炸药的爆轰爆速与间隙效应

炸药的爆轰爆速与间隙效应集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-炸药的爆轰、爆速与间隙效应爆轰是炸药在瞬间发生分解应应的一种特定形式，其实质是爆轰波有炸药中的传播。

爆轰波是炸药爆轰时的前阵面，是带冲击波的化学应区，爆轰波是爆轰作用的激发源。

爆轰的特点是：（1）化学反应区很薄，凝聚相炸药的化学反应区厚度在0.5mm~2.5mm之间；（2）化学反应区以常速传播，该速度大于炸药中的声速。

（3）在波阵面上产生很高的温度梯度和压力梯度。

一、爆速炸药中爆轰波传播的速度称为爆速。

常用炸药的爆速在2500m\s~7000m/s之间。

影响炸药爆速的因素有：（1）药柱直径。

爆速随药柱直径增大而增大，当药柱直径增大到一定值后，爆速即可接近理想爆速成药柱为理想封闭，爆轰产物不发生径向流动时即可达到理想爆速）。

反之，减少药柱直径，爆速将相应降低。

当药柱直径减小到定值后，爆轰波就不再能稳定传播，最终将导致熄爆，这是因为有效能量已减少到不能再到持爆轰波稳定传播。

爆轰波能稳定传播的最小药柱直径称为临界直径，临界直径的爆速成称为临界爆速。

（2）炸药密度。

对于单质炸药，爆速随密度的增大而增大；对于混合炸药，密度与爆速的关系比较复杂。

在一定范围内，噌大密度能提高理想爆速；但超过这个范围继续增大密度，就会导致爆速下降，最终导致熄爆。

（3）炸药粒度。

粒度虽不会影响炸药的理想爆速，但减小粒度一般能提高炸药的反应速度，减小反应时间和反应区厚度，从而减小临界直径，提高爆速。

（4）药柱外壳。

药柱外壳不会影响炸药的理想爆速。

但外壳能减小炸药的临界直径，所以当药柱直径较小，爆速距理想爆速相差较大时，增强外壳可提高爆速，其效果与加大药柱直径相同。

二、间隙效应混合炸药细长连续药柱，通常在空气中都能正常传爆。

但在炮眼内，如果药柱与炮眼孔壁间存在间隙，常常会发生爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象。

这种现象称为间隙效应(曾叫沟槽效应或管道效应)。

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。

题库相关试题第一章基础理论试题1.11.1.1 填空题11.影响炸药殉爆距离的因素有装药密度、药量、药径、药包外壳和连接方式。

13.炸药爆炸必须具备的三个基本要素是：变化过程释放大量的热、变化过程必须是高速的、变化过程能产生大量气体。

14．炸药化学反应的四种基本形式是：热分解、燃烧、爆炸和爆轰。

15.引起炸药爆炸的外部作用是：热能、机械能、爆炸能。

16.炸药爆炸所需的最低能量称临界起爆能。

17.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。

18.炸药的热化学参数有：爆热、爆温、爆压。

19.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。

20.炸药按其组成分类有：单质炸药、混合炸药。

21.炸药按其作用特性分类有：起爆药、猛炸药、发射药、焰火剂。

54.爆炸压力的大小取决于炸药爆热、爆温和爆轰气体的体积。

1.1.2 简答题6.什么事氧平衡？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。

7.什么是爆炸？答：爆炸是某一物质系统在有限空间和极短时间内，大量能量迅速释放或急骤转化的物理、化学过程。

在这种变化过程中通常伴随有强烈放热、发光和声响等效应。

8.炸药起爆能有几种形式？答：炸药起爆能有三种形式，即热能、机械能和爆炸能。

9.何为炸药感度？答：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，就是说炸药爆炸所需的起爆能愈小，该炸药的感度愈高。

10.炸药猛度的定义是什么？一般采用的测量方法是什么？答：炸药猛度是指炸药爆炸瞬间爆轰波和爆炸气体产物直接对与之接触的固体介质局部产生破碎的能力。

名解：爆炸：爆炸是指物质的物理或者化学急剧变化，在变化的过程中伴随着能量的急剧转化，内能转化为机械压缩能，是原来的物质或其变化产物及周围介质产生活动，进而产生巨大的机械破坏效应。

爆容：1kg炸药爆炸生成的气体在标准状况下的气体的体积称为爆容。

爆热：单位质量爆炸时所释放的热量称为爆热。

爆温：爆温是指爆炸物在爆炸时放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度。

爆压：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称为爆压。

声波：是指介质中的若扰动纵波，其速度称为声速。

间隙效应:混合炸药细长连续装药时，如果药柱与炮孔孔壁存在间隙，常常会发生炮轰中断或炮轰转变为燃烧的现象，称为间隙效应。

三;最小抵抗线：炸药中心到自由面的垂直距离，即炸药的埋置深度。

耦合装药：炸药直径与炮孔直径相同，炸药与炮孔壁之间不留间隙。

连续装药：炸药在炮孔内连续装填，不留间隙。

正向起爆：若起爆点置于装药顶部，爆轰传向孔底，这种起爆称为正向起爆。

反向起爆优于正向起爆。

四;光面爆破的优点:1，能减少超挖。

2，爆破后成形规则，提高了岩石轮廓质量。

3，爆破后岩体轮廓岩体不产生或者少产生裂缝，保持了围岩的稳定性和减小了其承载能力的降低程度，不需要或者很少需要加强支护，减少了支付工作和材料消耗。

4，能加快隧道掘进速度，降低成本，保证施工安全。

总之就是快速，优质，安全，高效，低耗。

光面爆破的参数有;1，炮孔装药量，炮孔装药不耦合系数或装药系数确定。

2，炮孔间距3，最小抵抗线w，在知道炮孔间距后，可利用装药的密集系数确定。

光面爆破的设计步骤：1收集资料，包括隧道或巷道开挖断面的大小，进尺，岩石类型等。

2:确定光面爆破的施工顺序，3，选择合理的光面参数，，，，，4，确定炮孔的装药结构。

5，确定起爆方式及网络的连接方式，简答：爆炸三要素：快，放出大量气体，放出大量热量。

什么是炸药的养平衡：炸药内的本身氧含量与本身可燃元素充分氧化所需氧量之间的关系称之为炸药的氧平衡关系。

名词解释1. 岩石坚固性及坚固性系数岩石坚固性：岩石抵抗任何外力造成其破坏的能力，或岩石破碎的难易程度。

坚固性系数：岩石坚固性在量的方面用坚固性系数f(无量纲量）表示，其值计算方法f=Rc/10，Rc 为岩石的单轴抗压强度（MPa）。

2。

装药最小抵抗线和临界抵抗线装药最小抵抗线：装药中心到自由面的垂直距离。

装药临界抵抗线：当装药处在此抵抗线时，自由面上刚好显现爆破迹象，大于此值，则看不到，小于此值，爆破现象显现。

3. 炸药的爆力和猛度炸药爆力:炸药爆炸后爆生气体膨胀做功的能力，体现了炸药的静作用。

炸药猛度：炸药爆炸后冲击波和应力波作用强度,体现了炸药的动作用。

4. 毫秒延期电雷管毫秒延期电雷管：通电后以毫秒量级间隔时间延迟爆炸的电雷管。

5。

爆轰波和爆速爆轰波：炸药体内传播的伴随有化学反应的冲击波。

爆速：爆轰波在炸药体内传播的速度。

6。

爆破作用指数爆破作用指数：爆破漏斗半径与装药最小抵抗线的比值.7。

不耦合装药系数不耦合装药系数：炮孔直径与装药直径的比值，此系数值大于等于1，等于1 时为耦合装药。

8。

水压爆破水压爆破：在容器状构筑物中注满水，将药包悬挂于水中适当位置,起爆后，利用水的不可压缩性将炸药爆炸时产生的压力传递给构筑物壁面，使之均匀受压而破碎.9. 定向倒塌爆破定向倒塌爆破：使爆破的建筑物按设计方向倒塌和堆积的爆破方法。

10。

煤矿许用炸药煤矿许用炸药：允许使用在有沼气的工作面或矿井的炸药，这种炸药中加有消焰剂（食盐),用以吸收炸药爆炸释放的热量，降低爆温和抑制沼气的爆炸反应。

11. 预裂爆破预裂爆破：在主爆区爆破之前，沿开挖边界钻一排密集炮孔,少量装药，不耦合装药结构，齐发起爆，爆破后形成一条贯穿裂缝。

在此预裂缝的屏蔽和保护下(预裂缝能反射应力波和地震波,减少对保护区岩体的破坏）进行主爆区爆破。

使之获得较为平整的开挖面。

12. 聚能爆破效应聚能爆破效应：利用爆轰产物运动方向与装药表面垂直或大体垂直的规律，做成特殊形状的装药，就能使爆轰产物聚集起来朝着一定方向运动,提高能流密度，增强爆破效应，此种现象称为聚能爆破效应。

炸药的爆轰、爆速和间隙效应爆炸是瞬间爆炸分解的一种特殊形式，其实质是爆轰波有炸药中的传播。

爆轰波是炸药爆轰时的前阵面，是带冲击波的化学应区，爆轰波是爆轰作用的激发源。

爆轰的特点是：（1）化学反应区很薄，凝聚相炸药化学反应区的厚度为0.5mm~2.5mm之间；（2）化学反应区以常速传播，该速度大于炸药中的声速。

（3）波前产生高温梯度和压力梯度。

一、爆速爆震波在炸药中的传播速度称为爆速。

常用炸药的爆速在2500m\s~7000m/s之间。

影响炸药爆速的因素有：（1）药柱直径。

爆速随药柱直径增大而增大，当药柱直径增大到一定值后，爆速即可接近理想爆速成药柱为理想封闭，爆轰产物不发生径向流动时即可达到理想爆速）。

反之，减少药柱直径，爆速将相应降低。

当药柱直径减小到定值后，爆轰波就不再能稳定传播，最终将导致熄爆，这是因为有效能量已降低，因此爆震波无法再稳定传播。

爆轰波能稳定传播的最小药柱直径称为临界直径，临界直径的爆速成称为临界爆速。

（2）炸药密度。

对于单质炸药，爆速随密度的增大而增大；对于混合炸药，密度与爆速的关系比较复杂。

在一定范围内，噌大密度能提高理想爆速；但在这个范围之外，密度继续增加，就会导致爆速下降，最终导致熄爆。

（3）炸药粒度。

粒度虽不会影响炸药的理想爆速，然而，减小粒度通常可以提高炸药的反应速度，减小反应时间和反应区厚度，从而减小临界直径，提高爆速。

（4）药柱外壳。

药柱外壳不会影响炸药的理想爆速。

但外壳能减小炸药的临界直径，所以当药柱直径较小，爆速距理想爆速相差较大时，增强外壳可提高爆速，其效果与加大药柱直径相同。

二、间隙效应混合炸药细长连续药柱，通常在空气中都能正常传爆。

但在炮眼内，如果药柱与炮眼孔壁间存在间隙，经常发生爆轰中断或爆轰转化为燃烧。

这种现象称为间隙效应(曾叫沟槽效应或管道效应)。

它不仅降低了爆破效果，而且在瓦斯矿井中进行爆破时，若炸药发生燃烧，就有引发事故的可能。

间隙效应产生的原因是：当药柱爆轰时，在空气间隙内产生超前于爆轰波传播的空气冲击波。

炸药的爆轰、爆速与间隙效应爆轰是炸药在瞬间发生分解应应的一种特定形式，其实质是爆轰波有炸药中的传播。

爆轰波是炸药爆轰时的前阵面，是带冲击波的化学应区，爆轰波是爆轰作用的激发源。

爆轰的特点是：（1）化学反应区很薄，凝聚相炸药的化学反应区厚度在0.5mm~2.5mm之间；（2）化学反应区以常速传播，该速度大于炸药中的声速。

（3）在波阵面上产生很高的温度梯度和压力梯度。

一、爆速炸药中爆轰波传播的速度称为爆速。

常用炸药的爆速在2500m\s~7000m/s之间。

影响炸药爆速的因素有：（1）药柱直径。

爆速随药柱直径增大而增大，当药柱直径增大到一定值后，爆速即可接近理想爆速成药柱为理想封闭，爆轰产物不发生径向流动时即可达到理想爆速）。

反之，减少药柱直径，爆速将相应降低。

当药柱直径减小到定值后，爆轰波就不再能稳定传播，最终将导致熄爆，这是因为有效能量已减少到不能再到持爆轰波稳定传播。

爆轰波能稳定传播的最小药柱直径称为临界直径，临界直径的爆速成称为临界爆速。

（2）炸药密度。

对于单质炸药，爆速随密度的增大而增大；对于混合炸药，密度与爆速的关系比较复杂。

在一定范围内，噌大密度能提高理想爆速；但超过这个范围继续增大密度，就会导致爆速下降，最终导致熄爆。

（3）炸药粒度。

粒度虽不会影响炸药的理想爆速，但减小粒度一般能提高炸药的反应速度，减小反应时间和反应区厚度，从而减小临界直径，提高爆速。

（4）药柱外壳。

药柱外壳不会影响炸药的理想爆速。

但外壳能减小炸药的临界直径，所以当药柱直径较小，爆速距理想爆速相差较大时，增强外壳可提高爆速，其效果与加大药柱直径相同。

二、间隙效应混合炸药细长连续药柱，通常在空气中都能正常传爆。

但在炮眼内，如果药柱与炮眼孔壁间存在间隙，常常会发生爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象。

这种现象称为间隙效应(曾叫沟槽效应或管道效应)。

它不仅降低了爆破效果，而且在瓦斯矿井中进行爆破时，若炸药发生燃烧，就有引发事故的可能。

西南科技大学安全工程爆破工程考点归纳1.炸药的化学反应形式：热分解、燃烧、爆炸（爆轰）。

2。

炸药爆炸三要素：反应过程中释放大量的热能、反应过程必须高速进行、反应必须产生大量的气体.3。

常见的起爆能有:热能、机械能、爆炸冲能4.对应的炸药感度有：热感度、机械感度、爆炸冲能感度5.猛度：表示炸药对其邻近介质产生局部的压缩、粉碎或者击穿作用的能力.6.爆力：表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移作用的能力。

7。

炸药氧平衡计算题、根据氧平衡率计算混合炸药配比的方法P338。

炸药的热化学参数：爆容、爆温、爆压、爆热爆容：单位质量的炸药爆炸后生成的气体在标态下的体积。

爆热：单位质量的炸药在定容条件下爆炸瞬间所释放的热量。

爆压：炸药爆轰结束后，爆炸产物在初始体积内达到热平衡时的流体静压值。

爆温：炸药爆轰结束后,爆炸产物在初始体积内达到热平衡时的温度。

9.按炸药使用条件分类：露天炸药（只能用于露天)、岩石炸药（地下和露天爆破工程中使用)、煤矿许用炸药（安全炸药）10.工业炸药的基本要求：性能良好，有足够的威力,破岩效果好；敏感度适中；物理、化学性质稳定，规定储存期内不易发生变质；近似零氧或零氧平衡,产生有毒气体少；防潮或防水；材料价格低廉，原料广泛,制作工艺简单。

11。

聚能穴的作用：使起爆能量相对集中，增加雷管底部的起爆能力.12.径向间隙效应(沟槽效应）:药包装入炮孔中，药包与孔壁存在一定的径向间隙时，使爆轰波的传播发生衰减,直至熄灭的现象。

13.氧化剂:95％以上是以硝酸铵为主要成分的混合炸药。

14.含水炸药主要有：浆状炸药、水胶炸药、乳化炸药15.电爆网路连接形式：串联、并联、混合联16。

起爆时,流经每个电雷管的电流应满足:一般爆破，交流电不小于2。

5A，直流电不小于2A；硐室爆破，交流电不小于4A，直流电不小于2.5A17.电爆网络最佳连接计算P63页18.岩石的阻抗波：指岩石中纵波速度与岩石密度的乘积。

第1章基础理论试题应掌握部分试题填空题1. 爆破安全技术包括爆破施工作业中的安全问题和爆破对周围建筑设施与环境安全影响两大部分。

2. 长期研究和应用实践表明: 工程爆破的发展前景正朝着精细化、科学化、数字化方向发展。

3. 爆破器材的发展方向是高质量、多品种、低成本、高安全和生产工艺连续化。

4．小直径钎头, 按硬质合金形状分为片式和球齿式。

5. 手持式凿岩机可钻凿水平、倾斜及垂直向下方向的炮孔。

6. 目前常用的空压机的类型是风动空压机、电动空压机。

7. 选择钎头时, 主要根据凿岩机的类别, 估计钻凿炮孔的最大直径, 再根据所钻凿矿岩的岩性、节理裂隙的发育情况, 确定钎头类型和规格。

8. 潜孔钻机是将冲击凿岩的工作机构置于孔内, 这种结构可以减少凿岩能量损失。

9．潜孔钻机通过其风接头, 将高压空气输入冲击器, 依靠机械传动装置, 可确保空心主轴输出的扭矩传递给钎杆。

10. 牙轮钻机以独具特色的碾压机理破碎岩石, 它的钻凿速度与轴压之间具有指数关系, 增大轴压可以显著提高凿岩速度。

11. 影响炸药殉爆距离的因素有装药密度、药量、药径、药包外壳和连接方式。

12．雷管和小直径药包底部有一凹穴, 其作用是为了提高雷管和药包的聚能效应。

13．炸药爆炸必须具备的三个基本要素是: 变化过程产生大量的热, 变化过程必须是高速的, 变化过程能产生大量气体。

14. 炸药化学反应的四种基本形式是: 热分解、燃烧、爆炸和爆轰。

15. 引起炸药爆炸的外部作用是: 热能、机械能、爆炸能。

16. 炸药爆炸所需的最低能量称临界起爆能。

17. 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。

18. 炸药的热化学参数有: 爆热、爆温、爆压。

19. 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。

20. 炸药按其组成分类有: 单质炸药、混合炸药。

21. 炸药按其作用特性分类有: 起爆药、猛炸药、发射药、焰火剂。