第二章炸药的爆炸性能及其参数

炸药的爆炸性能炸药的爆炸性能是炸药与工程爆破效果相关的基本性能和指标，包括炸药的敏感度、爆力、爆速、猛度、殉爆距离、管道效应、聚能效应等性能指标。

一、敏感度在外能的作用下，使炸药发生爆炸的难易程度称为敏感度。

当炸药起爆所需要的外能小，则该炸药的敏感度高；反之，当炸药起爆所需要的外能大，则该炸药的敏感度低。

能够激发炸药发生爆炸反应的能量有热能、电能、光能、机械能、冲击波能等。

炸药对于不同形式的外能作用所表现的敏感度是不同的。

（1）炸药的热感度。

炸药的热感度是指在热能作用下，炸药发生爆炸的难易程度，通常用爆发点表示。

爆发点是在标准容器中放入0.05g炸药，在5min 内受热而发生燃烧或爆炸反应时的最低温度。

当炸药爆发点越高，表示炸药的热感度越低。

不同炸药有各自的爆发点，硝铵炸药为280～320℃，黑火药为290～310℃，雷管为175～180℃。

（2）炸药的机械感度。

炸药的机械感度是指炸药在外力撞击下，生产与运输时产生摩擦等机械作用下发生爆炸的难易程度。

一般采用爆炸概率法来测定。

几种炸药的撞击感度与摩擦感度见表2-1。

表2-1 几种炸药的撞击感度与摩擦感度表注梯恩梯（TNT）；黑索金（RDX）。

（3）炸药的起爆感度。

炸药的起爆感度是指在该炸药引爆时，使猛炸药发生爆轰的难易程度。

猛炸药对起爆药爆轰的感度，一般用最小起爆药量来表示。

在一定试验条件下，使1g猛炸药完全爆轰所需的最小起爆药量称为极限起爆药量。

在工程爆破中，习惯用雷管感度来区分工业炸药的起爆感度。

能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称之为具有雷管感度；凡不能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不具有雷管感度。

（4）影响炸药敏感度的几个主要因素。

①温度的影响：炸药随着外界温度的增高，各项感度也随之增加，在高温环境下实施爆破作业应引起高度重视；②炸药密度的影响：一般情况下，随着装药密度的增加，炸药起爆感度会下降；当粉状铵梯炸药的装药密度大于 1.2g/cm3时，容易出现拒爆；③炸药颗粒度的影响：炸药的颗粒度主要影响炸药的爆轰感度，炸药颗粒越小，其爆轰感度越大；④炸药物理状态和晶体形态的影响：铵梯炸药受潮结块时，感度明显下降；因此，在雨季和潮湿环境下保管和使用铵梯炸药时，应采取有效的防潮措施；硝化甘油炸药在冬季冻结时，晶体形态发生变化，其感度明显提高。

第二章 炸药的爆炸热化学与爆炸反应方程式2.1 预备知识2.1.1 化学反应的热效应化学反应时，除少数的热中性反应外，都伴有热量的变化。

若使反应产物的温度回到反应的起始温度，这时反应体系所放出或吸收的热量就称为化学反应的热效应。

显然这样定义的热效应是等温过程的热效应。

通常用符号Q 表示，且规定放出热量为正，吸收热量为负，单位：kJ·mol -1或kJ·kg -1，通常有两种形式的热效应，即等容热效应与等压热效应。

等容热效应：化学反应过程是等容的，体积不变化，用Q v 表示。

等压热效应：化学反应过程是等压的，压力不变化，用Q P 表示。

下面讨论Q v 与Q p 关系：由热力学第一定律可得：-△E=Q+A （2-1） 式中，△E ——系统的内能增量； Q ——系统向外界所放出的热量； A ——系统向外界所作的功。

假定只有体积功，而无非体积功（非体积功如：粘滞力、重力做功等），则： 对于等容过程：A =⎰21V V PdV =0∴-∆E = Q v （2-2） 对于等压过程：-∆E = Q p +P ∆V∴Q p = -∆E -P ∆V =-﹙-∆E +P 2V 2-P 1V 1﹚=-[（E 2+ P 2V 2）-（E 1+P 1V 1）] =-（H 2-H 1）即Q p =-∆H （2-3）由（2-2）、（2-3）式可得：Q v = Q p + P ∆V = Q p +P ﹙V 2-V 1﹚ （2-4）设爆炸反应前后温度不变（温度改变在本问题所研究的反应过程没有意义），产物与反应物的性质满足理想气体的状方程，即：PV =nRT （2-5）故有PV 2=n 2RT ， PV 1=n 1RT 成立。

由（2-4）、（2-5）式得：Q v =Q p +（n 2-n 1）RT = Q p +∆nRT （2-6）当T =298K 时，RT =2.478 kJ·mol -1∴Q v =Q p +2.478∆n （kJ ） （2-7）其中n 2、n 1为产物和反应物的气态摩尔数。

文件编号：TP-AR-L5811In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________炸药爆炸的热力学参数(正式版)炸药爆炸的热力学参数(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。

一、爆热炸药在爆炸分解时释放出的热量称为爆热。

爆热等于炸药的反应热与爆炸产物生成热之差，其单位为千焦耳/千克（kJ／kg），工业炸药的爆炸一般在3300KJ/~5900kJ/kg之间，爆炸热可根据爆炸生成气体的种类和数量进行计算，也可用量热器直接测量。

爆热是炸药做功的能源，也是决定炸药爆速的重要因素之一，它与炸药的其他许多性能有首直接或间接的关系。

因此，提高爆热和炸药威力对于矿山爆破具有重要的实际意义。

爆热不仅决定于炸药的组成和配方，而且受到装药条件的影响，因此，即使是同一种炸药，装药条件不同，产生的爆热也不同。

二、爆温炸药释放出的热量将爆轰产物加热到最高的温度称为爆温。

即爆炸热量尚未耗散、全部赋于存于爆炸产物时，爆炸产物所达到的最高温度。

常用工业火药、炸药的爆炸的烛温在2300~4300之间。

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。

炸药的爆炸参数与性能一、炸药的爆炸参数(一)爆速爆速是炸药爆炸时爆轰波沿炸药内部传播的速度。

炸药爆速的高低与许多因素有关，首先取决于炸药自身的性质，其次还与装药直径、装药密度以及颗粒度、外壳、附加物等因素有关。

爆速是炸药的重要参数之一。

爆速愈高，炸药的爆炸能力愈大。

常用工业炸药的爆速通常为3000-4000m/s，低爆速炸药的爆速通常为2000m/s左右。

(二)爆热爆热是在一定条件下单位质量炸药爆炸时放出的热量，通常用符号Q v表示。

爆热是炸药爆炸做功的能量指标。

常用工业炸药的爆热为3000-4000kJ/kg。

(三)爆温爆温是炸药爆炸时放出的热量使爆炸产物定容(指爆炸产物的容积与炸药爆炸前的体积相同的情况)加热所达到的最高温度(℃)。

一般来讲，炸药的爆温愈高，气体产物的压力就愈大，对外界做功的能力也就愈大。

在实际应用中，不是爆温愈高愈好。

通常水下爆破炸药要求有较高的爆温，以提高水中爆破效果；对于煤矿安全炸药则要求有较低的爆温，以降低点燃瓦斯的可能性。

常用工业炸药的爆温为2300-3000℃，单质炸药的爆温为3000-5000℃。

(四)爆容爆容又称炸药的比容，是单位质量炸药爆炸时生成的气体产物在标准状态下(0℃和0.101MPa) 所占的体积(%) 。

通常炸药的爆容愈大，做功能力也愈大。

爆容只是一定条件下的相对值。

常用工业炸药的爆容为900L/kg左右。

(五)爆压爆压是炸药爆炸时生成的高温高压气体产生的压力。

通常有两个含义：(1)指爆轰压力，又称C-J压力，它是炸药爆炸时爆轰波阵面上的压力p1。

常用工业炸药的爆轰压为3000-3500MPa。

爆轰压可由试验测定，也可由理论计算得出。

(2)指爆炸产物压力，它是炸药爆炸做功时爆炸产物的压力p2，通常爆炸产物压力是爆轰压力的一半左右。

二、炸药的爆炸性能(一)做功能力炸药爆炸对周围介质所做的总功称为炸药的做功能力。

炸药的做功能力又称爆力或威力，它是炸药的爆炸产物对周围介质做功的能力。

绪论1.火炸药是一类高能量密度材料，它具有高温、高速、高压的反响特征和瞬间一次性效应的特点。

2.火药是指在适当的外界能量作用下，自身能进展迅速而有规律的燃烧，同时生成大量高温气体的物质。

分为发射药和推进剂。

3.火药用于枪炮〔身管武器〕发射弹丸装药时又叫发射药。

发射药装在药筒或弹壳内。

4.发射药在枪、炮膛内燃烧时，所到达的最大压力称为最大膛压〔简称膛压〕。

弹丸在离开枪、炮出口处的速度称为初速。

5.膛压和初速是衡量枪、炮发射药内弹道性能的两个重要参数，也是生产厂家交验装药产品的重要指标。

6.炸药是指无外界供氧时，在一定能量作用下，能够发生快速化学反响，生成大量的热和气体产物的物质。

7.燃料-空气炸药：以固体或液体燃烧与空气按一定比例组成的爆炸性混合物。

第一章1.爆热、爆温、爆速、爆压、爆容（1）在规定条件下，单位质量炸药爆炸时放出的热量。

爆热分为定容爆热及定压爆热。

（2）炸药爆炸时放出的热量使爆炸产物定容加热时所到达的最高温度。

爆温越高，气体产物的压力越高，做功能力越大。

（3）爆轰波在炸药中传播的速度。

（4）爆轰波C-J面上的压力。

（5）在规定条件下，单位质量炸药爆炸时生成的气体产物在标准状态下所占的体积。

2.炸药的爆炸性能：作功能力。

猛度。

聚能效应3.主发药与被发药之间发生殉爆的概率为100%的最大距离称为殉爆距离。

主发药与被发药之间发生殉爆概率为0%的最小距离称为殉爆平安距离。

4.发射药的燃烧性能：燃烧速度、燃烧压力指数、燃烧温度系数、火焰温度等5.推进剂的燃速压力指数小于1是火箭发动机稳定工作的必要条件第二章1.向有机化合物分子内引入硝基的反响称为硝化反响。

2.硝化剂：硝酸〔酸的浓度越高，硝化能力越强，而氧化能力那么相3.芳香族化合物硝化中的主要副反响是氧化反响和聚合反响第三章1.tnt主要原材料为：甲苯、硝酸、硫酸、亚硫酸钠2.甲苯的质量直接影响产品质量、生产本钱以及硝化过程的平安性。

3.硫酸的质量主要是控制浓度与机械杂质4.甲苯的两相硝化的根本特点是，在化学反响过程中存在着传质，传质速度与化学反响速度都影响硝化速度。

绪论1.火炸药是一类高能量密度材料，它具有高温、高速、高压的反应特征和瞬间一次性效应的特点。

2.火药是指在适当的外界能量作用下，自身能进行迅速而有规律的燃烧，同时生成大量高温气体的物质。

分为发射药和推进剂。

3.火药用于枪炮（身管武器）发射弹丸装药时又叫发射药。

发射药装在药筒或弹壳内。

4.发射药在枪、炮膛内燃烧时，所达到的最大压力称为最大膛压（简称膛压）。

弹丸在离开枪、炮出口处的速度称为初速。

5.膛压和初速是衡量枪、炮发射药内弹道性能的两个重要参数，也是生产厂家交验装药产品的重要指标。

6.炸药是指无外界供氧时，在一定能量作用下，能够发生快速化学反应，生成大量的热和气体产物的物质。

7.燃料-空气炸药：以固体或液体燃烧与空气按一定比例组成的爆炸性混合物。

第一章1.爆热、爆温、爆速、爆压、爆容（1）在规定条件下，单位质量炸药爆炸时放出的热量。

爆热分为定容爆热及定压爆热。

（2）炸药爆炸时放出的热量使爆炸产物定容加热时所达到的最高温度。

爆温越高，气体产物的压力越高，做功能力越大。

（3）爆轰波在炸药中传播的速度。

（4）爆轰波C-J面上的压力。

（5）在规定条件下，单位质量炸药爆炸时生成的气体产物在标准状态下所占的体积。

2.炸药的爆炸性能：作功能力。

猛度。

聚能效应3.主发药与被发药之间发生殉爆的概率为100%的最大距离称为殉爆距离。

主发药与被发药之间发生殉爆概率为0%的最小距离称为殉爆安全距离。

4.发射药的燃烧性能：燃烧速度、燃烧压力指数、燃烧温度系数、火焰温度等5.推进剂的燃速压力指数小于1是火箭发动机稳定工作的必要条件第二章1.向有机化合物分子内引入硝基的反应称为硝化反应。

2.硝化剂：硝酸（酸的浓度越高，硝化能力越强，而氧化能力则相对减弱，反之亦然。

提高硝化温度，硝化速度增高，但氧化副反应也加剧。

）3.芳香族化合物硝化中的主要副反应是氧化反应和聚合反应第三章1.tnt主要原材料为：甲苯、硝酸、硫酸、亚硫酸钠甲苯的两相硝化的基本特点是，在化学反应过程中存在着传质，传质速度与化学反应速度都影响硝化速度。

第二章爆破工程学习本章的意义探索爆破机理，正确掌握各种爆破技术，对加快工程进度，保证工程质量，降低工程成本具有十分重要的意义。

本章内容爆破是利用炸药的爆炸能量对周围的岩石、混凝土或土等介质进行破碎、抛掷或压缩，达到预定的开挖、填筑或处理等工程目的的技术。

学习的目的应用于水工建筑物基础、导流隧洞与地下厂房等的开挖、料场开采、定向爆破筑坝和建筑物拆除等。

学时安排本章7学时。

其中第1、3、5节各一学时，第2、4节各两学时。

第一节爆破器材与起爆方法一、炸药和起爆器材炸药：一般来说，凡能发生化学爆炸的物质均可称为炸药。

（1）炸药的性能指标：1）威力；2）敏感度；3）氧平衡；4）安定性；5）殉爆距离；6）最佳密度（2）常用的工业炸药：1）TNT（三硝基甲苯）；2）胶质炸药（硝化甘油炸药）；3）铵梯炸药；4）铵油炸药；5）浆状炸药；6）乳化炸药起爆器材：常用的起爆器材包括各种雷管、用来引爆雷管或传递爆轰波的各种材料。

主要包括：1）雷管；2）导火索；3）导爆索；4）导爆管二、起爆方法和起爆网路起爆方法：分类：1）火花起爆；2)电力起爆；3）导爆管起爆；4）导爆索起爆起爆网路：（1）含义：无论对钻孔爆破还是洞室爆破，当采用群药包进行爆破时，为了达到增强爆破效果、控制爆破震动等目的，可能采用齐发、延迟，或组内齐发、组间延迟等起爆方式，这就要求用起爆材料将各药包联接成既可统一赋能起爆、又能控制各药包起爆延迟时间的网络。

（2）分类：1）电力起爆网路；2）导爆管起爆网路；3）导爆索第二节爆破基本原理及药量计算一、爆破机理爆破的机理：岩土介质的爆破破碎是炸药爆轰产生的冲击波的动态作用和爆轰气体准静态作用的联合作用的结果。

爆破作用的最终影响范围划分为：粉碎圈、破碎圈和震动圈（如图2－1所示）。

图2－1 爆破作用影响范围二、爆破漏斗爆破漏斗：当爆破在有临空面的半无限介质表面附近进行时，若药包的爆破作用具有使部分破碎介质具有抛向临空面的能量时，往往形成一个倒立圆锥形的爆破坑，形如漏斗，称为爆破漏斗（如图2-2所示）。