王海亮爆破安全第01章sim

爆破安全山东科技大学安全工程系王海亮教授联系电话：1358932661286057043(办)Email:[e-mail]工程爆破片段点击播放第一章炸药与爆炸的基本理论第一节炸药和爆炸第二节爆炸反应的热化学第三节冲击波的基本知识第四节炸药爆轰的基本知识第五节炸药的感度第六节炸药的起爆第七节炸药的性能第八节沟槽效应第九节聚能效应本章小结第一节炸药和爆炸返回首页一、爆炸现象1.物理爆炸2.化学爆炸3.核爆炸注意：爆炸与爆破的区别二、炸药化学变化的形式1.缓慢分解2.燃烧3.爆炸注意：燃烧与爆炸的区别以硝酸铵的不同化学反应为例：常温下分解：NH4NO3→NH3+HNO3－170.7kJ加热至200℃左右：NH4NO3→0.5N2+NO+2H2O+36.1kJ或NH4NO3→N2O+2H2O+52.4kJ用起爆药柱引爆：NH4NO3→N2+2H2O+0.5O2+126.4kJ炸药燃烧的形式三、炸药爆炸的三要素1.放出热量2.生成气体产物3.反应的高速度铝热剂反应3Al＋Fe2O3→Al2O3＋2Fe＋841KJ返回第二节炸药反应的热化学返回首页炸药的热化学参数爆热爆温爆容爆炸压力爆容通常按爆炸反应方程式计算。（1-3）式中:V0—炸药的爆容，L/kg；n—爆炸反应方程式中各气态产物物质的量之和，mol；M—爆炸反应方程式中炸药的质量，kg。MnV4.220例3已知梯恩梯的爆炸反应方程式为：C7H5O6N3=2.5H2O＋3.5CO＋1.5N2＋3.5C求梯恩梯的爆容。解：因为n＝2.5＋3.5＋1.5＝7.5,M=227所以V0==740(L/kg)224750227...几个概念1.压缩波2.稀疏波3.冲击波PP0R0Rt0tRPR11A1A10RAA0RR1P1tR2211t1P1RAA0tR00PPRRRPR1AAt2220图压缩波形成示意图图1-2膨胀波形成示意图00000返回第三节冲击波的基本知识返回首页冲击波的特性1.冲击波的波速对未扰动介质而言是超音速的；2.冲击波的波速与波的强度有关。由于稀疏波的侵蚀和不可逆能量损耗，其强度和对应的波速将随传播距离增加而衰减。传播一定距离后，冲击波就会蜕变为压缩波，最终衰减为音波。3.冲击波波阵面上的介质状态参数（速度、压力、密度、温度）的变化是突跃的，波阵面可以看作是介质中状态参数不连续的间断面。冲击波后面通常跟有稀疏波。4.冲击波通过时，静止介质将获得流速，其方向与波传播方向相同，但流速值小于波速。5.冲击波对介质的压缩不同于等熵压缩。冲击波形成时，介质的熵将增加。6.冲击波以脉冲形式传播，不具有周期性。7.当很强的入射冲击波在刚性障碍物表面发生正反射时，其反射冲击波波阵面上的压力是入射冲击波波阵面上压力的8倍。由于反射冲击波对目标的破坏性更大，因此在进行火工品车间、仓库等有关设计中应尽量避免可能造成的冲击波反射。返回河南省南阳神威民爆有限公司（企业凭证号：850205，生产许可证号：XK10——1010202）二号岩石粉状铵梯炸药合格证第批产品经检验合格，准予出厂装箱者检验员一九九年月日说明书一、包装规格净重大包：25kg；小包：净重24kg(3kg×8包)二、药卷规格直径：32mm；净重：150±3g三、主要性能1、水份不大于0.3%有效期内不大于0.5%2、殉爆不小于5cm有效期内不小于3cm3、猛度不小于12mm4、爆力不小于320mL四、注意事项1、本产品适用于无瓦斯、无煤尘爆炸危险的爆破工程。2、本产品非抗水性炸药，在有水炮眼中使用时应采取妥善防水措施，防止药卷拒爆或爆炸不完全。3、往炮眼装药时，如发现药卷结块，需先疏松，药卷彼此应紧密接触，药卷间不得夹有矸石，煤屑等惰性物质，以防拒爆或爆炸不完全。4、本产品吸潮性很强，储存、运输时应作好防潮工作并保持包装完好，打开包装或包装损坏的炸药需立即使用以免变质。5、本产品不得与雷管放在一起，储存、运输时需防止冲击并注意作好防火，防雷等工作。五、有效期在原包装条件下，本产品存放在通风良好的干燥仓库中有效期为六个月(自制造之日起)。河南省南阳神威民爆有限公司一级二级药卷密度g/cm30.95~1.250.95~1.250.95~1.251.10~1.30炸药密度g/cm41.00~1.301.00~1.301.00~1.301.15~1.35爆速m/s不小于4500不小于3000不小于2300不小于3000猛度mm不小于16不小于12不小于8不小于12殉爆距离cm不小于4不小于3不小于2不小于3作功能力ml不小于320不小于260不小于220不小于260撞击感度摩擦感度枪击感度热感度炸药爆炸后有毒气体含量煤矿许用炸药沼气安全性试验组分使用保证期6644合格合格与申请定型的配方组成相符注：①表示数据均为保证齐内有效。②炸药使用保证齐自炸药制造完成之日起计算。爆炸概率不大于8%爆炸概率不大于9%合格合格炸药类别性能指标指标名称岩石乳化炸药煤矿许用乳化炸药露天乳化炸药第五节炸药的感度返回首页表1-3几种炸药的爆发点炸药名称爆发点/℃炸药名称爆发点/℃EL系列乳化炸药2号岩石铵梯炸药3号露天铵梯炸药2号煤矿铵梯炸药3号煤矿铵梯炸药硝化甘油炸药330186～230171～179180～188184～189300硝酸铵黑火药黑索今特屈儿梯恩梯二硝基重氮酚300290～310230195～200290～295150～151表1-4几种炸药的撞击感度和摩擦感度炸药名称乳化炸药2号岩石铵梯炸药硝化甘油炸药黑索今特屈儿黑火药梯恩梯撞击感度/%≤82010070～7550～60504～8摩擦感度/%016～20—9024—0返回第六节炸药的起爆返回首页热点起爆理论布登提出的热点学说认为：炸药在受到机械作用时，绝大部分的机械能量首先转化为热能，由于机械作用不可能是均匀的，因此，热能不是作用在整个炸药上，而只是集中在炸药的局部范围内，并形成热点。在热点处的炸药首先发生热分解，同时放出热量，放出的热量又促使炸药的分解速度迅速增加。如果炸药中形成热点的数目足够多，且尺寸又足够大，热点的温度升高到爆发点后，炸药便在这些点被激发并发生爆炸，最后引起部分炸药乃至整个炸药的爆炸。实验已经证明，在机械作用下热点形成的原因主要有三个方面：（1）炸药内部的空气间隙或者微小气泡等在机械作用下受到的绝热压缩；（2）受摩擦作用后，在炸药的颗粒之间、炸药与杂质之间以及炸药与容器内壁之间出现的局部加热；（3）炸药由于粘滞性流动而产生的热点。第七节炸药的性能返回首页炸药的性能指标一、爆速二、作功能力三、猛度四、殉爆距离影响爆速的因素1.药柱直径2.炸药密度3.药柱外壳空气冲击波稀疏波图1－10爆轰产物的径向膨胀与径向稀疏波对反应区的干扰DAABBCCabdccHdaDD1图１—１０爆轰产物的径向膨胀与径向稀疏波对反应区的干扰DDdddDHkkLc图1-11爆速与药柱直径的关系O3300320031000.981.001.021.041.06图1-122号岩石铵梯炸药装药密度与爆速的关系密度（·）-3爆速/(m/s)表1-5几种炸药的临界直径（炸药密度ρ0=0.9～1g/cm3，炸药粒级0.05～0.02mm）炸药名称临界直径（mm）玻璃外壳纸壳叠氮化铅0.01～0.02—太安1.0～1.5—黑索今1.0～1.54特屈儿—7梯恩梯8～1011铵梯炸药（79%AN，21%TNT）10～1212铵梯炸药（90%AN，10%TNT）15—硝酸铵100—炸药爆速的测定方法1.导爆索法2.爆速仪法信号形成电路图1—14测时仪法1—雷管；2—炸药试样；3—探针；4—信号传输线测时仪4321图1—14测时仪法1—雷管；2—炸药试样；3—探针；4—信号传输线作功能力1.作功能力的概念2.作功能力的测定方法----铅壔法炸药的作功能力与炸药爆炸的总能量之间存在以下关系：A=A1＋A2＋A3＋……＋An=ηE式中A—炸药的作功能力；A1、A2……An—爆炸作用中的各项功；η—作功效率；E—炸药爆炸总能量。(c)(b)(a)20020012525图1—15铅壔试验示意图（单位：mm）猛度1.猛度的概念2.猛度的测定方法----铅柱压缩法殉爆距离1.炸药的殉爆现象2.殉爆距离的测定图1—17殉爆距离的测定1—雷管；2—主发装药；3—被发装药321L图1—17殉爆距离的测定1—雷管；2—主发装药；3—被发装药第八节沟槽效应返回首页图沟槽效应的空气冲击波机理87654321λ—爆轰产物的前沿阵面；—管壁；—受压缩的炸药；—空气冲击波波头；—间隙；—未压缩的炸药；—爆轰波波头；—爆轰产物a—冲击波波速；λ—空气冲击波波长炮孔炸药受等离子体作用的区域等离子体重新结合的产物炸药冲击波图1－19等离子体作用机理爆轰波爆轰产物消除沟槽效应和防止爆轰中断的措施1.采用偶合散装炸药消除径向间隙，可以从根本上克服沟槽效应。2.沿药卷全长布设导爆索，可以有效地起爆炮眼内的细长排列的所有药卷。3.每装数个药包后，装1个能填实炮孔的大直径药包，以阻止空气冲击波或等离子体的超前传播。4.给药卷套上由硬纸板或其它材料做成的隔环，其外径稍小于炮眼直径，将间隙隔断，以阻止间隙内空气冲击波的传播或削弱其强度。5.选用不同的包装涂覆物，如柏油沥青、石蜡、蜂蜡等，可以削弱或消除沟槽效应。6.采用临界直径小，对沟槽效应抵抗能力大的炸药。与混合炸药不同，多数单质炸药在增大炸药密度后，能够提高爆速并减小临界直径，所以沟槽效应对多数单质炸药起着有利于爆轰传播的作用。实践证明，水胶炸药和乳化炸药对沟槽效应有较强的抵抗能力。返回第九节聚能效应返回首页表1-7不同情况下的破甲深度序号药柱形状特征靶子材料药柱与靶子相对位置破甲深度/mm1234实心药柱接触端带锥形孔锥形孔处衬金属罩锥形孔处衬金属罩钢板钢板钢板钢板接触接触接触距离23.7mm8.313.733.179.2速度70009000m/s；能量密度2.844105J/cm3；温度8001000；直径23cm聚能效应动画演示聚能效应动画演示谢谢大家返回首页