露天矿爆破工程第1章.ppt

冲击波波阵面通过前后,介质状态参数都是突跃变化的,并且由于波速很快,可以记为波的传播是绝热过程。 二、炸药的分解、燃烧与爆轰 1 炸药的分解反应：在常温常压和不受任何外界因素作用时,炸药常常以缓慢速度进行分解反应。 特点：分解反应是在整个物质内部展开的。 (三)冲击波的基本性质 2 炸药的燃烧：在物质的某一局部,以化学反应波的形式在炸药中按一定的速度一层一层地自动传播,化学反应区比较窄。 特点： ① 燃烧时反应区的能量通过热传导、热辐射及燃烧气体产物的扩散作用传入未反应区； * ② 从波的传播速度看,燃烧速度通常以每秒数米的速度进行； ③ 燃烧过程的传播易受外界条件影响； ④ 燃烧反应区内产物质点的运动方向与燃烧波面移动方向相反,燃烧波面内的压力较低。 3 炸药的爆轰：有能量补给的一种稳定爆炸现象。 ① 爆轰的传播是借助于冲击波对炸药的强烈冲击压缩作用； ② 波速一般高达数千米(每秒)； ③ 爆轰过程传播几乎不受外界条件影响； ④ 爆轰反映区内产物质点的运动方向与爆轰波传播的方向相同,爆轰区压力高达数万兆帕。 特点： * 炸药的分解反应与燃烧、爆轰在性质上虽各不相同,但分解反应可转化为燃烧,燃烧过程可转化为爆轰。 爆轰波：伴随有爆炸反应区的冲击波。 爆速：爆炸反应区的传播速度叫爆速。 即，炸药的分解→燃烧 →爆轰。炸药储藏、煤储藏须注意。 爆轰波与冲击波的区别： 冲击波在介质中传播由于没有能量补充以及稀疏波的侵蚀，自身会逐渐衰减成声波； 而爆轰波伴随有爆炸反应所放出的能量补偿，保证了传播过程的稳定进行，直至全部炸药反应完毕为止。 (一)爆轰波的流体力学基础 在爆轰波的传播过程中没有能量的耗散过程,在化学反应区中释放的能量全部用来支持爆轰波的自行传播。 (二)凝聚炸药的爆轰波参数 凝聚炸药：是指液态炸药和固态炸药。 爆轰波参数：P(压力)、T(温度)、D(爆速)、Q(爆热),一般通过经验公式或者实验测得。 三、爆轰波 露天矿矿山工程和设计原理 * * 露天矿爆破工程 车兆学 研 究 内 容 ① 爆炸类型 ② 炸药爆炸的理论 ③ 炸药的配置 ④ 炸药的使用 ⑤ 工程爆破 * * 第1章 炸药爆炸的理论基础 第一节 概 述 一、爆炸分类 1、物理性爆炸:爆炸时仅发生物态的急剧变化，没有化学反应发生。例如：蒸汽锅炉爆炸、高压氧气罐爆炸等。 2、化学性爆炸：爆炸时发生极迅速的放热化学反应，并生成高温高压产物。例如：鞭炮爆炸、炸药爆炸等。 3、核爆炸：原子核发生裂变或聚变引起的爆炸。核爆炸可以释放出巨大能量，造成高温高压，并辐射出很强的各种射线。例如：原子弹爆炸。 炸药属性：用于战争；生产建设 * 二、炸药爆炸过程的三个特征(炸药爆炸三要素)： ① 反应过程放热性； ② 反应过程高速度并能自行传播； ③ 产生大量气体。 讲1：反应过程的放热性是产生化学性爆炸的首要条件，热是做功的能源，没有足够的热量放出,反应就不能自行延续，也就不可能出现爆炸过程的自动传播。 爆热：爆炸反映过程所放出的热量。它是炸药爆炸做功能力的标志。炸药的爆热一般在2930-6280KJ/kg之间。 ②草酸银的分解反应： 如： ①草酸铅的分解反应： （吸热不爆） （放热、可爆性） * 讲2：爆炸反应过程的高速度。反应速度快就能形成爆炸，反应速度慢就只能是燃烧或分解。 煤 热值： 8918KJ/kg 反应时间：10几分钟 TNT 热值： 4228KJ/kg 反应时间： 10-5～10-6秒 讲3：反应过程生成大量气体。由于气体具有很大的可压缩性及膨胀系数，因而能在爆炸瞬间形成巨大的压缩能，并在膨胀过程中将压缩能转变为爆炸机械功，从而对周围介质起到破坏作用。 如，热铝剂的反应： 如： 由于反应速度快，单位时间及面积内的能量大，从而对周围介质起到的破坏性大。 放热、快速、但没有气体生成、不具有爆炸性。 * 三、炸药与燃料的区别 1 炸药自身含有可燃剂和氧化剂； 2 炸药的能量密度高。 四、炸药的分类 1 按物理形态分：固体炸药,液体炸药,胶质炸药,浆状炸药。 2 按炸药组成分：单体炸药、混合炸药。 3 按炸药的应用特性分：起爆药、猛炸药、火药等。 4 按使用条件分：煤矿安全炸药、岩石炸药、露天炸药。 * 第二节 炸药热化学 一、氧平衡 炸药的化学元素组成主要有：碳、氢、氧、氮四种元素的组成。 炸药的爆炸过程就是可燃元素与助燃元素发生极其迅速和猛烈的氧化还原过程。 氧平衡就是用来表示炸药内含氧量与氧化可燃元素所需氧量之间的关系。 对于通式为 的炸药，其氧平衡的计式为： 氧平衡值 16—氧的克原