爆破工程全套课件

中展开，反应速度与环境温度有关，炸药的缓慢
分解速度随着温度的增加而呈指数地增加。当通
风散热条件不好时，分解热不易散失，很容易使
炸药温度自动升高，进而促成炸药自动催化反应 而导致炸药的燃烧或爆炸事故。
燃烧(combustion)是伴随有发光、发热的一
种剧烈氧化反应。与其它可燃物一样，炸药在一定
的条件下也会燃烧，不同的是炸药的燃烧不需要外
3.反应的高速度
反应的高速度是爆炸过程区别于一般化学反
应过程的重要 标志。化学反应具备了放热性并
不一定能够发生爆炸，例如1kg煤完全燃烧时放
出的热量为8912kJ ，但因燃烧速 度太低而不可 能形成爆炸。1kg梯恩梯炸药爆炸时放出的热量 虽 然只有4226kJ ，但其爆炸反应的时间只需十 几到几十ms ，因而 形成爆炸反应。
目录
பைடு நூலகம்
第一章 炸药与爆炸的基本理论
炸药作为一种特殊的能源， 在铁路、公路、水利水电、 矿业、石油、农业、金属加 工等民用领域和国防建设中 得到广泛的应用。
美国某体育馆爆破拆除
研究炸药的爆轰理论； 熟悉炸药的物理、化学性质； 了解炸药化学反应的基本规律；
掌握炸药的爆炸性能和爆炸作用特征。
对于安全、正确地使用炸药，有效地提高 炸药能量利用率有着重要意义。
不发生波动，就称为稳定燃烧，否则称为不稳定 燃烧。
不稳定燃烧一般是由于燃烧过程中的热量传
导或散失不平衡所致。不稳定燃烧可导致燃烧的
熄灭、震荡或转变为爆炸。
爆炸 炸药的爆炸过程与燃烧过程类似，化 学反应也只是在反应区内进行并在炸药内按一定速 度一层层地自行传播。反应区的传播速度称为爆速。
在炸药的爆炸过程中，若爆速保持定值，就称为稳
1.放出热量 放出热量是爆炸得以进行的首位必要条 件。是使反应独立地、高速地进行的必须能 源。 下面以硝酸铵的不同化学反应为例：
常温下分解：
NH4NO3 —NH3 + HNO3－170.7kJ
加热至200℃左右：
NH4NO3 —0.5 N2 + NO + 2 H2O+36.1kJ
或 NH4NO3 —→N2O + 2 H2O+ 52.4kJ
界提供氧，也就是说，炸药可以在无氧环境中正常
燃烧。与缓慢分解不同，炸药的燃烧过程只是在炸
药的局部区域（即反应区）内进行并在炸药内一层 层地传播。反应区的传播速度称为燃烧线速度，通 常称为燃烧速度。炸药的快速燃烧（每秒数百米） 又称爆燃（deflagration）。
炸药在燃烧过程中，若燃烧速度保持定值，
成变化。
核爆炸:由核裂变或核聚变引起的爆炸，原
子结构变化。
炸药化学变化的形式 爆炸并不是炸药唯一的变化形式。由于 反应方式和引起化学变化的环境条件不同，
一种炸药可能有三种不同形式的化学变化：
缓慢分解、燃烧和爆炸。
缓慢分解（slow decomposition）是一种
缓慢的化学变化。其特点是化学变化在整个炸药
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体积
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时达到 的能量密度要高数百至数千倍。正是由于这个原 因，爆炸过程才具有巨大的作功能力和强烈的破 坏效应。
可见，放出热量，生成气体产物和反应 的高速度是形成爆炸反应的三个充要条件。 这里可以给出炸药爆炸的定义：炸药爆炸是
起爆药柱引爆：
NH4NO3 —N2 + 2H2O + 0.5O2 + 126.4kJ
常温下，硝酸铵的分解是一个吸热反应，不 能发生爆炸；但加热到200℃左右时，分解反应为
放热反应，如果放出的热量不能及时散失，炸药
温度就会不断升高，促使反应速度不断加快和放
出更多的热量，最终就会引起炸药的燃烧和爆炸；
炸药和爆炸的基本概念； 炸药的热化学参数； 冲击波与爆轰波的基本知识；
炸药的感度和起爆；
炸药的性能参数；
沟槽效应和聚能效应等内容。
第一节 炸药和爆炸
一、爆炸现象 广义地讲，爆炸（explosion）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。
特点：大量能量在有限的体积内突然释放或急剧转化。
例如铝热剂反应：
3Al ＋Fe2O3 ——Al2O3 ＋2Fe ＋ 841KJ
此反应的速度很快，反应的热效应可以使产物温 度升到3000℃，使其呈熔融状态，但因为没有气态产 物生成，而不发生爆炸。只是高温产物逐渐地将热量
传导到周围介质中去，慢慢冷却凝固。
炸药爆炸放出的热量不可能全部转化为机械功， 但生成气体数量越多，热量利用率也越高。
爆炸反应比燃烧反应更为激烈，放出的热量和形 成的温度也高； 燃烧速度是亚音速的，爆炸速度则是超音速的。 另外，还有爆燃，它是于燃烧和爆炸之间，属
不稳定阶段。
炸药爆炸的三要素
炸药爆炸必须具备以下三个基本条件，即放出
热量、生成气态产物和反应的高速度。这是构成爆炸 的必要条件，缺一不可，故称为爆炸反应的三要素.
如果用起爆药柱（primer cartridge）引爆时， 硝酸铵发生剧烈的放热反应，即刻爆炸。可见， 只有放热反应才可能具有爆炸性。
2.生成气体产物
炸药爆炸放出的热量必须借助气体介质才能转
化为机械功。因此，生成气体产物是炸药作功不可 缺少的条件。如果物质的反应热很大，但没有气体 产物形成，就不会具有爆炸性。
一种高速进行的，能自动传播的化学反应，
在此反应过程中放出大量的热，并生成大量
的气态产物。
四、炸药的分类 炸药的品种繁多，它们的组成、物理性 质、化学性质和爆炸性能各不相同。根据炸药的一
定爆炸，否则称为不稳定爆炸。稳定爆炸又称为爆
轰（detonation）。
燃烧和爆炸也是两种性质不同的化学变化过程。 燃烧是通过热传导、热辐射及燃烧气体产物来 传递能量和激起化学反应的，受环境条件的影响较 大，而爆炸则是借助于冲击波对炸药一层层的强烈 冲击压缩作用来传递能量和激起化学反应的，基本 上不受环境条件的影响；
外部特征：由于介质受震动，伴有声、光、热等效应。
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根据爆炸变化过程的不同，可将其分为三类。
物理爆炸:由物理变化引起的爆炸，如锅炉等 高压容器的爆炸，物质成分不变。 化学爆炸:由化学变化引起的爆炸称为化学 爆炸，如瓦斯或煤尘的爆炸、炸药的爆炸,分子组