井巷工程第三讲——炸药和起爆.ppt

Henan Polytechnic University1诺贝尔名言：诺贝尔名言：诺贝尔名言：诺贝尔名言：“我更关心我更关心我更关心我更关心生者的肚皮，而不是以纪生者的肚皮，而不是以纪生者的肚皮，而不是以纪生者的肚皮，而不是以纪念碑的形式对死者的缅怀念碑的形式对死者的缅怀念碑的形式对死者的缅怀念碑的形式对死者的缅怀”、“我看不出我应得到我看不出我应得到我看不出我应得到我看不出我应得到任何任何任何任何(rnh)(rnh)(rnh)(rnh)荣誉，我对此也荣誉，我对此也荣誉，我对此也荣誉，我对此也没有兴趣没有兴趣没有兴趣没有兴趣”。第一页，共六十二页。Henan Polytechnic University爆破工程爆破工程(gngchng)在国民经济建设中的作在国民经济建设中的作用用u基本建设基本建设u开山凿石开山凿石u隧道修路隧道修路u移山填海移山填海u抛石筑坝抛石筑坝u城市建设城市建设u拆拆 除除 建建 筑筑(jinzh)u开挖地基开挖地基u机械加工机械加工u爆炸焊接爆炸焊接u爆炸复合爆炸复合u爆炸切割爆炸切割(qig)u爆炸加工爆炸加工u航空航天航空航天u星箭分离星箭分离u发动机点火发动机点火u救生逃逸救生逃逸u降落伞切割降落伞切割第二页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二单单单单 位：位：位：位：安全安全安全安全(nqun)(nqun)科学与工程学院科学与工程学院科学与工程学院科学与工程学院主讲人：高保彬主讲人：高保彬主讲人：高保彬主讲人：高保彬炸药炸药(zhyo)(zhyo)和起爆和起爆井巷工程井巷工程井巷工程井巷工程(gngchng)(gngchng)第四讲第四讲第四讲第四讲第三页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二炸药爆炸理论炸药爆炸理论2炸药炸药1炸药起爆炸药起爆3炸药(zhyo)和起爆第四页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二目的重点炸药爆炸理论炸药爆炸理论难点炸药炸药(zhyo)爆炸理论爆炸理论掌握炸药掌握炸药(zhyo)及其起爆器材及其起爆器材炸药(zhyo)发展史第五页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二炸药炸药(zhyo)1第六页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二引言引言(ynyn)(ynyn)(ynyn)(ynyn)7起爆药：敏感、威力小，对机械起爆药：敏感、威力小，对机械(jxi)冲击、摩擦、加热、电火花冲击、摩擦、加热、电火花极敏感，雷管的起爆药。雷汞、极敏感，雷管的起爆药。雷汞、氮化铅等。氮化铅等。猛炸药：敏感度低、威力大，雷管的加强药、组成混合炸药。猛炸药：敏感度低、威力大，雷管的加强药、组成混合炸药。TNT、黑、黑索金、太恩。索金、太恩。发射药（火药）：快速燃烧，军事上发射药，工业上作起爆器材（导火索）和发射药（火药）：快速燃烧，军事上发射药，工业上作起爆器材（导火索）和雷管的延期药雷管的延期药 单体炸药：各组成单体炸药：各组成(zchn)元素以一定化学结构存在于同一分子中的炸药。元素以一定化学结构存在于同一分子中的炸药。TNT、黑索金、雷汞、黑索金、雷汞混合炸药：由两种以上分子组成的混合物。硝化甘油类炸药、硝铵类炸混合炸药：由两种以上分子组成的混合物。硝化甘油类炸药、硝铵类炸药、氯酸盐类炸药药、氯酸盐类炸药1.按组分分：按组分分：2.按用途分：按用途分：第七页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.11.1黑火药时代黑火药时代黑火药时代黑火药时代(shdi)(shdi)“火火”的概念的概念(ginin)及演及演变变继而进入煤和石油燃继而进入煤和石油燃烧的利用；烧的利用；（2）几千年前燧人氏钻几千年前燧人氏钻木取火开始了人类木取火开始了人类对火的利用；对火的利用；（1）当今已进入原子能时代；当今已进入原子能时代；从某种意义上讲从某种意义上讲:人类是从人类是从火火中繁荣起来的。中繁荣起来的。在利用火的技术中，在利用火的技术中，火炸药火炸药的利用独树一帜。的利用独树一帜。（3）第八页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.11.1黑火药时代黑火药时代黑火药时代黑火药时代(shdi)(shdi)“药药”的概念的概念(ginin)及演及演变变古代药物虽多是天古代药物虽多是天然品，但能然品，但能爆发着爆发着火火的药都不是天然的药都不是天然产物，而是中国炼产物，而是中国炼丹家发明的。丹家发明的。（1）公元前公元前475-86475-86年，炼丹年，炼丹家利用各种金、石药物家利用各种金、石药物炼药时，炼药时，硝、硫、炭硝、硫、炭为为常备物，当此三种成分常备物，当此三种成分相遇受热或激发即会爆相遇受热或激发即会爆炸着火炸着火。（2）由于炼丹而发生的火药爆发由于炼丹而发生的火药爆发燃烧丹房的事故多了，转而燃烧丹房的事故多了，转而重视火药的爆发性质而作兵重视火药的爆发性质而作兵家火攻之用，也因此将一切家火攻之用，也因此将一切爆发着火的物质都以药字命爆发着火的物质都以药字命名，统称为名，统称为火药火药。（3）第九页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二时 间发 展 历 程公元660年孙思邈（药学家）丹经中“伏硫磺法”，就记载了硝石与硫磺的化学反应；公元803年清庶子铅汞甲辰至宝集成中记载了硫二两、硝二两、马兜铃三钱半配合而成的矾伏火法：4KNO3+2S+6C=2K2S+2N2+6CO2即民间所谓的“一硫二硝三木炭”的说法。1113世纪黑火药经由阿拉伯传入欧洲，1242年国外才有第一次专门记载。1.11.1黑火药时代黑火药时代黑火药时代黑火药时代(shdi)(shdi)火药火药(huyo)(huyo)黑火药的发展黑火药的发展(fzhn)历程历程第十页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二时 间发 展 历 程17世纪欧洲产业革命后，黑火药始用于开采矿石。18世纪末至18世纪末黑火药还是唯一的炸药品种。1799年雷汞的发现和应用,标志着黑火药时代的结束。我国由于受苏联文字翻译的影响，把爆发物中以爆燃为主要反应形式的才称为火药，而把以爆轰为主要反应形式的称为炸药，同时也把一切爆发物都称为炸药。1.11.1黑火药时代黑火药时代黑火药时代黑火药时代(shdi)(shdi)火药火药(huyo)(huyo)黑火药的发展黑火药的发展(fzhn)历程历程第十一页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二时 间发 展 历 程19世纪基础化学的发展促进了炸药化学的研究，一些工业炸药相继问世。18671875年伟大的化学家诺贝尔发明了：硝化甘油炸药、硝化棉炸药和雷管，推动了爆破技术向生产建设的广阔领域发展。20世纪初人类经历了两次世界大战。炸药的研究和生产达到了疯狂时期，从另一个角度讲也推动了炸药和爆破技术的发展。出现的军事炸药主要、（黑索金）等。1.21.2硝化甘油硝化甘油硝化甘油硝化甘油(xiohunyu)(xiohunyu)时代时代时代时代炸药炸药(zhyo)(zhyo)炸药的发展炸药的发展(fzhn)历程历程第十二页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.21.21.21.2、硝化甘油、硝化甘油、硝化甘油、硝化甘油(xio hu n yu)(xio hu n yu)(xio hu n yu)(xio hu n yu)时代时代时代时代硝化甘油是由甘油经三次硝化而制，又称三硝酸甘油酯，硝化甘油是由甘油经三次硝化而制，又称三硝酸甘油酯，英文名英文名NitroglycerineNitroglycerine，缩写：，缩写：NGNG硝化硝化甘油甘油纯硝化甘油纯硝化甘油感度感度极高，不能单独作为工业炸药使用。在极高，不能单独作为工业炸药使用。在13.5度度时，结晶的硝化甘油用羽毛一拨，就能爆炸；时，结晶的硝化甘油用羽毛一拨，就能爆炸；化学化学特性特性硝化甘油硝化甘油有毒有毒，虽其，虽其挥发性很小挥发性很小，但当你闻到有股淡淡的甜味，但当你闻到有股淡淡的甜味时，你就中毒了。中毒的反应如同急性感冒时，你就中毒了。中毒的反应如同急性感冒症状。症状。物理物理性质性质诺贝尔诺贝尔发现了硅藻土能吸收相当大量的硝化甘油，并且运输和使用时都发现了硅藻土能吸收相当大量的硝化甘油，并且运输和使用时都较为安全，于是便产生了最初的较为安全，于是便产生了最初的硝化甘油类炸药硝化甘油类炸药达纳迈特。达纳迈特。之后又出现其衍生品如之后又出现其衍生品如:硝化棉炸药硝化棉炸药等等。第十三页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.2 1.2 1.2 1.2 硝化甘油硝化甘油硝化甘油硝化甘油(xio hu n yu)(xio hu n yu)(xio hu n yu)(xio hu n yu)时代时代时代时代抗水性强、可用于水抗水性强可用于水 下爆破下爆破密度大、爆炸威力大密度大、爆炸威力大优优点点撞击和摩擦感度高，安全性差撞击和摩擦感度高，安全性差有毒有毒价格昂贵，储存期短、易老化价格昂贵，储存期短、易老化缺缺点点第十四页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)硝酸铵硝酸铵（ammoniumnitrate）缩写：AN分子式：分子式：NH4NO3氧平衡氧平衡(pnghng)：19.98%爆速爆速：11002700m/s 临界直径：临界直径：100mm第十五页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)时 间发 展 历 程1659年德国人J.R.格劳贝尔首次制得硝酸铵。19世纪末期欧洲人用硫酸铵与智利硝石（硝酸钠）进行复分解反应生产硝酸铵。后由于合成氨工业的大规模发展，硝酸铵生产获得了丰富的原料，于20世纪中期得到迅速发展，20世纪60年代硝酸铵曾是氮肥的领先品种。中国在60年代左右建立了一批硝酸铵工厂。硝酸铵的发展硝酸铵的发展(fzhn)历程历程第十六页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)当硝酸铵颗粒吸湿以后，在颗粒表面逐渐形成饱和溶液膜，通过当硝酸铵颗粒吸湿以后，在颗粒表面逐渐形成饱和溶液膜，通过表面张力和毛细管作用，使饱和溶液膜在颗粒之间搭成表面张力和毛细管作用，使饱和溶液膜在颗粒之间搭成“液桥液桥”。随着温度的下降，从随着温度的下降，从“液桥液桥”中析出坚硬致密的晶粒，并将硝中析出坚硬致密的晶粒，并将硝酸铵颗粒牢固地粘结成块状。酸铵颗粒牢固地粘结成块状。又称又称“盐桥盐桥”结块。这和我们日常的盐受潮结块是一个原理结块。这和我们日常的盐受潮结块是一个原理。当化工厂存放大量硝酸铵就会结块成盐山，这种盐山就当化工厂存放大量硝酸铵就会结块成盐山，这种盐山就像石头像石头那么硬，那么硬，在过去的工程能力条件下很难把它破碎。在过去的工程能力条件下很难把它破碎。当爆破量比较大时，引起了硝酸铵的爆炸，世界发生了多起当爆破量比较大时，引起了硝酸铵的爆炸，世界发生了多起惨烈惨烈事故。事故。具有较强的具有较强的具有较强的具有较强的吸湿性吸湿性吸湿性吸湿性和和和和结块性结块性结块性结块性特点特点特点特点第十七页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)历史历史(lsh)(lsh)上最大的上最大的1010次爆炸次爆炸之一之一德克萨斯城的德克萨斯城的灾难灾难第十八页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)第二次世界大战期间，一些国家专门建立了硝酸铵厂，将硝酸铵第二次世界大战期间，一些国家专门建立了硝酸铵厂，将硝酸铵与与TNT混合在一起弥补军用炸药的不足；这就是最早的铵梯炸药；混合在一起弥补军用炸药的不足；这就是最早的铵梯炸药；中国解放后，硝酸铵作为主要化肥，也同时生产硝铵炸药；中国解放后，硝酸铵作为主要化肥，也同时生产硝铵炸药；一些山区农民买了化肥种地，农闲时就把化肥加点柴油加工炒一下，一些山区农民买了化肥种地，农闲时就把化肥加点柴油加工炒一下，去山上开炸石头。去山上开炸石头。随着多起恐怖爆炸事件的发生，尤其是随着多起恐怖爆炸事件的发生，尤其是911911事件之后，硝酸铵被全世界统一事件之后，硝酸铵被全世界统一列为爆炸物质和严控生产，我国的大多生产厂关闭转产，仅留下列为爆炸物质和严控生产，我国的大多生产厂关闭转产，仅留下为数不多为数不多一些一些大型化工厂在计划条件下控制生产。化肥的作用也被取代。大型化工厂在计划条件下控制生产。化肥的作用也被取代。第十九页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)铵梯炸药铵梯炸药铵油炸药铵油炸药铵松（沥铵松（沥）腊炸药腊炸药浆状（水胶）浆状（水胶）炸药炸药乳化乳化炸药炸药硝铵类炸药硝铵类炸药硝铵类炸药硝铵类炸药-按出现按出现按出现按出现(chxin)(chxin)(chxin)(chxin)顺序有：顺序有：顺序有：顺序有：硝酸铵造粒品种按出现硝酸铵造粒品种按出现硝酸铵造粒品种按出现硝酸铵造粒品种按出现(chxin)(chxin)顺序有：粒状、顺序有：粒状、顺序有：粒状、顺序有：粒状、多孔多孔多孔多孔粒状、粒状、粒状、粒状、膨化膨化膨化膨化粒状。粒状。粒状。粒状。第二十页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)TNTTNT作用：作用：提高提高(t go)(t go)炸药感度、威炸药感度、威力力铵铵铵铵梯梯梯梯炸炸炸炸药药药药成成成成分分分分硝酸铵硝酸铵T N TT N T木木 粉粉问题：问题：问题：问题：价格贵、与军工争原料、有毒价格贵、与军工争原料、有毒价格贵、与军工争原料、有毒价格贵、与军工争原料、有毒这类炸药这类炸药这类炸药这类炸药(zhyo)(zhyo)受潮、遇水就失受潮、遇水就失受潮、遇水就失受潮、遇水就失效效效效木粉作用：木粉作用：木粉作用：木粉作用：减缓结块减缓结块减缓结块减缓结块第二十一页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)柴油作用：柴油作用：平衡硝酸铵的氧平衡值，平衡硝酸铵的氧平衡值，提高炸药提高炸药(zhyo)的传爆性能。的传爆性能。解决了使用解决了使用TNT的问题。的问题。铵铵铵铵油油油油炸炸炸炸药药药药成成成成分分分分 硝酸铵硝酸铵柴柴 油油木木 粉粉新问题：新问题：新问题：新问题：用雷管不能直接用雷管不能直接用雷管不能直接用雷管不能直接(zhji)(zhji)起爆，起爆，起爆，起爆，临界直径大，临界直径大，临界直径大，临界直径大，不能用于小炮孔装药。不能用于小炮孔装药。不能用于小炮孔装药。不能用于小炮孔装药。更没有解决怕潮、怕水问题。更没有解决怕潮、怕水问题。更没有解决怕潮、怕水问题。更没有解决怕潮、怕水问题。第二十二页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)把硝酸铵颗粒放在融化的松香、石蜡把硝酸铵颗粒放在融化的松香、石蜡(sh l)(sh l)混合物中炒，让松香、石蜡混合物中炒，让松香、石蜡(sh l)(sh l)能包裹在能包裹在颗粒颗粒上，起到防潮防水的作用。这样，松香、石蜡也代替了上，起到防潮防水的作用。这样，松香、石蜡也代替了柴油柴油的作用。的作用。问题：问题：可短期防水、但当温度高一点时就融化粘接，失去防水作用；可短期防水、但当温度高一点时就融化粘接，失去防水作用；更大的问题：更大的问题：产生的毒气量大，不能用于地下矿山。产生的毒气量大，不能用于地下矿山。铵铵铵铵沥沥沥沥腊腊腊腊炸炸炸炸药药药药硝酸铵硝酸铵 沥沥 青青石石 蜡蜡铵铵铵铵松松松松腊腊腊腊炸炸炸炸药药药药石石 蜡蜡硝酸铵硝酸铵硝酸铵硝酸铵松松 香香第二十三页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)固体颗粒和水溶液拌合在一起是固体颗粒和水溶液拌合在一起是要分离的，为此要分离的，为此(wi c)(wi c)就加入就加入胶结物胶结物质。质。生产的炸药如浆糊状。生产的炸药如浆糊状。浆浆浆浆状状状状硝硝硝硝铵铵铵铵炸炸炸炸药药药药敏化猛炸药敏化猛炸药（TNTTNT）硝酸铵饱和水溶液硝酸铵饱和水溶液硝酸铵饱和水溶液硝酸铵饱和水溶液 硝酸铵固体颗粒硝酸铵固体颗粒硝酸铵固体颗粒硝酸铵固体颗粒胶胶 联联 剂剂问题：问题：问题：问题：1 1）加入）加入）加入）加入(jir)(jir)了了了了高猛炸药高猛炸药高猛炸药高猛炸药和和和和高发热原料使高发热原料使高发热原料使高发热原料使价格高价格高价格高价格高；2 2）存放期不长，会离析、）存放期不长，会离析、）存放期不长，会离析、）存放期不长，会离析、发霉、发臭、渗油等。发霉、发臭、渗油等。发霉、发臭、渗油等。发霉、发臭、渗油等。第二十四页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)乳化炸药乳化炸药 具有具有(jyu)(jyu)划时代意义的成果划时代意义的成果乳乳乳乳化化化化炸炸炸炸药药药药成成成成分分分分硝酸铵饱和水溶液硝酸铵饱和水溶液脂脂 肪肪 油油敏化气泡敏化气泡乳乳 化化 剂剂神秘神秘神秘神秘(shnm)(shnm)的乳化剂的乳化剂的乳化剂的乳化剂具有让水和油相溶的能力具有让水和油相溶的能力具有让水和油相溶的能力具有让水和油相溶的能力第二十五页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二1.3 1.3 1.3 1.3 硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代硝酸铵时代(shdi)(shdi)(shdi)(shdi)乳化炸药的技术机理乳化炸药的技术机理乳化炸药的技术机理乳化炸药的技术机理（1 1 1 1）油包水（硝酸铵水溶液），使连续相为利于燃烧传爆的）油包水（硝酸铵水溶液），使连续相为利于燃烧传爆的）油包水（硝酸铵水溶液），使连续相为利于燃烧传爆的）油包水（硝酸铵水溶液），使连续相为利于燃烧传爆的油油油油；（2 2 2 2）油包水，使水包裹在油里，水不易蒸发流失，）油包水，使水包裹在油里，水不易蒸发流失，）油包水，使水包裹在油里，水不易蒸发流失，）油包水，使水包裹在油里，水不易蒸发流失，稳定性好稳定性好稳定性好稳定性好；（3 3 3 3）硝酸铵在遇到油脂类物质时，其更）硝酸铵在遇到油脂类物质时，其更）硝酸铵在遇到油脂类物质时，其更）硝酸铵在遇到油脂类物质时，其更易活化易活化易活化易活化；（4 4 4 4）加入微小气泡作为敏化剂，提高了）加入微小气泡作为敏化剂，提高了）加入微小气泡作为敏化剂，提高了）加入微小气泡作为敏化剂，提高了炸药感度炸药感度炸药感度炸药感度。乳化炸药现在已将在工程爆破领域占主导地位，并出现了很多衍生品：乳化炸药现在已将在工程爆破领域占主导地位，并出现了很多衍生品：乳化炸药现在已将在工程爆破领域占主导地位，并出现了很多衍生品：乳化炸药现在已将在工程爆破领域占主导地位，并出现了很多衍生品：粉乳化炸药：粉乳化炸药：粉乳化炸药：粉乳化炸药：将乳化炸药的乳剂喷雾干燥后制成；将乳化炸药的乳剂喷雾干燥后制成；将乳化炸药的乳剂喷雾干燥后制成；将乳化炸药的乳剂喷雾干燥后制成；乳化油炸药：乳化油炸药：乳化油炸药：乳化油炸药：在铵油炸药中掺入粉乳化，来提高铵油炸药的感度；在铵油炸药中掺入粉乳化，来提高铵油炸药的感度；在铵油炸药中掺入粉乳化，来提高铵油炸药的感度；在铵油炸药中掺入粉乳化，来提高铵油炸药的感度；又称，又称，又称，又称，重铵油炸药重铵油炸药重铵油炸药重铵油炸药。各种煤矿许用炸药：各种煤矿许用炸药：各种煤矿许用炸药：各种煤矿许用炸药：在前面炸药的基础上加入、或被覆在前面炸药的基础上加入、或被覆在前面炸药的基础上加入、或被覆在前面炸药的基础上加入、或被覆消焰剂消焰剂消焰剂消焰剂（盐盐盐盐）。）。）。）。第二十六页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二炸药爆炸炸药爆炸(bozh)理论理论2第二十七页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.1 2.1 2.1 21 爆炸爆炸爆炸爆炸(bozh)(bozh)(bozh)(bozh)定义及分类定义及分类定义及分类定义及分类28物理爆炸：仅有温度、压力和体积变化，如地震、闪电、锅炉爆物理爆炸：仅有温度、压力和体积变化，如地震、闪电、锅炉爆物理爆炸：仅有温度、压力和体积变化，如地震、闪电、锅炉爆物理爆炸：仅有温度、压力和体积变化，如地震、闪电、锅炉爆炸、气球爆炸等，化学成分不变。炸、气球爆炸等，化学成分不变。炸、气球爆炸等，化学成分不变。炸、气球爆炸等，化学成分不变。化学爆炸：产生爆炸物，如炸药爆炸、燃放鞭炮、煤气爆炸、瓦化学爆炸：产生爆炸物，如炸药爆炸、燃放鞭炮、煤气爆炸、瓦化学爆炸：产生爆炸物，如炸药爆炸、燃放鞭炮、煤气爆炸、瓦化学爆炸：产生爆炸物，如炸药爆炸、燃放鞭炮、煤气爆炸、瓦斯斯斯斯(w s)(w s)(w s)(w s)爆炸等，物态和化学成分发生变化。爆炸等，物态和化学成分发生变化。爆炸等，物态和化学成分发生变化。爆炸等，物态和化学成分发生变化。核爆炸：裂变核爆炸：裂变核爆炸：裂变核爆炸：裂变原子弹、聚变原子弹、聚变原子弹、聚变原子弹、聚变氢弹氢弹氢弹氢弹爆炸爆炸爆炸爆炸(bozh)(bozh)的定义的定义的定义的定义一般认为，物质发生急剧变化并放出大量的能量、对周围介一般认为，物质发生急剧变化并放出大量的能量、对周围介质做机械功，同时可能伴随有声、光、热效应的现象，称为爆炸。质做机械功，同时可能伴随有声、光、热效应的现象，称为爆炸。爆炸的基本特征表现在速度快、威力大和破坏作用强等方面。爆炸的基本特征表现在速度快、威力大和破坏作用强等方面。爆爆爆爆炸炸炸炸分分分分类类类类第二十八页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.2 2.2 2.2 2.2 炸药炸药炸药炸药(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)爆炸三要素爆炸三要素爆炸三要素爆炸三要素291反应的放热反应的放热性性炸药爆炸必须的能源 3反应中生成反应中生成大量气体产大量气体产物物炸药爆炸对外做功的媒介 2反应过程的反应过程的高速度高速度爆炸反应区别一般化学反应的重要标志 第二十九页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.3 2.3 2.3 2.3 爆炸爆炸爆炸爆炸(bozh)(bozh)(bozh)(bozh)起爆和殉爆起爆和殉爆起爆和殉爆起爆和殉爆30u炸药的起爆：激发炸药爆炸炸药的起爆：激发炸药爆炸(bozh)的过程称为起爆；的过程称为起爆；u起爆能（初始起爆能（初始(chsh)冲能）冲能）雷管提供；雷管提供；主动药卷：反映冲击波的强度猛度主动药卷：反映冲击波的强度猛度主动药卷：反映冲击波的强度猛度主动药卷：反映冲击波的强度猛度被动药卷：反映对冲击波的敏感程度被动药卷：反映对冲击波的敏感程度被动药卷：反映对冲击波的敏感程度被动药卷：反映对冲击波的敏感程度 uu殉爆殉爆殉爆殉爆11爆爆爆爆2 2爆；（优缺点）爆；（优缺点）爆；（优缺点）爆；（优缺点）惰性介质惰性介质惰性介质惰性介质（空气）（空气）（空气）（空气）第三十页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.4 2.4 2.4 2.4 爆轰及其影响爆轰及其影响爆轰及其影响爆轰及其影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)因素因素因素因素31缓慢分解：整个物质内展开。缓慢分解：整个物质内展开。缓慢分解：整个物质内展开。缓慢分解整个物质内展开。燃燃燃燃烧烧烧烧：在在在在外外外外界界界界能能能能量量量量的的的的激激激激发发发发下下下下，在在在在局局局局部部部部区区区区域域域域进进进进行行行行，且且且且自自自自动动动动传传传传播播播播。主主主主要要要要靠靠靠靠热热热热传导传递参量和激发化学反应。传导传递参量和激发化学反应。传导传递参量和激发化学反应。传导传递参量和激发化学反应。爆爆爆爆轰轰轰轰：在在在在外外外外界界界界能能能能量量量量的的的的激激激激发发发发下下下下，在在在在局局局局部部部部区区区区域域域域进进进进行行行行，且且且且自自自自动动动动传传传传播播播播。主主主主要要要要靠靠靠靠压压压压缩缩缩缩冲冲冲冲击击击击波波波波作作作作用用用用传传传传递递递递参参参参量量量量和和和和激激激激发发发发化化化化学学学学反反反反应应应应，传传传传播播播播速速速速度度度度快快快快，达达达达2000-9000m/s2000-9000m/s。传传传传播播播播不不不不受受受受外外外外界界界界影影影影响响响响，且且且且爆爆爆爆轰轰轰轰产产产产物物物物(chnw)(chnw)的的的的运运运运动动动动方方方方向与反应区的传播方向相同。向与反应区的传播方向相同。向与反应区的传播方向相同。向与反应区的传播方向相同。u炸药的燃烧和爆轰（三种化学变化炸药的燃烧和爆轰（三种化学变化(huxubinhu)形式）形式）爆轰影响因素爆轰影响因素药卷直径药卷直径炸药密度炸药密度起爆冲能起爆冲能第三十一页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.5 2.5 2.5 2.5 间隙间隙间隙间隙(jin x)(jin x)(jin x)(jin x)效应效应效应效应32定定定定义义义义：药药药药卷卷卷卷和和和和炮炮炮炮孔孔孔孔之之之之间间间间存存存存在在在在月月月月牙牙牙牙形形形形空空空空间间间间时时时时，爆爆爆爆炸炸炸炸药药药药柱柱柱柱所所所所出出出出现现现现的的的的自自自自抑抑抑抑制制制制能量逐渐衰减直到拒（熄）爆的现象。能量逐渐衰减直到拒（熄）爆的现象。能量逐渐衰减直到拒（熄）爆的现象。能量逐渐衰减直到拒（熄）爆的现象。小直径小直径小直径小直径(zhjng)(zhjng)爆破作业中，非常严重。乳化炸药间隙效应最小。爆破作业中，非常严重。乳化炸药间隙效应最小。爆破作业中，非常严重。乳化炸药间隙效应最小。爆破作业中，非常严重。乳化炸药间隙效应最小。u间隙效应间隙效应(xioyng)(管道效应、沟槽效应管道效应、沟槽效应)应对措施：可采取选用应对措施：可采取选用爆速大爆速大的炸药的炸药和和大直径药卷大直径药卷及及坚固外壳坚固外壳等等措施，实现稳定爆轰。措施，实现稳定爆轰。第三十二页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.6 2.6 2.6 2.6 炸药炸药炸药炸药(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)爆炸性能参数爆炸性能参数爆炸性能参数爆炸性能参数33u猛度猛度33炸炸药药爆爆炸炸瞬瞬间间爆爆轰轰波波及及其其产产物物对对邻邻近近局局部部固固体体介介质质(jizh)(jizh)的的破碎能力。破碎能力。指标：铅柱压缩指标：铅柱压缩 单位单位mm mm。第三十三页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.6 2.6 2.6 2.6 炸药炸药炸药炸药(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)爆炸性能参数爆炸性能参数爆炸性能参数爆炸性能参数34u爆力爆力34爆炸气体膨胀作功能力的大小。爆炸气体膨胀作功能力的大小。指标：铅柱扩孔指标：铅柱扩孔(ku kn)(ku kn)单位：毫升单位：毫升 减减去去原原孔孔体体积积和和雷雷管管爆爆炸炸引引起起扩孔体积，试验时温度扩孔体积，试验时温度1515度。度。第三十四页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.7 2.7 2.7 2.7 炸药炸药炸药炸药(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)的敏感的敏感的敏感的敏感度度度度35u炸药炸药(zhyo)敏感度敏感度35炸药在外界起爆能作用下发生爆炸的难易程炸药在外界起爆能作用下发生爆炸的难易程度称为度称为(chn wi)(chn wi)炸药的敏感度，简称炸药感度。炸药的敏感度，简称炸药感度。1.热敏感度：热能作用引起炸药爆炸的难易程度；热敏感度：热能作用引起炸药爆炸的难易程度；加热感度（爆发点）加热感度（爆发点）均匀加热时，发生爆炸的温度，均匀加热时，发生爆炸的温度，火焰感度火焰感度距离距离2.机械敏感度：机械敏感度：冲冲击击感感度度25次次试试验验，爆爆炸炸的的百百分分率率；10kg/25cm/0.05g摩擦感度摩擦感度摆式摩擦仪摆式摩擦仪第三十五页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.7 2.7 2.7 2.7 炸药炸药炸药炸药(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)的敏感的敏感的敏感的敏感度度度度36363.爆爆轰轰感感度度（起起爆爆冲冲能能感感度度）：炸炸药药对对爆爆轰轰冲冲击击波波（即即激激发发冲冲击击波波）的的敏敏感感(mngn)程度；程度；测试：极限起爆药量测定装置；测试：极限起爆药量测定装置；（炸药冲击波感度（炸药冲击波感度殉爆）殉爆）4.静电火花感度：静电火花感度：炸药对经典的敏感程度。炸药对经典的敏感程度。第三十六页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二2.8 2.8 2.8 2.8 炸药炸药炸药炸药(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)的氧平的氧平的氧平的氧平衡衡衡衡3737CWHXNYOZC、H可燃剂，可燃剂，O氧化剂氧化剂爆炸爆炸(bozh)产物：产物：CO2、CO、C、NO2、NO、N2、H2O、H2、O2、CH4炸药爆炸的基本反应：炸药爆炸的基本反应：2 H2 +O2 =2 H2O +240.7kJ/mol C +O2 =CO2 +395 kJ/mol氧平衡：比例氧平衡：比例(bl)关系（含氧量与充分氧化所需氧量之间的关系）关系（含氧量与充分氧化所需氧量之间的关系）氧平衡值：每克炸药中保证可燃元素充分氧化时，多余或欠缺的氧氧平衡值：每克炸药中保证可燃元素充分氧化时，多余或欠缺的氧量，量，g/g。1.炸药的氧平衡炸药的氧平衡第三十七页，共六十二页。Henan Polytechnic University 单质炸药：单质炸药：K1=g/g M=12W+X+14Y+16Z 例如例如(lr)：硝化甘油炸药：硝化甘油炸药C3H5（ONO2）3C3H5N3O9K=+0.035 TNTC6H2(NO2)3CH3 C7H5N3O6 K=0.74CWHXNYOZ炸药的氧平衡炸药的氧平衡炸药的氧平衡炸药的氧平衡(pnghng)(pnghng)(pnghng)(pnghng)计算计算计算计算2023/10/3 周二第三十八页，共六十二页。Henan Polytechnic University混合炸药混合炸药(zhyo)：K2=m1K1m2K2m3K3二号岩石硝铵炸药含硝酸铵二号岩石硝铵炸药含硝酸铵85%，TNT11%，木粉，木粉4%。K=0.285%0.7411%1.374%=0.0338炸药炸药炸药炸药(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)的氧平衡的氧平衡的氧平衡的氧平衡计算计算计算计算2023/10/3 周二第三十九页，共六十二页。Henan Polytechnic UniversityK0，正正氧氧平平衡衡(pnghng)炸炸药药，（NO、NO2吸吸热热反反应应，有有毒毒，促使瓦斯爆炸）促使瓦斯爆炸）K0，负负氧氧平平衡衡炸炸药药，（CO有有毒毒，C、H2不不能能放放出出最最大大热量）热量）K0，零氧平衡炸药（放出最大热量），零氧平衡炸药（放出最大热量）炸药炸药(zhyo)的氧平衡分类的氧平衡分类爆炸过程爆炸过程(guchng)有毒有害气体的产生有毒有害气体的产生2023/10/3 周二第四十页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二炸药炸药(zhyo)起爆（器具）起爆（器具）3第四十一页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二起爆起爆(qbo)材料材料（各种雷管各种雷管）传爆材料传爆材料（导火索导火索、导爆管导爆管）工程工程(gngchng)爆破中使用的起爆器材主要有：爆破中使用的起爆器材主要有：雷管雷管、导火索导火索、导爆索导爆索、导爆管导爆管、导爆管连接元件导爆管连接元件、继爆管继爆管（detonatingrelay）和和起爆药柱起爆药柱等。等。起爆起爆(qbo)器材的种器材的种类类：（继爆管、导爆索继爆管、导爆索）炸药虽然属于不稳定的化学体系，但只有在一炸药虽然属于不稳定的化学体系，但只有在一定的外界能量的作用下才能起爆，这种外界能量叫定的外界能量的作用下才能起爆，这种外界能量叫做起爆能做起爆能。起爆能起爆能（initiationpower）起爆器材起爆器材用于起爆炸药的器材。用于起爆炸药的器材。3.1引言引言第四十二页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二火雷管火雷管起爆法起爆法导爆管雷导爆管雷管起爆法管起爆法电雷管起电雷管起爆法爆法数码电子雷数码电子雷管起爆法管起爆法电力起爆法电力起爆法无线起爆法无线起爆法雷管起爆法雷管起爆法导爆索起爆法导爆索起爆法药包起爆法药包起爆法非非电电起起爆爆法法3.1引言引言(ynyn)第四十三页，共六十二页。Henan Polytechnic University2023/10/3 周二3.1引言引言(ynyn)火雷管火雷管(ligun)结构示意图结构示意图1管壳；2传火孔；3加强帽；4正起爆药；5加强药；6聚能穴第四十四页，共六十二