3、炸药的爆炸性能

爆破安全培训一、爆破安全教育的重要性炸药属于易爆物品，在特定条件下，其性能稳定，贮存、运输、使用时是安全的。

然而，在意外爆炸时，会给人们带来灾难。

严重威胁着人们的生命财产的安全。

由于目前大多数职工缺乏系统的爆破安全技术知识，不能熟练准确地进行爆破安全操作，遇到事故征兆处理不当，是当前爆破事故多发的重要原因。

加强安全技术培训，是爆破技术发展进程中的当务之急。

二、爆炸1、爆炸就是物质从一种状态很快变成另一种状态，并放出巨大能量作机械功的现象。

瀑炸大致可以分为三类：1）物理爆炸，物质状态发生变化。

爆炸后物质化学成分不变。

如：锅炉爆炸，轮胎爆炸等。

2）化学爆炸，物质状态，化学成份都改变。

如：炸药爆炸，煤尘、瓦斯爆炸等。

3）核爆炸，是由于核裂变或核聚变反应引起的爆炸。

2、炸药爆炸的三个基本特征：爆炸放出高温热量，爆炸过程高速度，生成气体产物。

三者是炸药爆炸的三要素。

1公斤常用炸药爆炸后，放出的热量可达1675—6280千焦，爆炸温度可达1500—4500℃。

炸速可达3000—8500米/秒。

3、炸药的性能：在通常情况下，炸药具有一定的稳定性。

要引起炸药发生爆炸必须给予一定的外界作用。

如：冲击、摩擦、加热、火花、火焰、电火花、雷管，以及静电作用等，都会引起炸药爆炸。

三、煤矿许用炸药：《煤矿安全规程》规定，井下爆破作业必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，煤矿许用炸药的选用应遵循下列规定：1、低瓦斯矿井的岩巷掘进工作面，必须使用安全等级不代于一级的煤矿许用炸药。

2、低瓦斯矿井的煤巷，采掘工作面、半煤岩巷掘进工作面。

必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药。

3、高瓦斯矿井，低瓦斯矿井的高瓦斯区域，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。

有煤（岩）与瓦斯突出危险的工作面，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药。

严禁使用黑火药和冻结或半冻结的硝化甘油类炸药，同一工作面不得使用两种不同品种的炸药。

煤矿炸药的安全等级及其使用范围，是经过长期的生产实践和严格的实验后确定的，使用未经过安全鉴定的炸药或不按指定范围使用，都会引起瓦斯、煤尘爆炸。

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。

炸药的起爆、感度及有关性能一、炸药的起爆炸药具有爆炸的性能。

在常态下，它能处于相对的稳定状态，也就是说，它不会自行发生爆炸。

要使炸药发生爆炸，必须使炸药失去其相对的稳定状态，即必须给炸药施加一定的外能作用。

炸药在外能作用下发生爆炸的过程，称为炸药的起爆。

使炸药起爆所必须的外能，则称为起爆能。

多种形式的外能都可以激起炸药起爆，但从工程爆破技术、作业安全和有效使用炸药的角度看，热能、爆炸能和机械能较有实际意义。

1．热能当炸药受到热或火焰的作用时，其局部温度将达到突发点而引起爆炸。

例如，火雷管起爆法就是利用导火索的火焰来引爆火雷管；电雷管起爆法则是利用电桥丝通电灼热引燃引火药头而引燃雷管，进而起爆炸药。

2．机械能炸药在撞击或摩擦的作用下，炸药颗粒间产生激烈的相对运动，机械能瞬间转化为热能，从而引起炸药爆炸。

但利用机械能起爆炸药既不方便也不安全，工程爆破中一般不采纳。

在运输和使用炸药时，必须注意机械作用可能引爆炸药的问题，以防爆炸事故发生。

3．爆炸能工程爆破中常用一种炸药爆炸产生的强大能量来引爆另一种炸药。

例如在实际爆破作业中最常见的是利用雷管或导爆索的爆炸来引爆炸药；其次是利用起爆药包的爆炸，引爆一些钝感炸药。

除了上述的热能、机械能和爆炸能外，光能、超声振动、粒子轰击、高频电磁波等也都可激起炸药爆炸，因此这些在爆破作业中都应引起注意和重视。

二、炸药的感度炸药在外界作用影响下发生爆炸的难易程度叫炸药的敏感度(简称为感度)。

即指炸药对外界起爆能的敏感程度。

感度的凹凸，通常以引起爆炸所必须的最小外界能量来表示。

所必须外界能量小则感度高，反之则感度低。

引起炸药爆炸的外界能量有：(1)机械能：冲击、摩擦、针刺、振动等产生的能量。

(2)热能：加热、火花、火焰或灼热物所放出的能量等。

(3)电能：电热、电火花产生的能量。

(4)光能：激光发出的能量。

(5)爆炸能：由爆炸产生的能量引爆炸药。

炸药的感度主要有以下几种。

1．冲击感度即对冲击能量的敏感程度。

一、选填题1、炸药三种不同形式的化学变化是缓慢分解、燃烧、爆炸与爆轰。

2、氧平衡值：炸药内含氧量与所含可燃元素充分氧化所需氧量差值相比之间的差值，分为正氧平衡、负氧平衡和零氧平衡。

3、爆轰产物主要有等，若炸药中含硫、氯和金属等产物中还会有硫化氢、氯化氢和金属氧化物、金属氯化物等。

4、炸药爆炸产生的有毒气体主要有CO和氮氧化合物。

5、感度：在外界能量的作用下，炸药发生爆炸的难易程度。

6、列出炸药的几种感度：炸药热感度、炸药机械感度（包括撞击感度和摩擦感度）。

7、殉爆距离：主发药包爆炸时，引爆被发药包的两药包间的最大距离，单位一般是厘米。

8、影响殉爆距离的因素：装药密度、药量和药包直径、药包外壳和连接方式。

9、随着药包直径的增大，爆速相应增大，一直到药包直径增大到d极时，药包直径虽然继续增大，爆速将不再升高而趋于一恒定值，亦即达到了该条件下的最大爆速。

d极称为药包极限直径。

随着药包直径的减小，爆速逐渐下降，一直到药包直径降到d临时，如果继续缩小药包直径，即d<d临，则爆轰完全中断，d临称为药包临界直径。

10、炸药爆炸性能有爆速、威力、猛度、聚能效应。

11、炸药做功能力是衡量炸药威力的重要指标之一。

（威力的表示方法）12、测定威力的实验方法有铅铸扩孔法、弹道臼炮法、爆破漏斗法。

13、按炸药组成分类：单质炸药、混合炸药按炸药作用特性分类：起爆药、猛炸药、发射药、烟火剂按工业炸药主要化学成分分类：硝铵类炸药、硝化甘油类炸药、芳香族硝基化合物类炸药14、硝铵类炸药主要有硝酸铵、铵梯炸药、铵油炸药、乳化炸药等含水炸药。

15、含水炸药包括：浆状炸药、水胶炸药和乳化炸药。

16、铵梯炸药有硝酸铵、梯恩梯和木粉三种成分组成铵油炸药：以硝酸铵和燃料油为主要成分的粒状或粉状（添加适量木粉）爆炸性混合物称为铵油炸药，简称ANFO爆破剂。

17、爆破器材的销毁方法：爆炸销毁法、焚烧销毁法、溶解销毁法、化学分解法。

18、按引爆方式和起爆能源的不同，工程爆破中常用的工业雷管有火雷管、电雷管和非电雷管等。

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。

炸药的几种爆炸性能
炸药的几种爆炸性能威力(作功能力)：指炸药爆炸时产生的力量，能够崩下
多少煤或岩石。

猛度：指炸药爆炸时能够把煤或岩石炸碎的程度。

炸药的威力和
猛度的关系是：威力代表炸药总的作功能力，而猛度则是炸药局部的破碎能力。

一般说，威力大的单质炸药，猛度也大；混合炸药虽有较大的威力，但猛度并不高。

因此，要正确选用炸药品种．才能达到理想的爆破效果。

比如爆破中硬以下的岩石或煤层．使用猛度较小、威力较大的炸药，效果较好。

炸药的安全性。

我国的煤矿大部分有瓦斯和爆炸性的煤尘。

瓦斯爆炸有三个条件，即瓦斯浓度、点燃瓦斯的火焰温度及温度持续的时间、空气中氧含量不低于12％。

如果达到了爆炸的浓度界
限和空气中氧含量要求，火焰及其温度就成为引爆瓦斯、煤尘的主要条件。

而炸药爆炸后产生的火焰和高温，最容易引起瓦斯和煤尘爆炸。

因此，矿用炸药对瓦斯和煤尘就必须有一定的
安全性。

因为煤矿许用炸药中有食盐，它的爆炸温度较低，火焰也短，比较
安全。

但是，炸药中的盐加得过多，炸药的殉爆性能就降低，爆炸不完全，容易出现瞎炮，甚至会发生燃烧（爆燃），反而容易引起瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸。

所以，为了提高炸药的安全性，制成被筒炸药。

目前又研制成功安全硬质被筒炸药，可在瓦斯环境中裸露爆破，常用于处理溜煤眼堵塞和放顶煤崩大块，安全可靠。

思考
题炸药的威力和猛度的关系是什么?。

爆破施工的材料与起爆方法一、爆破材料1.炸药炸药是指在一定能量作用下，无须外界供氧，能够发生快速化学反应，生成大量的热和气体的物质。

单一化合物的炸药称为单质炸药，两种或两种以上物质组成的炸药称为混合炸药。

（1）炸药的爆炸性能。

①感度。

炸药的感度是指炸药在外界能量（如热能、电能、光能、机械能及爆能等）的作用下发生爆炸的难易程度，不同的炸药在同一地点的感度不同。

影响炸药感度的因素很多，主要有以下几种。

a.温度。

随着温度的升高，炸药的各种感度指标都升高。

b.密度。

随着炸药密度的增大，其感度通常是降低的。

c.杂质。

杂质对炸药的感度有很大的影响，不同的杂质有不同的影响。

一般来说，固体杂质，特别是硬度大、有尖棱和高熔点的杂质，如砂、玻璃屑和某些金属粉末等，能增加炸药的感度。

②威力。

威力是指炸药爆炸时做功的能力，即对周围介质的破坏能力。

③猛度。

猛度是指炸药在爆炸后爆轰产物对药包附近的介质进行破坏、局部压缩和击穿的猛烈程度。

猛度越大，表示该炸药对周围介质的粉碎破坏程度越大。

④殉爆。

殉爆是指炸药药包爆炸时引起位于一定距离外与其不接触的另一个炸药药包也发生爆炸的现象。

起始爆炸的药包称为主发药包，受它爆炸影响而爆炸的药包称为被发药包。

因主发药包爆炸而引起被发药包爆炸的最大距离，称为殉爆距离。

殉爆反映了炸药对冲击波的感度。

⑤安定性。

安定性是指炸药在一定储存期间内保持其物理性质、化学性质和爆炸性质的能力。

（2）常用的工程炸药。

①铵油炸药。

铵油炸药是指由硝酸铵和燃料组成的一种粉状或粒状爆炸性混合物，铵油炸药取材方便，成本低廉，使用安全，易于加工，被广泛用于爆破，但因其具有吸湿结块性，最好现拌现用。

②三硝基甲苯（TNT）。

TNT为白色或淡黄色针状结晶，无臭，能耐受撞击和摩擦，比较安全，难溶于水，可用于水下爆破。

爆炸时产生有毒的一氧化碳气体，因此不适用于通风不畅的环境。

③黑火药。

黑火药是由硝酸钾、硫黄和木炭混合而成的深灰色的坚硬颗粒，对摩擦、火花和撞击极其敏感，容易受潮，制作简单。