爆炸与炸药的基本理论之一-完整版
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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。
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
1炸药与爆炸的基本理论
ZnC2O4 = Zn+2CO2-205.00kJ/mol CuC2O4 = Cu+2CO2+23.86kJ/mol Ag2C2O4 = 2Ag+2CO2+123.3kJ/mol
炸药爆炸在气体产物膨胀过程中对外界做机械功。
讨论：
由于爆炸反应的速度极高，反应结束瞬间，其能量几 乎全部聚集在炸药爆炸前所占据的空间内，因而能够达到 很高的能量密度。 炸药发生爆炸变化所达到的能量密度比一般燃料燃烧
1
炸药与爆炸的基本理论
炸药和爆炸的基本概念 炸药的氧平衡 炸药的起爆和感度 冲击波与爆轰波的基本知识 炸药的热化学参数 炸药的性能
1.1 炸药和爆炸的基本概念
1.1.1 概念---什么是爆炸 爆炸（explosion）是一种现象，其基本特征是物质的能量急剧释放并对 外界做机械功。 一般特点：在爆炸现象发生的过程中，大量能量在有限空间内急剧释放，产 生一个压力极高并向外传播的冲击波，同时生成大量的高温高压气体产物。
1.1.4 化学爆炸的基本特征
炸药发生化学爆炸反应时，必然具有以下特征：
放出热量
反应迅速，速度极高
生成大量气态产物
这是炸药爆炸反应所具有的基本特征，缺一不可，
故也称之为炸药爆炸的三要素。
1.1.4 炸药爆炸反应的三要素
1）放热反应 Ag2C2O4 = 2Ag+2CO2＋123.3 kJ/mol (NH4)C2O4 = 2NH3+H2O+CO+CO2－263.3 kJ/mol 2）反应速度极高 5个 150g 2# 铵梯炸药药卷的功率约为1.4X107 kW，大致相当于一个大型水电 站的功率；煤 40,000kj/kg，一般民用炸药 2900～6300kj/中，若燃烧速度保持定值，不发生波
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
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可编辑
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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
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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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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之一
加热至200℃左右： NH4NO3 →0.5 N2 + NO + 2 H2O + 36.1kJ 或 NH4NO3 →N2O + 2 H2O + 52.4kJ 用起爆药柱引爆： NH4NO3 →N2 + 2H2O + 0.5O2 + 126.4kJ
反应的高速度
1kg煤完全燃烧时放出的热量为8912kJ。
2.炸药的起爆和感度
炸药在受到足够大的外界能量作用下发生爆炸反 应，称为炸药的起爆。而使炸药起爆的外界作用能量， 称为起爆能。常见的起爆能有以下几种： （1）热能：用火焰或其他热作用，使炸药局部温 度达到爆发点而发生爆炸。 （2）机械能：炸药在受到摩擦或撞击作用时，由 机械能转化为热能，当达到炸药爆发点时，就可引起 爆炸。 （3）爆炸能：由一种炸药爆炸产生的爆炸冲击波 能量，使另一种炸药达到其爆发点而发生爆炸。
炸药反应的激发条件、炸药的性质及周围的 环境的不同，炸药反应发生的形式也不相同。根 据炸药反应传播速度和性质的不同，可将炸药反 应分为四种基本形式：热分解、燃烧、爆燃和爆 轰。依据外界条件的不同，炸药化学反应的形式 可以按以下方式相互转化。 放热量>散热量 速度加快 速度最大 热分解 燃烧 爆炸 爆轰 放热量<散热量 速度减慢 速度衰减
P0 ----- 初始压力 PH ----- 爆轰压力 (波头压力) E0 ----- 爆轰前能量 EH ----- 爆轰时能量 VH ----- 爆轰波阵面上爆轰气体质量体积
爆轰波参数计算
(自学内容)
爆轰波稳定传播的条件 1．灼热化学反应 2．理想爆轰与稳定爆轰 药包临界直径 d临 3．侧向扩展对反应结构的影响 取决于药包直径 d 满足以下条件 药包极限直径 dt; d临
反应的高速度
1kg煤完全燃烧时放出的热量为8912kJ。
2.炸药的起爆和感度
炸药在受到足够大的外界能量作用下发生爆炸反 应，称为炸药的起爆。而使炸药起爆的外界作用能量， 称为起爆能。常见的起爆能有以下几种： （1）热能：用火焰或其他热作用，使炸药局部温 度达到爆发点而发生爆炸。 （2）机械能：炸药在受到摩擦或撞击作用时，由 机械能转化为热能，当达到炸药爆发点时，就可引起 爆炸。 （3）爆炸能：由一种炸药爆炸产生的爆炸冲击波 能量，使另一种炸药达到其爆发点而发生爆炸。
炸药反应的激发条件、炸药的性质及周围的 环境的不同，炸药反应发生的形式也不相同。根 据炸药反应传播速度和性质的不同，可将炸药反 应分为四种基本形式：热分解、燃烧、爆燃和爆 轰。依据外界条件的不同，炸药化学反应的形式 可以按以下方式相互转化。 放热量>散热量 速度加快 速度最大 热分解 燃烧 爆炸 爆轰 放热量<散热量 速度减慢 速度衰减
P0 ----- 初始压力 PH ----- 爆轰压力 (波头压力) E0 ----- 爆轰前能量 EH ----- 爆轰时能量 VH ----- 爆轰波阵面上爆轰气体质量体积
爆轰波参数计算
(自学内容)
爆轰波稳定传播的条件 1．灼热化学反应 2．理想爆轰与稳定爆轰 药包临界直径 d临 3．侧向扩展对反应结构的影响 取决于药包直径 d 满足以下条件 药包极限直径 dt; d临
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。
2爆炸与炸药的基本理论
5
（1）放热反应
炸药爆炸实质上是炸药中的化学能在瞬间转化为 对外界做功的过程，反应释放出的热是做功的能源， 也是化学反应进一步加速进行的必要条件。 炸药爆炸时放出的热量大小常用爆热来衡量，爆 热指单位质量炸药爆炸时放出的热量（反应热）。炸 药爆炸瞬间放出的热量主要用于对爆炸产物加热，使 爆炸产物达到很高的温度，爆炸产物在原有体积内达 到热平衡时的温度称爆温。
2 爆炸与炸药的基本理论
1
主要内容
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 基本概念 炸药的起爆与感度 炸药的爆轰理论 炸药的氧平衡与热化学参数 炸药的爆炸性能
2
2.1 基本概念
2.1.1 爆炸及其分类 2.1.2 炸药的爆炸的三个条件 2.1.3 炸药化学变化的基本形式
3
2.1.1 爆炸及其分类
17
2.2.2.1 炸药的热能起爆理论
谢苗诺夫研究了爆炸性混合气体的热能起 爆理论，富兰卡－卡曼尼兹进一步研究发展了 该理论，并将其成功地应用于凝聚体炸药。 基本要点：在一定的温度、压力和其他条 件下，如果一个体系反应放出的热量大于热传 导所散失的热量，就能使该体系－－混合气体 发生热积聚，从而使反应自动加速而导致爆炸。 即：爆炸是系统内部温度渐增的结果。 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。
22
爆发点测定器
爆发点指炸药在规定时间内起 爆所需加热的最低温度。爆发点越 低的炸药，热感度越高。爆发点测 定原理是：将定量炸药0.05g，起 爆药0.01g放在恒温的环境中5min， 如果炸药没有爆炸，说明此环境温 度太低，升高环境温度后再试，如 果不到5min就爆炸，说明环境温度 太高，降低环境温度再试，直到调 整到某一环境温度时，炸药正好在 5min爆炸，此环境温度就是炸药的 爆发点。
炸药及爆炸基本理论
x y z 100% 0.2 x 0.74 y 1.38 z 0
设y 0
得
x 87.34% z 12.66%
再设z 0
得
x 78.72% y 21.28%
三种成分的取值范围为: 硝酸铵 x 78.72 ~ 87.34% ,TNT y 0 ~ 21.28% z 0 ~ 12.66% 木粉 可取TNT含量y=10%，代入上方程组解得：
爆温
(explosion temperature)指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。
、
或者
Qb பைடு நூலகம் mQ i bi
式中
2016/9/10
mi
Qbi
分别为第 i 组分的质量分数和氧平衡值
11
氧平衡的三种类型
Qb>0
Qb=0
Qb<0
正氧平衡
零氧平衡
负氧平衡
2016/9/10
12
混合炸药配方计算
含两种成分的混合炸药配比：
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：
CO 、 H2S、SO2和氮氧化物 在计算有毒气体总量时，应将其他气体折算成CO含量；其中氮氧化 物的毒性系数为6.5，SO2、H2S的毒性系数为2.5。
2016/9/10 15
影响有毒气体生成量的主要因素
A
炸药的氧平衡
化学反应的完全程度
B
生成H2S、SO2 等有毒气体
炸药外壳为涂蜡纸壳
C D
爆破岩石内含硫
1.7 炸药爆轰理论
1.8 炸药爆炸性能
本章思考题
2016/9/10 4
设y 0
得
x 87.34% z 12.66%
再设z 0
得
x 78.72% y 21.28%
三种成分的取值范围为: 硝酸铵 x 78.72 ~ 87.34% ,TNT y 0 ~ 21.28% z 0 ~ 12.66% 木粉 可取TNT含量y=10%，代入上方程组解得：
爆温
(explosion temperature)指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。
、
或者
Qb பைடு நூலகம் mQ i bi
式中
2016/9/10
mi
Qbi
分别为第 i 组分的质量分数和氧平衡值
11
氧平衡的三种类型
Qb>0
Qb=0
Qb<0
正氧平衡
零氧平衡
负氧平衡
2016/9/10
12
混合炸药配方计算
含两种成分的混合炸药配比：
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：
CO 、 H2S、SO2和氮氧化物 在计算有毒气体总量时，应将其他气体折算成CO含量；其中氮氧化 物的毒性系数为6.5，SO2、H2S的毒性系数为2.5。
2016/9/10 15
影响有毒气体生成量的主要因素
A
炸药的氧平衡
化学反应的完全程度
B
生成H2S、SO2 等有毒气体
炸药外壳为涂蜡纸壳
C D
爆破岩石内含硫
1.7 炸药爆轰理论
1.8 炸药爆炸性能
本章思考题
2016/9/10 4
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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第03-04次课 炸药与爆炸理论(一)
梯恩梯——敏 化 剂 木 食 煤矿 岩石 粉——松 散 剂 盐——消 焰 剂 井下——氧平衡近于零， 限制有毒有害气体产生
井巷设计与施工
SHAFT SINGKING AND DRIFTING
殉爆距离：主动药包引起被动药 包爆炸的 最大距离
井巷设计与施工
SHAFT SINGKING AND DRIFTING
起爆药 猛炸药 发射药
十、炸药分类 单质炸药
炸 药
混合炸药
硝铵炸药 铵油炸药 高威力硝铵炸药 浆状炸药 水胶炸药 乳化炸药 硝化甘油炸药
井巷设计与施工
SHAFT SINGKING AND DRIFTING
冲击波:一种炸药 爆炸后在介质中产 生的传播速度高于 介质声速的一种压 缩波。
井巷设计与施工
SHAFT SINGKING AND DRIFTING
爆轰波：在炸药中传播的，带有爆炸反应的冲击波。
爆 速：爆轰波的传播速度。
井巷设计与施工
爆热
六、炸药爆炸的 热力学参数
爆温 爆容 爆压
井巷设计与施工
SHAFT SINGKING AND DRIFTING
1、爆热：单位质量炸药在定容条件下爆炸时放出的热量。 单位：kJ/mol或kJ/kg 盖斯定律：化学反应的热效应与反应进行的路径无关，而只 取决于反应的初态与终态
Q Q1 Q2 Q 炸药的爆热 Q1 爆炸产物的生成热 Q2 炸药的生成热
井巷设计与施工
SHAFT SINGKING AND DRIFTING
化学爆炸： 爆炸前后，不仅物质的物态发生了急剧变 化，而且物质的化学成分也发生了改变， 这类爆炸叫化学爆炸。 常见的化学爆炸：炸药、瓦斯与煤（粉） 尘爆炸。
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。
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。
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