2-井巷工程 第二章 钻眼爆破.ppt

第二节 炸药和爆炸概论 一、炸药爆炸的基本特征 二、炸药的分类 三、炸药的氧平衡和爆热 四、炸药的爆轰 五、炸药的猛度和爆力 六、炸药的敏感度 一、炸药爆炸的基本特征 一、炸药爆炸的基本特征 爆炸：物质发生快速的物理或化学变化，瞬间放出大量 能量，借助于系统原有气体或生成的气体的膨胀，对周围介 质做功，使之发生巨大的破坏效应，同时可能伴随有声光热 效应。 爆炸现象可分为三类： 物理爆炸：只发生物态的变化，化学成分不变 核爆炸：原子核发生聚变或裂变 化学爆炸：不但有物态的变化，而且化学成分发生改变 炸药爆炸的基本特征（爆炸三要素） 1．放出大量热 2．生成大量气体 3．反应过程必须高速进行 　　化学爆炸必须具备的三个条件。 二.炸药的分类 炸药：在一定条件，能够发生快速的化学反应，放出能 量，生成气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物，主要 元素C、H、O、N，爆炸过程的实质是H、C被氧化的过 程，O是炸药本身所含有，自带氧。 炸药按其组成成分可分为： 1.单质炸药（单体炸药）如硝化甘油，梯恩梯 。 2.混合炸药　硝酸铵类炸药、硝化甘油类炸药 。 炸药按其用途可分为： １.起爆药 　雷汞（Hg(CNO)2）、叠氮化铅Pb(N3)2、 和二硝基重氮酚C6H2（NO2）2N2O等。 2.猛炸药 　黑索金　梯恩梯。 3.发射药(火药)如黑火药 。 三.炸药的氧平衡和爆热 　　㈠炸药的氧平衡 　　C+O2→C O2+395KJ/mol； 　　2H2+ O2→2 H2 O+240.7 KJ/mol； 　　N→N2 　　由于O的量不足或有剩余，会生成 CO、H2、C、NO、 NO2 等。 氧平衡：就是用来表示炸药内含氧量与充分氧化可燃 元素所需氧量之间的比例关系。 用每克炸药不足或多余氧的克数来表示。单质炸药的 分子式可写成CaHbNcOd，a、b、c，d分别代表一个炸药分 子中碳、氢、氮、氧的原子个数，或一摩尔质量炸药中， 碳，氢、氮、氧的克原子数。 氧平衡计算公式： 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 例题：①计算硝酸铵NH4NO3，的氧平衡值 ②在铵油炸药中，（硝酸铵和柴油混合物） 加入4%的木粉做 松散剂，按氧平衡配方。 解：查表P31 NH4NO3 +0.2g/g，柴油-3.42 g/g，木粉-1.37g/g。 （二）　爆热 爆热：单体质量炸药在定容条件下爆炸时放出的热量，KJ/mol，KJ/kg，是评价炸药威力的直接标志。 爆热的计算理论： 盖斯定律： 化学反应的热效应与反 应进行的路径无关，而只取 决于反应的初态和终态。 例题：计算太恩C（CH2ONO2）4的爆热。 C（CH2ONO2）4 →3CO2+2CO+4H2O+2N2 查表 得各物质生成热： CO2 395 KJ/mol； CO 113.8 KJ/mol； H2O 240.7 KJ/mol； 太恩 512.5 KJ/mol Q1=395×3+113.8×2+240.7×4=2375.4 KJ/mol Q2=512.5 KJ/mol Q= Q1- Q2=2375.4-512.5=1862.9 KJ/mol， 或Q=1862.9×1000/316=5895.3 KJ/Kg 四、炸药的爆轰 ㈠炸药的燃烧和爆轰 ㈡冲击波 ㈢爆轰波 ㈣爆速及其影响因素 ㈤炸药传播的间隙效应 ㈠炸药的燃烧和爆轰 炸药有三种化学反应形式： ⑴缓慢分解（热分解）：缓慢进行的化学变化过 程，环境温度升高，热分解速度加快，有可能发生爆 炸。 ⑵燃烧：在热源火焰作用下，引起温度、压力升 高，极限情况可能发生爆炸。 ⑶爆轰：炸药瞬间反应的一种形式，是爆轰波的传 播形式。 燃烧和爆轰的区别： 传递方式： 燃烧：通过热传导传递能量，激起化学反映； 爆轰：通过压缩冲击波的作用传递能量和激起化学放应； 受环境影响不同 燃烧：受环境影响大； 爆轰：不受环境影响； 反应状态不同 燃烧：反应速度慢，几十米每秒，最大几百米，反应产物 运动方向与传播方向相反； 爆轰：反应速度快，2000～9000m/s，反应产物运动方向 与传播