影响爆轰速度的因素及应用

爆炸的定义？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剧转化的物理、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。

爆炸的分类。

通常可以将爆炸现象归纳为三大类:物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。

爆破作业的定义。

爆破作业是利用炸药的爆炸能量对介质做功,以达到预定工程目标的作业。

炸药爆炸的三要素。

炸药爆炸包含三要素,即释放大量的热、变化过程必须是高速的、生成大量的气体产物。

爆轰的定义和形式，他们有什么关系？炸药以最大而稳定的爆速进行传爆的过程叫做爆轰。

炸药化学变化的4种基本形式间的关系:在一定的外界条件下热分解、燃烧、爆炸和爆轰可以互相转化。

炸药的热分解在一定的条件下可以转变为燃烧,而炸药的燃烧随温度和压力的增加又可能发展转变为爆炸,直至过渡到稳定的爆轰。

起爆与起爆能的定义？炸药是一种相对稳定的平衡系统,要使其发生爆炸交化必须要由外界施加一定的能量。

通常将外界施加给炸药某一局部而引起炸药爆炸的能量称为起爆能,而引起炸药发生爆炸的过程称为起爆。

引起炸药爆炸的原因？炸药爆炸的原因包括内因和外因的作用(1)内因:炸药分子结构。

炸药本身的化学性质和物理性质决定着该炸药对外界作用的远择能力。

吸收外界作用能量比较强,分子结构比较脆弱的炸药就容易起爆,否则起爆就比较困难。

(2)外因:系指起爆能。

由于外部作用的形式不同,其起爆能通常可以有3种形式热能、机械能、爆炸能。

炸药感度的定义？炸药的感度是指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。

炸药爆炸所需的起爆能愈小,该炸药的感度愈高。

殉爆定义？当一个药包(卷)爆炸时,会在某种惰性介质中产生冲击波,通过这种冲击波的作用可以引起相隔一定距离处另一药包(卷)的爆炸,这种现象称为殉爆。

炸药的冲击波感度，其测量方法？是指炸药在冲击波的作用下发生爆炸的难易程度。

炸药冲击波感度的测定方法主要有隔板试验和飞片撞击试验等。

影响炸药感度的因素？(1)内在因素。

爆轰动力学参数1. 简介爆轰动力学参数是描述爆炸反应过程的重要指标，它们可以用来评估爆炸物质的爆炸性能以及对周围环境的影响。

本文将介绍爆轰动力学参数的定义、计算方法以及其在实际应用中的意义。

2. 爆轰动力学参数的定义2.1 爆速（Detonation Velocity）爆速是指在一定条件下，爆炸波传播的速度。

它是衡量爆炸物质释放能量速率的重要指标，通常用米/秒（m/s）表示。

2.2 爆轰压力（Detonation Pressure）爆轰压力是指在一定条件下，爆炸波通过介质时产生的压力。

它是衡量爆炸物质释放能量大小的重要指标，通常用兆帕（MPa）表示。

2.3 爆轰温度（Detonation Temperature）爆轰温度是指在一定条件下，爆炸波通过介质时产生的温度。

它是衡量爆炸物质释放能量高低的重要指标，通常用开尔文（K）表示。

3. 爆轰动力学参数的计算方法3.1 爆速的计算方法爆速可以通过实验测量或数值模拟计算得到。

实验测量通常采用爆震管或爆炸球等装置，通过测量爆炸波传播的时间和距离来计算爆速。

数值模拟计算则是基于爆轰理论和物质性质参数，使用计算流体力学方法进行模拟计算得到。

3.2 爆轰压力的计算方法爆轰压力可以通过实验测量或数值模拟计算得到。

实验测量通常采用高速压力传感器等设备，通过记录爆炸波通过介质时产生的压力变化来计算爆轰压力。

数值模拟计算则是基于爆轰理论和物质性质参数，使用计算流体力学方法进行模拟计算得到。

3.3 爆轰温度的计算方法爆轰温度可以通过实验测量或数值模拟计算得到。

实验测量通常采用高速红外辐射温度仪等设备，通过记录爆炸波通过介质时产生的辐射温度来计算爆轰温度。

数值模拟计算则是基于爆轰理论和物质性质参数，使用计算流体力学方法进行模拟计算得到。

4. 爆轰动力学参数的意义4.1 爆炸物质的安全评估通过评估爆速、爆轰压力和爆轰温度等动力学参数，可以判断爆炸物质的安全性能。

如果这些参数超过了一定范围，可能导致严重的事故和损失。

1、工程爆破方法：按药包形式1、集中药包法2、延长药包法3、平面药包法4、形状药包法按装药方式1、药室法2、药壶法3、炮眼法4、裸露药包法2、定向爆破：是使爆破后土石方碎块按预定的方向飞散，抛掷和堆积，或者使被爆破的建筑物按设计方向倒塌和堆积。

3、预裂爆破：沿开挖的边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前气爆，从而在爆区与保留区之间形成预裂缝，以减弱主爆破对保留岩体的破坏，形成平整轮廓面的爆破作业。

4、光面爆破：沿开挖的边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之后气爆，可以形成平整轮廓的爆破作业。

5、微差爆破：是一种巧妙安排各炮孔起爆次序与合力爆破时差的爆破技术。

6、爆炸：某一物质系统在迅速的物理和化学变化时，系统本身的能量借助于气体的急剧膨胀转化为对周围介质作机械工，同时伴随强烈放热，发光，声响等。

7、爆炸分类：1、物理爆炸2、化学爆炸3、核爆炸8、爆炸基本特征：过程的放热性；过程的高速度并能自动传播；过程中生成大量气体产物。

9、炸药化学变化基本形式：炸药的热分解，炸药的燃烧，炸药的爆轰。

10、爆轰：一种比然绕更剧烈的化学过程，以爆轰波的形式在炸药内部高速自行传播的爆炸现象。

11、评定一种炸药性能标志量：爆容，爆热，爆压，爆温，爆速。

爆容（V o）：1kg炸药爆炸后所生成的气体产物在标准状况下得体积爆热（Qv）：定量炸药在定容条件下爆炸所放出的热量。

爆温（t）：炸药爆轰结束后，炸药产物在炸药初始体积内达到热平衡后的温度。

爆压（p）：爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压力值爆速（D）：爆轰过程传播的速度12、影响爆热的因素：1、炸药氧平衡的影响2、装药密度的影响3、附加物的影响4、装药外壳13、波阵面：波动从波源出发，在介质中向各个方向传播，在某一时刻由波动到达各点所连成的面，或说他是介质状态改变的分界面。

14、压缩波：扰动传播后，介质的压力，温度，密度等状态参数都增加的波15、稀疏波：扰动传播后，介质的压力，温度，密度等状态参数都下降的波16、冲击波：是一种强压缩波，是一种特殊的压缩波。

爆轰考点总结1.爆炸：爆炸的定义：可简单的定义为由能量极为迅速释放而产生的现象。

爆炸的特点：○1爆炸具有极大的能量释放速度、形成极高的能量密度，并迅速对外界介质做功形成冲击波的特点。

○2爆炸过程中，描述系统状态的物理量会在极短的时间内和极小的空间内发生急剧变化。

爆炸的分类：○1物理爆炸○2化学爆炸○3核爆炸2.炸药的定义及分类：定义：在适当外部激发能量作用下，可发生爆炸变化（速度极快且放出大量热和大量气体的化学反应），并对周围介质做功的化合物或混合物。

按应用分类：○1起爆药○2猛炸药○3发射药○4烟火剂按组成分类：○1单质炸药○2混合炸药3.爆轰、爆轰波、爆轰波阵面：爆轰是一伴有大量能量释放、带有一个以超声速运动的冲击波前沿的化学反应区沿炸药装药传播的流体动力学过程。

这种带有高速化学反应区的强冲击波称为爆轰波。

爆轰的前沿冲击波和放热反应区通称为爆轰波阵面。

1.炸药爆炸的基本特征：炸药爆炸是一种以高速进行的，能自动传播的化学反应过程，在此过程中放出大量的热、生成大量的气体产物，形成冲击波1）反应的放热性2）过程的高速度3）过程必须形成气体产物2.炸药的化学反应过程：根据反应速度快慢可分为热分解、燃烧和爆轰三种基本形式。

热分解是一种缓慢的化学变化，其特点是在整个物质内部展开，反应速度与环境温度有关。

燃烧、爆轰与热分解不同，它们不是在整个物质内发生的，而是在某一局部开始，并以化学反应波的形式按一定的速度一层一层地自行传播。

化学反应波的波阵面很窄，化学反应就是在这个很窄的波阵面内进行并完成的。

1.燃烧与爆轰的区别：（1）传播机理不同：燃烧是通过热传导、热辐射及燃烧气体产物的扩散作用传入未反应区的；爆轰则是借助冲击波对炸药的强烈冲击压缩作用进行的。

（2）波的速度不同：燃烧传播速度很小；爆轰的传播速度很大，一般数千米每秒。

（3）受外界的影响不同：燃烧受外界条件的影响很大；爆轰几乎不受外界条件的影响。

（4）产物质点运动方向不同：燃烧产物质点运动方向与燃烧波传播方向相反；爆轰产物质点运动方向与爆轰波传播方向相同。

申请全国高级爆破工程师培训试题资料1. 岩石受到冲击荷载作用时，应变率如何表示？答：应变率是岩石受载后单位时间内的应变量，数学表达式为： =d dt εε式中 d ε——应变量；dt ——单位时间，s 。

应变率的ε单位是s-1。

岩石在承受诸如凿岩、爆破、振动和碎矿这样冲击荷载作用时，从承受荷载开始到破坏的荷载周期仅有410-～210-s ，即使在这样短暂的时间内，载荷仍然随时间而变化。

因此，岩石单元体实际上是处于随时间而变化的动态变化过程中。

2. 岩石受冲击动荷载作用于静载作用相比，有何特点？答：（1）冲击动荷载作用下形成的应力场（应力分布及大小）与岩石性质有关；静载作用则与岩性无关。

（2）冲击动荷载是瞬时性的，一般为毫秒级，而静载则通常超过10s 。

与前者相比，后者的变形和裂纹发展比较充分。

（3）爆炸荷载在传播过程中，具有明显的波动特性，其质点除失去原来的平衡位置而发生变形和位移外，尚在原位不断波动。

因此，岩石在动载作用下，其变形特征同静载变形有本质区别。

（4）通常，岩石的冲击动载强度比静载强度高，高出的比例依岩石性质和应变率不同而异。

3. 岩石按其成因，分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类，试简述这三类岩石的成因和特征。

每一类岩石各举1～2例。

答：（1）岩浆岩。

岩浆岩是由埋藏在地壳深处的岩浆（主要成分为硅酸盐）上升冷凝或喷出地表形成的。

直接在地下凝结形成的称为侵入岩；喷出地表形成的叫做火山岩（喷出岩）。

侵入岩的产状多为整体块状，火山岩的整体性较差，常伴有气孔和碎屑。

常见的岩浆岩有花岗岩、闪长岩等。

（2）沉积岩。

沉积岩是地表母岩经风化剥离或溶解后，再经过搬运和沉积，在常温常压下固结形成的岩石。

沉积岩的特点是，其坚固性除与矿物颗粒成分、粒度和形状有关外，还与胶结成分和颗粒间胶结的强弱有关。

从胶结成分看，以硅质成分最为坚固，铁质成分次之，钙质成分和泥质成分最差。

常见的沉积岩有石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等。

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。

1.含能材料（亚稳态物质）：在没有外界物质参与下，可持续反应并在短时间内释放出巨大能量的物质。

2.含能材料按用途分类：（1）炸药：【起爆药→一种敏感度极高，在受到撞击、摩擦或火花等很小的能量作用时能立即起爆，而且爆炸放出的能量极大的炸药】用来引爆猛炸药，使其发生爆炸并达到稳定爆轰的一种药剂。

主要特征是对外界作用比较敏感，可以用较简单的击发机构而引起爆炸。

【猛炸药→相对比较稳定，在一定的起爆源作用下才能爆轰（TNT、HMX、RDX、泰安、特屈儿等）】需要较大的外界作用或一定量的起爆药作用才能诱起爆炸变化，其爆炸时对周围介质有强烈的机械作用，能粉碎附近的固体介质。

（作为爆炸装药装填各种弹丸及爆破器材）（2）火药：能在没有外界的燃剂参与下，进行有规律的快速燃烧，燃烧产生的高温高压气体，对弹丸作抛射功。

【发射药→通常装在枪炮弹膛内，进行有规律的快速燃烧，并产生的高温高压气体对弹丸作抛射功】【推进剂→有规律地燃烧释放出能量，产生气体，推送火箭和导弹的火药】（3）烟火药：用以装填特种弹药，产生特定的烟火效应，如声、光、电等。

主要有照明剂、信号剂、曳光剂、燃烧剂和烟幕剂。

3.含能材料的化学变化形式：热分解反应的特点：（1）反应在全部炸药中进行；（2）炸药内部个点的温度相同，没有集中的反应区；（3）环境温度对其反应速度影响较大。

燃烧反应特点：（1）反应不是在全部炸药中同时发生，而且是在局部区域内进行；（2）反应不需要外界供氧；（3）能量靠热传导来传递；（4）反应可在炸药中自动传播。

（4）爆炸反应的特点：爆炸的反应过程和燃烧相类似，都是可燃元素的氧化反应，反应也只在局部区域内进行，且也能在炸药内部自动传播。

爆炸反应与燃烧反应的区别：（1）燃烧靠热传导来传递能量和激起化学反应，受环境条件影响较大，而爆炸反应则依靠压缩冲击波的作用来传递能量和激起化学反应，基本上不受环境条件的影响；（2）爆炸反应比燃烧反应更为激烈，单位时间放出的热量与形成的温度也更高；（3）燃烧是产物的运动方向与反应区的传播方向相反，而爆炸时产物运动方向则与反应区的传播方向相同。

工程爆破引起的振动速度计算经验公式及应用条件探讨程 康 , 沈 伟 , 陈庄明 , 武金贵(武汉理工大学 土木工程与建筑学院 ,武汉430070) 摘 要 : 分析总结了工程爆破界对于爆破振动速度计算的经验公式 。

根据相似理论 ,推导了爆破振动速度计算的公式 。

研究结果发现 ,在地形 、地质和使用炸药种类不变的情况下 ,爆破引起的地面振动速度与最大起爆药量 Q 、爆源距 测点的直线距离 R 、以及爆破作用指数 n 有关 。

只有在集中药包 、标准抛掷爆破条件下 , 爆破振动速度的计算公式 , 才适 合于前苏联学者萨道夫斯基提出的经验公式 。

把深孔直列药包 , 假定为无数个等效集中药包 , 提出了深孔爆破的振动速 度计算公式 , 并应用于工程实际中 。

关键词 : 爆破振动 ;计算公式 ;应用条件 ;相似分析中图分类号 : T D235. 1文献标识码 : AI n qu i ry i n to ca lcu l a t i o n for m u l a for v i bra t i on ve loc ity i n ducedby en g i n e er i n g b l a st i n g an d its a pp l i ca t i o n con d it i o n sCH EN G Kang, SH E N W ei, CH EN Z huang 2m ing, W U J in 2gu i( Schoo l of C i vil En ginee r ing and A rch i tec t u r e, W uhan U n i ve r sity of Techno l og y, W uhan 430070, Ch i na )A b s tra c t : The ca l cu l a t i o n f o r m u l a s f o r b l a s ti ng vi b ra t i o n ve l o c ity i n engi nee ri ng we re summ u r iz ed. si m il a rity theo ry, the f o r m u l a t o e s ti m a t e the b l a s ti ng vi b r a t i o n ve l o c ity wa s de r i ved. U n de r the sam e te r ra i n, cond i ti o n s and w i th the sam e amoun t of ex p l o s i ve s , the gr ound vi b r a t i o n ve l o c ity dep e nd s on the m a xi m u mB a s ed ongeo l o gi ca l amoun t of p ri m a r y ex p l o s i ve ( Q ) , d i stance fr om ex p l o s i o n sou r ce t o m e a s u r i ng po i n t ( R ) and b l a s ti ng ac t i o n i ndex ( n ) . The ca l cu l a ti o n f o r m u l a, p u t f o r w a rd by p revi o u s U SSR scho l a r, is effec ti ve on l y a t the cond iti o n s of standa rd th r o w b l a s ti n g and concen tra ted ca rtri dge . A cco rd i ng t o equ i va l ence p ri nc i p l e , li nea rl y d istri bu ted cha rge wa s a ssum ed a s num e r ou s equ i va l en t concen tra ted cha rge s and the equa ti o n of deep 2ho l e b l a sti ng wa s de ri ved, wh ich is ge tti ng succe ss i n p r ac t i c a l engi nee r i ng app li ca t i o n s .Key word s : b l a s ti ng vi b ra t i o n; ca l cu l a t i o n f o r m u l a; app li ca t i o n cond i ti o n s ; op ti m u m ana l ysis爆破种类 (如硐室爆破 、深孔和浅孔爆破 、拆除爆破 ) 、 和爆破条件 (松动爆破 、抛掷爆破 ) , 统统都采用该公式 进行爆破振动安全计算和校核 , 缺乏一定的理论依据 。