第四章 爆炸与爆炸的理论(补)讲解
第四章 民用爆炸物品与起爆方法
第四章 民用爆炸物品与起爆方法
第一节 工业炸药
重铵油炸药是由乳化基质（油包水型微观结构）和 多孔粒状铵油炸药按不同比例组成的工业炸药，又 称乳化粒状炸药或乳化铵油炸药。在这种物理掺和 物中，乳胶基质的重量比例可由0%变化为100%，多 孔粒状铵油炸药的比例则相应由100%变化为0%。
第四章 民用爆炸物品与起爆方法
（二）改性铵油炸药 p35 将硝酸铵、燃料油和木粉改性（降低硝酸铵的表
面能、提高其和燃料油的亲和力）：提高爆炸性能和 贮存性能。适应于岩石爆破工程中。
第四章 民用爆炸物品与起爆方法
（三）膨化铵油炸药P36 利用膨化硝酸铵替代普通结晶硝酸铵或多孔状硝酸铵
制备的铵油炸药称为膨化铵油。
第四章 民用爆炸物品与起爆方法
第一节 工业炸药
1、铵油炸药 2、乳化炸药 3、乳化铵油炸药 4、水胶炸药 5、膨化硝铵炸药 6、其他炸药 7、煤矿许用炸药
第四章 民用爆炸物品与起爆方法
第一节 工业炸药
铵梯炸药卷和药粉
乳化炸药卷和药膏
粉状乳化炸药卷和药粉第四章水胶民炸用药爆卷炸和物药品膏与起爆方法
第四章 民用爆炸物品与起爆方法
第一节 工业炸药
乳化炸药是通过乳化剂的作用，使氧化剂的 水溶液的微滴均匀地分散在含有空气泡或空 心微球等多孔性物质的油相连续介质中，从 而形成的一种油包水型的乳胶状炸药，又称 乳胶炸药或乳化油炸药。
乳化炸药不仅有优良的抗水性能，同时还具 有独特的爆炸性能，爆轰感度高，摩擦撞击 感度低，有良好的稳定性。乳化炸药的出现 是工业炸药的又一次重大发展。
重铵油炸药与铵油炸药相比，具有能量密度大（相 对体积威力）、使用感度高、抗水性强、生产工艺 简单便于机械化混制和装药等优点。
燃烧学—第4章2
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
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《燃烧学》--第四章
图4-21 不同压力下甲烷爆炸极限 1．火焰向下传播，圆筒容器尺寸为 37×8cm；2．端部或中心点，球形 容器；3．火焰向下传播，圆筒容器
图4-22 不同压力下氢气爆炸极限 1．火焰向下传播，圆筒容器尺寸为 37×8cm；2．端部或中心点，球形 容器；3．火焰向下传播，圆筒容器
图4-19 温度对甲烷爆炸极限的影响
图4-20 温度对氢气爆炸极限的影响
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
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《燃烧学》--第四章
温度对丙酮爆炸极限的影响
混合物温度，℃ 0 50 100 爆炸下限，％ 4.2 4.0 3.2 爆炸上限，％ 8.0 9.8 10.0
（2）初始压力
一般压力增大，爆炸极限扩大 压力降低，则爆炸极限范围缩小 待压力降至某值时，其下限与上限重合，将此时的最低压力称为 爆炸的临界压力。若压力降至临界压力以下，系统便成为不爆炸
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《燃烧学》--第四章
（3）惰性介质即杂质
若混合物中含惰性气体的百分数增加，爆炸极限的范围缩小，惰 性气体的浓度提高到某一数值，可使混合物不爆炸
加入惰性气体， 爆炸上限显著下降 爆炸下限略有上升 最终合为一点 ——爆炸临界点
惰化能力：
CCl4 > CO2 > H2O > N2 > He > Ar
气体混合 物 CO2 O2 CO H2 CH4 N2
下限 ％
上限 ％
下 限 ％
上 限 ％
水煤气
6.2
0.3
39.2
49.2
2.3
爆炸与炸药的基本理论解读
4.引起炸药爆炸的外部作用是：热能、机 械能、爆炸能。 5.炸药爆炸所需的最低能量称临界起爆能。 6.炸药爆炸过程的热损失主要取决于爆炸 过程中的热传导、热辐射、介质的塑性 变形。
• 炸药感度的种类 1、热感度 五分钟、五秒钟爆发点
爆发点测定器 1－合金浴；2－电热丝；3－隔热层； 4－铜试管；5－温度计
2、机械感度 3、爆轰感度 4、静电火花感度
立式落锤仪 1－落锤；2－撞击器；3－钢爪；4－基础；5－上击柱； 6－炸药；7－导向套；8－下击柱；9－底座
摆式摩擦仪 1-摆锤；2-击杆；3-导向套；4-击柱；5-活塞；6-炸药试样；7顶板
爆炸与炸药的基本理论
2.1基本概念
• 爆炸及其分类
• 爆炸的概念：是某一物质系统在有限空 间和极短时间内，大量能量迅速释放或 急骤转化的物理、化学过程。 • 爆炸的分类：化学爆炸、物理爆炸、核 爆炸。
• 炸药爆炸的基本条件（要素）： 1、变化过程释放大量的热 2、变化过程必须是高速的 3、变化过程能产生大量气体。
爆速与药柱直径的关系
•影响爆速的因素如下： （1）药柱直径，随着药柱直径的增大，爆速也增大； （2）约束条件，实践表明，在药柱直径较小的情况下， 增强药柱的约束条件可以显著提高炸药的爆速，减少其 临界直径值； （3）炸药密度，概括地说，当炸药分配比和工艺条件控 制一定时，炸药的爆速随着密度的增加而增大；就工业 炸药而言，当药柱直径一定时，存在有使爆速达最大值 的密度值，即最佳密度，再继续增大密度，就会导致爆 速下降，当爆速下降至临界爆速时，爆轰波应不再能够 稳定传播，最终导致熄爆； （4）炸药粒度，一般来说，减少炸药粒度能够提高炸药 的反应速度，减少反应时间和反应区厚度，从而减少临 界直径提高爆速。
第四章冲击波起爆
第四章冲击波起爆以《爆炸理论》中活塞压力突变扰动模型为例引入冲击波概念。
冲击波起爆属热爆炸机理（化学爆炸）。
隔板起爆器（金属板）殉爆（中间存在空间介质）。
第一节均相火药冲击波起爆介绍起爆特性测试装置。
雷管是点起爆源，产生的冲击波是球面波。
平面波发生器有两种：1）组合装药2）加惰性块如穿甲弹：平面波引爆聚能穴，穿甲成效好。
探针测试发觉：爆轰成长进程测定：硝基甲烷NM，冲击波推动火药上移，火药密度变大（能量密度加D产生，到A点火药未受冲击波紧缩时，火药已开始爆轰，因此密度未增加，其爆大）超D。
速D<超特点：1)从冲击波到爆轰波的过渡是突然发生的，两波轨迹线在分界点呈折线状；2)在界面上的一层火药受冲击波作用后，需通过一段时刻延时再同时起爆；3)显现超速爆轰现象。
延滞期：提出冲击波起爆延滞期公式：⎰'--''+'-=f E N f d f Q f Z 01)/exp()1(0ετZ ——频率因子 N ——反映级数—比热能—0EQ ——反映热R E C A v /=ε——A E 活化能化简[]1011201)/)(/(exp )/()/()/(----=V A A v v C E R E R E C Q C E Z τ ‖ ‖ ‖0T f T A T （活化温度）（经初始冲击波紧缩后的药温） （反映产物温度）进一步简化：)exp()()(011201T T T T Z A A f ---=τ00)2(T dT T T d A -=ττ赫巴方程：对NM 讲：7.21T dT d -=ττ↓↑⇒τT超速爆轰速度：D u D D p ∆++=*0其中：0D ——正常爆轰速度u p ——质点速度而产生的爆速增量↑-∆ρD—速度密度系数—其中：k k u D D p )(00ρρ-++=*对NM （硝基甲苯）：*D = + p u + ()s mm μρρ0-由质量守衡定律：()ρρp s s u u u -=0（u s ——冲击波阻碍部份火药质量） 代入*D 公式，那么：00ρps p p u u u ku D D -++=*第二节非均相火药冲击起爆非均相特点：1）、界面多→冲击波有折射，反射发生；2）多相→化学反映不可能同一。
《爆炸理论基础》PPT课件
爆破安全工程
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1
目录
1 炸药爆炸的理论基础 2 工业常用炸药 3 爆破技术 4 爆破器材的安全检验与安全管理 5 工程爆破公害及安全措施 6 爆破安全管理
着做功的功率。
爆炸反应的速度通常用爆速来衡量，
爆速指爆炸过程在炸药中传播的稳定速
度。单质炸药爆速一般在1100~8000m/s。
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1.2 炸药的反应形式
爆炸不是炸药唯一的化学反应形式，在特 定的反应条件下，同种炸药可能有四种不同形 式的化学反应： • 热分解 • 燃烧 • 爆炸 • 爆轰
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炸药的敏感度
炸药在外能作用下，发生爆炸反应的难易
程度叫做炸药的敏感度，简称感度。
炸药的敏感度高低对于炸药的加工制造、 贮存运输及安全使用都十分重要。
研究炸药的感度的目的在于掌握炸药在特 定条件下爆炸的可能性，分析影响感度的诸因 素，通过采用相应的措施，使炸药的感度满足 生产、贮存、运输、使用和经济上的不同要求。
8-放气孔；9-低熔点合金
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常见炸药的爆发点
炸药名称 二硝基重氮酚 雷汞 胶质炸药 特屈儿 硝化甘油
爆发点（0C） 170～175 170～175 180～200 195～200 200～205
炸药名称 泰安 黑索金 梯恩梯 硝铵类炸药 叠氮铅
爆发点（0C） 205～215 215～235 290～295 280～320 330～340
爆炸与炸药的基本理论ppt课件
通常采取相对某种已知的炸药作比较 来确定炸药的威力。
相对重量威力
相对体积威力
通常情况下仅有10%的炸药发挥了功效。损失原因如下：
1.化学损失 2.热损失 3.无效的机械损失
表示侧向飞散 带走部分未反应炸药 损失能量的50% 包括振动 抛掷 冲击波
炸药的爆炸性能
猛度 破碎能力。
爆速越高 猛度越大 岩石破碎度越高
炸药的爆轰理论
爆轰波的基本方程（冲击波分析法）
质量守恒： 动量守恒：
0 D H (D D H )
P HP 0 D H
能量守恒：
E H E 0 Q 1 2 (H 0 )V ( 0 V H )
ρ0 ----- 初始炸药密度
ρH ----- 反应区炸药密度 DH ----- 爆轰气体流速 D ----- 爆速 V0 ----- 炸药初始质量体积
炸药的爆炸性能
消除沟槽效应的方法：
1. 采取提高爆速的手段 使爆轰波的传递速度大于等离子波的传播速度。
（V>4500m/s）
2. 提高外包装质量。
提高包装外壳的强度 爆速将上升 沟槽效应下降
即提高了抵御等离子波的压缩穿透作用。
3. 堵塞等离子波的传播。
炮孔中设置卡环 炮孔中填充炮泥
增大药卷直径
工业生产最小药卷 Φ25 cm
沟槽效应产生的原因 1. 爆炸产物压缩药卷和孔壁间的空气，产生冲击波，它超前于爆轰波
并压缩药卷， 从而抑制爆轰。 2．美国学者认为：沟槽效应是由于药卷外部炸药爆轰产生的等离子体
影响。即炸药起爆后 在爆轰波阵面的前方有一等离子层，对后面未 反应的药卷表层产生压缩作用，妨碍该层炸药的完全反应。 （以上两种说法都有一定的实验依据 但还需要进一步发展完善）
消防安全爆炸基础知识
消防安全爆炸基础知识消防安全爆炸基础知识第一章爆炸及其危害1.1 爆炸的定义和分类1.1.1 爆炸的定义1.1.2 爆炸的分类1.2 爆炸的危害1.2.1 人身伤害1.2.2 物质破坏1.2.3 环境污染第二章爆炸的传播与控制2.1 爆炸的传播方式2.1.1 气体爆炸的传播2.1.2 液体爆炸的传播2.1.3 固体爆炸的传播2.2 爆炸的控制方法2.2.1 防火墙的设置2.2.2 空气隔离2.2.3 防爆设计2.2.4 爆炸物处理第三章爆炸事故案例分析3.1 辅助燃料方案引发的爆炸事故3.1.1 案例一：燃气爆燃事故3.1.2 案例二：化工厂爆炸事故3.2 过载引发的爆炸事故3.2.1 案例一：变压器爆炸事故3.2.2 案例二：矿井瓦斯爆炸事故第四章爆炸安全预防与处理4.1 爆炸安全预防措施4.1.1 安全管理制度的建立4.1.2 安全培训与教育4.1.3 安全检查与维护4.2 爆炸事故处理方法4.2.1 现场救援与伤员救护4.2.2 爆炸源的切断与隔离4.2.3 爆炸事故的调查与分析第五章爆炸应急指挥与救援5.1 爆炸应急指挥体系5.1.1 应急指挥机构与职责5.1.2 应急指挥体系的组织架构5.2 爆炸救援的组织与操作5.2.1 救援组织的建立与指挥5.2.2 救援操作的步骤与方法5.3 爆炸应急演练与评估5.3.1 应急演练的目的与重要性5.3.2 应急演练的步骤与内容5.3.3 应急演练的评估与改进第六章爆炸事故的法律责任6.1 法律法规与责任追究6.1.1 爆炸安全相关法律法规6.1.2 涉及爆炸事故的法律责任6.2 事故调查与处罚6.2.1 爆炸事故的调查程序与方法6.2.2 追责与处罚的依据第七章国际消防安全标准7.1 国际消防安全标准概述7.1.1 国际标准组织与机构7.1.2 国际安全标准的分类与内容7.2 ISO 9001质量管理体系7.2.1 ISO 9001标准的要求与实施7.2.2 ISO 9001在消防安全中的应用7.3 OHSAS 18001职业健康安全管理体系7.3.1 OHSAS 18001标准的要求与实施7.3.2 OHSAS 18001在消防安全中的应用第八章爆炸安全管理案例分析8.1 案例一：石化企业爆炸事故的管理不善8.1.1 事故背景与原因分析8.1.2 预防与救援措施的不足8.2 案例二：电子厂爆炸事故的安全管理漏洞8.2.1 事故经过与责任追究8.2.2 安全管理措施的不足与问题第九章爆炸安全知识宣传与教育9.1 爆炸安全知识的宣传方式9.1.1 宣传材料的制作与发布9.1.2 宣传活动的组织与展示9.2 爆炸安全教育的内容与方法9.2.1 爆炸安全教育的目标与重点9.2.2 教育方法的选择与实施第十章爆炸安全相关技术10.1 爆炸物的检测与识别技术10.1.1 毒气检测仪的原理与应用10.1.2 爆炸物溶解液的识别与分析10.2 爆炸事故图像分析与模拟技术10.2.1 爆炸事故图像分析的方法与工具10.2.2 爆炸事故的数值模拟与预测结语通过本文对消防安全与爆炸基础知识的深入了解，我们可以更好地认识爆炸的危害与分类，掌握爆炸的传播和控制方法，学习爆炸事故的案例分析与处理方法，了解爆炸应急指挥与救援的组织与操作，了解爆炸事故的法律责任追究，认识国际消防安全标准与相关技术，以及推广爆炸安全知识的宣传与教育方法等。
第四章民用爆炸物品与起爆方法起爆技术
（二）工程爆破对工业炸药的基本要求
二、常用工业炸药简介 ⑴铵梯类炸药：如铵梯炸药、铵梯油炸药；（我 国2008年已经淘汰） ⑵铵油类炸药：如粉状铵油炸药、多孔粒状铵油 炸药、乳化铵油炸药等； ⑶含水炸药：如乳化炸药、粉状乳化炸药、水胶 炸药、浆状炸药等； ⑷硝化甘油类炸药：如胶质硝化甘油炸药、粉状 硝化甘油炸药； ⑸其他炸药：如太乳炸药、粒状粘性炸药、液体 炸药和黑火药等。
(三)膨化铵油炸药 利用膨化硝酸铵替代普通结晶硝酸铵或多孔粒状硝酸 铵制备的铵油炸药称为膨化铵油炸药，它通常有两个品 种，一是以膨胀硝酸铵、木粉和柴油混合制而成的膨化 胺木油炸药，二是以膨化硝酸铵和复合油相物品混制的 膨化硝铵炸药。 （四）膨化硝铵炸药 膨化硝铵炸药是指用膨化硝酸铵作为氧化剂的一系 列粉状硝铵炸药，其关键技术是硝酸铵的膨化敏化改性 。膨化硝酸铵颗粒中含有大量的“微气泡”，颗粒表面 被“歧性化”、“粗糙化”，当其受到外界强力激发作 用时，这些不均匀的局部就可形成高温高压的“热点” 进而发展直至爆炸，实现硝酸铵的“自敏化”功能。
（五）乳化炸药 乳化炸药分岩石乳化炸药、煤矿乳化炸药和 露天乳化炸药三种类型，它是目前使用最广泛的 含水炸药，主要用于有水的深孔爆破和浅眼爆破 ，在拆除爆破中也得到广泛应用，属第三代含水 炸药。
目前国产乳化炸药有很多系列，一般都是由 硝酸盐水溶液通过乳化剂的乳化作用和敏化剂的 敏化作用制成的油包水型乳脂状混合炸药，外观 颜色有乳白色、淡黄色和银灰色等，它的主要成 分有硝酸盐水溶液、油包水型乳化剂、油相材料 、密度调整剂和添加剂等，加消焰剂可制成煤矿 许用乳化炸药。
乳化炸药的特点：
爆炸性能好；32mm小直径药卷的爆速可达4000~5200m/s，
猛度可达 15~19mm，殉爆距离为7.0~12.0cm，另外，只有用1只8
凿岩爆破工程精品课程讲义教程-4爆炸反应和爆轰理论
工艺原因
外界原因
爆炸热化学参数
爆热
热化学参 数
爆温
爆容
爆压
重点讲解爆热，其他三个热化学参数请同学们自学。
爆炸热化学参数-爆热
爆热
在炸药爆炸全 过程中，体积 保持不变，此 时所能生成的 热量，称为定 容爆热。
如果炸药爆炸 全过程中，压 力保持恒定， 此时所生成的 热量，称为定 压爆热。
爆炸过程十分迅速，从开始爆炸到结束时间内，气体产物来不及向周围扩散， 故爆炸过程可看成是定容过程。因此炸药的爆炸生成热通常是指定容爆热。
设炸药中氧化剂、还原剂两种成分的合适配比为：x、y
根据氧平衡值设计混合炸药配比
令 a、b、c为这两种成分和混合后炸药的O.B值。 则有：x+y=100%
ax+by=c 解得：x=（c-b）/（a-b）
y=（a-c）/（a-b) ②、三种成分的混合炸药的配比方法
设 K1、K2、K3分别代表混合炸药各成分的百分含量。 B1、B2、 B3分别代表这些成分各自的氧平衡值。 O.B为混合后的氧平衡值。 则：kI+k2+k3=1 B1.k1+B2.K2+B3.K3=O.B
炸药爆炸反应方程
❖ 爆炸化学反应速度非常快，温度和压力都很高， 并且瞬时都在变化，反应平衡程度不断改变。在 这种情况下，要精确测定反应终了瞬间爆轰生物 组成是十分困难的。因此，一般都采用近似的方 法建立爆炸化学反应方程，在此基础上确定爆轰 产物。
❖ 由于爆轰产物组成首先取决于炸药氧平衡，爆炸 化学反应方程是基于炸药的不同氧平衡建立的。
当c-(2a+b/2) ＞0时，为正氧平衡。 当c-(2a+b/2）=0时，为零氧平衡。 当c-(2a+b/2）＜0时，为负氧平衡。
爆炸与炸药基本理论课件
灼热核形成机理：
1) 绝热压缩炸药内含的微小气泡，机械能转化为热能，形成灼热核；
2) 炸药受机械作用，分子间发生相对运动而相互摩擦，形成绝热核。
3) 灼热核形成后，炸药爆炸还必须具备一定条件才能爆炸：
4) 灼热核尺寸--尽可能小
5) 灼热核温度--300~600oC
6)灼热核作用时间—10-7s以上 乳化炸药中的敏化气泡就是较好利用
爆炸与炸药基本理论
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2. 爆炸与炸药的基本理论
2.2 炸药的起爆和感度 2.2.2 炸药起爆的基本理论
2.2.2.3 炸药的爆炸冲击起爆理论
1) 均相炸药的爆炸冲击能起爆过程
强冲击波后方炸药爆炸形成高于正常爆轰波传播速度的爆轰波， 向前追赶冲击波，在一段时间后，追上冲击波，稳定爆轰。
核爆炸：由核裂变、核聚变或发生物质湮灭等释放出巨大能量 而引起的爆炸称为核爆炸，核爆炸在瞬间施放出极大的能量。
爆破是利用炸药的爆炸能量对介质做功达到预定工程目标的作业。爆 破和爆炸是两个不同的概念。
爆炸与炸药基本理论
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2.1.2 炸药爆炸的条件
2. 爆炸与炸药的基本理论
2.1 基本概念
爆炸与炸药基本理论
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2.2.3.1 炸药热感度
2. 爆炸与炸药的基本理论
加热到数千度，压力增加达到几万MPa，高温高压的气体膨胀做
功，就产生了爆炸现象。反应速度高意味着功率高，然而相对于
一般燃料，炸药不是高能物质。
1公斤煤在空气中燃烧能生成2140千卡热量。约合900万焦耳，假 设燃烧时间为1小时，功率为2500J/s；
1公斤TNT炸药的爆热值为1010千卡，折合约400万焦耳，爆炸 时间为十万分之一秒，功率为4E6 J/s，是煤功的1.7万倍。
热爆炸理论
（2）其他参数
• 容器内可燃气体混合物的浓度为C(kg/m3); • 容器内可燃气体混合物反应速度为ω(kg/m3
·s)。 • 等容比热为cv（J/kg ·K） • 反应热为q（J/kg） • 某时刻τ容器内混合物的温度为T（K）
（2）能量平衡分析
能量方程： Q1：在单位时间内由于化学反应而释放的热量 Q2：在单位时间内通过容器壁向周围环境散发的
热量
则： Q1 Vwq
Q2 F (T T0 )
w k0eE / RT C n
Q1 Vqk0eE / RT C n
（2）能量平衡分析
令 A qVk0Cn , B F
则 Q1 AeE/ RT Q2 B(T T0 )
能量平衡方程为：
0Vcv
dT dt
Q1 Q2
0Vcv
dT dt
处于临界状态的放热与散热关系
散热曲线按Q2”直线进行时： B点：曲线相切，Q1= Q2” ，B点是不稳定的，是临界状 态点。B点称为着火点，TB称为着火温度，T0K称为自燃 温度。
TOK为能使系统达到临界状态的周围介质的温度。
感应期τ：从初始状态到达B点所对应的反应速度 所需要的时间，或从初始温度TOK提高到TB所需 要的时间。
dQ2 dT
B
处于临界状态的放热与散热关系
散热曲线按Q2”直线进行时： B点：曲线相切，Q1= Q2” ，B点是不稳定的，是临界状 态点。B点称为着火点，TB称为着火温度，T0K称为自燃 温度。
闭口系统：f (T0，h，p0，d，u ）= 0 （3）着火条件指的是系统初始应具备的条件。 如对热自燃，达到这一条件将能够使系统出现临界 状态，低于这一条件，则系统无法达到临界状态。
爆炸与炸药的基本理论培训
爆炸与炸药的基本理论培训简介爆炸与炸药是军事、民用和工业领域中不可或缺的重要技术。
本文档将介绍爆炸与炸药的基本理论知识，包括爆炸的定义、分类和原理，以及常见的炸药种类和特点。
通过学习本文档，您将对爆炸和炸药的基本概念有一个清晰的了解。
爆炸的定义与分类爆炸是指物质在短时间内放出巨大能量的过程。
根据爆炸产生的能量形式，爆炸可以分为化学爆炸、物理爆炸和核爆炸。
化学爆炸化学爆炸是最常见的爆炸形式，它是指由化学反应释放的能量造成物质的迅速膨胀和释放。
化学爆炸通常由燃料和氧化剂之间的剧烈反应引起。
常见的化学爆炸包括炸药、火药和燃料燃烧。
物理爆炸物理爆炸是由于物质受到巨大的冲击或外力作用而引起的爆炸，例如炸弹、地雷和炮弹等。
物理爆炸与化学反应无关，而是通过机械能的转化来释放能量。
核爆炸核爆炸是最具威力的爆炸形式，它是由核裂变或核聚变反应释放的能量引起的。
核爆炸的能量远远超过化学爆炸和物理爆炸，因为核反应中释放的能量比化学反应或物理力学过程更大。
炸药的种类和特点炸药是专门用于实现爆炸效果的物质。
根据炸药的成分和特性，炸药可以分为以下几类：火药火药是一种最古老、最常用的炸药。
它由硝酸盐、炭和硫混合而成。
火药以其稳定性和可控性而广泛使用。
根据硝酸盐的不同类型，火药可分为黑火药、无烟火药和低烟火药等。
炸药炸药是一种能在短时间内释放大量能量的物质。
炸药通常由燃料、氧化剂和增感剂组成。
燃料和氧化剂之间的反应会产生大量的气体，导致炸药爆炸。
根据炸药的成分和特性，炸药可以分为炸药、炸药和炸药等。
高爆炸高爆炸是指能产生高温、高压和大冲击波的炸药。
高爆炸由可燃材料和氧化剂组成，能够产生高速燃烧和快速释放能量的特点。
液体炸药液体炸药是一种稳定性较高、容易加工和使用的炸药。
液体炸药通常由液体燃料、液体氧化剂和增感剂混合而成。
液体炸药在军事和民用领域都有广泛应用。
炸药的特点炸药具有以下共同特点：•高能量释放：炸药能够在极短的时间内释放大量的能量，导致爆炸效果。
第四章 岩石爆破作用原理
岩石爆破作用原理
在岩石的挖掘工程中，目前广泛利用炸药爆炸时所释放的能 量来破碎岩石。由于炸药在岩石中爆破时所释放的能量只有少 部分用于破碎岩石，而大部分能量都消耗在产生空气冲击波、 地震波、噪声和飞石等有害效应方面，炸药在岩石中爆破时的 能量利用率很低，大部分能量都浪费掉了。因此，提高炸药的 能量利用率并改善岩石的破碎效果，是工程爆破中最根本、最 重要的任务之一。为了达到这一目的，就必须搞清楚如下问题： 岩石的性质，地质条件；爆破器材的性能，炸药的爆轰机理及 其稳定爆轰；炸药在岩石中爆炸所释放的能量通过何种形式作 用于岩石；岩石在爆炸冲击能作用下处于何种应力状态；岩石 在此应力状态下如何产生变形和破坏，以及这种破坏和变形存 在什么规律等等。
3
V
r
3
2
W W
3
( n 1, r W )
， m3
（4-4）
因此，标准抛掷爆破的装药量为：
Q qW
3
, kg
（4-5）
根据相似定律，在保持岩石性质、炸药性质和药包埋置深度不 变的条件下，通过改变装药量就可以形成加强抛掷爆破漏斗或减 弱抛掷爆破漏斗。因而可以用以下公式来统一表示各种类型的抛 掷爆破装药量：
Q ( 0 . 33 ~ 0 . 55 ) qW
3
， kg
（4-8）
在确定以上各式中的q值时，应考虑以下几种情况： （1）查表、参考定额或有关资料的数据； （2）参照工程中爆破条件相似的实际单位炸药消耗量q值的 统计数据； （3）在需要进行爆破的岩石中作标准抛掷爆破漏斗试验。 在实际计算装药量时，应根据具体条件确定每一个药包所能 爆下的体积，分别求出每一个药包的装药量，然后进行累计， 最后得出总装药量。表4-2列出了爆破各种岩石的单位炸药消耗 量。
爆破工程复习纲要完整解答
爆破工程复习纲要完整解答第一章炸药与爆炸基本理论1、广义爆炸？爆炸(从化学变化的角度如何定义)？爆破？广义爆炸：爆炸是物质急剧的能量释放过程，能量在瞬间急剧释放或转化的现象都可以称为爆炸。
爆炸化学角度：由化学变化引起的爆炸成为化学爆炸。
如，瓦斯煤尘爆炸，炸药爆炸。
工程爆破：指利用炸药能量对介质做功，以达到预定工程目标的作业。
.2、炸药发生化学变化三种基本形式，如何相互转化？1，缓慢分解，2，燃烧，3，爆炸，在一定的条件下，炸药的上述三种变化形式都是能够相互转化的；缓慢分解可因热量不能及时散失而发展为燃烧、爆炸；反之，爆炸也可以转化为燃烧、缓慢分解。
3、炸药爆炸三要素？1，放出热量，2生成气体产物，3反应的高速度4、炸药、单质炸药、混合炸药、起爆药、猛炸药概念。
炸药，是在一定的外界能量的作用下，由自身能量发生爆炸的物质。
单质炸药：由单一化合物组成的炸药，又称单体炸药或化合炸药。
混合炸药：由两种或两种以上的物质组成的炸药。
起爆药：指在较弱的初始冲能作用下即能发生爆炸，且爆炸速度变化大，易于由燃烧转爆轰的炸药。
猛炸药：指那些利用爆轰所释放的能量对介质做功的炸药。
5、氧平衡？通式，计算方法。
工业炸药一般应使其氧平衡接近于____氧平衡。
氧平衡：指炸药中所含的氧用以完全氧化其所含的可燃元素后，所多余或不足的氧量。
(1) 通式为CaHbOcNd(a,b,c,d分别表示一个炸药分子中碳，氢，氧，氮的原子个数)计算方法：单质炸药：OB=[c-(2a+0.5b)]*16/M混合炸药：OB=OB1m1+OB2m2+…+Obnmn，使其氧平衡接进于零的氧平衡6、爆热、爆温、爆容、爆炸压力？爆炸压力与爆轰压力有何不同？爆热：在规定条件下，单位质量炸药爆炸时放出的热量称为炸药的爆热爆温：炸药爆炸时放出的热量使爆炸产物定容加热所达到的最高温度爆容：指单位质量炸药爆炸时，生成的气体产物在标准状况下(0 ℃、1 个大气压) 所占的体积(L/kg)爆炸压力：炸药爆炸时生成的热气体所产生的压力称为爆炸压力7、冲击波？爆轰波及其与冲击波的关系。
爆破工程3第四章___起爆方法与技术
图4-19 并串并联网路
第三十页，编辑于星期六：十点 二十九分。
图4—20为隔段孔外微差爆破网路。
图4-20 隔段孔外控制微差爆破网路
孔外微差爆破除了比孔内微差爆破节省起爆器材费用之外，最大的特 点是，只用一种段别的毫秒雷管就可实现。例如用2段毫秒雷管（延 期25ms）：第一排0段，第二排2段，第三排串联两个2段，往下串 联三个2段，四个2段……实现每排间隔25ms的等间隔微差爆破。这 种网路如图4—21所示。
联）为好，
区域间（即干线）以并串联较方便。
第二十六页，编辑于星期六：十点 二十九分。
1.并并联 见图4—17。38个炮孔分成五组，每组并 联7~8根导爆管；五组再并联一起。
“大把抓”
采用的孔外控制微差爆破网路（并并联）
第二十七页，编辑于星期六：十点 二十九分。
2.延期方式—孔内延期和孔外延期
前两类起爆法是目前在工程爆破中使用最广泛的起爆方法。
——应根据环境条件、爆破规模、经济技术效果、是 否安全可靠以及工人掌握起爆操作技术的熟练程度来 选用起爆方法。
第一页，编辑于星期六：十点 二十九分。
例如：
在有沼气爆炸危险的环境中进行 爆破，应采用电起爆而禁止采用 火雷管和导爆管起爆；
对大规模爆破或一次起爆炮孔数 量多的爆破工程，如硐室爆破、 深孔爆破和一次起爆数量较多的 炮眼爆破，应采用电雷管、导爆 管和导爆索起爆。
受限制。
缺点：
（1）导爆索成本较高，用这种起爆方法的费用几乎比其它起爆方 法高一倍以上。
（2）在起爆以前，不能用仪表检查起爆网路的质量；难以实现多段 微差起爆。
（3）在露天爆破时，噪声、空气冲击波较大。不宜在城市拆除爆破中使 用。
第二十一页，编辑于星期六：十点 二十九分。
中南大学爆破教程第4章 炸药及爆炸的基本理论
（2）核爆炸
核爆炸的能源是核裂变（铀235或钚239的的 裂变）或核聚变（氘、氚、锂的聚变）反应所释放 出的能量。 核爆炸可形成数百万到几千万度的高温，在 爆炸中心可区造成数数百万到几千万个大气压的高 压，同时还有很强的光和热的辐射以及各种放射性 粒子的贯穿辐射。
原子弹； 氢弹；
（3）化学爆炸 化学爆炸是通过化学反应将物质内潜在的化学能， 在极短时间内迅速释放出来，转变为强压缩能，使 爆轰产物处于高温（3000~5000 K ）、高压（几 MPa甚至上万MPa）状态，并急骤向外膨胀，从而 对外界做功。 炸药爆炸； 可燃气体或粉尘与一定比例空气的混合物； 瓦斯爆炸；
表面上看，此反应形成的都是固态产物，但是由 于在爆炸反应温度下，银发生气化，同时使周围的空气 迅速灼热，因此导致了爆炸。
高速度和生成气体产物是炸药爆炸的三要素。 因此，我们可以把炸药的爆炸现象重新下这样的定义： 炸药的爆炸现象是一种以高速进行的能自动传播的化 学反应过程，在此过程，放出大量的热，以极高的速 度进行反应，并最终生成大量的气体产物。
（2）燃烧
同其它可燃物一样，有些炸药在热源（如火焰）作 用下，也会燃烧，其区别仅在于炸药燃烧是不需要外界 供氧。炸药的快速燃烧（每秒数百米）叫爆燃。 其特点： 燃烧不是在全部 物质内同时展开的，而只在局部 区域内进行并在物质中传播。
（3）爆轰与爆炸
炸药爆炸与燃烧的共同点：化学反应都只在局部 区域（反应区）内进行并在炸药内传播。大多数炸药的 爆炸也是氧化反应。
第4章 炸药及爆炸的基本理论
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 炸药的感度 炸药的爆轰理论 炸药爆轰产物及氧平衡值 炸药的热化学参数 爆炸功
4.1 爆炸与炸药基本概念
爆炸与炸药的基本理论PPT课件
爆温 指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。
爆炸 压力
指当爆炸结束，爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体
静压值。 也有人将其定义为炮孔中装药爆炸完了瞬间炮孔壁上的压力，故
又称为炮孔压力。
炸药的爆炸性能
爆速：爆轰波在炸药药柱中传播的速度称为爆轰速度，简称为爆速
殉爆距离 殉爆距离是指主发药包爆炸时一定引爆被发药包的两药包间的最大距离 。 炸药的殉爆能力用殉爆距离表示，单位一般为cm
研究殉爆的目的：
确定炸药生产房间的安全距离，为厂房设计提供基本数据；改进工业炸药的性质，提高在工 程爆破时起爆或传爆的可靠性。
在采用炮孔法进行爆破工作时，为保证相邻药卷完全殉爆，对药卷之间的殉爆距离有一定要 求。装药时，应尽可能使相邻药卷紧密接触，防止岩粉或碎石等惰性物质将药卷隔开。
爆速的影响因素
炸药粒度 炸药密度
药柱的直径与约束条件
炸药爆速随药包直径变化 混合炸药装药密度对爆速的影响
炸药的爆炸性能
炸药的做功能力：衡量炸药威力的重要指标之一。通常以爆炸产物作
绝热膨胀直到其温度降至炸药爆炸前的温度是，对周围介质所做的功来表示。 实际有用功只占很小一部分，原因如下：
化学 损失
炸药爆炸的 侧向飞散， 带走部分未 反应的炸药
因有惰性介质时，殉爆距离将明显减小。
影响殉爆距离的因素
炸
A
药
装药密度 B
的
药量和药径 C
爆
药包约束条件和连
接方式
炸
D
性
药包的摆放形式
能
炸药的爆炸性能
炸药的猛度是指爆炸瞬间爆轰波和爆轰产物对邻近的局部固体介质的
冲击、撞碰、击穿和破碎能力。 猛度的大小主要取决于爆速。
第四章 爆炸与爆炸的理论(补)
2．压力
对二级反应，压力与火焰传播速度关系不大。
3．可燃气体浓度
混气中可燃气与空气比值不同，火焰传播速度不同。
实验发现混气中可燃气与空气比值存在一个最佳比值， 在此最佳比值条件下火焰传播速度最快，否则会下降。
理论上这个最佳比值应等于化学当量比，即＝1. 但实际燃烧时的最佳比值往往并不等于1，而是有些 差别，这与实际燃烧时情况很复杂，影响因素很多有 关。
将 us 代入式（2）
s ( f uf 2 ) Ps f u 2 f Pf 0 s
2 2 2 u P u f f s s s f f s Pf 0
s ( Pf Ps ) s ( Pf Ps ) s ( Ps Pf ) u 2 f s f f ( f s ) f ( s f )
s f
( Ps
C
s
)
C
f
(4)
瑞利方程另一种形式。
瑞利方程来源
产物的压力
1 f 与 f
成线性关系。
分析瑞利方程 图 由于 C s2us2 < 0。（斜率）
（下图）
来流气的状态为（ Ps
1
s
），在瑞利图为点S。
过点S的直线（且 C <0）在第一、三象限不复存在。 凡满足瑞利方程的均为过点S的直线簇。
容使灭火剂能够吸收大量的热量，这都 不利于火焰的传播。
4.2
谢苗诺夫热自燃理论
一、概述
任何充满预混气的体系中，一方面体系
中的预混气会因缓慢氧化而放出热量， 使体系温度升高；
同时体系又会通过器壁向外散热，使体
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将式（1）与能量方程耦合
hf
hs
1 2
(us2
u
2 f
)
1 2
(us2
s2
2 f
us2 )
1 2
us2 (1
s2
2 f
)
1 2
us2
(
2 f
2 f
s2
)
1 2
us2
2 s
2 f
s2
s2
2 f
1 2
us2
s2
(
1
s
1
f
)( 1
s
1
f
)
Ps Pf ( 1 1 )( 1 1 )
（且 C > 0）
C s C f Ps s f Pf s f 0
Pf
Ps s f
Cf s f
Cs
(Ps
C )
s
C f
瑞利方程另一种形式。
(4)
瑞利方程来源
1
产物的压力 Pf 与 f 成线性关系。
分析瑞利方程 图
由于 C s2us2 < 0。（斜率）
ff
s Ps
s f
u2f
s Pf
0
u
2 f
s (Pf Ps )
2 f
s f
s (Pf f (f
Ps ) s)
s (Ps Pf ) f (s f )
或将u f 代入式（2）
us2
f (Ps s (s
Pf )
f )
（2）火焰传播的扩散理论 凡是燃烧都属于链式反应。火焰能在新
鲜混气中传播是由于火焰中的自由基向 新鲜冷混气中扩散，使新鲜冷混气发生 链锁反应的结果。
（下图）
来流气的状态为（
Ps
1
s
），在瑞利图为点S。
过点S的直线（且 C <0）在第一、三象限不复存在。
凡满足瑞利方程的均为过点S的直线簇。
C 0，Ps Pf ，等压线， m 0 。
C ，Pf （ s f ）， 等密线，m 。
Hugoniot（雨果尼特）方程来源
结论： Pf
1
f 是双曲线型。
1
若无燃烧反应， 0
。 Pf
f
过点S的Hugoniot曲线。
dPf
> Cp (Tf Ts ) 。 为负值，故 d ( 1 ) <0
f
若有燃烧反应， 0 。
则Hugoniot曲线位于点S上方且与 值成正比。
（一）物理模 型与雨果尼特方 程
h0ff h0fs
Cps Cpf Cp
Cp (Tf
Ts )
Pf
Ps 2
(1
s
1
f
)
∴
Pf
Ps
2 Cp (Tf (1
Ts ) 1)
（*）（图4-3b）
s f
和P105, 6-9不同之处是Cp和Cv不同。
Hugoniot（雨果尼特）方程来源
2. 动量方程
sus2 Ps f u2f Pf
3. 能量方程
1 2
us2
hs
1 2
u
2 f
hf
（1） （2）
（3）
由式（1）得
us
fuf s
or
uf
sus f
瑞利方程来源
将 us 代入式（2）
s
(
fu s
f
)2
Ps
f
u
2 f
Pf
0
u2 2
KM
2
PP P
1
1
1 1
P
M 称马赫数，其物理意义是混气速度 （它等于燃烧波速度，只是方向相反）与 当地声速之比。
（二）正常火焰传播与爆轰
1、爆轰区 （Ⅰ）区是爆轰区。 ① 燃烧后气体压力要增加。 ② 燃烧后气体密度要增加。 f (Ps Pf (s f )
)
瑞利方程来源
同理：
s2us2
2f u
2 f
Ps Pf 1 1
f s
(4)，瑞利方程
结论：燃烧前后质量的平方（ s2us2（或
u2 2
ff
））为定值，
记做 。C
即:
(Ps Pf )s f C (s f )
第4章 燃烧与爆炸的理论
4.1 火焰传播理论 4.2 谢苗诺夫热自燃
理论 4.3 链锁自燃理论
4.1 火焰传播理论
一、预混气中火焰的传播理论
火焰（即燃烧波）在预混气中传播，从 气体动力学理论可以证明存在两种传播 方式：
正常火焰传播 爆轰
（一）物理模型与雨果尼特方程
未燃气体
已燃气体
当未燃气体流速等于火焰传播速度时，火焰驻定
（一）物理模型与雨果尼特方程
雨果尼特方程
K
K
1
Pp
p
P
1 2
Pp
P
1
1
p
q
瑞利方程
Pp 1
p
P
1
m2
2U
2
p2U
2 p
瑞利方程来源
（1）纯流动
1. 连续流方程 sus f u f
2. 正常火焰传播
（Ⅲ）区是正常火焰传播区。 ① 燃烧后气体压力要减少或接近不变； ② 燃烧后气体密度要减少； ③ 燃烧波以亚音速（即小于音速）进行
传播。
二、层流预混气中正常火
焰传播速度
（一）传播机理
1．火焰前沿概念
若在一长管中充满均匀混气，当用电火花或其 它火源加热某一局部混气时，混气的该局部就会着 火并形成火焰。火焰产生的热量会由于导热作用而 输送给火焰周围的冷混气层，使冷混气层温度升高， 化学反应加速，并形成新的火焰。这样使一层一层 的新鲜混气依次着火，也就是薄薄的化学反应区开 始由引燃的地方向未燃混气传播，它使已燃区和未 燃区之间形成了明显的分界线，称这层薄薄的化学 反应发光区为火焰前沿。
2( 1 1 ) s f s f f s
（由式（4）瑞利方程-代入）
Ps Pf ( 1 1 )
2 s f
（5）称作Hugoniot （雨果尼特）方程式。
P104, 6-7
Hugoniot（雨果尼特）方程来源
∵
其中 即
hs h0fs Cps (Ts T0 ) hf h0ff Cpf (Tf T0 )
2．火焰前沿的特点
2．火焰前沿的特点
（1）火焰前沿可以分成两部分：预热区 和化学反应区。
（2）火焰前沿存在强烈的导热和物质扩 散。
3．火焰传播机理
（1）火焰传播的热理论 火焰能在混气中传播是由于火焰中化学反
应放出的热量传播到新鲜冷混气中，使冷 混气温度升高，化学反应加速的结果。
3．火焰传播机理