2爆炸与炸药的基本理论
16年济宁市爆破工程技术人员（复训）：
教学培训计划
（2016-12-13）
一、教学内容
1、爆炸与炸药的爆炸理论（二章）
2、爆破器材（三章）
3、起爆技术（四章）
4、岩土爆破理论（六章）
5、露天爆破（七章）
6、爆破安全技术和环境保护（十四章）
7、相关法律法规 1天
8、爆破安全管理和相关规定（十五章） 1天
9、复习小结 0.5天
10、考试（笔试：填空、选择、问答、计算设计题） 0.5天
二、使用教材
《爆破设计与施工》中国爆协汪旭光主编、2015版（15章、782页121.9万字）
三、教学时间:5天（40学时）
具体教学课程安排见《课程表》
四、任课教师: 尹成祥、毕延华等
五、教学目的
1、提高爆破基础理论知识和爆破设计施工技能；
2、提高爆破工程行业管理水平和法律法规意识；
3、解决爆破施工作业疑难问题，确保爆破工程施工效果和施工安全；
4、复训学习情况存档、备案，为办理个人爆破作业证件许可、审核提供依据；亦为爆破作业证件升级打基础。
六、教学要求
1、珍惜这次爆破技术人员复训学习机会
95年全国第一次举办爆破技术人员作业证：
2、严格遵守培训班各项规章制度；
3、严格遵守课堂教学纪律，按时到课；
4、认真听课，做好笔记。
编制：尹成祥
2016-12-1
第二章爆炸与炸药的基本理论
（教材10p）
第一节基本概念
一、爆炸及其分类
（一）爆炸
物质或物体在外界作用下，瞬间发生物理或化学变化，并在极短时间内放出大量能量的的现象。
如：锅炉爆炸、热水瓶爆炸、轮胎爆炸、炸药爆炸、鞭炮爆炸等。
（二）爆炸的分类
1、物理爆炸
爆炸后物质的物理状态发生变化，其内部分子结构不发生变化。
如车胎、水瓶、压力罐、雷电等
2、化学爆炸
爆炸后不但物质的物理形状发生变化，其内部分子结构也发生变化，并生成其它物质。
炸药爆炸属于化学爆炸。
3、核爆炸
由核炸药的原子核发生烈变或聚变的连锁反应，并在瞬间放出巨大能量的现象称为核爆炸。如u235，u238、氚、氘的爆炸等。
二、炸药及其爆炸特征（3个基本条件）
（一）炸药
凡在外界作用下，能产生快速变化，生成高热和大量气体的物质，叫炸药。
按用途分类：起爆药、破坏药、火药、核炸药
按物理状态分类：固体、液体和气体
（二）炸药爆炸的三大特征（3个基本条件）
实践表明：炸药爆炸时瞬间产生火光、出现烟雾、发生巨响，并产生冲击波。
火光说明：
烟雾说明：
巨响说明：
炸药爆炸反应过程中释放出大量的热量、生成大量气体以及化学反应的快速性是炸药爆炸所具备的特殊因素和必要条件。
炸药爆速快、温度高和气体多称为炸药的三大要素，简称炸药三要素。
（1）变化速度快
炸药爆炸产物传爆的速度，称为爆速。
常用炸药的爆速约为2000～8000m/S。
一公斤炸药（集中药包）开始爆炸到完成爆炸反应，约为十万分之一秒。
如梯恩梯炸药的爆速为6800m/s。
硝铵类炸药的爆速约为3500m/s。
（2）释放大量的热
炸药爆炸变化过程放出大量的热能，使炸药瞬间产生变化。
常用炸药爆炸时产生1000～3500 kJ/kg的热量。在极短的
时间内将爆炸产物加热到数千摄氏度。
爆炸时的温度最高可达2000～50000C。
（3）生产大量的气体
常用炸药爆炸可产生600～1000L/kg的气体。
炸药爆炸放的气体约相当于原体积的1000倍。
以上炸药爆破快、温度高、气体多就是炸药三大的特征（三大要素）：
（1）反应过程大量放热；
（2）反应过程极快；
（3）生产大量气体。
总之，炸药爆炸在瞬间形成高温、高压的爆炸产物，急剧向
外膨涨，形成超压冲击波对介质做功。其超压最高可达数十万（10-40万兆帕）个大气压。因此，炸药爆炸时具有巨大的破坏威力。
炸药爆炸时产生的气体越多、温度越高、爆速越快，炸药爆炸威力就越大，破坏能力越强。
三、炸药化学变化的基本形式
炸药在外界作用下发生三种基本的化学反应。
即：热分解、燃烧、爆炸和爆轰。
（一）热分解
炸药在常温下或受热作用时，会发生缓慢的分解，并放出热量，产生热分解。
炸药的分解速度主要取决于环境温度。温度越高分解越快。
当温度达到一定限度时，炸药缓慢的热分解会自动转变为快速的化学变化，发生燃烧或爆炸。
因此，炸药在存储、保管和使用时，要特别注意炸药的环境温度变化，如炸药堆放不易过高，要注意通风保持常温，防止炸药因温度过高导致热分解加快，而引起燃烧或爆炸。
（二）燃烧
炸药在火焰或加热的作用下，可能引起燃烧。燃烧的速度一般比较缓慢。
当燃烧生成的气体或热量不能及时排除时，压力增大，温度升高，可能由燃烧转为炸药爆炸。
一般情况下少量炸药能够稳定的燃烧而不爆炸。
炸药的燃烧与一般燃料燃烧有着本质的区别，一般燃料的燃烧需要外界供氧，而炸药的燃烧是依靠自身所含的氧进行反应的。
（三）爆炸与爆轰
， 1、爆炸
当炸药受到足够大的外力作用时，炸药会发生最猛烈的化学反应，这种反应以冲击波的形式高速传播。
传播的速度通常每秒数千米。这就是炸药的爆炸。
爆炸过程不稳定，是开始的过程。
2、爆轰
炸药以最大而稳定的爆速进行传播的过程叫爆轰。
区别：
（1）爆轰的传爆速度恒定，爆炸传爆速度不稳定。
（2）爆轰是炸药变化的最高形式。
爆轰是一种比燃烧更剧烈的化学变化形式。它是冲击波在炸药中自行高速传播的现象，并且与外界的压力、温度等条件无关。
炸药爆轰是炸药特有的一种化学变化形式。对一定的炸药来说，爆轰波的速度是稳定的。在爆轰条件下，爆炸具有最大的破坏作用。
（四）三种变化形式的转化
上述炸药的三种反应形式在性质上虽有不同之处，但它们之间却有着非常密切的关系。
1、在一定条件下可以相互转化。
2、炸药的热分解在一定条件下可以转变为燃烧。
3、炸药的燃烧随温度和压力的增加又可以转变为爆炸。
因此，在使用保管中,控制外界的温度变化，就可以控制炸药向要求的方面的转化，以达到对炸药使用、保管的安全性，确保炸药爆炸的效果。
（五）炸药变化的启示
1、炸药着火时降温、控制温度。
2、用水灭火，不易使用沙土和泡沫灭火器等。
3、起爆炸药要给予足够的起爆能，确保炸药稳定爆轰。
第二节炸药的起爆和感度
一、炸药的起爆和起爆能
1、炸药的起爆
炸药是一种相对稳定平衡的物质。使之爆炸必须施加一定的能量，才能爆炸。因此，引起炸药爆炸的过程（现象）叫起爆。
2、炸药的起爆能
使炸药爆炸的能量，叫起爆能。
（1）热能：火源加热、电加热等（最基本的起爆能源）；
（2）机械能：机械功作用；
如：撞击、摩擦、针刺、摔砸等；
（3）爆炸能：
利用炸药爆炸能量引起另一种炸药爆炸。
另外：激光能、化学能等，均可以使炸药爆炸。
起爆能和感度的关系：
通常炸药的感度越大，所需的起爆能越小。
相反炸药的感度越小，所需的起爆能就越大。
二、炸药感度
1、什么是炸药感度？
在外界作用下炸药发生爆炸的难易程度。
2、炸药的热感度（爆发点）
3、爆发点
什么是炸药爆发点？
加热使炸药爆炸的最低温度。
乳化炸药3300C; 黑火药3000C ； TNT 2950C；黑索金2300C ；雷汞1750C；
（2）火焰感度：
（3）撞击感度：
利用撞击（）
（4）爆轰感度：
炸药感度与起爆能成反比关系。即：
4、影响炸药感度的因素
外界影响：
（1）炸药的物理状态
（2）装药密度
（3）炸药结晶的大小：可能增大。可能减小。一般颗粒减小，感度增大。
（4）温度
（4）添加物的加入：
根据添加物楞角、硬度、含量等决定。
坚硬。棱角大，感度大；如加入石英砂、玻璃粉等，感度增大。
加入松软物质感度降低。如加入油、石蜡等。
5、爆炸和爆轰理论和方程（略）
（1）爆轰波基本方程
（2）爆轰参数计算
第四节炸药的氧平衡与热化参数
（一）炸药的基本概念
1、炸药组成（成份）
C、 H 、O 、N
因为，炸药本身含可燃元素和助燃元素，爆炸反应不需要外界供氧。只要外界条件达到及限，即可爆炸。
3、爆炸后生成的主要物质
CO、 CO2、 H2O、 NO、C、N。
放出大量的热、和气体
（二）炸药的氧平衡
1、什么是炸药的氧平衡？
炸药爆炸时，炸药中所含的氧与可燃元素C、H原子完全氧化时所需的氧量问题。
2、炸药的氧平衡的三种情况：
（1）零氧平衡：含的氧刚好完全氧化。
完全氧化：主要生成产CO2 H2O、放热量最大。
硝铵类炸药基本为零氧平衡。
（2）正氧平衡：含的氧刚好完全氧化，还有剩余。
氧有多余：主要生成产ON、O2N。
（3）负氧平衡：含的氧不足以将可燃元素完全氧化。
缺氧，主要生成产CO、 H2、 C、
正氧平衡和负氧平衡均不利于炸药发挥最大威力，同时会产生有害气体。
特别在煤矿地下实施爆破施工，和瓦斯混合易产生有毒气
体，另外，还可以起催化作用。
（三）炸药的氧平衡计算（略）
（四）炸药的热化参数
1、爆热
（1）什么是炸药爆热？
单位质量的炸药爆炸时产生的热量，称为炸药爆热。
单位:千卡/公斤（kJ/kg）。
工业炸药的爆热一般为3300-5900 kJ/kg。
1kJ(焦耳)=0.239千卡
1卡：使1kg的水升高1度使用的热量（标准大气压）。
（2）爆热的测定
（2）爆热的计算
2、爆温
（1）什么是炸药爆温？
炸药爆炸时将爆炸产物加热的最高温度。
单位:摄氏度（0C）。
单质炸药：3000-50000C
矿用炸药的爆热一般为2000-25000C
3、爆压
（1）什么是炸药爆压？
炸药爆炸时爆炸产物高温、高压气体产生的压力。即：对介质产生的超压。
单位:Pa（帕斯卡）。
常用工业炸药的爆压为：3000-3500Mpa
1Mpa=106 /m2 =105kg/m2
1kg=9.8N=10kgF
1N=0.1kgF
常用炸药产生的超压（最大）：30万kg/cm2。
第五节炸药的爆炸性能
一、爆速
1、什么是炸药的爆速？
爆轰波在炸药柱中传播的速度。
单位：（Km/S）
2、影响炸药爆速的因素
（1）装药直径
（2）炸药密度
（3）炸药的颗粒度
（4）炸药爆速测量方法
二、炸药的做功能力（威力）
炸药爆炸时高温、高压爆炸产物瞬间对介质产生的作用，或总的做功能力，称为炸药威力，亦称爆力。
威力的大小取决于：爆速、爆热和爆炸气体。
炸药威力是衡量炸药作功能力大小的重要指标之一。
炸药威力测定方法，通常是用铅柱扩孔法，测量炸药爆炸后的容积差值。
铅柱试验：直径20cm，高20cm，10g炸药。
炸药威力单位：（mL/10g）。
一般工业炸药的爆力为280-460mL。
炸药的威力有多大（概算）？
可以说，炸药是目前所有物质瞬间释放能量最大的物质。
如200克TNT炸药，可以将标准钢轨断。
若计算炸药的爆炸功：
按热功当量理论计算，炸药爆炸的瞬时功：
一公斤TNT炸药爆炸，相当于50万台75马力拖拉机发出的舜时功。
一公斤的核炸药爆炸威力是多大？
一公斤核炸药爆炸相当于2万吨TNT炸药：
一公斤核炸药爆炸功相当于100亿台75马力拖拉机发出的舜时功（当然，这只是按理论计算，未考虑爆炸能量的利用率等）。
如1945年8月二战时为迫使日本投降，美国总统杜鲁门、英国首相丘吉尔认为使用一两次核袭击就可以结束战争。(45年7月26日试爆成功)当时决定袭击5个城市（包括东京），最后选择两个。8月5日在日本的广岛、长奇投下两颗小型原子弹（当量两万吨），长3.05米，直径0.7米，弹重。4.082吨。使用B —29轰炸机，在1万米m高空投下，在66米高空爆炸，爆炸后，1000米内花岗岩融化，3000米所有建筑物被毁。两个城市几乎全部消失，伤亡人数五六十万，至死23.9万人，8月15日日本宣布无条件投降。
现在战略核武器当量大到百万，甚至千万吨级，可想而知破坏范围有多大。
61年苏联（苏联威慑美国）试爆了世界最大的核武器是5000万吨级当量，损伤半径1000公里。10月31日使用图-95轰炸机，飞至爆炸中心10000米高空，加速返回，350公里半经范围内物体几乎全部破坏。。。。。。
具俄罗斯媒体消息至13年10月中国具有135枚核弹头。中国的东风41飞行最大距离15000km，飞行速度3000km/H，21分钟飞到美国纽约；可装载10枚（100万吨级威力）,且可以分
别制导。
另外，中国只要具备32枚东风41，即可将美国5万以上的城市全部摧毁。
具近期媒体报道：世界仅中国具有30枚氢弹。300-1500万吨。只要两颗氢弹既可把日本彻底消灭。
三、炸药的猛度
1、什么是炸药的猛度？
炸药瞬间爆炸产物直接对介质局部产生破碎的猛力程度。
2、试验测试：
50g炸药；铅柱：直径40，高60mm，中10mm钢板。下压的数量（mm）
黑索金24mm；TNT17mm; 硝铵炸药8mm
猛度的大小：爆速、破碎岩石越碎。
四、炸药的殉爆
1、什么是炸药的殉爆？
2、炸药的殉爆的距离。
单位：cm
200g:TNT15cm;150g硝铵炸药8cm。
3、影响炸药殉爆的因素
（1）装药的密度
被发药包密度小，殉爆距离增加。
（2）药量和直径
（3）外壳和连接方式
五、沟槽效应
1、什么是炸药沟槽效应？
即：管道效应、间隙效应。
2、管道效应的产生
（1）线性装药在药孔中爆炸时，爆炸产物（超压冲击波）超前于爆轰波，并压缩药卷、仰制爆轰。会产生炸药爆速衰减甚至拒爆。
（2）影响因素
炸药性质、物理状态、包装和加工工艺有关。
乳化炸药沟槽效应较小。
六、聚能效应
1、什么是聚能效应？
2、聚能效应的产生：
（1）爆炸产物的散射方向
（2）凹槽一定距离聚集能量。
例如：50gTN炸药实验(p)
加工直径30mm，高100mm，炸钢板200mm
装药平底底部凹穴有凹穴罩留有炸高
浅坑 6-7mm 80mm 110m
七、炸药密度
单位体积装填炸药的重量，叫炸药密度。
单位：克/立方厘米（g/cm3）。
销铵类炸药的密度为0.9--1.3 g/cm3；
梯恩梯炸药的密度（压制的药块）为1.6kg/dm3。
八、临界直径
使炸药正常爆炸反应的最小直径，称为炸药的临界直经。
销铵类炸药的临介直径约1.2厘米。
小于直径1.2厘米的小线性硝铵炸药药包，就不能保证正常
传爆。
九、炸药的安定性
炸药在存储、使用中保持自身性质稳定不变的能力，称为炸药的安定性。
炸药的安定性，包括物理安定性和化学安定性。
长期保持自身性质稳定的炸药，称为炸药安定性好。否则相反。
如压榨或溶铸块状梯恩梯炸药安定性好，可以长期存储数十年或百年。
十、炸药的溶点
炸药由固体变成液体的最小温度，称为炸药的熔点。
乳化炸药约170度溶化为液体..
梯恩梯炸药的溶点约为80.3度。
十一、装药
（1）名词解释：制作或加工好的定量炸药。亦称药包。
（2）动词解释：向药孔（洞或容器）内装填炸药。
十二、集中药包
药包的长度或高度不大于其宽度的三倍，称为集中药包或叫集团药包。
十三、线性药包
药包的长度或高度大于其宽度的三倍以上，称为线性药包或叫直列药包。
十四、内部药包
炸药（药包）设置在药孔（硐、室）中或放在目标的内部，称为内部药包。
一般的民用工程爆破，通常使用内部药包。
内部药包爆破，炸药的能量利用率高，效果好，单耗小。
十五、外部药包
炸药（药包）直接放在爆破目标的外部，称为外部药包，亦称裸露药包。
1、直接接触药包：药包放在外部，直接接触目标爆破，叫接触爆破。
正方体：利用率1/6.
2、非接触药包：药包设置在目标一定距离上，药包不直接接触目标的爆破，叫非接触爆破。
外部药包爆破，药包表面与爆破目标接触少或不接触。爆炸产物向无限的空间散射，药包爆炸能量利用率低，效果差，单耗大。
十六、火工品
装有火药或炸药的火工器材。亦称火具。
用以引燃火药或炸药的一次性使用元器件。
如：雷管、火帽、底火、延期件、导火索、导爆索、爆炸开关等。
十七、爆轰
爆炸：炸药受到足够大的外力作用时，瞬间发生猛烈的化学变化，以冲击波形式高速传播，为炸药爆炸。
炸药爆炸反应传播速度保持稳定时的化学反应，称为爆轰。
爆破是炸药的变化过程，是炸药的瞬间变化初始状态，爆
炸速度不稳定。
区别：
（1）传播速度不同；
（2）爆炸是爆轰一种化学变化的一种形式，爆速不稳定，是炸药变化的一个过程。
2016-12-13上午
十八、爆炸当量
炸药（爆炸物爆）炸时的威力相当梯恩梯炸药的数量。
（单位：吨）。
1、TNT是世界公认的标准炸药，爆炸威力系为1。
2、常用爆破工程的药量计算（公式）,计算的药量均为标准炸药梯恩梯，威力系数为1。
3、爆破施工中使用其它炸药应进行威力系数换算：
使用硝铵类炸药时：
（1）内部药包：与TNT等量（不用换算）。
（2）外部药包：增加50%。即:
Q e=1.5Q
（3）核炸药与标准炸药的换算：
核炸药：
1kg=20000吨TNT。
即：一公斤的核炸药，爆炸威力相当于20000吨TNT。
核武器的分类:
(1)原子弹：
铀235、239等重原子核的裂变或聚变。
威力：数万吨-数十万吨级当量。
(2)氢弹：利用原子弹的能量的同位素氘、氚等，质量较轻的原子核发生聚变反应（热核反应）威力巨大，通常威力可达数千万吨级，温度可达3.5亿度。
（3）中子弹：小型氢弹，只会对人产生巨大的杀伤作用，对建筑物损伤较小。且没有长期的放射性污染。
近期媒体报道：世界仅有中国具有300-1500万吨的氢弹30枚。
两颗氢弹即可彻底消灭日本。
世界核弹的爆炸历史：
1、42年美国开始研究原子弹（曼哈顿计划）；
2、45年7月6日试爆成功第一颗原子弹成功。
3、45年8月6日9日美国在日本广岛和长奇投下两颗原子弹。
4、64年10月16日年第一颗原子弹爆炸成功（2万屯级）；
5、67年6月7日氢弹爆炸成功（300万吨级）；
5、76年9月17日500万吨级氢弹爆炸成功。
6、61年苏联爆炸5000万吨级氢弹爆炸。
2016-12-1修改
（一）按组成分类
炸药按组成成分分为单质炸药和混合炸药。
1、单质炸药
单质炸药系指碳、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量和气体的物质。
例如：梯恩梯、黑索金、太恩（安）、硝化甘油、奥克托金等。
2、混合炸药
混合炸药系指由两种或两种以上的成分组成的机械混合物。
混合炸药既可以含单质炸药，也可以不含单质炸药。
混合炸药一般由以下三种原料组成：
（1）氧化剂：
如：硝酸铵、硝酸钠、硫酸、盐、硫磺等
（2）可燃剂：木粉、柴油、煤粉、沥青等
（3）添加剂：为改善炸药的性能。
石蜡、乳化剂等
例如：硝铵类炸药、黑火药等。
（二）按用途分类
炸药按用途分为起爆药、猛炸药、火药和烟火药等。
1、起爆药
用以起爆炸药或装填雷管的炸药，称为起爆药。
（起爆药是用以起爆其它炸药的药剂。）
特点：起爆感度大，制作复杂，成本高，风险大。
在很小的外界作用下就可用以发生爆炸。
如：雷汞、氮化铅、特屈儿、二硝基重氮酚、斯梯粉酸铅等。
用途：主要用于装填雷管或制作击发火帽或和高级混合炸药。
2、猛炸药（破坏药）
猛炸药又称猛性炸药，军队亦称破坏药。
特点：威力大、感度钝感（相对），稳定性好，具有较大的起爆能量才能起爆。
用途：工程爆破、爆炸加工、制作各种民用爆破器材、军用爆炸性器材等。
如：乳化炸药、TNT、黑索金、太安、奥克托金等。
在工程爆破中多数是用雷管或其它起爆器材起爆。
猛性炸药分为高级炸药、中级炸药和低级炸药。
3、火药
能释放烟火效能的炸药，称为火药。
火药主要用做枪弹、火箭的发射用药。亦可用做点火药、延期药。
火药分为有烟火药和无烟火药。
（1）无烟火药
无烟火药主要是发射用药。
用于弹壳装药，火箭发射。如双铅-2、双石-2等。
（2）有烟火药
有烟火药引燃后能发出烟火效应。
如黑色药，用以制作烟花、燃烧弹、炮竹、礼花弹等，也可以用于岩土爆破工程。
4、烟火剂
烟火剂是燃烧时能产生烟火效应的药剂。
2爆炸与炸药的基本理论
16年济宁市爆破工程技术人员（复训）： 教学培训计划 （2016-12-13） 一、教学内容 1、爆炸与炸药的爆炸理论（二章） 2、爆破器材（三章） 3、起爆技术（四章） 4、岩土爆破理论（六章） 5、露天爆破（七章） 6、爆破安全技术和环境保护（十四章） 7、相关法律法规 1天 8、爆破安全管理和相关规定（十五章） 1天 9、复习小结 0.5天 10、考试（笔试：填空、选择、问答、计算设计题） 0.5天 二、使用教材 《爆破设计与施工》中国爆协汪旭光主编、2015版（15章、782页121.9万字） 三、教学时间:5天（40学时） 具体教学课程安排见《课程表》 四、任课教师: 尹成祥、毕延华等 五、教学目的 1、提高爆破基础理论知识和爆破设计施工技能；
2、提高爆破工程行业管理水平和法律法规意识； 3、解决爆破施工作业疑难问题，确保爆破工程施工效果和施工安全； 4、复训学习情况存档、备案，为办理个人爆破作业证件许可、审核提供依据；亦为爆破作业证件升级打基础。 六、教学要求 1、珍惜这次爆破技术人员复训学习机会 95年全国第一次举办爆破技术人员作业证： 2、严格遵守培训班各项规章制度； 3、严格遵守课堂教学纪律，按时到课； 4、认真听课，做好笔记。 编制：尹成祥 2016-12-1
第二章爆炸与炸药的基本理论 （教材10p） 第一节基本概念 一、爆炸及其分类 （一）爆炸 物质或物体在外界作用下，瞬间发生物理或化学变化，并在极短时间内放出大量能量的的现象。 如：锅炉爆炸、热水瓶爆炸、轮胎爆炸、炸药爆炸、鞭炮爆炸等。 （二）爆炸的分类 1、物理爆炸 爆炸后物质的物理状态发生变化，其内部分子结构不发生变化。 如车胎、水瓶、压力罐、雷电等 2、化学爆炸 爆炸后不但物质的物理形状发生变化，其内部分子结构也发生变化，并生成其它物质。 炸药爆炸属于化学爆炸。 3、核爆炸 由核炸药的原子核发生烈变或聚变的连锁反应，并在瞬间放出巨大能量的现象称为核爆炸。如u235，u238、氚、氘的爆炸等。 二、炸药及其爆炸特征（3个基本条件）
矿山爆炸基本理论(标准版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 矿山爆炸基本理论(标准版)
矿山爆炸基本理论(标准版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能；化学反应过程必须是高速的；化学反应过程应能生成大量的气体产物；反应能自行传播。 炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。这四种基本形式之间有着密切的联系，在一定条件下可以相互转化，人们可以控制外界条件，按需要来“驾驭”炸药的化学反应。 炸药温度升高到一定温度，炸药分解反应自行加速而转为爆炸，这一温度称为爆发点，炸药分解反应开始自行加速到爆炸所经历的时间叫爆发延滞期。炸药在明火作用下发生爆炸反应的难易程度称为炸药的火焰感度。火焰感度用上限距离和下限距离表示，上限距离是利用导火索点燃装入加强帽中的0.05g炸药，100％发火的最大距离，下限距离是100％不发火的最小距离。炸药在机械撞击下能发生爆炸，其难易程度用其撞击感度表示。在机械摩擦条件下，炸药发生爆炸的难
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 T b 2592 C。试求这种炸药的其余各项爆轰波参数u H、P H、 H、c H和T H。 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)Q v。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
《炸药爆炸理论》讲义,安徽理工大学__郭子如教授_第三章_炸药的热分解与热安定性
《炸药爆炸理论》讲义,安徽理工大学__郭子如教授_第三章_炸药的热分解与热安定性
第三章 炸药的热分解与热安定性 3.1 热分解概述 3.1.1 热分解的定义 在热的作用下，物质（包括炸药）分子发生键断裂，形成相对分子质量小于原来物质分子的众多分解产物的现象，称为物质的热分解。 3.1.2 研究热分解的意义及研究简史 意义：物质的储存期（货架寿命－shelf life ）；火药的弹道性质；加工制造炸药制品，例如要在较高温度下(100℃以上)压制成型，通过机械加工做成各种几何形状的产品，需要对热分解速度，是否导致爆炸危险作出回答；飞机和导弹携弹飞行过程中有可能使炸药部件受到较大的热能冲击；武器的装药量增加，有的超过了数百千克乃至数千千克，因此装药内部的热积累有时相当严重；在民用炸药的应用中，对耐热性能的要求也越来越高，例如，在石油开采中，要求石油射孔弹能在200℃下保持数小时不发生热爆炸反应，而且还要保持其主要物理化学性能不变。由此可见，不论在军事上还是在民用上都要求炸药具有良好的热安定性和较低的热感度。因此，测定和研究炸药性能与温度的依赖关系就显得特别重要。 简史：早期（上世纪60年代）热分解研究工作集中在热分解速率较快的火药、推进剂及其组成的受热后的表现，集中在对炸药分解速率动力学参数如活化能E 和指前因子A 等的研究，且是在等温条件下热分解动力学规律。近期（20世纪60年代以后）利用先进的科学手段如：FIR （傅里叶红外）、ARC （加速度量热仪）、气—质联用仪、光电子能谱仪和飞行质谱仪等来更为细致得研究炸药的热分解产物和过程。一般采用非等温动力学的研究研究。 3.1.3 物质热分解时伴随的现象及化学动力学基础知识 物质分子受热后，热运动加剧（振动、转动等），在最薄弱的键处发生分子键断裂，表现出以下现象：（1）释放出气体；（2）质量随之减少；（3）除热中性反应（分子重排）外，分解过程中还伴随着热量的变化（吸热或放热）；（4）如果在密闭空间，气压将增加。根据这些特征可以研究、追踪物质热分解的宏观变化过程—唯象动力学性质。 唯象动力学涵义：唯象即现象的、表象的、表观的，得到的动力学规律不是基元反应的动力学规律，比如反应速率、活化能、指前因子等不是基元反应的动力学参数。 反应速率：单位时间内某反应物或某生成物浓度的变化，例如：HI I H 222=+，这是一个总包反应式，也是计算量反应式，不是基元反应式。根据反应速率的定义反应速率可数学表示为：
爆破基本原理
A爆破技术员应知应会的基本原理 一、岩石炸药单耗确定原理和方法 1岩石炸药单耗确定之经验法 2岩石炸药单耗确定之类比法 爆破各种岩石的单位炸药消耗量K值表
3、岩石炸药单耗确定之爆破漏斗试验法 最小抵抗线原理：药包爆炸时，爆破作用首先沿着阻力最小的地方，使岩（土）产生破坏，隆起鼓包或抛掷出去，这就是作为爆破理论基础的“最小抵抗线原理”。 药包在有限介质内爆破后，在临空一面的表面上会出现一个爆破坑，一部分炸碎的土石被抛至坑外，一部分仍落在坑底。由于爆破坑形状似漏斗，称为爆破漏斗。若在倾斜边界条件下，则会形成卧置的椭圆锥体如图2.6.14 当地面坡度等于零时，爆破漏斗成为倒置的圆锥体（图2.6.15）。mDl称为可见的爆破漏斗，其体积V mDl与爆破漏斗V mOl之比的百分数E0，称为平坦地形的抛掷率；r0（漏斗口半径）与W（最小抵抗线）的比值n称为平地爆破作用指数。 当r0=W时，n=1，称为标准抛掷爆破。在水平边界条件下，其抛掷率E=27%。标准抛掷漏斗的顶部夹角为直角。 当r0>W，则n>1，称为加强抛掷爆破。抛掷率>27%。
漏斗顶部夹角大于90°。 当r0 炸药理论题库——第一版 炸药理论题库 一．填空题 1．炸药爆炸所具备的三个条件是反应的放热性、反应的快速性和生成气态产物。 2．标准状态下，体积为1L的普通炸药爆炸反应时，一般可产生1000L 左右的气态产物。 3．炸药爆炸的放热性给爆炸反应提供了能源。 4．炸药爆炸反应生成气态产物是能量转换的工作介质。 5．按反应速度和传播的性质，可以将炸药的化学变化分为热分解、燃烧、爆轰。 6．炸药燃烧时反应区的能量是通过热传导、热辐射及气体产物的扩散作用传入未反应炸药的，而爆轰的传播则是借助于冲击波的方式进行的。 7．按炸药的用途，可分为起爆药、猛炸药、火药、烟火剂四大类。 8．火药和烟火剂的化学变化形式主要是燃烧。 9．爆炸系指物质在有限体积和极为迅速的能量释放过程，在此过程中，系统的内在势能急剧转变为机械功．光和热辐射等等。 10．炸药是一种在适当的外界能量作用下，发生快速的化学反应，放出大量的热、生成大量的气态产物，并在周围介质中形成高压的物质。 11．以硝酸铵为主要原料的粉状工业炸药，其燃烧过程主要属于难挥发性炸药的范畴。 12．燃烧转爆轰的基本条件是要形成冲击波。 13．爆轰是炸药发生爆炸反应的基本形式。 14. 炸药中氧用来完全氧化炸药本身所含的可燃元素成为完全氧化产物所多余或不足的氧量称为炸药的氧平衡。 15. 所谓完全氧化是指将炸药中的C和H全部氧化为二氧化碳和水。 16．一定量炸药爆炸时放出的热量叫做炸药的爆热，通常以1mol或1kg炸药爆炸所释热量表示，其单位为kJ.mol-1或kJ.kg-1。 17．在工业炸药中，还常加入一些带有结晶水的盐类，或加入一些热分解时能吸热的物质，如硫酸盐．氯化物．重碳酸盐．草酸盐等等作为消焰剂。 18. 国外曾规定每100g炸药限定包装纸为2g 以下,防潮层为 2.5g 以下。 19．按照炸药燃烧速度的变化情况，燃烧可分为稳定燃烧和不稳定燃烧两类。 20．冲击波波阵面上介质的状态参数呈突跃式的变化，其传播的速度是超音速的。 21．爆轰波是一种伴有化学反应的冲击波。 22．炸药在外界作用下发生爆炸反应的难易程度称为炸药的感度。 23．炸药爆炸时对周围物体的各种机械作用统称为炸药的爆炸作用。 24．炸药爆炸时粉碎和破坏与其接触的物体的能力称为炸药的猛度。 25．炸药的猛度是指炸药装药对与其直接接触目标的局部破坏效应，而炸药的作功能力一般指它对周围介质的总的破坏能力。 26．利用装药一端的空穴提高局部破坏作用的效应称为聚能效应。 27．引起殉爆时两装药间的最大距离称为殉爆距离。 28．按炸药的含氧量不同，通常可将氧平衡分为三种情况：正氧平衡、零氧平衡、负氧平衡。 29．爆温是指炸药爆炸时所放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。 30．影响爆温的因素主要取决于爆炸产物的生成热。 31．爆炸是指物质在有限体积内以极为迅速的能量释放过程。 32.炸药的组成和分子结构分类可分为单质炸药和混合炸药。 33.常所说的初级炸药指起爆药。 34.通常用氧平衡来衡量炸药中所含的氧将可燃元素完全氧化的程度。 35．在机械作用下，炸药发生爆炸的首要条件是形成热点。 36．炸药在机械的作用下发生爆炸的难易程度叫机械感度。 37．炸药的撞击感度用锤重和落高来表示。 38．炸药在摩擦作用下发生爆炸的能力称为炸药的摩擦感度。 第一章 1.炸药爆炸的三要素：反应的放热性，反应的快速性，生成气态产物。 2.炸药化学反映的三种基本形式：热分解，燃烧，爆轰。 3.炸药按用途分类，分为：起爆药，猛炸药，火药，烟火药。 第二章 4.氧平衡和氧系数的定义（知道），计算公式（重点）。 OB=[c-(2a+0.5b)]*16/M A=(c/2a+0.5b)*100% 5.炸药爆炸反应方程式的确定 (1)炸药爆炸时生成的微量产物可忽略不计 (2)炸药中的氮(N)全部生成氮气(N2) (3)炸药中的氧首先将可燃金属元素氧化成金属氧化物。 (4)炸药中的氧再将氢氧化成水。 (5)剩余的氧将滩羊化成一氧化碳，若还有剩余，则将一氧化碳氧化成二氧化碳，若还有氧剩余则以O2形式存在 6.炸药爆热，爆温，爆容的定义（三选一） 爆热：一定量的炸药爆炸释放出的热量叫作炸药的爆热，通常以1mol或1kg炸药爆炸所释放的热量表示 爆温：是指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度， 爆容：单位质量炸药爆炸时生成的气态产物在标准状态下所占的体积称为炸药的比容 7.炸药爆热的计算（盖斯三角形） Q12+Q23=Q13 Q13---爆炸产物的生成热 Q12---炸药的生成热 Q23---炸药的爆热 8.炸药爆温的计算（爆炸产物的平均热容法） t=(Qv-L)/ΣCv 9.炸药爆容的计算 V0=22.4n/m 第三章 10.形成热点的方式（摩擦，气泡绝热压缩，黏滞流动）及各种方式形成热点的影响因素（选 择，判断）Ｐ３５ 11.冲击波起爆机理：起爆均相炸药与非均相炸药的区别，特点及炸药类型。 12.影响炸药感度的因素（判断，选择） (1)原子团的影响 (2)炸药的生成热对感度的影响 (3)炸药的爆热对感度的影响 (4)炸药的活化能对感度的影响 (5)炸药的热容和热导率对感度的影响 (6)炸药的挥发性对感度的影响 第四章 13.研究热分析的方法 ①量气法原理 ②失重法原理 ( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 矿山爆炸基本理论(新编版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process 矿山爆炸基本理论(新编版) 矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能；化学反应过程必须是高速的；化学反应过程应能生成大量的气体产物；反应能自行传播。 炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。这四种基本形式之间有着密切的联系，在一定条件下可以相互转化，人们可以控制外界条件，按需要来“驾驭”炸药的化学反应。 炸药温度升高到一定温度，炸药分解反应自行加速而转为爆炸，这一温度称为爆发点，炸药分解反应开始自行加速到爆炸所经历的时间叫爆发延滞期。炸药在明火作用下发生爆炸反应的难易程度称为炸药的火焰感度。火焰感度用上限距离和下限距离表示，上限距离是利用导火索点燃装入加强帽中的0.05g炸药，100％发火的最大距离，下限距离是100％不发火的最小距离。炸药在机械撞击下能发 生爆炸，其难易程度用其撞击感度表示。在机械摩擦条件下，炸药发生爆炸的难易程度称为摩擦感度。一种炸药在其它炸药爆炸作用下引起爆炸的难易程度称为炸药的爆轰感度。炸药在静电火花作用下发生爆炸的难易程度叫炸药的静电感度。炸药的物理状态与晶体形态、装药密度、炸药结晶的大小、温度、惰性杂质的掺入与否等多种因素对炸药的感度都会有一定的影响。 一般炸药由C、H、O、N等四种元素组成。爆炸后，这几种元素重新组合，生成CO2、H2O、N2，没有多余的氧元素将氮氧化，也不会因氧元素不够而生成CO时，这种炸药爆炸时放热量最大，称为零氧平衡。炸药爆炸后，有多余的氧将氮氧化出现氮氧化合物时，称为正氧平衡，氧元素不够而出现CO时，称负氧平衡。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd. 16年市爆破工程技术人员（复训）： 教学培训计划 （2016-12-13） 一、教学容 1、爆炸与炸药的爆炸理论（二章） 2、爆破器材（三章） 3、起爆技术（四章） 4、岩土爆破理论（六章） 5、露天爆破（七章） 6、爆破安全技术和环境保护（十四章） 7、相关法律法规1天 8、爆破安全管理和相关规定（十五章）1天 9、复习小结0.5天 10、考试（笔试：填空、选择、问答、计算设计题）0.5天 二、使用教材 《爆破设计与施工》中国爆协汪旭光主编、2015版（15章、782页121.9万字） 三、教学时间:5天（40学时） 具体教学课程安排见《课程表》 四、任课教师: 成祥、毕延华等 五、教学目的 1、提高爆破基础理论知识和爆破设计施工技能； 2、提高爆破工程行业管理水平和法律法规意识； 3、解决爆破施工作业疑难问题，确保爆破工程施工效果和施工安全； 4、复训学习情况存档、备案，为办理个人爆破作业证件许可、审核提供依据；亦为爆破作业证件升级打基础。 六、教学要求 1、珍惜这次爆破技术人员复训学习机会 95年全国第一次举办爆破技术人员作业证： 2、严格遵守培训班各项规章制度； 3、严格遵守课堂教学纪律，按时到课； 4、认真听课，做好笔记。 编制：成祥 2016-12-1 第二章爆炸与炸药的基本理论 （教材10p） 第一节基本概念 一、爆炸及其分类 （一）爆炸 物质或物体在外界作用下，瞬间发生物理或化学变化，并在极短时间放出大量能量的的现象。 如：锅炉爆炸、热水瓶爆炸、轮胎爆炸、炸药爆炸、鞭炮爆炸等。 （二）爆炸的分类 1、物理爆炸 爆炸后物质的物理状态发生变化，其部分子结构不发生变化。 如车胎、水瓶、压力罐、雷电等 2、化学爆炸 爆炸后不但物质的物理形状发生变化，其部分子结构也发生变化，并生成其它物质。 炸药爆炸属于化学爆炸。 3、核爆炸 由核炸药的原子核发生烈变或聚变的连锁反应，并在瞬间放出巨大能量的现象称为核爆炸。如u235，u238、氚、氘的爆炸等。 2.4.5 平面正冲击波 冲击波可以用多种方法产生。炸药爆炸时，高温、高压、高密度的爆炸气体产物高速膨胀，冲击压缩周围介质（包括金属、岩石、及水等凝聚介质及各种气体等），从而在其中形成冲击波的传播；飞行器（如航天器及导弹等）在做超声速飞行时，会在空气中形成空气冲击波；高速穿甲弹撞击装甲钢板、流星冲击地面等都可以在受冲击介质中形成冲击波。 在介绍冲击波的形成例子中，如活塞的推动速度为50m/s 时，形成的冲击波阵面上的压力约为0.125MPa ；当活塞的速度为275m/s 时，形成的冲击波阵面上的压力约为0.29MPa ；如果活塞的速度达到700m/s （即大约是声速的2.1倍）时，最终所形成的冲击波阵面上的压力将会达到0.909MPa 。 然而，一个飞行器在大气中飞行，若要在其前方形成冲击波，则其飞行速度必须超过空气的声速，因为飞行器飞行时，在其前面形成的压缩扰动波以大气的声速传播。而同时，侧部稀疏波以声速侵入飞行器前面瞬时形成的压缩层内。这样，若飞行器做亚音速飞行，则在前面形成的压缩区就不会发生能量的积聚，即压缩扰动不能发生叠加，因而也就不能形成冲击波。而当飞行器做超音速飞行时，由于飞行速度大于声速，周围传来的稀疏波尚未来得及将前面形成的压缩层稀疏掉，飞行器又进一步地向前冲击压缩，因而就可使飞行器前面发生能量积聚，即造成压缩波的叠加，从而形成冲击波的传播。 冲击波通过波阵面前后，介质的各个状态参数都是突跃变化的，并且由于波速很快，可以认为波的传播是绝热的过程。这样便可以利用质量守衡、动量守衡、能量守衡三大定律，进而把波阵面通过前、后介质的状态参量联系起来，得到冲击波的基本关系式，为研究爆轰波奠定基础。 2.4.5 .1 平面正冲击波的基本关系式 描述波阵面通过前介质的状态参量与通过后介质突跃到的终态参量之间的关系式称为冲击波的基本关系式。 假设在一单位面积的长管中，有一平面正冲击波（波阵面为平面，且该平面与未扰动介质的流动方向垂直）以速度D 稳定地自左向右传播，波阵面 为 A -A ，其前方未扰动介质的状态参数为P 0、ρ0、u 0、T 0、e 0，波阵面后已扰动介质的状态参数为P 1、ρ1、u 1、T 1、e 1（如图2-12所示）。 现取一坐标置于波阵面上，以速度D 与冲击波一起向右运动。这样，在此动坐标系上可以看到，波阵面前方未扰动介质以速度（D -u 0）向左流入波阵面，然后，以速度（D -u 1）向后 流出。 根据质量守恒定律，单位时间内流入波阵面的介质质量等于从波阵面流出的介质的质 量，这样才能保持定常流动，使冲击波得以稳定传播。由此可得到冲击波的质量方程： 图2-12 平面冲击波间断面 ()()1100u D u D -=-ρρ （2-25） 该方程也称为连续方程。若冲击波在静止介质中传播（u 0 = 0），则有： ()110u D D -=ρρ （2-26） 或 () D u 1 011ρρρ-= （2-27） D A炸药理论题库
炸药理论复习资料,关键点
矿山爆炸基本理论(新编版)
2爆炸与炸药的基本理论
2 炸药爆炸的理论基础3