ｏ ｒ ｚｄ ａ ｄ ｄｓ ｕ ｓｄ ｙ
多方方程 方法计算的爆速值作为炸药的理想爆速计算值 ＤＭ 。分析计算结果发现，乳化炸药的爆速 计算值 与实验值 相对误差最 小，得 出乳化炸药 的爆轰行为 比较符合 Ｃ Ｊ ． 模型 ，更接近于理想爆轰的结论。
关键词 工 业炸 药 爆轰参数 状 态 方 程 文献标识码 Ａ 中 图 分 类号 Ｔ ３ ．ｌ Ｄ２ ５２
ＫＨＴ ，前 苏联 的状态 方程 的 固态式 ，以及我 国科 学工 作者 开发 的 Ⅵ ｗ 等 。这些状 态方 程 各有一 定 的应
用条 件 ，现 分 别就 ＢＫ 、ＫＨＴ Ｃ Ｗ 、Ｊ Ｚ、Ⅵ Ｗ 四种最 常 见 的状 态方 程做 一下 比较 阐述 。
２ 爆轰产物状态方程的 比较
以稠密 气体为 依据 的 Ｂ Ｗ （ ｅｋ ｒ ｉ ｉｋ ｗｓｙＷｉ ｏ ）状 态 方程是 在 Ｖ ｒ ｌ 态方程 基础 上建 Ｋ Ｂ ｃｅ－ ｓ ａ ｏ ｋ ． ｌ ｎ Ｋ ｔ ｓ ｉａ 状 ｉ
立 起来 的 ，它是 目前世 界上 应用 最 为广泛 的一 个状态 方 程 。该状 态方 程经 历 了几十 年 的发展进 程 ，经 ¨
ｃ ｌｕ ａ ｉ ｇ ｓ ｖ ｒ ｌ ｉ ｄ ｓｒ ｘ ｌ ｓｖ ｅｏ ａ ｉ ｎ ｐ ａ ｔ ｒ ａ ｄ ｃ ｍｐａ ｎ ｈ ｒ ｃｉ ａ ｅ ｔｄ ｘ ｌ ｓｖ ｅ ｏ ａｉ ｎ ａｃ ｌｔ ｅ ｅ ａ ｎ ｕ ｔ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｄ ｔ ｎ ｔ ａ ｍｅ ｅ ｎ ｙ ｏ ｒ ｎ ｏ ｉ ｒ ｇ ｔ ｅ ｐ ｔ ｌ ｓｅ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｄ ｔ ｎ ｔｏ ａ ｃ ｔ