爆炸作用原理
露天矿线路工程第4章爆破作用原理
1.5
Ⅶ
软弱
致密黏土、较弱的烟煤、坚固的冲积层、黏土质土壤
Ⅶ*
软弱
轻砂质黏土、黄土、砾石
Ⅷ
土质岩石 腐殖土、泥煤、轻砂质土壤、湿砂
Ⅸ 松散性岩石 砂、山麓堆积、细砾石、松土、采下的煤
Ⅹ 流砂性岩石 流沙、沼泽土壤、含水黄土及其他含水土壤
1 0.8 0.6 0.5 0.3
12
7
(一)爆破漏斗的几何要素 R:爆破作用半径;
R W 2 r2 W 1 ( r )2 W 1 n2 W
式中:n —爆破作用指数, n r ;
r —爆破漏斗半径; W
W —最小抵抗线; P—爆破漏斗可见深度。
8
1 松动爆破漏斗(n<0.75) ——碎石堆在原处(电铲原地采装); 2 减弱抛掷爆破漏斗(0.75<n<1) —— 降段; 3 标准抛掷爆破漏斗(n=1) ——埋沟 ; 4 加强抛掷漏斗(n>1)——平山头 。
波作用造成;
塑性岩石(石灰岩、砂岩等),爆炸破坏作用主要是爆生气体膨胀
作用造成。
6
第四节 爆破漏斗
露天矿爆破工程都是在有自由面条件下进行的。炸药爆炸 后形成三个破碎区、裂隙区、片落区。
如果药包埋置离自由面较近,则药包与自由面之间的岩石 会破碎脱离岩体,最后形成爆破漏斗。 ① 松动漏斗:漏斗内破碎的岩石只向上隆起; ② 抛掷漏斗:部分破碎岩石抛出漏斗外。
3
二、岩石在不同应变率作用下的应力应变
应变率(ε):岩石在外载作用下的变形速度。 应变率不同,岩石的应力-应变关系不同。
1 低变形率(ε)时的岩石力学特性
四个阶段:
① OA阶段,裂隙密合阶段,原生裂隙
(应力)
《炸药爆炸理论》讲义,安徽理工大学 郭子如教授 第七章 炸药的爆炸作用
第七章 炸药的爆炸作用炸药发生爆炸时所形成的高温高压气体产物,必然对周围的介质产生强烈的冲击和压缩作用。
若物体与爆炸的炸药接触或相距较近时,由于受到爆轰产物的直接作用,物体便产生运动、变形、破坏和飞散;若物体离爆炸源较远时,则受爆轰产物的直接破坏作用就不明显。
但是,当炸药在可压缩的介质(如空气、水等)中进行爆炸时,由于爆轰产物的膨胀,压缩周围的介质并在介质中形成冲击波,此冲击波在介质中传播,便可以对较远距离的物体产生破坏作用。
因此,炸药爆炸对周围物体的作用,既可以表现在较近的距离上,又可以表现在离炸药较远的距离上。
习惯上将炸药爆炸时对周围物体的各种机械作用称为炸药的爆炸作用。
通过分析知道,炸药的爆炸作用与炸药的装药量、炸药的性质、炸药装药的形状(在一定的距离上),以及爆炸源周围介质的性质等因素有关。
通过对炸药爆炸作用的研究,可以正确地评价炸药的性能,为合理使用炸药和充分发挥其效能,以及为各种装药设计提供必要的理论依据。
7.1爆炸冲击波在介质分解界面上的初始参数炸药爆炸时,在与之接触的介质中必然要产生冲击波,在爆轰产物中可产生冲击波或稀疏波。
(研究初始参数对评定炸药爆炸对邻近介质的作用,冲击波传播规律很有益处)介质中的初始冲击波参数取决于炸药的爆轰参数和介质的性质(力学性质:压缩性与密度),如果介质的密度大于爆轰产物的密度,则在介质与爆轰产物分解面处的压力x P ﹥2P (爆轰压力),同时向爆轰产物中传递一个冲击波;否则x P ﹤2P ,则向爆轰产物中传递一个稀疏波。
2P >x P 时情形:当装药在空气中爆炸时,最初爆轰产物与空气的最初分界面上的参数,也就是形成空气冲击波的初始参数。
图7-1 2x P P 时分界面附近初始参数分布情况由于爆轰形式的冲击波在开始阶段必然是强冲击波,可采用强冲击波关系式:x x u k D 21+= 2021x x D P k ρ=+ 011ρρ-+=k k x (7-1)可见,只要能从理论上获得x u ,即可计算其它参数。
炸药爆炸原理
炸药爆炸原理
炸药爆炸原理是燃烧反应和爆轰效应的综合作用结果。
炸药一般由燃烧剂、氧化剂和增感剂组成。
在爆炸事件中,燃烧剂起到燃烧的作用,可以放出大量的能量。
氧化剂则提供氧气来维持燃烧反应进行。
增感剂可以提高燃烧的速度和稳定性。
当炸药受到外部能量的刺激,比如火焰、电火花等,燃烧剂和氧化剂之间的化学反应迅速发生。
这种反应被称为爆轰,它比普通的燃烧反应更为剧烈和迅猛。
爆轰由三个连续的阶段组成:引爆、扩散和排气。
在引爆阶段,外部能量使炸药内部的燃烧剂迅速燃烧起来。
燃烧产生的高温和高压使氧化剂分解,并进一步释放更多的氧气。
在扩散阶段,已经引爆的燃烧剂和氧化剂扩散到炸药的整个区域。
燃烧剂的燃烧加速,消耗更多的氧气,释放出更多的热量和气体。
在排气阶段,燃烧产生的大量气体迅速膨胀,造成爆炸的冲击波。
这个冲击波可以摧毁建筑物或其他结构物,造成巨大的破坏。
总的来说,炸药爆炸的原理可以简单地归结为燃烧剂和氧化剂之间的剧烈燃烧反应,加上爆轰效应的放大作用。
这种反应释放出大量的能量和气体,导致巨大的破坏力。
爆破原理及爆破方法
爆破原理及爆破方法第一节爆破作用原理一、岩体爆破破坏机理爆破是当前破碎岩石的主要手段。
关于岩石等脆性介质爆破破坏机理,有许多假设,按其基本观点,归纳起来有爆轰气体膨胀压力作用破坏论、应力波及反射拉伸破坏论、冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论三种。
1.爆轰气体膨胀压力作用破坏论该理论认为炸药爆炸所引起脆性介质(岩石)的破坏,使其产生大量高温高压气体,它所产生的推力,作用在药包四周的岩壁上,引起岩石质点的径向位移,由于作用力的不等引起的径向位移,导致在岩石中形成剪切应力,当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石破裂,当爆轰气体的膨胀推力足够大时,会引起自由面四周的岩石隆起,鼓开并沿径向推出。
这种观点完全否认冲击波的动作用,这是不符合实际的。
2.应力波反射拉伸破坏论该理论认为药包爆炸时,强大的冲击波冲击和压缩四周岩石,在岩石中激发成激烈的压缩应力波,当传到自由面反射变成拉伸应力波,其强度超过岩石的极限抗拉强度时,从自由面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏作用。
这种理论只从爆轰的动力学观点出发,而忽视了爆生气体膨胀做功的静作用,因而也具有片面性。
3.冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论该理论认为爆破时,岩石的破坏是冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用的结果。
但在解释岩石破碎的原因是谁起主导作用时仍存在不同的观点,一种认为冲击波在破碎岩石时不起主要作用,它只是在形成初始径向裂隙时起了先锋作用,但在大量破碎岩石时则主要依靠爆轰气体膨胀压力的推力作用和尖劈作用。
另一种观点则认为爆破时岩石破碎谁起主要作用要取决于岩石的性质,即取决于岩石的波阻抗。
关于高波阻抗的岩石,即致密坚韧的整体性岩石,它对爆炸应力波的传播性能好,波速大。
关于低波阻松软而具有塑性的岩石,爆炸应力波传播的性能较差,波速较低,爆破时岩石的破坏主要依靠爆轰气体的膨胀压力;关于中等波阻抗的中等坚硬岩石,应力波和爆轰气体膨胀压力同样起重要作用。
爆炸作用原理
爆炸:一种极为迅速的屋里或化学的能量释放。
爆炸三要素:放热性,迅速性,产生气体。
(物理,化学,核爆炸)炸药化学变化的形式:1.缓慢的化学变化,2.燃烧,3.爆轰气体的状态参量:P V T 物理性质:1.连续性,2.可压缩性,3.粘性,4.导热性。
爆炸破坏作用的直接原因:压力突变。
炸药:在外界因素的作用下可以引起高速化学反应并能升V恒大两气体产物和放出大量热量的物质。
炸药的特点:体积小,质量轻,制造和控制容易。
冲击:是抛射体(弹体)以一定的速度向被撞击物(靶板)进行撞击,在撞击瞬间能量进行急骤转化的现象。
冲击现象的特点:载荷强度高,作用时间短。
理想气体的状态方程:PV=nRT热力学第一定律:外界对系统所传递的热量,一部分使系统的内能增加,一部分用于系统对外界所做的功:Q=E2-E1+A对于单位质量的气体:dq=de+pdv定容比热:de=CvdT →e-e0=Cv(T-T0)取T0=0 有E=CvT单位质量理想气体的内能等于定容比热与绝对温度的乘积。
定压比热:dq=CvdT+d(pv)=vdp等压条件下dp=0 由pv=RT可得Cp=Cv+R理想气体的定压比热与定容之热之比,成为理想气体的绝热指数:γ=Cp/Cv →Cv=R/(γ-1) Cp=γR/(γ-1)单原子气体γ=1.67,双原子气体γ=1.4,多原子气体γ=1.33,对于理想气体γ=1.4 焓:H=E+pV h=e+pv →dh=dq+vdp等压过程:dp=0 →dh=CpdT →h-h0=Cp(T-T0)在绝对温度时h0=CpT0=0 有h=CpT熵:ds=CpdTT−Rdpp对于等熵过程:等熵要求:1、在整个过程中系统与外界没有任何热量交换,即整个过程是绝热的2、在整个过程中系统内部不容许由于其体分子的粘性摩擦或气体分子与容器壁的摩擦而产生热量。
热力学第三定律:当宏观体系的绝热温度为0K时,体系的熵为0热力学第二定律:在任何一种与外界无能量交换的隔离系统中所发生的过程若是一种可逆过程,则熵值始终保持不变,然而一旦发生了不可逆过程,系统的熵值将增大。
爆破作用原理知识
爆破作用原理01 应力集中stress concentration物体内某一点的应力比相邻部分的应力积累显著增大的现象。
构造形变是应力或能量的释放过程,因而运动必将最先在那些应力积累最大而岩体强度又相对最小的地方发生。
因此,物体或岩体的不均一性或力学性质有突然改变的地方,为应力集中处。
02 应力差stress difference一般情况下,在岩石变形过程中,三个主应力是不相等的,最大主应力和最小主应力之差称应力差。
它是引起变形的因素,应力差愈大,引起的岩石变形愈明显。
03 应变分析strain analysis某点的应变分析,指分析该点所经历的任何微小线段的应变情况。
04 平面波plane wave波前是平面(无曲率)的波,可能是由非常远的震源产生的波,是地震和电磁波分析中通用的假设,并不绝对与现实情况一样。
05 平面波分解plane-wave decomposition求一组平面波的振幅、相位及传播方向,使它们相加的结果逼近给定的任意波前。
反过来说,就是把任意波前分解为合成它的一组平面波。
06 平面波前planar wavefront地震波的波前面为平面的波前。
实际平面波前是不存在的,但在远离震源的地方可以认为局部一段地震波前是平面。
07 柱面波cylindrical wave波前为圆柱面的一种波动。
08 球面波spherical wave波前为同心球面的波,是由点源产生的。
球面波的波前应力以距波源的距离成反比的速率衰减。
09 球面波前spherical wavefront在任意时间由点源产生的地震脉冲的给定相位所形成的曲面。
如果速度随位置而变化,则该面不一定是球面。
10 体波body waves通过介质体内部进行传播的纵波与横波。
11 纵波primary wave也称P波。
质点在波的传播方向运动的弹性体波,在常规地震勘探或声波测井中使用该波。
12 切变波shear wave也称横波,S波。
爆破基本原理范文
爆破基本原理范文一、能量释放能量释放是爆破作用的核心,是由爆炸物在爆炸反应中释放出来的。
爆炸物是一种能够在短时间内发生剧烈化学反应的物质。
它由氧化剂和还原剂组成,当这两种物质发生反应时,会产生大量的热能和气体。
这些热能和气体的释放是由于反应中的原子、分子之间的键断裂和形成,破坏和重组了原来的化学键。
在反应过程中,氧化剂会将还原剂中的电子转移到自己的分子中,从而使自身被还原,而还原剂会失去电子而被氧化。
这样的氧化还原反应是爆炸反应的基础。
氧化剂和还原剂之间的反应是极为剧烈的,由于反应速率极快,会造成大量的热能的释放。
此外,反应还会产生大量的气体。
在爆破中,产生的气体会在短时间内产生极高的压力,从而产生爆炸冲击波。
爆炸冲击波是爆炸物释放的能量沿着爆炸物周围的介质传播形成的。
冲击波的连续产生会导致周围物体和建筑结构的破坏。
二、破裂效应破裂效应是爆破作用的表现形式,是爆炸能量释放的结果。
当爆炸物释放的能量超过了周围物体的承受能力时,会引起物体的破裂。
破裂效应是爆炸物能量释放和传播的直接反映。
爆破作用的破坏效果取决于爆炸物的爆破性能、装药形式、装药方式、环境条件等多种因素。
爆炸物的爆破性能主要通过爆炸速度、爆炸温度和爆炸压力来衡量。
爆炸速度越快,爆炸温度越高,爆炸压力越大,破坏效果越明显。
不同类型的物体对爆炸冲击波的响应也不同。
一般来说,坚固的物体对冲击波有较好的耐受能力,而空气中的气泡、松散状的物质和空腔则对冲击波的侵袭较为敏感。
这也是为什么爆炸物对于人体和建筑物等脆弱物质的破坏效果较显著的原因。
爆破的基本原理是依靠化学爆炸释放巨大能量来实现。
通过合理选择和控制爆炸物的类型、数量、装药方式等参数,可以达到预期的爆破效果。
爆破技术广泛应用于矿山、隧道、建筑拆除等领域,为人类的建设和发展提供了重要的支撑。
爆破的原理
爆破的原理
爆破是一种常见的破坏手段,它利用高能物质的爆炸能量对目标物体进行破坏。
爆破的原理主要是利用爆炸产生的气体体积急剧膨胀和高温冲击波对目标物体进行破坏。
在实际应用中,爆破技术被广泛应用于矿山开采、建筑拆除、地质勘探等领域。
首先,爆破的原理是利用高能物质的爆炸能量。
爆炸是高能物质在受到外部能
量激发后,内部化学键断裂,分子间相互排斥,产生大量热能和气体。
这些能量和气体在瞬间释放,形成高温、高压的冲击波,对周围环境产生巨大影响。
其次,爆破的原理是利用爆炸产生的气体体积急剧膨胀。
在爆炸过程中,高能
物质瞬间燃烧产生大量气体,这些气体在瞬间膨胀,形成巨大的压力。
这种压力可以对目标物体产生巨大的冲击力,从而实现破坏的目的。
另外,爆破的原理还包括利用高温冲击波对目标物体进行破坏。
爆炸产生的高
温气体在瞬间向四周膨胀,形成高温冲击波。
这种高温冲击波可以对目标物体产生瞬间的高温、高压作用,导致物体结构的破坏和变形。
总的来说,爆破的原理是利用爆炸能量产生的气体体积急剧膨胀和高温冲击波
对目标物体进行破坏。
通过合理选择爆破装置、控制爆破参数,可以实现对不同目标物体的精准破坏。
因此,在实际应用中,爆破技术成为了一种高效、精准的破坏手段,被广泛应用于各个领域。
总之,爆破作为一种常见的破坏手段,其原理是利用高能物质的爆炸能量对目
标物体进行破坏。
通过控制爆破参数和合理选择爆破装置,可以实现对不同目标物体的精准破坏。
因此,爆破技术在矿山开采、建筑拆除、地质勘探等领域发挥着重要作用。
发生爆炸的基本原理
发生爆炸的基本原理
爆炸是指物质在短时间内迅速释放能量,引起剧烈扩散并产生冲击波的过程。
爆炸的基本原理涉及如下几个方面:
1. 燃烧:爆炸常涉及到燃烧过程。
燃烧是指物质与氧气作用产生火焰、光、热和气体等现象的化学过程。
在燃烧过程中,物质中的化学键被破坏,释放出大量的化学能。
2. 燃料和氧化剂:爆炸需要燃料和氧化剂的存在。
燃料是能够被氧化剂反应的物质,它通常具有高能量的化学键。
氧化剂是供给燃料燃烧所需的氧气或其他氧化剂。
燃料和氧化剂的化学反应生成高温高压气体,是爆炸引发的关键。
3. 爆炸速率:爆炸的速率取决于燃料和氧化剂的相对浓度、温度和压力。
当燃料和氧化剂的浓度足够高、温度足够高或压力足够大时,反应速率会加快,产生大量的反应产物,从而引发爆炸。
4. 正压和冲击波:爆炸产生的高温高压气体会迅速膨胀,形成正压波,加上燃料和氧化剂的高温高压气体的迅速移动,会形成冲击波。
冲击波是由物质快速运动所产生的气动力效应,具有巨大的破坏力。
5. 爆炸媒介:爆炸过程中,燃料和氧化剂之间需要有适当的物质作为媒介来进行快速传导和扩散。
例如,固体炸药通常含有氧化剂和燃料,并通过外部能量来引发爆炸;液体燃料和气体燃料需要通过空气中的氧气来实现燃烧和爆炸。
需要注意的是,爆炸是一种有控制和无控制两种不同的形式。
有控制的爆炸通常是在安全条件下进行,比如火箭发动机的工作原理。
无控制的爆炸则是指意外的、不受控制的爆炸事件,如炸弹引爆、燃气泄漏引发的爆炸等。
第一部分爆破作用基本原理
• 燃烧:炸药在火焰或热作用下可能引起燃烧。燃
烧的速度一般比较慢,但当燃烧生成的气体或热 量不能及时排出时,可能导致爆炸。因此,当遇 到炸药燃烧时,切不可采用砂土覆盖去灭火。
1.1 炸药爆炸的基本要素
• 爆炸:当炸药受到足够大的外能作用时,会发生
猛烈的化学反应,引起炸药爆炸。爆炸反应传播 速度保持在稳定值时的化学反应称为爆轰。这时 炸药的能量释放最充分、最集中。
1.3 单个药包在介质中的爆破作用
特定形状药包:将炸药做成特定的药包,用以 达到特定的爆破作用。应用最广泛的是聚能爆 破法,把药包外壳的一端加工成圆锥形或抛物 面形的凹穴,使爆轰波按圆锥或抛物线形凹穴 的表面聚集在它的焦点或轴线上,形成高速射 流,击穿与它接触的介质的某一特定部位。这 种药包在军事上用做破甲弹以穿透坦克的外壳 或其他军事目标,在工程上用来切割金属板材、 大块的二次破碎以及在冻土中穿孔等。
1.3 单个药包在介质中的爆破作用
试验证明,在岩石性质、炸药品种和药包埋置深度均 相同的情况下,改变装药量Q的大小即可获得爆破作 用指数不同的爆破漏斗。此外,爆破单位体积炸药消 耗量随着爆破作用指数的不同而变化。因此,装药量 可视为爆破作用指数n的函数。故各种不爆破作用的 装药量的计算通式可表示为:Q=K标W3f(n),其中f (n)=0.4+0.6n3称为爆破作用指数;K为单位用药 量系数或称单耗等。K值在某种意义代表岩石的可爆 性,与岩石的物理力学性质、岩层结构、节理、风化 程度等有关。可通过爆破试验或经验确定。
爆炸分类与爆炸原理
爆炸分类与爆炸原理爆炸可以由不同的原因引起,但不管是何种原因引起的爆炸,归根结底必须有一定的能量。
按照能量的来源,爆炸可以分为三类即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。
(1)物理爆炸物理爆炸是由物理因素(如状态、温度、压力等)变化而引起的爆炸现象。
即系统释放物理能引起的爆炸,爆炸前后物质的性质和化学成分均不改变。
比如,高压蒸汽锅炉当锅炉内过热蒸汽压力超过锅炉能承受的极限程度时,锅炉破裂,高压蒸汽骤然释放出来形成爆炸陨石落地、高速弹丸对目标的撞击等物体高速运动产生的动能,在碰撞点的局部区域内迅速转化为热能,使受碰撞部位的压力和温度急剧升高,并在碰撞部位材料发生急剧变形,伴随巨大声响,形成爆炸现象。
这里研究的物理爆炸通常指受压容器爆炸和水蒸气爆炸。
①受压容器爆炸。
受压容器爆炸是指锅炉、压力容器、压力管道以及气瓶内部有高压气体、溶解气体或液化气体的密封容器损坏,使容器内高压介质泄压、体积膨胀做功而引起的爆炸。
例如氧气瓶的物理爆炸,引起物理爆炸的主要原因如下。
●充装压力过高,超过规定的允许压力。
●气瓶充至规定压力,而后气瓶因接近热源或在太阳下曝晒,受热而温度升高,压力随之上升,直至超过耐压极限。
●气瓶内、外表面被腐蚀,瓶壁减薄,强度下降。
●气瓶在运输、搬运过程中受到摔打、撞击,产生机械损伤。
●气瓶材质不符合要求,或制造存在缺陷。
●气瓶超过使用期限,其残余变形率已超过10%,已属于报废气瓶。
●气瓶充装时温度过低,使气瓶的材料产生冷脆。
●充装氧气或放气时,氧气阀门开启操作过急,造成流速过快,产生气流摩擦和冲击。
例如,锅炉发生物理爆炸的主要原因有锅炉设计、制造、安装上存在的缺陷,质量不符合安全要求安全装置失灵,不能正确反映水位、压力和温度等,丧失了保护作用操作人员违规操作造成缺水、汽化过猛、压力猛升引起爆炸。
②水蒸气爆炸。
水蒸气爆炸是指高温熔融金属或盐等高温物体与水接触,使水急剧沸腾、瞬间产生大量蒸汽膨胀做功引起爆炸。
爆炸应力波与爆破作用原理简介
爆炸应力波与爆破作用原理简介一、岩体内的爆炸应力波装药在岩体或其他固体介质中爆炸所激起的应力扰动的传播称为爆炸应力波。
爆炸应力波在距爆源点不同距离的区域内可出现塑性波、冲击波、弹塑性波、弹性应力波和地震波等。
大多数岩石在爆炸冲击荷载作用下所激起的爆炸应力波主要是冲击波、弹性应力波和爆炸地震波。
冲击波具有陡峭波头,以超声速传播,传播过程中能量损失较大,应力衰减很快,作用范围很小,衰减后变为压缩应力波。
压缩应力波以声速传播,传播过程中能量损失比冲击波小,衰减较慢,作用范围则较大,衰减后变为地震波。
冲击波和应力波都是脉冲波,不具有周期性,能对岩石造成不同程度的破坏作用,而地震波为周期振动的弹性波,应力上升时间与应力下降时间大体相等,以声速传播,衰减很慢,作用范围最大,但不再能对岩石造成直接的破坏作用,只能扩大岩体内原有的裂隙,和威胁爆破地点附近建筑物的安全。
炸药爆炸的基本理论对于应力波,当应力应变呈线性关系时,介质中传播的是弹性波;呈非线性关系时,为塑性波和冲击波。
二、装药的内部作用与外部作用装药中心距自由面的垂直距离称为最小抵抗线,对于一定量的装药来说,若其最小抵抗超过某一临界值(临界抵抗),当装药爆炸后,在自由面上不会看到爆破的迹象。
也就是爆破作用只发生在岩体的内部,未能达到自由面。
这种作用称为装药的内部作用。
发生这种作用的装药称为药壶装药。
临界抵抗决定于炸药的类型、岩石性质和装药量。
当装药发生内部作用时,除在装药处形成扩大的空腔外,还形成压碎圈、裂隙圈和震动圈。
在压碎圈内变形向方向成45°角的滑移面。
在裂隙圈内,但形成辐射状的径向裂隙,有时在径向裂隙之间还形成有环状的切向裂隙。
震动圈内的岩石没有任何破坏,只发生震动,其强度随距爆炸中心的距离增大而逐渐减弱,以致完全消失。
当装药的最小抵抗小于其临界抵抗时,在装药爆炸后,除在装药下方岩体内形成压碎圈、裂隙圈和振动圈外,装药上方一部分岩石将被破碎,脱离岩体,形成爆破漏斗。
爆破作用原理
根据岩石的破坏特征,受爆炸影响的岩石可分为 三个区域:
粉碎区 (压缩区) 破裂区 震动区
R0
R1
R2
爆破漏斗
(一 )爆破漏斗的几何要素
自由面(临空面)是指被爆破的介质与空气接触的面。
最小抵抗线是指药包中心距自由面的最短距离。爆破 时,最小抵抗线方向的岩石最容易破坏,它是爆破 作用和岩石抛掷的主导方向。
爆破作用指数n在工程爆破中是一个极重要的参数。 爆 破作用指数n值的变化,直接影响到爆破漏斗的大小、 岩石的破碎程度和抛掷效果。
衡量爆破作用的效果: 当n=1时,形成标准抛掷漏斗(c); 1<n<3时,形成加强抛掷漏斗(d); 0.75<n<1时,形成减弱抛掷漏斗(b); n=0.75时,岩石只形成松动而不形 成抛掷,叫做松动漏斗(a); n<0.75时,爆破漏斗不能形成。
当药包在岩体中的埋置深度很大,爆破作用达不到自 由面时,这种情况下的爆破作用叫作爆破的内部作用。
爆破的外部作用 当单个药包在岩体中的埋置深度不大时,可以观察到 自由面上出现了岩体开裂、鼓起或抛掷现象。这种情 况下的爆破作用叫作爆破的外部作用,其特点是在自 由面上形成了一个倒圆锥形爆坑,称为爆破漏斗。
㈣残余应力假说 先期爆炸的应力波在炮孔周围的 岩体内形成动态应力场,并产生径向裂隙向外扩展, 其后,高温高压的爆生气体渗入裂隙,在较长的时 间内使岩体处于准静应力状态,使裂隙进一步扩展。 后期装药若在此刻爆炸,就可利用岩体内已经形成 的残余应力来改善岩石的破碎质量。
瓦斯矿井爆破,雷管的总延期时间应在130ms内, 防止瓦斯在先爆炮眼爆炸后达到1%,预热,在后期 炸药爆炸后引爆瓦斯。
r
爆破漏斗深度
H h
θ W
爆炸的冲击波原理
爆炸的冲击波原理介绍爆炸是一种能量释放的过程,其中冲击波是最引人注目的现象之一。
冲击波的形成和传播机理对于爆炸物的破坏性和防护措施的设计都有重要意义。
本文将深入探讨爆炸的冲击波原理。
爆炸的基本原理爆炸是物质在强烈的外部作用下,发生剧烈的气体、声波、热量等能量释放的过程。
它主要由以下几个基本原理组成:1. 爆轰原理爆炸物质在点燃或受到外力作用下,瞬间发生剧烈的化学反应,产生大量的气体和热。
这种快速反应并伴随高温高压会引起爆轰,即爆炸的主要能量释放过程。
2. 冲击波的形成爆炸物质爆轰后释放出的大量气体会形成冲击波,冲击波是一种由气体密度、压力等变化引起的流动现象。
冲击波的形成源于爆炸产生的瞬间高温高压,导致周围气体的膨胀和推动。
3. 迭波效应爆炸释放的能量会引起周围物质的连锁反应,形成迭波效应。
这种连锁反应导致爆炸波和冲击波的能量不断扩散传播,使得爆炸的破坏性更加显著。
冲击波的传播机理了解冲击波的传播机理对于预防和应对爆炸事件具有重要意义。
冲击波的传播可以分为以下几个阶段:1. 初级冲击波爆炸发生后,初始的气体膨胀和压力释放形成初级冲击波。
初级冲击波以爆炸点为中心,以超音速扩散传播。
这个阶段的冲击波能量较高,对爆炸源周围的物体造成直接的冲击和损害。
2. 次级冲击波初级冲击波传播到较远距离后,会引起次级冲击波的形成。
次级冲击波是初级冲击波与周围环境相互作用的结果,能量略低于初级冲击波。
次级冲击波的特点是压力波的反射、折射和散射现象比较显著。
3. 继续传播次级冲击波以类似的方式传播到更远的范围,并逐渐弱化。
它们会不断与建筑物、地面等障碍物相互作用,波形逐渐变形,能量逐渐耗散。
冲击波的传播距离与爆炸能量、环境条件以及障碍物的特性有关。
4. 衰减冲击波能量随着传播距离的增加而逐渐衰减和消失。
随着距离的增加,冲击波变得更弱、更稀薄,并最终以较小的能量消散在大气中。
冲击波的影响冲击波具有强大的破坏性,对人类和环境都会造成严重威胁。
炮弹爆炸的原理
原理:底火在引燃炮弹的弹体内的炸药爆炸以后,弹头在强大的高压气体的作用下飞出,对应的原理有:
化学原理,炸药在合适的条件,急速、瞬间完成化学反应,生产高温、高压气体。
物理原理:(1)物体在力的作用下加速,或者说力是改变物体运动状态的原因;(2)能量转化,炸药的化学能,在爆炸以后转化为弹头的动能;(3)力的相互作用原理(牛顿第三定律),炸药在爆炸后在对弹头的作用力的同时,对炮射也有一个等大、反向的作用力。
炮弹落地爆炸的原理:炮弹落地爆炸是因为这个炮弹装的是触发式引信,也就是说,只要弹体受到一定的力的撞击就会爆炸。
炸弹的原理
炸弹的原理
炸弹,作为一种常见的爆炸性武器,其原理主要是利用化学或核能的能量释放
来产生爆炸。
炸弹的构造和原理各有不同,但总体来说,炸弹包括引爆装置、炸药和外壳三个主要部分。
首先,引爆装置是炸弹的关键组成部分之一。
引爆装置可以是计时引爆装置、
遥控引爆装置或者接触引爆装置。
计时引爆装置通过设定时间来引爆炸弹,遥控引爆装置则是通过远程控制来引爆,而接触引爆装置则是在炸弹与目标接触时引爆。
引爆装置的选择取决于炸弹的用途和设计。
其次,炸药是炸弹的另一个重要组成部分。
炸药是一种能够迅速释放大量能量
的化学物质,常见的炸药包括TNT、RDX等。
炸药的选择和使用取决于炸弹的设
计和目标的性质。
炸药在受到引爆装置的作用下,能够产生大量的热、光和压力,从而引起爆炸。
最后,外壳是炸弹的保护壳体,能够保护引爆装置和炸药不受外界环境的影响。
外壳的设计通常考虑到炸弹的使用环境和目标特性,以确保炸弹能够在合适的时机引爆并产生最大的破坏力。
总的来说,炸弹的原理是通过引爆装置将炸药的能量迅速释放出来,产生大量
的热、光和压力,从而引起爆炸。
炸弹的设计和制造需要考虑引爆装置、炸药和外壳的配合,以确保炸弹能够在适当的时机对目标产生最大的破坏力。
炸弹作为一种危险的武器,其使用需要谨慎对待,以免造成不必要的伤害和破坏。
航空弹爆炸的原理及应用
航空弹爆炸的原理及应用引言航空弹爆炸是一种常见的军事应用技术,它在战争中起到了重要的作用。
本文将介绍航空弹爆炸的原理及应用,旨在为读者提供一个了解这一技术的基础。
1. 航空弹爆炸的原理航空弹爆炸的原理主要涉及以下几个方面:1.1 爆炸物航空弹爆炸的核心是爆炸物。
爆炸物是一种能够迅速释放巨大能量的物质,常见的爆炸物包括炸药等。
炸药是由能量密度较高的物质构成的,当受到外界打击或火源等刺激时,能够发生爆炸反应。
1.2 引信引信是触发爆炸物爆炸的装置,它能够通过感应外界刺激,将能量传递给爆炸物,从而引发爆炸。
常见的引信有压强引信、温度引信、接触引信等,不同类型的引信适用于不同的爆炸物。
1.3 爆炸波当爆炸物发生爆炸时,会生成爆炸波。
爆炸波是一种穿透力极强的压力波,以极高的速度向周围传播。
爆炸波的释放能量巨大,能够对目标造成严重破坏,并产生持续的压力波影响。
2. 航空弹爆炸的应用航空弹爆炸在军事领域有着广泛的应用,以下是几个常见的应用场景:2.1 军事打击航空弹爆炸被广泛用于军事打击中,例如空爆、轰炸等。
通过在敌方目标区域投放航空弹,并引爆弹头中的爆炸物,可以对目标进行有效的打击。
航空弹爆炸能够在短时间内释放大量能量,对建筑、设施、装备等目标造成严重破坏,对敌方军力造成打击。
2.2 地雷航空弹爆炸技术也被应用于地雷制造中。
地雷是埋藏在地面或者水下,等待触发的爆炸装置。
通过将航空弹结构进行优化,可以制造出更小型的地雷。
这些地雷能够在接触到外力时引爆,对敌方人员和装备造成伤害。
2.3 地面轰炸航空弹爆炸也被应用于地面轰炸中。
通过调整航空弹的爆炸形式和爆炸时间,可以实现对地面目标进行精确打击。
地面轰炸可以对敌方的军事部署、战术要地等进行覆盖攻击,对敌方军力产生威慑和打击。
2.4 爆破工程航空弹爆炸技术还被广泛应用于爆破工程中。
爆破工程主要用于拆除建筑物、清理障碍物、疏通河流等方面。
通过合理选择航空弹的爆炸能量和改变爆炸点位置,可以实现对目标的精确控制,提高爆破作业的效率。
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第一章
爆炸分为:物理,化学,核爆炸。
炸药爆炸的三要素:过程的放热性;过程中生成大量气体产物;过程的高速度与自性传播。
炸药的化学变化形式:缓慢的化学变化;燃烧;爆轰。
气体的状态参量:P V T 物理性质:1.连续性,2.可压缩性,3.粘性,4.导热性。
理想气体的状态方程:PV=nRT
热力学第一定律:外界对系统所传递的热量Q,一部分使系统的内能增加,一部分用于系统对外界所做的功,包括热量在内的能量守恒和转化定律。
热力学第二定律:在任何一种与外界无能量交换的隔离系统中所发生的过程若是一种可逆过程,则熵值始终保持不变,然而一旦发生了不可逆过程,系统的熵值将增大。
热力学第三定律:当宏观体系的绝热温度为0K时,体系的熵为0。
热力学第零定律:如果热力学系统中的每一个都与第三热力学系统处于热平衡,则他们彼此必定处于热平衡。
第二章
波:可识别的传播速度从介质的一部分传到另一部分的任何可识别的讯号。
分类:(数学角度)双曲波,色散波。
(物理本质)电磁波,机械波。
波阵面:在扰动或波波传播过程中,已受扰动区和未扰动区的分界面。
弱扰动:扰动前后状态参数变化量与原来得状态参数值相比有很微小的扰动。
特点:状态变化时微小的扰动是逐渐连续的。
冲击波:是一种强烈的压缩波,扰动波传过后压力密度等状态参量增大的波,波速与质点运动速度相等,方向相反。
声波:声源体发生震动引起四周空气震荡,它的传播过程是弱扰动波的传播过程。
声速:对于小扰动来说,无论是膨胀扰动还是压缩扰动,他们都以相同的速度向外传播。
压缩波:扰动波过后状态参量均增大的波。
特点:波的运动方向与质点运动方向相同,速度相等。
稀疏波:扰动波过后状态参量均减小的波,是弱扰动波,质点运动方向与波传播速度方向相反。
密接波:波阵面的起始点在飞行器干扰点上的波。
脱体波:波阵面的起始点在飞行器干扰点之前的波。
一切弱扰动波(声波,稀疏波)都是以当地声波的速度进行传播的且都是等熵传播。
等熵线:由等熵方程所确定的曲线,表示介质在进行等熵压缩和等熵膨胀时介质状态变化所走过的路径。
冲击波绝热线(雨贡纽曲线)与等熵线的关系:①冲击绝热线不是过程线,等熵线是介质状态变化的过程线②二者在初始点处是相切的③绝热线上的各状态点的熵都大于等熵线初始状态的熵④沿着整个绝热线的熵是单调增加的⑤冲击波传播速度相对于波前是超声波的⑥介质相同,初始状态不同,雨贡纽曲线不同。
冲击波的正反射:①冲击波的反射作用会大大加强冲击波对目标的破坏作用②反射冲击波的传播速度总是低于入射冲击波的速度且二者的方向相反③反射冲击波的强度总是低于入射冲击波的强度。
斜冲击波:由一系列弱压缩波汇聚叠加的结果。
斜冲击波从刚壁面上的反射分为正规斜反射,非正规斜反射。
第三章
爆轰波:沿着爆炸物传播的强冲击波。
爆轰波与冲击波的不同:爆轰波在其穿过爆炸物因受到它的强烈冲击而立即激起高速的化学反应,形成高温高压爆轰产物并释放大量化学反应热能,而这些能量又对下层爆炸物进行冲击压缩,因此爆轰波就能不衰减的传播下去。
C—J理论模型的假设:①流动平面是一维的,不考虑热传导、热辐射以及粘滞摩擦的耗能效应②视爆轰波为一强间断面即冲击波③爆轰过后化学反应瞬间完成并放出化学反应热Q ④爆轰波阵面传播过程是定常的。
爆轰波稳定传播条件:爆轰最终产物的状态必须与瑞利线和爆轰波的放热雨贡纽曲线相切点M的状态相对应。
第四章
凝聚炸药爆轰反应机理:1整体反应机理:在强冲击波作用下,波阵面上的炸药受到强烈的绝热压缩,受压缩的炸药层各处都均匀的升高到很高的温度,因为化学反应在反应区的整个体积内进行。
(物理结构很均匀的炸药)2表面感应机理(热点机理):在强冲击波的作用下,波阵面上的炸药受到强烈的绝热压缩,但在被压缩的炸药层中温度的升高是不均匀的,因而在化学反应首先以被称为(起爆中心)的低点开始,进而传到整个炸药层,由于起爆中心很容易在炸药颗粒表面以及层中所含气泡的周围形成,因而成为表面反应机理。
(固体粉状,松散体压装,含有大量气泡的液体,胶体炸药)3混合反应机理:主要是物理性质不均匀的混合炸药,特别是由氧化剂及可燃物构成的机械混合炸药发生爆轰时所特有的。
凝聚炸药的特征:具有密度大、爆速高、爆轰压力大,所形成的能量密度高等特点,爆炸物破坏性强,威力大。
表征凝聚炸物爆炸性能的因素:爆压和爆速。
测量爆速的两个方法:NMQ法,氨当量法。
直径效应:装药直径的大小影响爆轰波的传播的现象。
临界直径:爆轰波能够沿爆炸物传播下去的最小直径。
极限直径:爆轰波能够以炸药的理想爆速传播的最小直径。
影响临界直径效应的因素:①炸药密度↑,R↓②炸药颗粒度愈小,比表面积大,R↓③物理状态固态大于液态,R↓④有外壳存在可使稀疏波侵入慢,R↓。
影响爆轰传播的因素:①炸药的性质,单质,高②装药的密度↑,D↑③颗粒越小,D↑④存在装药外壳,D↑⑤存在附加物,D↓⑥轴向沟槽,D为爆速。
爆轰波的控制方法:在装药结构中采用隔板,通过炸药透镜的作用改变爆轰波形,控制爆轰方向和爆轰波到达药型罩各点的时间,增加爆轰波对药型罩的爆炸载荷,以及改善金属射流的速度和能量分布,提高聚能破甲蛋的破甲威力。
运用爆轰波传播符合几何光学原理的特点,采用高,低爆速炸药进行混合,炸药中设置惰性块,或采用多点起爆方法。