第四章常用工业炸药.
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第三章工业炸药
第一节混合炸药的组分
本节掌握重点与考核要点:
1.我国在唐朝就出现黑药配方,用硫磺、硝石和木炭三种组分配制。
2.民用黑火药的一般配比是硝酸钾:硫磺:木炭=75:10:15。
3.黑火药大约是在11~12世纪传入非洲国家的。
4.人类对爆破的研究与应用起源于我国黑火药的发明和发展。
5. 根据史料记载,黑火药传人欧洲后,匈牙利人首先将黑火药用于开采矿石。6.瑞典化学家诺贝尔在1865年发明了以硝化甘油为主要组分的达纳迈特炸药。
7. 混合炸药的组分一般含有以下三种:氧化剂、可燃物和附加物。
8.民用爆炸物品是指用于非军事目的、列入民用爆炸物品品名表的各类火药、炸药及其制品和雷管、导火索等点火、起爆器材。
9.工业炸药、工业雷管、工业索类火工品属于原国防科工委、公安部公布的《民用爆炸物品品名表》中的民爆物品。
10.起爆器、欧姆表不是民用爆炸物品。
一、工业炸药的历史
民用爆炸物品是指用于非军事目的、列入民用爆炸物品品名表的各类火药、炸药及其制品和雷管、导火索等点火、起爆器材。
人类对爆炸的研究与应用,渊源于我国黑火药的发明和发展。早在公元808年以前,我国炼丹家就发明了以硫磺、销石和木炭3种组分配制的黑火药(民用黑火药的一般配比是硝酸钾:硫磺:木炭=75∶10∶15)。13世纪黑火药经印度、阿拉伯传入欧洲,直到1627年,匈牙利将黑火药用于采掘工程,从而开拓了工程爆破。黑火药作为独一无二的炸药,延续了数百年之久。一直到1865年瑞典化学家阿尔弗雷德.诺贝尔发明了以硝化甘油为组要组分的达纳迈特炸药之后,工业炸药才步入了多品种时代。
我国从1959年开始研制浆状炸药,60年代中期在矿山爆破作业中获得应用,70年代初期,我国浆状炸药发展十分迅速。
二、混合炸药的组分
混合炸药是目前工程爆破中应用最广、品种最多的一类炸药。混合炸药大多是针对用途而涉及到,它们的物理、化学和爆炸性能是多种多样的,原料、配方和工艺过程也不相同。但混合炸药的组分一般含有氧化剂、可燃物和附加物。在此仅介绍混合炸药中的主要成分:硝酸铵。
1、硝酸铵的生产工艺
添加剂溶液制备硝酸和气氨中和硝铵溶液蒸发
硝铵溶液结晶造粒冷却、包装、储运
2、硝酸铵的主要物理性质:
①吸湿性②结块性③多晶体性(晶变点:32.3℃)
硝酸铵固有的“盐桥作用”是导致结块的主要原因。硝酸铵吸湿以后,颗粒表面形成一层饱和水溶液膜,由于表面张力作用,相邻颗粒间形成“液桥”。当外界温湿度减小时,“液桥”中溶解的硝酸铵析晶出来,型成所谓“液桥”。正是这些“液桥”将硝酸铵颗粒紧紧地连成一体,形成密实的硬快。
3、硝酸铵的化学性质:
①常温下比较稳定,温度较高时会发生缓慢的自分解反应,并释放出一定的热量。
②不能与还原剂存放在一起,否则容易因发生氧化还原反应而引起自燃(自燃点110℃)。
③与弱酸强碱盐,亚硝酸盐,氯酸盐发生化学反应生成极不稳定的物质,容易引起爆炸。
④与能够产生游离酸的物质(如湿的硫铁矿粉)混在一起,分解速度加快,甚至引起自燃或自爆。
⑤碱类物质可使硝酸铵分解并放出氨气。
⑥在有水存在时与铅、镍、锌尤其是铜和镉的作用很剧烈,生成不稳定的亚硝酸铵盐,容易引起爆炸(但不与铝作用,故生产中多用铝设备)。
4、硝酸铵的爆炸性质:
①硝酸铵是一种相当钝感的爆炸性物质(爆轰感度很低,一发8号雷管不能起爆它,是一种弱爆炸性物质,爆速为1100——2700m/s)。
②纯净的硝酸铵难于被明火点燃,加热可使硝酸铵分解。温度增高时,分解速度加快。散热不畅会发生自燃或自爆。
③尽管常温下干燥的纯硝酸铵的分解是很缓慢的,但若混入某些杂质时,其分解速度就会大大加快,甚至引起自燃和爆炸。这些物质有:铬酸盐、高猛酸盐、硫化物、氯化物、石蜡、沥青、焦油、脂肪烃、环烷烃、煤粉、木粉等。
④硝酸铵与硫酸钾(或其它硫酸盐)按1:1混合会发生爆炸。
第二节工业炸药的分类
本节掌握重点与考核要点:
1.按炸药的组成,可将炸药分成单质炸药和混合炸药两大类。
2.按炸药在实际应用中的作用可将炸药分为:起爆药、猛炸药、火药及烟火剂四大类。
3.TNT、黑索今、太安属于单质炸药
一、工业炸药的分类:
1、按使用条件分类
①、煤矿许用炸药(安全炸药)
性能特点:抗瓦斯(矿尘)、有毒气体量少。
使用场所:一切场所均可使用(含煤矿)。
②、岩石炸药
性能特点:不抗瓦斯,有毒气体量少。
使用场所:除煤矿以外的任何场所。
③、露天炸药
性能特点:对有毒气体的产生量无特殊要求。
使用场所:露天爆破工程。
2、按组成分类
①、单质炸药
单质炸药系之碳、氢、氧、氮等元素以一定的化学结构存在于同一分子中,并能自身发生迅速氧化还原反应释放出大量热能和气体产物的物质。如:TNT 、黑索今、太安。
②、混合炸药
由两种或两种以上的成分所组成的机械混合物。
一般民用爆破工程中使用的工业炸药均为混合炸药。
3、按用途分类
①、起爆药(起爆药是一种对外界作用十分敏感的炸药.它不但在比较小的外界作用下如机械作用或热作用等就能发生爆炸变化,而且反应速度可以在很短时间内增致最大值.起爆药可用来引起其他炸药发生爆炸变化.例如,工业雷管中就装有起爆药,用它的爆炸引起整个雷管的爆炸,最终引爆主装药-工业炸药。)
②、猛炸药(猛炸药爆炸时,对周围介质有强烈的机械作用,能粉碎附近的固体介质,故作为爆炸装药的主装药。猛炸药需要较大的外界作用或一定量的起爆药才能引起爆炸变化。常用的单质猛炸药有:梯恩梯、黑索金、太安、六硝基氏等价;混合猛炸药有铵梯炸药、铵油炸药、乳化炸药、水胶炸药。)
③、火药(火药在没有外界助燃剂参加下,进行有规律的快速燃烧,而产生的高温高压气体对弹丸作抛射功。因此,火药装在炮弹的药筒或火箭发动机内作为发射药或推进剂。主要代表有:黑火药、无烟火药或溶塑火药、硝化棉火药和硝化甘油火药等)
④、烟火剂(包括照明剂、信号剂曳光剂、燃烧剂及烟幕剂用以装填特种弹药,产生特定的烟火效应。显燃,延期雷管中用的延期药属于烟火剂范畴。)
第三节常见的工业炸药
本节掌握重点与考核要点:
1.铵油炸药由硝酸铵和燃料油组成。
2.铵油炸药有粉状铵油炸药和多孔粒装铵油炸药两大类。铵油炸药有粉状铵油炸药和起爆药两大类的说法是错误的。
3.常用的多孔粒装铵油炸药由多孔粒状硝酸铵和柴油组成,其中硝酸铵占9
4.0%~9
5.0%,柴油占5.0%~
6.0%。
4.多孔粒状铵油炸药的装药密度为0.90~0.93g/cm3时,爆速一般为2800m/s。
5.粉状铵油炸药、多孔粒状铵油炸药、改性铵油炸药是常见的铵油类炸药。
6.膨化铵油炸药由膨化碳酸铵和复合油相物品混制而成。
7.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。
8.乳化炸药、水胶炸药、浆状炸药是含水炸药。
9.乳化炸药由硝酸盐水溶液、油包水型乳化剂组分构成。
10.乳化炸药、水胶炸药可直接用于有水的深孔爆破和浅孔爆破作业。
11.在潮湿或有水炮孔中,应使用乳化炸药或其它抗水炸药。
12.2号岩石乳化炸药爆速不小于3200m/s。