工程爆破课件.pptx

第一章 炸藥爆炸基本理論主要內容：1.1 基本概念 1.2 炸藥化學反應基本形式 1.3 炸藥氧平衡與反應產物 1.4 炸藥熱化學參數 1.5 炸藥感度 1.6 炸藥起爆 1.7 炸藥爆轟理論 1.8 炸藥爆炸性能本章思考題2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論第一節 基本概念炸藥 （explosive） ： 在一定條件下，能夠發生快速化學反應，放出能量，生成氣體產物， 顯示爆炸效應（explosive effect）的化合物或混合物。 爆炸的分類：物理爆炸（不發生化學變化 ） 核爆炸 （核裂變或核聚變 ） 化學爆炸（有新的物質生成 ） 2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論321反應中生成大量氣體產物 炸藥爆炸對外做功的媒介 反應的放熱性 炸藥爆炸必須的能源 反應過程的高速度爆炸反應區別一般化學反應的重要標誌 化學爆炸三要素2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論鋁熱劑反應 ★★2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe+828kJ 儘管反應非常迅速，且放出很多的熱量，反應放出的熱量足以把反應產物加熱到3000K，但終究由於沒有氣體產物生成，沒有把熱能轉變為機械能的媒介，無法對外做功，所以不具有爆炸性。2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論C爆炸與爆轟 B燃燒與爆燃炸藥以每秒數百米至數千米的高速進行爆炸反應對爆破材料的安全生產,加工,運輸保管以及過期變質炸藥的銷毀都很有必要第二節 炸藥化學反應基本形式 A緩慢分解 反映炸藥的化學安定性爆轟 爆炸速度增長到穩定爆速（stationary detonation velocity）的最大值 ，以每秒數千米的最大穩定速度進行的反應過程。 2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論第三節 炸藥氧平衡與反應產物炸藥的氧平衡（Oxygen balance） 炸藥內含氧量與所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之間的差值稱為氧平衡。 氧平衡用每克炸藥中剩餘或不足氧量的克數或品質分數來表示。2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論式中 炸藥的氧平衡；炸藥的摩爾品質（g/mol）；氧的摩爾品質（g/mol） 16氧平衡的計算令炸藥的通式： CaHbNcOd則氧平衡的計算式：2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論混合炸藥氧平衡的計算計算公式：、或者式中 分別為第 i 組分的品質分數和氧平衡值 2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論Qb0Qb=0Qb0正氧平衡零氧平衡負氧平衡氧平衡的三種類型2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論混合炸藥配方計算含兩種成分的混合炸藥配比： 設x、y分別為炸藥中氧化劑和可燃劑的配比，Qx、Qy、Qb分別為這兩種成分和混合後氧平衡值，則有 ：2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論 例： 用硝酸铵、TNT和木粉配制零氧平衡的岩石炸药，试求出其取值范围并选定一组配方。 解： 設1單位品質炸藥中含硝酸銨為x，TNT為y，木粉為z。 已知各組中的氧平衡（查表）：硝酸銨20%，TNT-74%， 木粉-138%，按零氧平衡配製時應有： 三種成分的取值範圍為: 硝酸銨 ,TNT 木粉 可取TNT含量y=10%，代入上方程組解得： 2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論爆轟產物與有毒氣體 （1）爆轟產物 ： 炸藥爆轟時，化學反應區反應終了瞬間的化學反應產物 。它是計算爆轟反應熱效應的依據。 （2）爆炸產物 ： 爆轟產物的進一步膨脹，或同外界空氣、岩石等其他物質相互作用，發生新的反應、生成的新的產物 。（3）有毒氣體： CO 、 H2S、SO2和氮氧化物 在計算有毒氣體總量時，應將其他氣體折算成CO含量；其中氮氧化物的毒性係數為6.5，SO2、H2S的毒性係數為2.5。2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論AB炸藥的氧平衡 化學反應的完全程度 影響有毒氣體生成量的主要因素 生成H2S、SO2等有毒氣體 C炸藥外殼為塗蠟紙殼 D爆破岩石內含硫 2023-11-12第一章 炸藥爆炸基本理論第四節 炸藥熱化學參數 1kg炸藥爆炸生成氣體產物換算為標準狀態下的體積稱為爆容（specific volume）(單位:L/kg)。爆容越大，炸藥做功能力越強。 爆容爆熱 單位品質炸藥爆炸時所釋放的熱量稱為爆熱 （explosion heat）(單位:J/kg 或kJ/kg )。 爆炸瞬間固體炸藥變成氣體產物，這些產物來不及膨脹，爆炸已經結束，因而可以認為爆炸過程是定容過程。 (explosion temperature)指炸藥爆炸時放出的能量將爆炸產物加熱到的最高溫度。 爆溫爆炸壓力（explosion pressure）指當爆炸結束，爆炸產物在炸藥初始體積內達到熱