1绪论(矿大北京爆破工程)

教育经历2000.7中矿大建筑工程专业毕业；2003.7中矿大（北京）硕士毕业；2010.7中矿大（北京）博士毕业后留校工作经历2003.7-2005.5，中建国际；2005.5-2007.8，中国建筑标准设计研究。特长掌握几个有限元软件。研究方向:复杂结构的有限元隐式与显式分析工程爆破个人简历联系方式：[e-mail]；力建406、107爆破的定义利用炸药的爆炸能量对介质作功，以达到预定工程目标的作业。土岩介质中发生的爆炸作用及其效应。岩石爆破多个炮孔岩石爆破延期体正在燃烧的雷管600ms孔内延期100ms地表管0100200300400500起爆点深孔台阶爆破延期体正在燃烧的雷管延期体未被引燃的雷管爆破作用雕琢地球最高效的方法；原材料的开采有效手段；土木工程；军事工程；爆破视频土岩爆破台阶爆破.mpg拆除爆破世界最伟大的爆破集锦.flv课程内容与特点三大基本内容①炸药炸药组成、起爆、爆轰理论②爆破岩石的破碎机理地质、岩石力学、弹塑性理应力波、断裂力学③爆破技术方案设计、操作、施工特点①安全性是搞爆破工作的重要前提②专业基础课和专业技术的综合性学习方法由于爆破问题所涉及的许多现象包含着复杂的高压、高温、高速过程，尚有许多问题仍停留在假说和经验计算阶段，不象高等数学那样严密，因此，对于刚刚转入专业课学习的同学们，要能够理解接受。。注重基本理论的学习注重基本概念的掌握注重基本方法的理解和应用参考书籍爆破手册汪旭光主编冶金工业出版社钻眼爆破简明教程王树仁煤炭工业出版社钻眼爆破王文龙煤炭工业出版社岩石破碎机理钮强东北工学院出版社有关问题课程成绩考试：80分书面考试平时成绩：20分考勤、试验课、作业其他试验与安全上课手机关机（带计算器）或者为飞行模式专业课程基础知识要扎实总体方案、技术方法要正确技术工艺细节要熟悉爆炸现象：爆炸是指物质系统一种极为迅速的能量转化过程，是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在极短的时间内骤然释放或转化的现象。在这种能量骤然释放或急剧转化的过程中，物质系统的能量转化为高压作用、声响以及光和热辐射等广义的爆炸有：物理爆炸、化学爆炸、核爆炸爆炸的三种类型:物理爆炸：由系统施放物理能引起的爆炸。特征：物理变化；无新物质产生。在爆炸前后，物质形态发生急剧变化而其性质和化学成分没有改变。化学爆炸：由于物质化学变化（施放化学能）引起的爆炸。特征：在爆炸前后，不仅物质形态发生急剧变化，而且产生极迅速的化学反应，使物质性质和化学成分发生改变，化学变化；新物质产生。如炸药爆炸、瓦斯爆炸和煤尘爆炸等核爆炸：由核裂变、核聚变反应所释放出的巨大的核能引起的爆炸。特征：光辐射和粒子贯穿辐射爆炸过程及其特征两个阶段：第一阶段：物质的潜能以一定的方式转化为强烈的压缩能；第二阶段：压缩能急剧膨胀，对外做功。爆炸需同时具备的两个特征：能源具有极大的能量密度，极大的能量施放速度。几种爆炸的能量序号爆炸现象能量kw/cm2爆炸压力MPa爆炸温度×103K1炸药爆炸107103~1043~52气体爆炸10323金属射流侵彻8km/s1084穿甲弹穿甲1.5km/s1065强电脉冲放电1061016铀裂变10131091047炸药燃烧100炸药炸药泛指能够发生化学爆炸的物质，包括化合物和混合物。广义上来讲，火药、烟火剂、起爆药、推进剂等都属于炸药的范畴。一般所说的炸药系指用于爆破和军事爆炸的炸药。炸药的特征：高能量密度强自行活化亚稳定自供氧炸药爆炸的定义:在外界作用下，能够自行发生高速化学反应，在极短的时间内放出大量的能量，并产生大量的气体。爆炸现象是一种能量的转化过程，炸药通过爆炸反应释放的化学能变成爆炸反应物的热能和压力位能，产物的热能在转化为对环境介质做功。炸药爆炸的三大特征：1.反应过程的放热性反应放热式产生爆炸的必要条件之一，只有热的不断释放，才会有爆炸的激发和爆炸反应的自动进行。不放热和放热较少的化学反应均不能产生爆炸现象。反应的放热性ZnCOCOZnkj24222056.PbCOCOPbkj2422699.CuCOCOCukj2422239.HgCOCOHgkj2422724.AgCOCOAgkj2242221235.不爆炸不爆炸不爆炸爆炸爆炸2.反应过程的高速度爆炸反应的高速是区别于一般反应的重要标志。只有极高的反应速度，即极高的能量释放率，才能造成反应无极高的能量密度。只有高速的化学反应，才能忽略能量转换过程中热传导和热辐射的损失，在极短的时间内将反应形成的大量气体产物加热到数千度，压力猛增到几万乃至几十万个大气压，高温高压气体迅速向四周膨胀作功，便产生了爆炸现象。一些物质的反应热物质名称反应形式释放的热量kJ/kgkJ/L煤（C）与氧按化合量燃烧896017.16氢（H2）与氧按化合量燃烧135244.18硝化甘油爆炸反应62179965硝化棉爆炸反应42915581梯恩梯爆炸反应41876808黑火药爆炸反应27843341硝铵炸药爆炸反应42287117雷汞爆炸反应17336067迭氮化铅爆炸反应153647603.大量气体反应过程中有大量的气体产物生成是炸药爆炸的重要特征。在爆炸过程中，气体产物是造成高压的原因，又是对周围介质做功的工质。炸药爆炸时所生成的气体产物是做功的功质。由于气体具有很大的可压缩性和膨胀系数，在爆炸的瞬间处于强烈的压缩状态，而形成很高的势能。该势能在气体膨胀过程中，迅速转变为机械功。金属的硫化反应和铝热剂反应无气体产生，不具有爆炸性，Fe+S＝FeS+96kJ2Al＋Fe2O3＝Al2O3＋2Fe＋828kJ几种炸药爆生产物的体积炸药L/kgL/L梯恩梯7401180泰安7901390黑索金9081630奥克托金9081720爆炸三要素：过程的放热性提供了爆炸反应的能源，保障了爆炸反应的连续和传播；反应过程的高速度则使爆炸产物具有极高的能量密度和功率密度，这是爆炸效应的必要条件；产生大量的气体则是对周围介质做功的工质，爆炸产生的热量通过高温高压气体产物的剧烈膨胀实现能量转换。炸药化学变化的形式爆炸并非炸药唯一的化学变化形式，由于环境条件、化学反应的激发条件、炸药性质等的不同，炸药化学变化过程可能以不同的速度进行传播，同时在性质上也具有重大的区别。炸药的化学变化形式有三种：分解、燃烧、爆炸（爆轰）1、热分解（或称缓慢分解）炸药在常温条件下，若不受其它外界能量作用时，常常以缓慢速度的形式进行分解反应，环境温度越高，分解越显著。热分解的特点是：炸药内各点温度相同；在全部炸药内反应同时进行，没有集中的反应区；分解时，既可以吸热，也可以放热，决定于炸药类型和环境温度。但当温度较高时，所有炸药的分解反应都伴随有热量放出。缓慢分解反映了炸药的化学安定性当温度升高时，分解速度加快，温度继续升高到某一定值（爆发点）时，热分解就能转化为爆炸。炸药的热分解性能影响炸药的贮存。例如，库房的温度和药箱堆放数量与方式都会对炸药热分解产生影响。一般地说，在炸药库房内，药箱不应过多，堆放不应过紧，要随时注意通风，防止温度升高时热分解加剧而引起爆炸事故。2、燃烧就化学变化的实质来说，燃烧是可燃元素（如碳、氢等）激烈的氧化反应。炸药在热源作用下，也会产生燃烧，与其它可燃物的燃烧的区别仅在于炸药燃烧时不需要外界供氧。炸药在燃烧过程中，若燃烧速度保持定值就称为稳定燃烧，否则就称为不稳定燃烧。炸药燃烧主要靠热传导来传递能量。因此，稳定燃烧速度不可能很高，一般为每秒几毫米至每秒几米，最高只能达每秒几百米，低于炸药内的声速，且燃烧速度受环境条件影响较大。炸药的快速燃烧又称爆燃。燃烧的特点燃烧与缓慢分解或一般氧化反应不同，燃烧不是在全部物质内同时展开的，而只在局部区域内进行并在物质内传播。进行燃烧的区域称为燃烧区或称为反应区。反应区沿物质内向前传播，其传播的速度称为燃烧速度。炸药在燃烧过程中，若燃烧速度保持定值就称为稳定燃烧，否则就称为不稳定燃烧。炸药燃烧主要靠热传导来传递能量。因此，稳定燃烧速度不可能很高，一般为每秒几毫米至每秒几米，最高只能达每秒几百米，低于炸药内的声速，且燃烧速度受环境条件影响较大。燃烧时，燃烧产物向外部空间排出，燃烧反应区则向尚未反应的炸药内部传播，二者运动方向相反。3.爆炸与爆轰炸药爆炸的特点是反应区的压力、温度等发生突变，化学反应也只是在局部区域（即反应区）内进行并在炸药内传波，反应区的传播速度称为爆速。炸药爆炸以最大而稳定的爆速进行传爆的过程叫做爆轰。这是炸药所特有的一种化学变化形式，爆轰过程与外界的压力、温度等条件无关。爆轰的传播速度是恒定的，爆炸的传播速度是可变的。就这个意义上讲，爆炸和爆轰并无本质上的区别，可以认为爆炸就是爆轰的一种形式，即不稳定的爆轰。爆炸与爆轰爆轰的传播速度是恒定的，爆炸的传播速度是可变的。就这个意义上讲，爆炸和爆轰并无本质上的区别，可以认为爆炸就是爆轰的一种形式，即不稳定的爆轰炸药上述三种化学变化的形式，在一定条件下，都是能够相互转化的：缓慢发解可发展为燃烧、爆炸，发之，爆炸也可转化为燃烧、缓慢分解。研究表明，炸药的燃烧过程与爆轰过程是不同的，其基本特点如下：传播的性质：燃烧靠热传导传递能量并激起化学反应，而爆炸则是靠瞬间产生的压缩冲击波的作用来传递能量并激起化学反应；速度：燃烧的传播速度大大低于爆轰波的传播速度。燃烧速度总是小于声波在原始炸药内的传播速度，而爆轰速度总是大于原始炸药内的声速。再者燃烧受环境影响较大，特别是压力条件影响，而爆炸基本上不受环境条件影响；产物的运动方向：燃烧产物的运动方向与反应区传播方向相反，而爆炸产物的运动方向则与反应区传播方向相同，后者因而可产生很高压力，而火焰区域内燃烧产物的压力大大低于在爆轰波后面的压力；对外界的作用：燃烧点压力升高不大，在一定条件下才对周围介质产生爆破作用。爆炸点有剧烈的压力突跃，无须封闭系统便能对周围介质产生强烈的爆破作用。炸药化学变化炸药上述三种化学变化的形式，在一定条件下，都是能够相互转化的：缓慢发解可发展为燃烧、爆炸，反之，爆炸也可转化为燃烧、缓慢分解。炸药的化学变化与外界条件有关。硝酸铵的化学变化在常温或温度低于1500C时，其分解反应为吸热反应：当加热至2000C左右，分解时将放出热量：NHNONHHNOkj434317057.NHNONNOHOkjNHNONOHOkj432243220523612525...硝酸铵若迅速加热到400℃—500℃，或用起爆药柱强力起爆，由于放热量增大，就会引起爆炸。爆炸反应方程式为：4322243222NHNO0.75N0.5NO2HO118.0kjNHNON0.5O2HO126.4kj爆破我国黑火药的发明（约公元7世纪）10世纪，我国已经将黑火药用于军事和烟火。大约在11～12世纪时，黑火药开始传入阿拉伯国家，后（13世纪）传入欧洲1627年在匈牙利一水平巷道掘进时，首次将黑火药用于破坏岩石1670年以后，在欧洲广泛应用了爆破技术1865年瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔（AlfredNobel）发明了以硝化甘油为主要组分的代纳迈特（Dynamite）炸药奥尔森（Olsson）和诺宾（Norrbein）于1867年发明了硝酸铵和各种燃料制成的混合炸药1919年出现了导爆索1927年在瞬发雷管的基础上成功研制了秒延期电雷管。1956年库克发明了浆状炸药，解决了硝铵炸药防水的问题，其后又研制和推广了导爆索起爆系统1973年瑞典诺贝尔公司研制的导爆管起爆系统进一步增加了起爆的安全性。按药包形状分类集中药包：也称球形药包，实际工程中将药包的形状接近球形和立方体的称为集中药包，包括其药包的长度不超过直径（短边）4倍的柱状药包属于集中药包。延长药包：也称为柱状药包或条形药包，理论上的