1.炸药及爆炸基本理论分解
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第一章 炸药爆炸基本理论
设x、y分别为炸药中氧化剂和可燃剂的配比， Qx、Qy、Qb分别为这两种成分和混合后氧平衡值， 则有 ：
x y 100%
xQx
yQy
Qb
2020/9/21
第一章 炸药爆炸基本理
11
论
例：
用硝酸铵、TNT和木粉配制零氧平衡的岩石炸药，试求出 其取值范围并选定一组配方。
解：
设1单位质量炸药中含硝酸铵为x，TNT为y，木粉为z。
凡能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有 管感度；
凡不能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不
有雷管感度。
2020/9/21
第一章 炸药爆炸基本理
18
论
炸药的殉爆
殉爆（sympathetic detonation） 殉爆是指炸药（主发药包）发生爆炸时引起与它
不相接触的邻近炸药（被发药包）爆炸的现象
殉距爆离（t殉间炸ra爆的药ns距最的m离大殉iss是距爆io指离能n 主 力d。is用发ta殉药nc爆包e距爆）离炸表时示一，定引单爆位被一发般药为包cm的两药包
研究殉爆的目的：
确定炸药生产房间的安全距离（safety distance），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。
因有惰性介质时，20殉20爆/9/距21离将明显减小。 第一章 炸药爆炸基本理
19
论
殉爆距离的测定
2020/9/21
第一章 炸药爆炸基本理
20
热点处的炸药首先发生热分解，同时放出热量，放
x y 100%
xQx
yQy
Qb
2020/9/21
第一章 炸药爆炸基本理
11
论
例：
用硝酸铵、TNT和木粉配制零氧平衡的岩石炸药，试求出 其取值范围并选定一组配方。
解：
设1单位质量炸药中含硝酸铵为x，TNT为y，木粉为z。
凡能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有 管感度；
凡不能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不
有雷管感度。
2020/9/21
第一章 炸药爆炸基本理
18
论
炸药的殉爆
殉爆（sympathetic detonation） 殉爆是指炸药（主发药包）发生爆炸时引起与它
不相接触的邻近炸药（被发药包）爆炸的现象
殉距爆离（t殉间炸ra爆的药ns距最的m离大殉iss是距爆io指离能n 主 力d。is用发ta殉药nc爆包e距爆）离炸表时示一，定引单爆位被一发般药为包cm的两药包
研究殉爆的目的：
确定炸药生产房间的安全距离（safety distance），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。
因有惰性介质时，20殉20爆/9/距21离将明显减小。 第一章 炸药爆炸基本理
19
论
殉爆距离的测定
2020/9/21
第一章 炸药爆炸基本理
20
热点处的炸药首先发生热分解，同时放出热量，放
炸药与爆炸的基本理论
一、炸药起爆基本理论 1 起爆能的形式 （1）热能：如火焰、火星、电热等形式。 （2）机械能：如撞击、摩擦、针刺等机 械能。 （3） 爆炸冲能：如爆轰波。
二、炸药感度
炸药在外界能量作用下发生爆炸反应 的难易程度称为炸药感度。炸药感度与所 需的起爆能成反比，即炸药爆炸所需的起 爆能越小，该炸药的感度越高。按外部作 用形式，炸药感度有热感度、机械感度和 爆轰感度之分。
b 1 b c C a H b N c Od aCO2 H 2 O d 2a O2 N 2 2 2 2 2
炸药氧平衡的分类
（1）正氧平衡
1）定义：炸药中的氧量除了把可燃元素完全氧 化外，还有剩余.
2）正氧平衡炸药的危害
①生成的氮氧化物中，NO是瓦斯发生爆炸反
应的催化剂；
硝酸铵的氧平衡(C6H4O3N2) M=80 K=（3-4x1/2)x16/80=+0.20g/g 梯恩梯（C7H5O6N3) M=227 k=[6-(2x7+5x1/2)]x16/227=-0.74g/g
炸药的热化学参数
热力学参数是反映炸药爆炸后对外作功能力大 小的内在参数，综合反映了炸药爆炸性能的优劣。 （1）爆容 是指每公斤炸药爆炸后生成的气体，在标准条件下 的体积数。即
V0
22.4 n M
1000
（2）爆热
1）定义 指定量炸药在定容条件下 爆炸时所释放出的热量。 2）计算 炸药爆热理论计算的基础 是爆炸反应方程式和盖斯定律。 式中：Q1-3-爆热产物的生成热 23 Q1-2-炸药生成热 Q2-3-爆热
Q
Q13 Q12
3）爆温 指炸药在爆炸瞬间放出的热量，将爆生 产物加热，待达到热平衡后所能达到的 温度。 4）爆压 指炸药爆轰结束后，爆生产物在炸药的 原始体积内达到热平衡时流体的静压。
二、炸药感度
炸药在外界能量作用下发生爆炸反应 的难易程度称为炸药感度。炸药感度与所 需的起爆能成反比，即炸药爆炸所需的起 爆能越小，该炸药的感度越高。按外部作 用形式，炸药感度有热感度、机械感度和 爆轰感度之分。
b 1 b c C a H b N c Od aCO2 H 2 O d 2a O2 N 2 2 2 2 2
炸药氧平衡的分类
（1）正氧平衡
1）定义：炸药中的氧量除了把可燃元素完全氧 化外，还有剩余.
2）正氧平衡炸药的危害
①生成的氮氧化物中，NO是瓦斯发生爆炸反
应的催化剂；
硝酸铵的氧平衡(C6H4O3N2) M=80 K=（3-4x1/2)x16/80=+0.20g/g 梯恩梯（C7H5O6N3) M=227 k=[6-(2x7+5x1/2)]x16/227=-0.74g/g
炸药的热化学参数
热力学参数是反映炸药爆炸后对外作功能力大 小的内在参数，综合反映了炸药爆炸性能的优劣。 （1）爆容 是指每公斤炸药爆炸后生成的气体，在标准条件下 的体积数。即
V0
22.4 n M
1000
（2）爆热
1）定义 指定量炸药在定容条件下 爆炸时所释放出的热量。 2）计算 炸药爆热理论计算的基础 是爆炸反应方程式和盖斯定律。 式中：Q1-3-爆热产物的生成热 23 Q1-2-炸药生成热 Q2-3-爆热
Q
Q13 Q12
3）爆温 指炸药在爆炸瞬间放出的热量，将爆生 产物加热，待达到热平衡后所能达到的 温度。 4）爆压 指炸药爆轰结束后，爆生产物在炸药的 原始体积内达到热平衡时流体的静压。
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。
炸药爆炸基本理论PPT课件
爆炸 炸药
物理爆炸（不发生化学变化 ） 化学爆炸（有新的物质生成 ） 核爆炸 （核裂变或核聚变 ）
在一定条件下，能够发生快速化学反应，
放出热量，生成气体产物，显示爆炸效应的
化合物或混合物. 。
3
3.1 爆炸和炸药的基本概念
.
4
3.1 爆炸和炸药的基本概念
.
5
3.1 爆炸和炸药的基本概念
二、炸药爆炸的三要素：
3.2.1 炸药的起爆机理
炸药是具有一定稳定性的物质，如果没有任何外部能量 的作用，炸药可以保持它的平衡状态。为了使炸药爆炸变为 现实，还必须给炸药以一定的外作用。
1、起爆与起爆能
炸药在外界能量作用下发生爆炸反应的过程称为起爆。
足以引起炸药爆炸的外加能量，叫做起爆能。
炸药起爆能一共有三种：
1).热能-------导火索
24
3.2 炸药的起爆和感度
3.2.2 炸药的感度
4.冲击 波感度
殉爆 殉爆 距离
炸药在冲击波作用下发生爆炸的难易程度，称为 炸药的冲击波感度。
炸药对冲击波感度的试验和表示方法常用的为隔板试验。该 法是在主发炸药（用以产生冲击波）和被发炸药（被冲击波 引爆）间放置惰性隔板（金属板或塑料片），常用升降法测 定使被发炸药发生50％爆炸的临界隔板厚度，作为评价冲击 波感度的指标。
NH4NO3 →0.5N2 + NO + 2H2O+36.1kJ 或 NH4NO3 →N2O + 2H2O+52.4kJ ➢起爆药柱引爆：
NH4NO3 →N2 + 2H2O + 0.5O2
+126.4kJ
.
7
3.1 爆炸和炸药的基本概念
爆破基本理论及安全爆破技术
爆破基本理论及安全爆破技术第一讲爆破的基本理论一、炸药爆炸的基本知识（一）炸药的化学变化形式所谓炸药是指在受到一定外界能量作用后，能够发生极为迅速的化学反应，并生成大量热量和气体的物质。
炸药的能量非常集中，释放能量时间很短，其能量瞬间释放对周围介质做功过程即为爆炸。
当炸药的性质、反应速度、激发条件和其他因素发生变化，炸药表现出的化学变化形式也不同，一般可分以下3种：（1）热分解。
是炸药在一定温度下缓慢发生的化学变化。
温度越高，分解越迅速，这种反应变化发生在整个炸药内，但反应变化过程中不产生火、光和声响，一般难以察觉。
（2）燃烧。
某些炸药在热源或火焰作用下可发生燃烧，炸药燃烧时的反应速度要比热分解时快，其速度可由每秒数厘米或数米，直至数百米；而且反应过程不需要外部供氧，在这种情况下，极易转变为爆炸，尤其在密闭空间内更是如此。
因此一旦炸药着火，切不可用砂土掩埋，因为炸药本身含有氧化剂，不需要外界供氧，密闭反会导致压力升高，使燃烧加速，甚至引起爆炸。
（3）爆炸。
在足够能量作用下，炸药进行高速的化学反应，形成高温高压，生成大量的热量。
根据爆炸的特性不同，可分为稳定爆炸（又称爆轰）和不稳定爆炸两种形式。
反应速度保持恒定的，以每秒数千米的最大爆速进行的称为稳定爆炸，又称爆轰。
而反应速度变化不定的，且爆速较低的爆炸称为不稳定爆炸。
不稳定爆炸容易产生残爆、爆燃或拒爆等爆炸事故。
炸药的几种化学反应形式在一定条件下可以相互转化，如热分解、燃烧可以转化为爆炸，而爆炸也可以转化为燃烧。
（二）炸药爆炸的稳定性传播及其影响因素1.传爆传爆是指炸药药包由起爆到爆炸结束的过程中，爆炸反应在药包中自行传递的过程。
2.冲击波的爆轰波（1）冲击波是指炸药起爆后，产生大量的热能和气体，形成了高温、高压、瞬间膨胀并高速行进的气浪，这种气浪具有极大的冲击作用，即~。
（2）爆轰波是指爆炸产生的能量高速地在炸药中传递，并形成具有能量补充的特殊形式压缩冲击波。
炸药与爆炸的基本理论
第一章本章小结本章集中介绍了与炸药爆炸相关的一些基本概念、基本理论和基本实验，这些内容是后续章节的基础。
现将其中的要点归纳如下：1.炸药发生化学变化的三种基本形式，炸药爆炸的三要素，炸药的分类。
炸药、单质炸药、混合炸药、起爆药、猛炸药和炸药爆炸的概念。
2.炸药氧平衡的概念极其计算方法。
爆热、爆温、爆容、爆炸压力的概念。
3.波、横波、纵波、音波、压缩波、稀疏波、冲击波的概念。
冲击波的基本特性。
4.爆轰波、爆轰压力、爆轰温度的概念和爆轰波的结构。
凝聚炸药的爆轰反应机理。
5.炸药的使用感度、危险感度、热感度、爆发点、机械感度、撞击感度、摩擦感度、起爆感度和雷管感度的概念。
炸药的物理状态和装药条件对炸药感度的影响。
6.炸药的热点起爆理论，爆炸物直接作用于炸药的起爆机理。
7.炸药的爆速、影响爆速的主要因素、爆速的测定方法。
作功能力、猛度、殉爆距离的概念及其试验测定方法。
炸药的理想爆速、临界爆速、极限直径、临界直径、最佳密度、临界密度的概念。
8.沟槽效应，产生沟槽效应的机理，消除沟槽效应的措施。
9.聚能效应及其应用。
复习题1.计算硝化甘油和梯恩梯的氧平衡。
2.在铵油炸药中（硝酸铵与柴油的混合炸药），假如 4%木粉作疏松剂，试按零氧平衡设计炸药配方。
3•已知凝聚炸药的绝热指数 K值一般取为3,试推导计算凝聚炸药爆轰波参数的方程式。
4•已测得某种岩石铵梯炸药的密度0 1.0g/cm，爆速D=3750m/s。
经计算得到其爆温 Tb 2592 C。
试求这种炸药的其余各项爆轰波参数uH、PH、H、cH和TH。
5•如果采用理想气体状态方程来计算爆炸压力P，则存在关系P 0(K 1)Qv。
试证明：爆轰压力近似等于爆炸压力的2倍。
6•试推导实验测定炸药爆速的导爆索法中计算爆速的公式。
3。
第一章炸药爆炸基本理论PPT课件
热点形成的原因:
2024/10/16
（ 1）炸药内部的空气间隙或者微小气泡等在机械作用下受到了绝热 压缩；
（ 2）受磨擦作用后，在炸药的颗粒之间、炸药与杂质之间以及炸药 与容器内壁之间出现的局部加热；
（3） 炸药由于黏滞性流动而产生的热点。
可编辑
9
第二节 炸药氧平衡与热化学参数
▪ 2-1 炸药主要组成元素：C H O N ▪ 爆轰产物 ：
2024/10/16
可编辑
8
热点起爆 理论
1-4热点起爆理论
热点起爆理论又称热点学说
热点学说认为：炸药在受到机械作用时，绝大部分的机械能量首 先转化为热能。由于机械作用不可能是均匀的，因此，热能不是作用 在整个炸药上，而只是集中在炸药的局部范围内，并形成热点。在热 点处的炸药首先发生热分解，同时放出热量，放出的热量又促使炸药 的分解速度迅速增加。如果炸药中形成热点的数目足够多，且尺寸又 足够大，热点的温度升高到爆发点后，炸药便在这些点被激发并发生 爆炸，最后引起部分炸药乃至整个炸药的爆炸。
1 炸药温度的影响
影响炸 药感度 的因素
2 炸药物理状态与晶体形态的影响 3 炸药颗粒度的影响 4 装药密度的影响
5 附加物的影响
2024/10/16
可编辑
31
3-6聚能效应－现象
聚能现象
聚能装药
聚能效应应用
水面聚能流的形成
2024/10/16
可编辑
32
聚能现象
聚能效应－装药
聚能装药
装药前端有空穴时聚能流的形成
xQx
yQy
Qb
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可编辑
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2-3炸药热化学参数
1kg炸药爆炸生成气体产物换算为标准状态下的体积称为爆容（specific 爆容 volume）(单位:L/kg)。 爆容越大，炸药做功能力越强。
爆炸与炸药的基本理论.
10.什么是炸药的做功能力？什么是炸药的爆力？ 爆力的测量方法是什么？ 答：炸药的做功能力是表示爆炸产物做绝热膨胀 直到温度降至炸药爆炸前的温度时，对周围 介质所做的功。它的大小取决于炸药的爆热、 爆温和爆炸生成的气体体积。炸药的爆热、 爆温愈高，生成气体体积愈大。则炸药的做 功能力就愈大。爆力是表示炸药爆炸做功的 一个指标，其测量方法有两种：（1）铅铸扩 孔法；（2）爆破漏斗法。
• 影响炸药感度的因素 1、内在因素 A、键能；B、分子结构和成分；C、生 成热；D、热效应；E、活化能；F、热 能量。 2、外在因素 A、炸药的物理状态与晶体形态；B、装 药密度；C、炸药的结晶；D、温度；E、 惰性杂质的掺入。
2.3炸药的爆轰理论
•爆轰波 在炸药中传播的特种形式的冲击波称为 爆轰波。 •爆轰波稳定传播的机理和条件 1、反应区化学反应机理 2、理想爆轰与稳定爆轰 3、侧向扩散对反应区结构的影响
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。
7.炸药的热化学参数有：爆热、爆温、爆 压。 8.炸药的爆炸性能有：爆速、炸药威力、 猛度、殉爆、间隙效应、聚能效应。 9.爆炸压力的大小取决于炸药爆热、爆温 和爆轰气体的体积。
11.什么是氧平衡？分哪几种不同情况，各有什 么含义？ 答：氧平衡是衡量炸药中所含的氧与将可燃元素 安全氧化所需要的氧两者是否平衡的问题。根 据所含氧的多少，炸药氧平衡有零氧平衡、正 氧平衡和负氧平衡之分。正氧平衡是指炸药中 所含的氧将可燃元素安全氧化后还有剩余。负 氧平衡是指炸药中所含的氧不足以将可燃元素 完全氧化。零氧平衡是指炸药中所含的氧正好 将可燃元素完全氧化。
爆炸与炸药基本理论
通常将外界施加给炸药某一局部引起炸药爆炸的能量称为起 爆能，而引起炸药爆炸的过程称为起爆。引起炸药爆炸的原因可 归结为内因和外因两个方面，内因是炸药本身的物理化学性质， 而外因就是起爆能。
江西省爆破工程技术培训
2. 爆炸与炸药的基本理论
2.2 炸药的起爆和感度 2.2.1 炸药的起爆与起爆能
炸药的起爆能主要有三种形式：
化学爆炸：爆炸前后不仅物质形态发生变化，而且物质的化学 成分和性质也发生变化的爆炸现象，称为化学爆炸。
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。
江西省爆破工程技术培训
2. 爆炸与炸药的基本理论
2.1 基本概念 2.1.3 炸药化学变化的基本形式
2) 燃烧：不同于一般燃料的燃烧，它不需要外界提供氧节可以燃烧。 如果外界条件有利（压力高、温度高），炸药的燃烧可能转化为 爆炸。爆破工程中所用猛炸药如果发生燃烧则是一种研制的事故。
3) 爆炸：反应的速度和传爆的速度极高，可达到每秒数千千米。爆 炸的传播靠冲击波，在爆炸界面附近，发生压力、温度的急剧升 高。爆炸过程如遇到不利因素，爆炸中断。
炸药爆炸三要素：
② 变化过程必须是高速的
由于反应速度快，极短时间内将反应生成的大量气体产物加 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；
江西省爆协培训专用
江西省爆破工程技术培训
2. 爆炸与炸药的基本理论
2.2 炸药的起爆和感度 2.2.1 炸药的起爆与起爆能
炸药的起爆能主要有三种形式：
化学爆炸：爆炸前后不仅物质形态发生变化，而且物质的化学 成分和性质也发生变化的爆炸现象，称为化学爆炸。
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。
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2. 爆炸与炸药的基本理论
2.1 基本概念 2.1.3 炸药化学变化的基本形式
2) 燃烧：不同于一般燃料的燃烧，它不需要外界提供氧节可以燃烧。 如果外界条件有利（压力高、温度高），炸药的燃烧可能转化为 爆炸。爆破工程中所用猛炸药如果发生燃烧则是一种研制的事故。
3) 爆炸：反应的速度和传爆的速度极高，可达到每秒数千千米。爆 炸的传播靠冲击波，在爆炸界面附近，发生压力、温度的急剧升 高。爆炸过程如遇到不利因素，爆炸中断。
炸药爆炸三要素：
② 变化过程必须是高速的
由于反应速度快，极短时间内将反应生成的大量气体产物加 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；
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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。
爆炸与炸药的基本理论
• 21.什么是爆轰压力？什么是爆压？其作用是什么？ • 答：爆轰压力是指炸药爆轰时爆轰波波阵面中的C-J 面所测得的压力，当爆轰波传到炮孔孔壁上时，在孔 壁的岩石中会激发成强烈的冲击波和应力波。这种冲 击波在岩石中，特别是在硬岩中会引起周围岩石出现 粉碎和破裂，它为整个岩石破裂创造了先决条件。 • 爆轰压力与炸药的密度的一次方和爆速平方的乘积成 正比关系。所以在爆破坚硬致密的岩石时，以选用密 度大和爆速较高的炸药为宜。 • 爆压是爆轰气体产物膨胀作用在孔壁上的压力。在爆 破破碎过程中爆炸压力对岩石起胀裂、推移和抛掷作 用。一般来说，爆炸压力越高，说明爆轰产物中含有 的能量越大，对岩石的胀裂、推移和抛掷的作用越强 烈。
10.什么是炸药的做功能力？什么是炸药的爆力？ 爆力的测量方法是什么？ 答：炸药的做功能力是表示爆炸产物做绝热膨胀 直到温度降至炸药爆炸前的温度时，对周围 介质所做的功。它的大小取决于炸药的爆热、 爆温和爆炸生成的气体体积。炸药的爆热、 爆温愈高，生成气体体积愈大。则炸药的做 功能力就愈大。爆力是表示炸药爆炸做功的 一个指标，其测量方法有两种：（1）铅铸扩 孔法；（2）爆破漏斗法。
2.5炸药的爆炸性能
1、爆速 爆轰波在炸药药柱中的传播速度称为爆轰速度， 简称为爆速，通常以m/s或km/s表示之。必须指 出，炸药的爆速与炸药的爆炸化学反应速度是本 质不同的两个概念，即爆速是爆轰波阵面一层一 层地沿炸药柱传播的速度，而爆炸化学反应速度 是指单位时间内反应完成的物质的质量，其度量 单位是g/s。
15.聚能效应是如何产生的？ 答：当爆轰波前进到锥孔部分，其爆轰产 物则沿着锥孔内表面垂直的方向飞出。 由于飞出速度相等，药形对称，爆轰产 物则聚集在轴线上，汇聚成一股速度和 压力都很高的气流，称为聚能流，它具 有极高的速度、密度、压力和能量密度。 无疑，爆轰产物的能量集中在靶板的较 小面积上，在钢板上形成了更深的孔， 这便是锥孔能够增大破坏作用的原因。
炸药爆炸基本理论PPT课件
爆轰
爆轰：炸药最大的反应速度稳定的爆炸称为爆轰。 因此爆炸与爆轰并无实质区别，只是传播速度不同而已。 爆轰是炸药化学反应最.充分的一种，释放的能量最多。 11
3.1 爆炸和炸药的基本概念
燃烧与爆轰的特征比较
变化过程
燃烧
爆
轰
传 播速度 传播的性质
每秒几毫米至几米（低于炸 药中音速），受外界压力影 响大
（二）炸药的燃烧
炸药的燃烧与其他可燃物燃烧有着本质的区别，不需要外界
供氧或其他助燃气体的供给，依靠自身所含的氧进行反应，几乎不
受环境影响。分类：1、稳定燃烧。2、不稳定燃烧。
（三）炸药的爆轰
炸药爆炸的过程与燃烧过程相类似，化学反应也只在局部区
域内进行并在炸药中传播，反应区的传播速度称为爆炸速度。若爆
3.2.1 炸药的起爆机理
炸药是具有一定稳定性的物质，如果没有任何外部能量 的作用，炸药可以保持它的平衡状态。为了使炸药爆炸变为 现实，还必须给炸药以一定的外作用。
1、起爆与起爆能
炸药在外界能量作用下发生爆炸反应的过程称为起爆。
足以引起炸药爆炸的外加能量，叫做起爆能。
炸药起爆能一共有三种：
1).热能-------导火索
《 工 程 爆 破》
主讲：解立波
.
1
第三章 炸药爆炸基本理论
3.1 爆炸和炸药的基本概念 3.2 炸药的起爆和感度 3.3 炸药的传爆 3.4 炸药的氧平衡 3.5 炸药的爆破性能
.
2
3.1 爆炸和炸药的基本概念
一、爆炸的定义与分类：
爆炸是指在有限的体积内能量发生急剧转化的物理、化 学过程。在该变化过程中，伴随着能量的快速转化，物质某 种形式的内能转化为机械压缩能、光、热辐射等，且使原来 的物质或其变化产物、周围介质产生机械运动。
爆炸与炸药的基本理论ppt课件
基本概念及基本理论
硝酸钠: 无色透明结晶、白色颗粒或粉末。 无臭。味咸微苦。在潮湿空气中略吸湿。本品 1g溶于1.1ml水、0.6ml沸水、125ml乙醇、52ml沸乙醇、3470ml无水乙醇、 300ml无水甲醇。当溶解于水时其溶液温度降低，溶液呈中性。相对密度2.26。熔 点308℃。有氧化性，与有机物摩擦或撞击能引起燃烧或爆炸。有毒，半数致死量 （兔，经口）1.955g阴离子/kg。
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
②易发生热分解，温度不同，分解产物也不同。 在110°C时： NH4NO3─→NH3+HNO3+173kJ 在185～200°C时： NH4NO3─→N2O+2H2O+127kJ 在230°C以上时，同时有弱光： 2NH4NO3─→2N2+O2+4H2O+129kJ， 在400°C以上时，发生爆炸： 4NH4NO3─→3N2+2NO2+8H2O+123kJ 纯硝酸铵在常温下是稳定的，对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压和有可 被氧化的物质（还原剂）存在及电火花下会发生爆炸，在生产、贮运和使用中必须严格遵 守安全规定。
殉爆 是炸药对冲击波的感受 用殉爆距离表示 。
指导工程实践：分段装药 盲炮处理 优化孔网参数 确定安全储存空间。 影响殉爆距离的因素 1. 密度对主发药包和被发药包的影响是不同
爆炸与炸药的基本理论PPT课件
为爆炸过程是定容过程。
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。
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。
炸药概论及基本理论教学教案
1.3 炸药热分解通性
一、炸药热分解的一般规律 通常把炸药的热分解分为三个阶段。 ➢ (1)热分解的延滞期 ➢ (2)热分解的加速期 ➢ (3)热分解降速期 炸药的起始热分解速度只受温度的影响。
每种炸药在固定温度下的起始热分解速度是 定值，且可用阿累尼乌斯(Arrhenius)方程 式。
1.3 炸药热分解通性
三、对炸药的基本要求 ➢ (1)能量水平 ➢ (2)安全性能 ➢ (3)安定性和相容性 ➢ (4)装药工艺 ➢ (5)原材料及生产工艺 ➢ (6)生态和环境保护
1.1 炸药和爆炸
四、炸药分类 ➢ 按化学组分可分为单质炸药(单组分炸药)和混合炸药 ➢ 按应用领域可分为军用炸药和工业炸药。 ➢ 按作用方式可将广义的炸药分为猛炸药、起爆药、火
另外，美国于20世纪90年代开始研制以HNIW为 基的高聚物黏结炸药，其中的RX—39—AA、AB 及AC，相当于以奥克托今为基的LX—14系列高聚 物黏结炸药，可使能量输出增加约15％。
一、炸药概论及基本理论
1.1 炸药和爆炸 1.2 炸药的发展历程 1.3 炸药热分解通性 1.4 炸药的爆炸变化
1.2 炸药的发展历程
从中国有正式可考的黑火药文字记载算起，炸药已 有一千多年的历史，它的发展可分为四个时期：
➢ ①黑火药时期； ➢ ②近代炸药的兴起和发展时期； ➢ ③炸药品种增加和综.2 炸药的发展历程
20世纪90年代研制的炸药是与“高能量密度材料 (HEDM)”这一概念相联系的。
沿炸药表面法线方向传播的速度称为燃速，一般在 几毫米至数百米每秒，且随外界压力的升高而显著 增加。 炸药的爆轰是以爆轰波形式沿炸药高速自行传播 的现象，速度一般在数百米到数千米每秒，且传播 速度受外界条件的影响很小。
第一节炸药和爆炸概论
▪ （三）炸药按使用条件分类
▪
1.分类
▪
第一类。准许在地下和露天爆破工程中使用
的炸药，包括有沼气和矿尘爆炸危险的作业面。
▪ 第二类。准许在地下和露天爆破工程中使用 的炸药，但不包括有沼气和矿尘爆炸危险的作业
面。
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火药
黑火药——导火索索芯、炮竹
现代火药 （发射药） 枪炮发射药 和火箭推进
1.0 3849.3
梯恩梯
1.50 4225.8
特屈儿
1.55 4560.6
黑索金 黑索金 太安
0.95
5313.7
硝酸铵/梯恩梯 （80/20）
0.9
4100.3
1.50
5397.4
硝酸铵/梯恩梯 （80/20）
1.30
4142.2
0.85
5690.2
硝酸铵/梯恩梯 （40/60）
1.55
4184.0
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19
▪ 气体具有良好的压缩性和很大的膨胀系数， 炸药爆炸瞬间（十至几十微秒时间内）生成大量
的气体容纳在原有体积内，必然产生很高的压力
，高温高压气体为做功提供了必要条件，气体膨
胀就是做功。产生气体多少和释放热量多少决定
了炸药爆炸做功多少。
▪ （2）气体是决定爆炸的主要因素
▪
有些化学反应尽管能放出巨大热量，但由于
性质已不同于爆炸前物质的化学成份和性质，
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7
▪ 而且物态也发生了变化。
▪ 举例：炸药、雷管、汽油、瓦斯爆炸都属于 化学爆炸。
▪ ③核爆炸
▪ 核爆炸的特点是:某些物质的原子发生核裂变
〔U235（铀）的裂变〕或核聚变〔氘（D）、氚
凿岩爆破工程-炸药的化学反应形式与爆炸特征
时，就能转化为爆炸。 热分解性能影响炸药的贮存。 • （2）燃烧（Combustion）在一定的条件下，绝大多数炸药都能够稳定地
燃烧而不爆炸。 但随着温度和压力的增加，燃速也显著增加，并且当外界
压力、温度超过某一极限数值时，炸药很快地由燃烧变成爆轰。 • （3）爆炸(expl很快
而且可变，通常每秒达数千米，但是这种速度与外界条件的关系不大 。爆 炸过程是很不稳定的 ，只是爆炸变化过程中的一种过渡状态。
• （4）爆轰（Detonation）炸药爆炸以最大而稳定的爆速进行传爆的过程叫
做爆轰。它是炸药所特有的一种化学变化形式，并且与外界的压力、温度 等条件无关 。
问题： 四种基本形式之间有着怎样的联系呢？ 爆炸特征是什么呢？
凿岩爆破工程
第二章 爆炸基本理论
• 2.2 炸药的化学反应形式与爆炸特征
• 按照传播性质和速度的不同，将炸药化学变化的基本形式分
为四种：缓慢分解（热分解）、燃烧与爆燃、爆炸、爆轰。
• （1）热分解: 炸药在常温下也要进行分解，但分解速度很慢，不会形成
爆炸。当温度升高时，分解速度加快，温度继续升高到某一定值(爆发点)
燃烧而不爆炸。 但随着温度和压力的增加，燃速也显著增加，并且当外界
压力、温度超过某一极限数值时，炸药很快地由燃烧变成爆轰。 • （3）爆炸(expl很快
而且可变，通常每秒达数千米，但是这种速度与外界条件的关系不大 。爆 炸过程是很不稳定的 ，只是爆炸变化过程中的一种过渡状态。
• （4）爆轰（Detonation）炸药爆炸以最大而稳定的爆速进行传爆的过程叫
做爆轰。它是炸药所特有的一种化学变化形式，并且与外界的压力、温度 等条件无关 。
问题： 四种基本形式之间有着怎样的联系呢？ 爆炸特征是什么呢？
凿岩爆破工程
第二章 爆炸基本理论
• 2.2 炸药的化学反应形式与爆炸特征
• 按照传播性质和速度的不同，将炸药化学变化的基本形式分
为四种：缓慢分解（热分解）、燃烧与爆燃、爆炸、爆轰。
• （1）热分解: 炸药在常温下也要进行分解，但分解速度很慢，不会形成
爆炸。当温度升高时，分解速度加快，温度继续升高到某一定值(爆发点)
第一章炸药爆炸基本理论剖析
2020/2/29
第一章 炸药爆炸基本理论
5
第二节 炸药化学反应基本形式
A
缓慢分解
反映炸药 的化学安 定性
B
燃烧与爆燃
对爆破材料的安 全生产,加工,运 输保管以及过期 变质炸药的销毁
都很有必要
C
爆炸与爆轰
炸药以每秒数百 米至数千米的高 速进行爆炸反应
爆轰 爆炸速度增长到稳定爆速（stationary detonation velocity）的最 大值 ，以每秒数千米的最大稳定速度进行的反应过程。
武汉理工大学
第一章 炸药爆炸基本理论
主要内容 ：
1.1 基本概念 1.2 炸药化学反应基本形式 1.3 炸药氧平衡与反应产物 1.4 炸药热化学参数
1.5 炸药感度 1.6 炸药起爆 1.7 炸药爆轰理论 1.8 炸药爆炸性能
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第一章 炸药爆炸基本理论
本章思考题
2
第一节 基本概念
三种成分的取值范围为: 硝酸铵 x 78.72 ~ 87.34% ,TNT y 0 ~ 21.28%
木粉 z 0 ~ 12.66%
可取TNT含量y=10%，代入上方程组解得： x 83.3%
z 6.7%
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第一章 炸药爆炸基本理论
12
爆轰产物与有毒气体
▪ （1）爆轰产物 ：
3
化学爆炸三要素
1
2
3
反应的放热性
反应过程的高速度
反应中生成大量气 体产物
炸药爆炸必须的能 源
爆炸反应区别一般 化学反应的重要标 志
炸药爆炸对外做功 的媒介
2020/2/29
第一章 炸药爆炸基本理论
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2018/11/10
பைடு நூலகம்29
2.影响炸药感度的因数
（1）炸药的化学结构 （2）炸药的物理性质 1）炸药的相态 2）炸药的粒度 3）装药密度 4）微气泡 5）掺合物
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1.5炸药的热力学与性能参数
一、热力学参数 热力学参数是反映炸药爆炸后对外作功能力大 小的内在参数，综合反映了炸药爆炸性能的优 劣。 1.爆容 是指每公斤炸药爆炸后生成的气体，在标准条 件下的体积数。即
3.爆温 指炸药在爆炸瞬间放出的热量，将爆生产物加热，待达到热平衡后 所能达到的温度。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。但在有瓦斯 矿井中使用煤矿许用炸药时，则要求降低炸药的爆温，而且要严 格限制。降低爆温与提高爆温的途径正好相反。因此，在安全炸 药中，为降低爆温，需要加人消焰剂。常用的消焰剂是食盐（氯 化钠）。 4.爆压 指炸药爆轰结束后，爆生产物在炸药的原始体积内达到热平衡时流 体的静压。一般工业炸药的爆压在（0.22~2.33）×104MPa之间。
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3.爆炸反应 （1）反应特点 爆炸的反应过程和燃烧相类似，都是可燃元素 的氧化反应，反应也只在局部区域内进行，且 也能在炸药内部自动传播。 （2）爆炸反应与燃烧反应的区别 1）燃烧靠热传导来传递能量和激起化学反应， 受环境条件影响较大，而爆炸反应则依靠压缩 冲击波的作用来传递能量和激起化学反应，基 本上不受环境条件的影响；
3
三、炸药组成特点
（1）炸药是能发生自身燃烧和爆炸反应的物 质； （2）炸药是具有相对稳定的物质系统 ； （3）炸药的能量全部存储于分子结构中，也 就是说炸药的分子要具有爆炸结构； （4）炸药是具有高能量密度的物质。
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4
四、炸药化学反应的基本形式
1.缓慢分解反应 （1）反应特点 1）反应在全部炸药中进行； 2）炸药内部各点的温度相同，没有集中的反 应区； 3）环境温度对其反应速度影响较大。
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（4）静电火花感度
1）炸药对静电火花感度，可用使炸药发生爆炸 所需最小放电电能来表示，或用在一定放电电能 条件下所发生的爆炸频数来表示。 2）防止静电事故，主要是防止静电产生，一旦 产生后要及时消除，使静电不致产生过多积累。 防止静电的主要措施有：设备接地；增加工房潮 度；在工作台或地面铺设导电橡胶；在炸药颗粒 和容器壁上加入导电物质；使用压气装药时，应 采用敷有良好导电层的抗静电聚乙烯软管作输药 管等。
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2.炸药氧平衡的分类 （1）正氧平衡
b d 2 a 氧化外，还有剩余，即： 。 2
1）定义：炸药中的氧量除了把可燃元素完全
2）正氧平衡炸药的危害 ①生成的氮氧化物中，NO是瓦斯发生爆炸反
应的催化剂；
②生成的氮氧化物对人类有害；
③生成氮氧化物的反应需要吸收大量的热。
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造成伤害； ②CO可以产生二次火焰，浓度适宜时还可造
成爆炸。
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１.4炸药的起爆与感度
一、炸药的起爆理论 1.起爆能的形式 （1）热能：如火焰、火星、电热等形式。 （2）机械能：如撞击、摩擦、针刺等机械能。 （3） 爆炸冲能：如爆轰波。
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2.起爆机理 （1）活化能起爆机理 1）化学反应只是在具有活化能量的活化分子 之间互相接触和碰撞时才能发生； 2）为了使炸药起爆，就必须有足够的外能使 部分分子变为活化分子，活化分子的数量愈多， 其能量同分子平均能量相比愈大，则爆炸反应 速度也愈高，图1-1表示炸药爆炸反应过程中 能量的变化。
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2）热点形成的原因
①炸药中的空气隙或微小气泡在机械作用下的绝 热压缩； ②炸药颗粒间，炸药与杂质之间，炸药与容器之 间发生强烈摩擦而生热；
③高粘性液体炸药的流动生热。
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3）热点发展成爆炸的条件 ①热点温度300～600℃，视炸药品种而定；
②热点半径，d要达到10-3～10-5cm；
1.炸药及爆炸的基本理论
1.1爆炸现象及其特征
一、定义 爆炸：是指在适宜的条件下，某些物质发生急剧 的物理和化学变化，其内部的能量瞬间释放，并 借助系统内原有气体或爆炸后生成气体的迅速膨 胀，对系统周围介质做功，使之发生冲击破坏效 应的现象。
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二、爆炸现象分类
根据爆炸引起的原因和特征，爆炸现象大致可 分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸等三类。 1.物理爆炸 2.核爆炸 3.化学爆炸
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（2）零氧平衡 1）定义：炸药中的氧量刚够把可燃元素完全
b 。 氧化，没有剩余，即： d 2a
2）大量的实验证明，当炸药处于零氧平衡时， 其爆炸后放出的热量最大，生成的有毒有害气 体量最小。
2
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（3）负氧平衡
b 氧化，即： d 2a 。 2
1）定义：炸药中的氧量不能把可燃元素完全 2）负氧平衡炸药的危害 ①生成大量的CO气体有毒，对人体呼吸系统
图2-4 摩擦摆 1-摆锤；2-击柱；3-角度标盘；4-上下击柱；5-油压机 6-压力表；7-顶板；8-导向套；9-柱塞
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（3）冲击波感度和殉爆距离 1）冲击波感度
是指被动炸药包和主动炸药包在惰性介质（空气、 蜡等）作隔板的实验条件下，当主动药包爆炸时 所激起的冲击波，经惰性介质隔板传入被动药包， 并使被动药包发生爆炸频数为50%，此时的隔板 厚度，单位为cm。
导爆索法测爆速装置 1-被测炸药；2-导爆索；3-铅（或铝）板；4-雷管； 5-导爆索中点；6-爆轰波相遇点。
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2）计时器测定法
爆速测定仪测定爆速的工作原理图
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2.猛度 （1）定义 指炸药爆炸瞬间爆轰波压力和冲能对装药邻近 的介质产生局部压缩、破碎和击穿的能力，它 是用一定规格铅柱被压缩的程度来表示，其单 位为mm。 （2）测定方法
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Ⅲ
能 量 级
B E1 ΔE
ⅠA Ⅱ
C
反应过程
图1-1 炸药爆炸时能量变化示意图
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（2）热能起爆机理 炸药在热能作用下，发生爆炸的条件就是单位 时间的发热量必须超过单位时间的散热量。 （3）机械能起爆机理 1）热点学说 在机械能作用下产生的热来不及均匀地分散到 全部炸药分子中，而是集中在炸药个别的小点 上，使这些小点上的温度达到爆发点，就会首 先在这里发生爆炸反应，然后再扩展开去，而 导致整个炸药爆炸。
③热点作用时间在10-7s以上；
④热点的热量， q 4.18108 4.181010 J
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（4）爆炸冲能起爆 爆炸冲能起爆机理同机械能起爆机理相似，由 于瞬间爆轰波（强冲击波）的作用，首先在炸 药某些局部造成热点，然后由热点周围炸药分 子的爆炸再进一步扩展。
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试验测定装置
图2-2 卡斯特立式落锤仪 1-落锤；2-撞击器；3-钢砧；4-基础；5-上击柱 6-炸药；7-导向套；8-下击柱；9-底座
图2-3 圆弧形落锤仪 1-手柄；2-有刻度的弧架；3-击柱； 4-击柱与火帽定位器；5-落锤
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2）摩擦感度
炸药在一定压力（表压 50kg/cm2）作用的击柱之 间，通过固定摆锤（有 1kg和1.5kg两种）在固定 摆角（960）的实验条件下， 击打击柱时的炸药爆炸频 数，以百分数表示。通常 用摩擦摆来测定炸药的摩 擦感度。
21
二、炸药的感度 1.炸药感度的概念 炸药在热、电、光、冲击波、机械摩擦与撞击 等外界能量作用下发生爆炸反应的难易程度。 它包括炸药的热感度、机械感度、冲击波感度 和静电火花感度等。 危险感度：如果炸药对某些形式起爆能的感度 过高，在生产、运输、储存、使用过程中造成 危险的感度。 使用感度：用来起爆炸药的起爆能所呈现的感 度称为使用感度。
10
１.3炸药的氧平衡
1.定义 炸药的氧平衡：即炸药中的含氧量能够把可燃 元素完全氧化所需氧量之间的关系 。 炸药一般含有碳、氢、氧、氮，其通式可写为： CaHbNcOd。发生爆炸时，可燃元素碳、氢元 素完全氧化的反应式为：
b 1 b c C a H b N c Od aCO2 H 2 O d 2a O2 N 2 2 2 2 2
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2）殉爆距离
是指主爆药卷和从爆药卷被置于直径略大于药卷 直径的半圆槽中，使两药卷的纵轴处于同一水平 上且相距一段距离，当主爆药卷被8#雷管引爆后， 所产生的空气冲击波足以使从爆药卷全爆的药卷 间最大距离，单位为cm。
图2-5 炸药殉爆试验 A-主爆药卷；B-从爆药卷；C-殉爆距离
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1.2炸药及其相关概念
一、定义 炸药：是一种相对不稳定的系统，在一定外 界条件下，能够发生快速化学反应，放出热 量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化 合物或混合物。 二、炸药爆炸的三要素 1.放出大量热量 2.产生大量的气体 3.能自动传播的高速反应过程
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（2）炸药的机械感度 是指炸药在机械能作用下发生爆炸反应的难易 程度。它主要包括撞击感度和摩擦感度两个方 面。 1）撞击感度 是指炸药在某一固定锤重（标准10kg）和固 定高度（标准25cm）条件下，进行撞击实验 时的爆炸频数，以百分数表示。猛炸药通常用 垂直落锤仪来测定，起爆药通常用弧形落锤仪 来测定。
பைடு நூலகம்29
2.影响炸药感度的因数
（1）炸药的化学结构 （2）炸药的物理性质 1）炸药的相态 2）炸药的粒度 3）装药密度 4）微气泡 5）掺合物
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1.5炸药的热力学与性能参数
一、热力学参数 热力学参数是反映炸药爆炸后对外作功能力大 小的内在参数，综合反映了炸药爆炸性能的优 劣。 1.爆容 是指每公斤炸药爆炸后生成的气体，在标准条 件下的体积数。即
3.爆温 指炸药在爆炸瞬间放出的热量，将爆生产物加热，待达到热平衡后 所能达到的温度。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。但在有瓦斯 矿井中使用煤矿许用炸药时，则要求降低炸药的爆温，而且要严 格限制。降低爆温与提高爆温的途径正好相反。因此，在安全炸 药中，为降低爆温，需要加人消焰剂。常用的消焰剂是食盐（氯 化钠）。 4.爆压 指炸药爆轰结束后，爆生产物在炸药的原始体积内达到热平衡时流 体的静压。一般工业炸药的爆压在（0.22~2.33）×104MPa之间。
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3.爆炸反应 （1）反应特点 爆炸的反应过程和燃烧相类似，都是可燃元素 的氧化反应，反应也只在局部区域内进行，且 也能在炸药内部自动传播。 （2）爆炸反应与燃烧反应的区别 1）燃烧靠热传导来传递能量和激起化学反应， 受环境条件影响较大，而爆炸反应则依靠压缩 冲击波的作用来传递能量和激起化学反应，基 本上不受环境条件的影响；
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三、炸药组成特点
（1）炸药是能发生自身燃烧和爆炸反应的物 质； （2）炸药是具有相对稳定的物质系统 ； （3）炸药的能量全部存储于分子结构中，也 就是说炸药的分子要具有爆炸结构； （4）炸药是具有高能量密度的物质。
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四、炸药化学反应的基本形式
1.缓慢分解反应 （1）反应特点 1）反应在全部炸药中进行； 2）炸药内部各点的温度相同，没有集中的反 应区； 3）环境温度对其反应速度影响较大。
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（4）静电火花感度
1）炸药对静电火花感度，可用使炸药发生爆炸 所需最小放电电能来表示，或用在一定放电电能 条件下所发生的爆炸频数来表示。 2）防止静电事故，主要是防止静电产生，一旦 产生后要及时消除，使静电不致产生过多积累。 防止静电的主要措施有：设备接地；增加工房潮 度；在工作台或地面铺设导电橡胶；在炸药颗粒 和容器壁上加入导电物质；使用压气装药时，应 采用敷有良好导电层的抗静电聚乙烯软管作输药 管等。
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2.炸药氧平衡的分类 （1）正氧平衡
b d 2 a 氧化外，还有剩余，即： 。 2
1）定义：炸药中的氧量除了把可燃元素完全
2）正氧平衡炸药的危害 ①生成的氮氧化物中，NO是瓦斯发生爆炸反
应的催化剂；
②生成的氮氧化物对人类有害；
③生成氮氧化物的反应需要吸收大量的热。
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造成伤害； ②CO可以产生二次火焰，浓度适宜时还可造
成爆炸。
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１.4炸药的起爆与感度
一、炸药的起爆理论 1.起爆能的形式 （1）热能：如火焰、火星、电热等形式。 （2）机械能：如撞击、摩擦、针刺等机械能。 （3） 爆炸冲能：如爆轰波。
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2.起爆机理 （1）活化能起爆机理 1）化学反应只是在具有活化能量的活化分子 之间互相接触和碰撞时才能发生； 2）为了使炸药起爆，就必须有足够的外能使 部分分子变为活化分子，活化分子的数量愈多， 其能量同分子平均能量相比愈大，则爆炸反应 速度也愈高，图1-1表示炸药爆炸反应过程中 能量的变化。
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2）热点形成的原因
①炸药中的空气隙或微小气泡在机械作用下的绝 热压缩； ②炸药颗粒间，炸药与杂质之间，炸药与容器之 间发生强烈摩擦而生热；
③高粘性液体炸药的流动生热。
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3）热点发展成爆炸的条件 ①热点温度300～600℃，视炸药品种而定；
②热点半径，d要达到10-3～10-5cm；
1.炸药及爆炸的基本理论
1.1爆炸现象及其特征
一、定义 爆炸：是指在适宜的条件下，某些物质发生急剧 的物理和化学变化，其内部的能量瞬间释放，并 借助系统内原有气体或爆炸后生成气体的迅速膨 胀，对系统周围介质做功，使之发生冲击破坏效 应的现象。
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二、爆炸现象分类
根据爆炸引起的原因和特征，爆炸现象大致可 分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸等三类。 1.物理爆炸 2.核爆炸 3.化学爆炸
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（2）零氧平衡 1）定义：炸药中的氧量刚够把可燃元素完全
b 。 氧化，没有剩余，即： d 2a
2）大量的实验证明，当炸药处于零氧平衡时， 其爆炸后放出的热量最大，生成的有毒有害气 体量最小。
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（3）负氧平衡
b 氧化，即： d 2a 。 2
1）定义：炸药中的氧量不能把可燃元素完全 2）负氧平衡炸药的危害 ①生成大量的CO气体有毒，对人体呼吸系统
图2-4 摩擦摆 1-摆锤；2-击柱；3-角度标盘；4-上下击柱；5-油压机 6-压力表；7-顶板；8-导向套；9-柱塞
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（3）冲击波感度和殉爆距离 1）冲击波感度
是指被动炸药包和主动炸药包在惰性介质（空气、 蜡等）作隔板的实验条件下，当主动药包爆炸时 所激起的冲击波，经惰性介质隔板传入被动药包， 并使被动药包发生爆炸频数为50%，此时的隔板 厚度，单位为cm。
导爆索法测爆速装置 1-被测炸药；2-导爆索；3-铅（或铝）板；4-雷管； 5-导爆索中点；6-爆轰波相遇点。
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2）计时器测定法
爆速测定仪测定爆速的工作原理图
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2.猛度 （1）定义 指炸药爆炸瞬间爆轰波压力和冲能对装药邻近 的介质产生局部压缩、破碎和击穿的能力，它 是用一定规格铅柱被压缩的程度来表示，其单 位为mm。 （2）测定方法
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能 量 级
B E1 ΔE
ⅠA Ⅱ
C
反应过程
图1-1 炸药爆炸时能量变化示意图
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（2）热能起爆机理 炸药在热能作用下，发生爆炸的条件就是单位 时间的发热量必须超过单位时间的散热量。 （3）机械能起爆机理 1）热点学说 在机械能作用下产生的热来不及均匀地分散到 全部炸药分子中，而是集中在炸药个别的小点 上，使这些小点上的温度达到爆发点，就会首 先在这里发生爆炸反应，然后再扩展开去，而 导致整个炸药爆炸。
③热点作用时间在10-7s以上；
④热点的热量， q 4.18108 4.181010 J
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（4）爆炸冲能起爆 爆炸冲能起爆机理同机械能起爆机理相似，由 于瞬间爆轰波（强冲击波）的作用，首先在炸 药某些局部造成热点，然后由热点周围炸药分 子的爆炸再进一步扩展。
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试验测定装置
图2-2 卡斯特立式落锤仪 1-落锤；2-撞击器；3-钢砧；4-基础；5-上击柱 6-炸药；7-导向套；8-下击柱；9-底座
图2-3 圆弧形落锤仪 1-手柄；2-有刻度的弧架；3-击柱； 4-击柱与火帽定位器；5-落锤
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2）摩擦感度
炸药在一定压力（表压 50kg/cm2）作用的击柱之 间，通过固定摆锤（有 1kg和1.5kg两种）在固定 摆角（960）的实验条件下， 击打击柱时的炸药爆炸频 数，以百分数表示。通常 用摩擦摆来测定炸药的摩 擦感度。
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二、炸药的感度 1.炸药感度的概念 炸药在热、电、光、冲击波、机械摩擦与撞击 等外界能量作用下发生爆炸反应的难易程度。 它包括炸药的热感度、机械感度、冲击波感度 和静电火花感度等。 危险感度：如果炸药对某些形式起爆能的感度 过高，在生产、运输、储存、使用过程中造成 危险的感度。 使用感度：用来起爆炸药的起爆能所呈现的感 度称为使用感度。
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１.3炸药的氧平衡
1.定义 炸药的氧平衡：即炸药中的含氧量能够把可燃 元素完全氧化所需氧量之间的关系 。 炸药一般含有碳、氢、氧、氮，其通式可写为： CaHbNcOd。发生爆炸时，可燃元素碳、氢元 素完全氧化的反应式为：
b 1 b c C a H b N c Od aCO2 H 2 O d 2a O2 N 2 2 2 2 2
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2）殉爆距离
是指主爆药卷和从爆药卷被置于直径略大于药卷 直径的半圆槽中，使两药卷的纵轴处于同一水平 上且相距一段距离，当主爆药卷被8#雷管引爆后， 所产生的空气冲击波足以使从爆药卷全爆的药卷 间最大距离，单位为cm。
图2-5 炸药殉爆试验 A-主爆药卷；B-从爆药卷；C-殉爆距离
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1.2炸药及其相关概念
一、定义 炸药：是一种相对不稳定的系统，在一定外 界条件下，能够发生快速化学反应，放出热 量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化 合物或混合物。 二、炸药爆炸的三要素 1.放出大量热量 2.产生大量的气体 3.能自动传播的高速反应过程
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（2）炸药的机械感度 是指炸药在机械能作用下发生爆炸反应的难易 程度。它主要包括撞击感度和摩擦感度两个方 面。 1）撞击感度 是指炸药在某一固定锤重（标准10kg）和固 定高度（标准25cm）条件下，进行撞击实验 时的爆炸频数，以百分数表示。猛炸药通常用 垂直落锤仪来测定，起爆药通常用弧形落锤仪 来测定。