爆破工程教學(xué)版

爆破工程第二章鉆孔方法與鉆孔機(jī)具第一節(jié)鉆孔方法及其分類1、鉆孔分類（按鉆孔直徑和鉆孔深度分為3類）淺孔：孔徑小于50mm，孔深不超過3~5m，稱為淺孔或淺眼；中深孔：孔徑為50~70mm，孔深為5~15m；深孔：孔徑不小于80mm，孔深大于15m。2、鉆孔方法（按鉆孔機(jī)理分為4類）沖擊式、旋轉(zhuǎn)式、旋轉(zhuǎn)沖擊式和滾壓式一.風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)以壓縮空氣為動(dòng)力的鉆孔機(jī)具。按支架形式分為：手持式、氣腿式、向上式、導(dǎo)軌式。按沖擊頻率分為：低頻、2000次/min以下，中頻2000～2500次，高頻超過2500次/min。

YT23（7655）型氣腿鑿巖機(jī)的工作系統(tǒng)㈠沖擊機(jī)構(gòu)：由氣缸、活塞和配氣系統(tǒng)組成，借助配氣系統(tǒng)自動(dòng)變換壓氣進(jìn)入氣缸的方向，使活塞完成往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖程和回程(沖擊作用原理)。㈡轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu):YT23（7655）型采用棘輪、螺旋棒、并利用活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過轉(zhuǎn)動(dòng)套筒等運(yùn)動(dòng)來轉(zhuǎn)動(dòng)釬子（見轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)及炮眼形成過程）。㈢排粉機(jī)構(gòu):濕式排粉，利用軸向供水系統(tǒng)，水經(jīng)過柄體上的給水接頭和水道進(jìn)入水針，水針插入釬子中心內(nèi)，水經(jīng)由釬子中心孔進(jìn)入鉆眼的眼底。注水與巖粉形成漿液后從釬桿與鉆眼壁之間的間隙流出孔外，見排粉系統(tǒng)。

㈣潤滑系統(tǒng):

鑿巖機(jī)正常工作減少機(jī)件磨損、延長機(jī)件壽命?，F(xiàn)代鑿巖機(jī)均采用獨(dú)立的自動(dòng)注油器實(shí)現(xiàn)潤滑，懸掛式注油器見圖。轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)及沖擊式鑿巖炮孔形成過程二、液壓鑿巖機(jī)以液壓為動(dòng)力的新型鑿巖機(jī)械，壓力大、油循環(huán)使用。㈠沖擊機(jī)構(gòu)。液壓鑿巖機(jī)借助配油閥使高壓油交替的進(jìn)入活塞的前后油腔形成壓力差，使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。㈡液壓鑿巖機(jī)的轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立機(jī)構(gòu)，由液壓馬達(dá)帶動(dòng)一組齒輪再帶動(dòng)釬子轉(zhuǎn)動(dòng)。㈢排粉機(jī)構(gòu)，側(cè)向供水排除巖粉。

鑿巖臺(tái)車：為了提高鉆眼機(jī)械化程度，出現(xiàn)了高效能的鑿巖臺(tái)車，組成：行走部分、鉆臂和鑿巖機(jī)的推進(jìn)機(jī)構(gòu)。鑿巖臺(tái)車三、電鉆在旋轉(zhuǎn)式鉆眼法破巖中，切割型鉆頭在軸壓力P和回轉(zhuǎn)力Pc的作用下，克服巖石的抗切削強(qiáng)度，將巖石一層層的切割下來，鉆頭運(yùn)行軌跡是沿螺旋線前進(jìn)，破碎的巖屑被排至孔外。㈠煤電鉆：電動(dòng)機(jī)、減速器、散熱風(fēng)扇、開關(guān)、手柄、鉆桿。㈡巖石電鉆：適用在中等硬度（σc=40～80MPa）巖石上鉆眼、扭矩功率大于煤電鉆。四、鑿巖機(jī)釬子鉆眼工具是安裝在鉆眼機(jī)械上用以破碎巖石的工具，在鑿巖機(jī)上使用的叫釬子。兩種：組合釬子和整體釬子(a)組合釬子1-釬頭；2-釬梢；3-釬身；4-釬肩；5-釬尾；6-中心水孔(b)整體釬子1-釬頭；2-釬桿；3-釬肩；4-釬尾㈠釬頭：釬頭形狀,一字型、十字型和球齒釬頭。

㈡釬頭結(jié)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)刃角：釬頭兩個(gè)刃面夾角，一般90°～120°，多為110°；隙角：釬頭體兩側(cè)面夾角，3°，球齒釬頭7°；釬刃：端面為一字型做成曲率為18㎜的弧型，球齒釬頭周邊齒向外傾斜30°～35°；釬頭直徑：38～43㎜，保證藥卷裝入炮眼；排粉溝：布置在釬頭頂端和側(cè)面的排出底部巖漿的溝槽。釬頭材料：除硬質(zhì)合金片外的釬頭部分稱為釬頭體，合金鋼。鑲嵌在釬頭上的硬質(zhì)合金為鎢鈷類合金。炭化鎢高硬度、高耐磨性、高抗壓強(qiáng)度，鈷韌性好。㈡釬桿：承受活塞沖擊力和回轉(zhuǎn)力矩，傳遞到釬頭上去的細(xì)長桿體。兩種：中空六角形和中空圓形。材料：釬鋼。中空8鉻、中空55硅錳鋼、中空40硅鉬釩。㈢釬尾：承受和傳遞能量的部位，釬尾規(guī)格和淬火硬度對鑿巖速度有很大的影響。㈣釬肩：六角形釬桿用環(huán)行釬肩，圓形釬桿用耳形釬肩。五、電鉆鉆具㈠煤電鉆:鉆具由鉆頭和麻花鉆桿組成；麻花鉆桿用菱形斷面或矩形斷面T7、T8鋼加熱狀態(tài)扭制而成。㈡巖石電鉆：鉆桿由六角中空鋼制成。第二章爆破理論基礎(chǔ)第一節(jié)爆炸和炸藥的基本概念一、爆炸現(xiàn)象

定義：爆炸是物質(zhì)系統(tǒng)一種急劇的物理或化學(xué)變化，在變化過程中放出大量的能量對周圍及介質(zhì)做機(jī)械功，同時(shí)伴隨有聲、光和熱等效應(yīng)。三類：1、物理爆炸；2、化學(xué)爆炸；3、核爆炸。二、炸藥爆炸的必備條件三個(gè)條件：第二章爆破理論基礎(chǔ)1、放熱反應(yīng)（是高速自動(dòng)進(jìn)行的首要條件）（NH4)2C2O4----2NH3+H2O+CO+CO2-263KJ/molAg2C2O4---2Ag+2CO2+123KJ/mol2、反應(yīng)高速進(jìn)行

煤、炸藥3、生成大量氣體（氣體是做功的介質(zhì)）2Al+Fe2O3---Al2O3+2Fe+841.4kJ/mol第二章爆破理論基礎(chǔ)三、炸藥化學(xué)反應(yīng)形式爆炸不是炸藥唯一的反應(yīng)形式四種形式：1、熱分解：緩慢進(jìn)行的化學(xué)變化過程，環(huán)境溫度升高，熱分解速度加快，有可能發(fā)生爆炸。2、燃燒：在外界能量作用下，引起溫度、壓力升高，極限情況可能發(fā)生爆炸。數(shù)米/秒密閉---爆炸3、爆炸：沒有處在理想狀態(tài)數(shù)百米/秒---爆轟4、爆轟：炸藥瞬間反應(yīng)的一種形式，是爆轟波的傳播形式。數(shù)千米/秒最大穩(wěn)定速度進(jìn)行、定值上述形式可相互轉(zhuǎn)化。燃燒和爆轟的區(qū)別：

傳遞方式：

燃燒：通過熱傳導(dǎo)傳遞能量，激起化學(xué)反映；爆轟：通過壓縮沖擊波的作用傳遞能量和激起化學(xué)放應(yīng)；受環(huán)境影響不同

燃燒：受環(huán)境影響大；爆轟：不受環(huán)境影響；反應(yīng)狀態(tài)不同燃燒：反應(yīng)速度慢，幾十米每秒，最大幾百米，反應(yīng)產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)方向與傳播方向相反；爆轟：反應(yīng)速度快，2000～9000m/s，反應(yīng)產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)方向與傳播方向相同。燃燒爆轟四、炸藥的分類1、按炸藥的組成分：兩種：單質(zhì)炸藥（軍用）；混合炸藥（工業(yè)炸藥）2、按用途分：四種：火藥（煙花爆竹）、起爆藥（感度高)、猛炸藥（威力高）、發(fā)射藥（火箭、火槍使用）第二節(jié)單質(zhì)炸藥一、起爆藥起爆藥的敏感度極高，他常用來做雷管的起爆藥工業(yè)上常用的起爆藥為：雷汞（Hg(CNO)2）、氮化鉛Pb(N3)2、二硝基重氮酚(C6H2（NO2）2N2O)。1、雷汞分子式：Hg(CNO)2顏色：白色或灰白色。敏感度：干燥時(shí)，對撞擊、摩擦、火花極敏感，易爆。反應(yīng)（與其它物質(zhì)）：潮濕時(shí)，極易與鋁發(fā)生反應(yīng)生成極易爆炸的雷酸鹽；因此，不能用鋁殼、可用銅或紙殼第二章爆破理論基礎(chǔ)2、氮化鉛分子式：Pb(N3)2顏色：白色針狀晶體敏感度：比雷汞熱感度低，起爆威力大，且不因潮濕而降低；因此，可用在水下爆破。反應(yīng)：在有二氧化碳存在的潮濕環(huán)境中，極易與銅反應(yīng)生成氮化銅，極敏感，因此，不能用銅殼，可用鋁、紙殼。3、二硝基重氮酚分子式：C6H2(NO2)2N2O簡稱：DDNP顏色：黃色或黃褐色敏感度：撞擊、摩擦感度比雷汞和氮化鉛低，熱感度介于氮化鉛和雷汞之間。不因潮濕而降低。反應(yīng)：75度時(shí)發(fā)生分解；170~175度發(fā)生爆炸。特點(diǎn)：原材料來源廣，制作工藝簡單，成本低、安全、起爆性能良好，因此，工業(yè)雷管廣泛用之第二章爆破理論基礎(chǔ)二、單質(zhì)炸藥單質(zhì)炸藥是一種具有強(qiáng)烈爆炸作用的化合物，與起爆藥相比，敏感度較低，爆炸威力較大，可用作雷管的加強(qiáng)藥。工業(yè)上常用的單質(zhì)猛炸藥有：梯恩梯、黑索金、泰安、硝化甘油。第一章爆破理論基礎(chǔ)1、梯恩梯分子式：C6H2(NO2)3CH3

三硝基甲苯簡稱：TNT.顏色：黃色晶體溶解度：幾乎不溶于水安定性：好。常溫不分解，遇火燃燒，密閉→爆炸，機(jī)械感度較低，加細(xì)砂感度增高，工業(yè)炸藥敏化劑。爆速：7000m/s.第二章爆破理論基礎(chǔ)2、黑索金分子式：C3H6N3(NO2)3

環(huán)三次甲基三硝胺簡稱：RDX顏色：白色晶體溶解度：幾乎不溶于水安定性：好。機(jī)械感度比TNT高，威力、爆速均高爆速：8300m/s用途：導(dǎo)爆索3、泰安分子式：C(CH2ONO2)4

季戊四硝酸酯顏色：白色晶體簡稱：PETN溶解度：幾乎不溶于水安定性：好。威力大爆速：8400m/s用途：同RDX4、硝化甘油分子式：C3H3(ONO2)3、三硝酸酯丙三醇簡稱：NG顏色：無色或微帶黃色油狀液體溶解度：不溶于水（水下爆破使用）敏感度：撞擊極高、不能單獨(dú)使用（純硝化甘油在13.2度時(shí)凍結(jié)，此時(shí)極敏感，為提高使用安全程度，常將它與二硝酸酯乙二醇混合使用，后者的凍結(jié)點(diǎn)為-22.8度。用途：工業(yè)炸藥：用多孔物質(zhì)、硅藻土或硝化棉吸收后使用。第二章爆破理論基礎(chǔ)第三節(jié)混合炸藥混合炸藥是由爆炸性成分和非爆炸性成分按照一定配比混合制成的敏感度較起爆藥低但威力較大、土石方爆破常用之。又稱之為工業(yè)炸藥。常見的工業(yè)炸藥有：銨銻炸藥、銨油炸藥、漿狀炸藥、乳化炸藥、硝化甘油炸藥。一、銨銻炸藥1、硝酸銨。是氧化劑、銨銻炸藥的主要成分。其本身是弱性炸藥，不能直接被一只普通工業(yè)雷管引爆，吸濕性強(qiáng)、易溶于水。第二章爆破理論基礎(chǔ)2、梯恩梯。敏化劑、兼起還原劑、提高感度和威力3、石蠟和瀝青?？顾畡⒎牢鼭窠Y(jié)塊。4、木粉。松散劑、又是還原劑。5、食鹽。消焰劑、不參加爆炸反應(yīng)、目的降低爆炸溫度（主要用于含瓦斯的煤礦）用途較廣。優(yōu)點(diǎn)：爆炸性能好，威力較大，原材料廣，成本較低。缺點(diǎn)：易吸濕結(jié)塊，不適合在潮濕有水環(huán)境中使用型號：1#、2#、3#巖石炸藥。第二章爆破理論基礎(chǔ)二、銨油炸藥（DryBlastingAgent)1、硝酸銨。氧化劑。2、柴油?？扇紕?、還原劑。3、木粉。疏松劑。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜。三、銨松蠟炸藥1、硝酸銨。氧化劑。2、松香和石蠟。還原劑和防水劑。3、木粉。疏松劑。能接近2#巖石炸藥。優(yōu)點(diǎn)：防潮抗水能力強(qiáng)。第二章爆破理論基礎(chǔ)四、漿狀炸藥它是一種防水炸藥，它為硝銨類炸藥的應(yīng)用開辟了新領(lǐng)域，解決了硝銨類炸藥應(yīng)用于水中爆破的問題1、氧化劑水容液采用硝酸銨飽和水溶液，有時(shí)加入少量硝酸鈉。2、敏化劑及可燃劑因含水使其起爆感度下降，未能順利起爆需加入敏化劑提高其起爆感度。兩類：一類是高敏度炸藥：如TNT、硝化甘油；另一類是可燃劑：如鋁粉、鎂粉、柴油。3、膠凝劑第二章爆破理論基礎(chǔ)起增稠作用，使炸藥固體顆粒呈懸浮狀態(tài)。并將氧化劑水溶液、不溶于水的敏化劑顆粒及其它組分膠凝在一起。膠凝劑有：魁豆膠、田箐膠、皂角膠、聚丙烯酰胺。4、膠聯(lián)劑促使膠凝劑分子中的基團(tuán)互相鍵和，進(jìn)一步連接成為巨型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增稠和抗水。主要成份：硼砂或硼砂與重鉻酸鈉的混合溶液。5、安定劑（尿素）特點(diǎn)：高威力防水炸藥，防水性能良好、密度大、可用于水下爆破；缺點(diǎn)是感度低、一只8#雷管不能起爆，需起爆藥包起爆，成本較高。第二章爆破理論基礎(chǔ)五、水膠炸藥它是在漿狀炸藥基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，性質(zhì)與漿狀炸藥基本相同；不同之處在于敏化劑，它是采用一種可溶于水的甲基安硝酸鹽，水偶合較好。因此，該炸藥高度較高，可用一只8#雷管起爆，成本較高。六、乳化炸藥乳化炸藥是氧化劑水溶液被乳化成微細(xì)液滴分散地懸浮在連續(xù)的油相中，構(gòu)成油包水型防水炸藥。水包油型（漿狀炸藥、水膠炸藥）：水溶液為連續(xù)相，懸浮的固體顆粒為分散相。第二章爆破理論基礎(chǔ)1、氧化劑水溶液主要為硝酸銨和硝酸鈉的飽和水溶液。2、敏化劑猛炸藥：TNT；金屬粉：鋁、鎂粉；發(fā)泡劑、空心球3、可燃劑主要為油相材料---柴油、石蠟或凡士林。4、乳化劑能在氧化劑水溶液中形成油包水型乳狀體系。5、少量添加劑主要為乳化促進(jìn)劑、晶型改性劑和穩(wěn)定劑之類的物質(zhì)特點(diǎn)：乳化炸藥的猛度、爆速和感度均較高，可用一只8#雷管起爆，密度在較寬范圍（1.03~1.3g/cm3)內(nèi)可調(diào)，抗水性能好，加工使用安全，適合于爆破現(xiàn)場直接混拌，實(shí)現(xiàn)裝藥機(jī)械化，可在各種條件下爆破。缺點(diǎn)是爆炸威力較低。七、硝化甘油炸藥1、硝化甘油（基本成分、40%~60%).2、硝酸鉀、硝酸銨。氧化劑。3、硝化梯、吸水劑。4、木粉。疏松劑。------稱之為膠質(zhì)硝化甘油炸藥。第二章爆破理論基礎(chǔ)特點(diǎn)：抗水性能強(qiáng)、爆炸威力高、可在水下爆破，缺點(diǎn)是安全性差、成本高，使用數(shù)量占總藥量的0.5~1.0%。第四節(jié)炸藥的起爆一、炸藥的起爆與起爆機(jī)理1、炸藥的起爆與起爆能炸藥是具有相對穩(wěn)定性和爆炸性的物質(zhì)，欲使它發(fā)生爆炸，必須提供一定的外界能量，以打破原來相對平衡狀態(tài)。在外界能量作用下，使炸藥發(fā)生爆炸的過程稱為起爆。這種使炸藥發(fā)生爆炸的外界能量稱為起爆能。起爆能主要有三種形式：熱能、機(jī)械能、爆炸能。第二章爆破理論基礎(chǔ)2、起爆機(jī)理

起爆能能否起爆炸藥，不僅與起爆能的大小有關(guān)，而且還取決于能量的集中程度。另外，根據(jù)活化能理論，反應(yīng)是在活化分子之間發(fā)生。要起爆---足夠外能、多---反應(yīng)越快---活化能越多---足夠的活化分子---發(fā)生---作用在部分炸藥分子---活化分子---活化分子越多→爆炸。⑴熱能起爆機(jī)理炸藥在熱能作用下發(fā)生熱分解，但不一定爆炸。只有在下列條件下發(fā)生爆炸：炸藥化學(xué)反應(yīng)放出的熱量大于散失的熱量。第二章爆破理論基礎(chǔ)⑵機(jī)械能起爆機(jī)理炸藥在摩擦、撞擊等作用下，由機(jī)械能---熱能---來不及均勻地分布到全部炸藥分子---集中到個(gè)別小點(diǎn)上（結(jié)晶的兩面角、多面棱角或微小氣泡等）---即所謂的熱點(diǎn)---溫度很高---自身反應(yīng)的同時(shí)---灼熱周圍炸藥分子---發(fā)生熱積累---爆炸。這種熱點(diǎn)稱為熱核。熱點(diǎn)形成的原因：炸藥中微小氣泡的絕熱壓縮；炸藥顆粒間或摻和物間的強(qiáng)烈摩擦；高粘性液體炸藥的流動(dòng)生熱。炸藥中經(jīng)常加入發(fā)泡劑、珍珠巖、空心玻璃微球和堅(jiān)硬摻和物等，目的就是有利于熱點(diǎn)形成。⑶爆炸能起爆機(jī)理

工業(yè)上常利用雷管、導(dǎo)爆索或炸藥包的爆炸能引爆炸藥，由于炸藥爆炸瞬間產(chǎn)生的爆轟波（強(qiáng)沖擊波）的作用，同時(shí)釋放出大量的熱和高壓使炸藥產(chǎn)生強(qiáng)烈的壓縮和錯(cuò)動(dòng)，使炸藥發(fā)生爆炸。其機(jī)理是熱能、機(jī)械能起爆機(jī)理的綜合。

二、炸藥的感度

1.炸藥的感度炸藥在外能作用下起爆的難易程度，叫做炸藥的敏感度或叫感度。激起炸藥爆炸反應(yīng)所需的最小能量叫做起爆能。感度的高低用起爆能的大小來衡量，所需起爆能越小，感度就越高，反之，感度就低。但同一種炸藥對不同形式起爆能具有不同的感度。例如，氮化鉛對機(jī)械能比對熱能更敏感；二硝基重氮酚則是熱能比機(jī)械能敏感第二章爆破理論基礎(chǔ)炸藥的感度包括：熱感度（0.05g）：加熱感度、火焰感度；撞擊感度（0.05g）：摩擦感度（0.05g）：爆炸能感度：單質(zhì)炸藥（極限藥量0.5g）、混合炸藥（殉爆度）幾種單質(zhì)猛炸藥的極限起爆藥量第二章爆破理論基礎(chǔ)幾種單質(zhì)猛炸藥的極限起爆藥量起爆藥名稱

受試炸藥（g)TNTRDX

特屈兒雷汞0.240.190.19氮化鉛0.160.100.05二硝基重氮酚0.1630.170.13炸藥的敏感度炸藥在外界起爆能的作用下，發(fā)生爆炸的難易程度，稱為炸藥的敏感度。㈠熱敏感度：⑴加熱感度：通常用爆發(fā)點(diǎn)來表示，用爆發(fā)點(diǎn)測定器，炸藥溫度升高后，自行加速分解，轉(zhuǎn)為爆炸時(shí)的溫度，稱為爆發(fā)點(diǎn)。⑵火焰感度：是炸藥在明火(火焰、火星)作用下發(fā)生爆炸的難易程度，常以導(dǎo)火索燃燒時(shí)噴出的火焰點(diǎn)燃0.5g炸藥試樣的最大距離來表示。⑶熱安定度：炸藥試樣在75°C時(shí)加熱48小時(shí)，稱其質(zhì)量失重的百分?jǐn)?shù)，并與質(zhì)量可靠的炸藥失重的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行對比。爆發(fā)點(diǎn)測定器1-合金浴鍋；2-電熱絲；3-隔熱層；4-銅試管；5-溫度計(jì)㈡機(jī)械感度機(jī)械敏感度是炸藥對沖擊、摩擦、擠壓、針刺等機(jī)械作用的敏感程度。其中最主要的是沖擊感度，常以落錘儀測定測定。即以10kg落錘自25cm的高度自由下落，沖擊位于子和沖桿之間的0.05g炸藥試樣。重復(fù)試驗(yàn)：25次，用25次驗(yàn)中炸藥試樣發(fā)生爆炸的百分?jǐn)?shù)表示該炸藥的沖擊感度。㈢爆轟感度爆轟感度是指炸藥對別的炸藥爆炸時(shí)所產(chǎn)生的爆轟沖擊的敏感程度。⑴單質(zhì)炸藥：通常用起爆它所需要的最小起爆藥量來表示。⑵混合炸藥：用殉爆距離來表示。殉爆：裝有雷管的主動(dòng)藥包爆炸時(shí)，能使相隔一定距離的另一同種藥包發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。殉爆距離：裝有雷管的主動(dòng)藥包爆炸時(shí)，能使相隔一定距離的另一同種藥包百分百發(fā)生爆炸的最大距離。殉爆安全距離：裝有雷管的主動(dòng)藥包爆炸時(shí)，使相隔一定距離的另一同種藥包百分百不能發(fā)生爆炸的最小距離。第二章爆破理論基礎(chǔ)了解炸藥感度的高低，對于炸藥的生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、使用具有重要意義。2、影響炸藥感度的因素炸藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)

炸藥的分子結(jié)構(gòu)結(jié)合得越脆弱，其感度就越高；反之就越低。混合炸藥的感度取決于炸藥中結(jié)構(gòu)最脆弱的組分的感度。炸藥的物理性質(zhì)⑴炸藥的相態(tài)熔融狀態(tài)比固態(tài)感度高，因?yàn)椋虘B(tài)→熔融→吸收熔化潛熱→內(nèi)能較高。⑵炸藥粒度兩種情況：猛炸藥：顆粒越細(xì)感度越高（顆粒小，表面積大接收能量多）起爆藥：晶粒越大，感度越高（較大晶粒之間空隙較大，利于熱點(diǎn)形成）。⑶裝藥密度存在一最佳密度，當(dāng)裝藥密度小于最佳時(shí)，密度增加感度增加，但裝藥密度大于最佳時(shí)，密度增加感度下降。因?yàn)榭紫抖葴p小，不利于吸收能量。⑷微小氣泡炸藥中含有的微氣泡在爆炸能作用下發(fā)生絕熱壓縮，形成熱點(diǎn)，可提高感度。第二章爆破理論基礎(chǔ)⑸摻和物炸藥中加入一定量摻和物可使炸藥感度法甚顯著變化兩種情況：高熔點(diǎn)、高硬度、導(dǎo)熱性差的摻和物（石英、玻璃）可提高撞擊、摩擦感度；石蠟、石墨等軟質(zhì)摻和物可降低感度。三、起爆系統(tǒng)良好的起爆方式既有利于安全可靠的準(zhǔn)爆，確保爆破過程根據(jù)工程需要，在時(shí)間上和空間上按一定的順序進(jìn)行，又有利于提高炸藥能量的利用率，改善爆破質(zhì)量、降低爆破危害。根據(jù)使用爆破器材不同，起爆系統(tǒng)分為：火雷管起爆系統(tǒng)電雷管起爆系統(tǒng)導(dǎo)爆索起爆系統(tǒng)導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)㈠、火雷管起爆系統(tǒng)火雷管起爆系統(tǒng)是利用導(dǎo)火索燃燒所產(chǎn)生對火焰，引爆火雷管進(jìn)而引爆炸藥包的起爆系統(tǒng)。該系統(tǒng)由火雷管、導(dǎo)火索、點(diǎn)火材料組成。第二章爆破理論基礎(chǔ)1、火雷管:由管殼（銅、鋁、紙）、起爆藥（良好火感、二硝基重氮酚）、猛炸藥（感度略低但威力較大黑索金、泰安）、加強(qiáng)帽（1.9~2.1mm小孔金屬罩，銅片制，加強(qiáng)起爆藥爆轟的約束條件，密封作用，減少外界影響）組成。聚能穴火雷管猛炸藥起爆藥加強(qiáng)冒管殼火雷管工業(yè)雷管按起爆威力從小到大分為十個(gè)等級，號數(shù)越大，起爆能力越強(qiáng)。常用6#、8#雷管。2、導(dǎo)火索以黑火藥為藥芯，外面包裹棉線、塑料、紙條、瀝青等材料。導(dǎo)火索用以傳遞火焰，引爆火雷管。燃速是一項(xiàng)重要指標(biāo)，國產(chǎn)普通導(dǎo)火索燃速為：8~10mm/s或100~120s/m。使用時(shí)，不得有斷火、透火、外殼燃燒或爆燃現(xiàn)象，導(dǎo)火索不要受到較大外力擠壓，否則會(huì)發(fā)生事故。3、起爆方法起爆雷管加工起爆藥包加工點(diǎn)火起爆適用范圍㈡、導(dǎo)爆索起爆系統(tǒng)

導(dǎo)爆索起爆系統(tǒng)是利用導(dǎo)爆索爆炸產(chǎn)生的能量引爆炸藥包的起爆系統(tǒng)。

該系統(tǒng)操作簡單、安全可靠，可實(shí)現(xiàn)成組藥包的同時(shí)起爆和延期起爆，不受雜散電流、雷電影響，有一定的耐水能力?？稍谒h(huán)境下爆破。缺點(diǎn)是不能用儀表檢查起爆網(wǎng)路，價(jià)格較高。1、導(dǎo)爆索是一種傳遞爆轟并起爆炸藥的索狀起爆器材。其結(jié)構(gòu)與導(dǎo)火索類似，但有本質(zhì)區(qū)別，外皮為紅色。

導(dǎo)爆索的類別主要有：普通導(dǎo)爆索（12~14g/m、外徑小于6.2mm、爆速大于6500m/s)防水導(dǎo)爆索（外面包裹一層聚氯乙烯、用于深水作業(yè)）高能導(dǎo)爆索（35g/m、用于切割鋼板）安全導(dǎo)爆索（包裹層內(nèi)加入消焰劑）低能導(dǎo)爆索（6g/m、用于連接導(dǎo)爆管網(wǎng)路）2、繼爆管是導(dǎo)爆索起爆系統(tǒng)中的延期件，其作用是串接在導(dǎo)爆索上以實(shí)現(xiàn)毫秒延期。主要有兩類：單向繼爆管（有方向性）雙向繼爆管（無方向性）

繼爆管傳爆方向?qū)П飨艽髢?nèi)管延期藥起爆藥猛炸藥導(dǎo)爆索單向繼爆管

3、導(dǎo)爆索的連接

導(dǎo)爆索需用雷管起爆，將雷管綁扎在距爆端約10cm處，使聚能穴朝向傳爆方向。導(dǎo)爆索起爆的連接：分段并聯(lián)并聯(lián)簇導(dǎo)爆索之間的連接方式：搭接水手接T型接㈢、電雷管起爆系統(tǒng)電雷管起爆系統(tǒng)是利用電能起爆電雷管進(jìn)而引爆炸藥包的起爆系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電雷管、導(dǎo)線、起爆電源組成。第二章爆破理論基礎(chǔ)1、電雷管結(jié)構(gòu)與火雷管類似，不同的是引火部分。（火雷管是導(dǎo)火索；而電雷管是由腳線、橋絲和引火頭組成點(diǎn)燃裝置）電雷管的類別：瞬發(fā)電雷管延期電雷管（秒延期電雷管、毫秒延期電雷管）

⑴瞬發(fā)電雷管

在起爆電流足夠大時(shí)，通電即爆的電雷管。它由裝藥部分和點(diǎn)火裝置兩部分組成。

按點(diǎn)火裝置不同可分為：直插式：橋絲直接插入二硝基重氮酚，腳線、密封塞，無加強(qiáng)帽；

引火頭式：橋絲、腳線、密封塞、橋絲周圍涂有引火藥，制成圓珠狀的引火頭（氯酸鉀、木炭、二硝基重氮酚和骨膠），有加強(qiáng)帽。直插式引火頭式猛炸藥起爆藥起爆過程：引火頭式：腳線通電→橋絲在電流作用下點(diǎn)燃引火頭→火焰通過加強(qiáng)帽的中心孔使起爆藥起爆→猛炸藥爆炸；直插式：腳線通電→橋絲在電流作用下使起爆藥起爆→猛炸藥爆炸。引火頭延期藥起爆藥猛炸藥定義：通電后經(jīng)過若干毫秒起爆的雷管。結(jié)構(gòu)：延期內(nèi)管，固定和保護(hù)延期藥，并作為容納延期藥燃燒時(shí)生的氣體的空間，保證壓力不變。延期藥有兩種：①硅鐵、鉛丹、硫化銻、硅藻土；②過氧化鋇、硫化銻、硅藻土。延期秒量根據(jù)延期藥量控制。硅藻土能吸收氣體，減小壓力。3.毫秒延期雷管電雷管瞬發(fā)電雷管、毫秒延期電雷管第二章爆破理論基礎(chǔ)秒延期時(shí)間為：0.5s、1s、or2s.與瞬發(fā)電雷管不同之處是：秒延期電雷管的引火頭與起爆藥之間裝有一段精致導(dǎo)火索。國產(chǎn)秒延期電雷管為1到7段（見下表）段別1234567時(shí)間s1.0+0.51.0+0.52.0+0.63.1+0.74.3+0.85.6+0.97.0+1.0⑶毫秒延期電雷管

與秒延期電雷管相比，毫秒延期電雷管采用高精度延期藥，通過改變延期藥的組分、藥量以及密度來調(diào)節(jié)毫秒延期時(shí)間。因此，其延期時(shí)間更精確，以ms為單位來計(jì)量。國產(chǎn)毫秒延期電雷管第二系列1到20段（見下表）段別12345時(shí)間ms小于1325+1050+1075+15100+15段別678910時(shí)間ms150+20200+20250+25310+30380+35段別1112131415時(shí)間ms460+40550+45655+50760+55880+60段別1617181920時(shí)間ms1020+601200+901400+1001700+1302000+150⑷特種電雷管抗雜散電流電雷管、抗靜電電雷管、超聲波、次聲波電雷管、高頻感應(yīng)電雷管?？闺s散電流電雷管主要有以下幾種形式：

(1)無橋絲電雷管。在電雷管的電點(diǎn)火元件中取消橋絲，使腳線直接插在點(diǎn)火藥頭上，點(diǎn)火藥中加入一定導(dǎo)電成分，當(dāng)腳線兩端電壓較小時(shí)，點(diǎn)火藥電阻很大，電流很小，點(diǎn)火藥升溫小，不足以引起點(diǎn)火藥燃燒；當(dāng)電壓很大時(shí)，電流很小，點(diǎn)火藥電阻減小，電流大，點(diǎn)火藥升溫高，被點(diǎn)燃，雷管被引爆。這種雷管在雜散電流影響下不會(huì)被引爆。此外，還有利用電極的高壓放電來點(diǎn)燃點(diǎn)火藥的無橋絲電雷管。

(2)低阻率橋絲電雷管。這種雷管橋絲電阻較低，增大橋絲直徑或長度，只有大電流才能引爆雷管。

(3)電磁雷管。雷管的腳線繞在一個(gè)環(huán)狀磁芯上呈閉合回路，放炮時(shí)將單根導(dǎo)線穿過環(huán)狀磁芯，用其兩端接至高頻發(fā)爆器，高頻電流由環(huán)狀磁芯產(chǎn)生感應(yīng)電流引爆雷管。這種雷管不會(huì)受到雜散電流的影響。⑸、電雷管灼熱原理及其主要參數(shù)電流---雷管腳線---橋絲---發(fā)熱---點(diǎn)燃點(diǎn)火頭---引爆炸藥據(jù)焦耳--楞次定律，產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt橋絲電阻：R=4ρL/3.14d2(L--橋絲長度、d---橋絲直徑）故、Q=1.27ρLI2t/d2對于特定雷管，ρ、L、d均為定值。因此，Q=CI2t(其中：C=1.27pL/d2)所以，Q隨I2t值而變化。I2t---稱為電流起始能，單位A2.S。電雷管灼熱特性的主要參數(shù)：全電阻：---電雷管的橋絲電阻與腳線電阻之和。

一般電雷管出廠，允許電阻有一定的誤差范圍。因此，在使用成組雷管起爆時(shí)，要求雷管之間電阻差不大于0.25歐姆。必須選用同廠同型號產(chǎn)品，否則，會(huì)出現(xiàn)漏爆。最小準(zhǔn)爆電流：---向電雷管通以恒定的直流電流，能使引火頭必定點(diǎn)燃的最小電流，稱為最小準(zhǔn)爆電流。國產(chǎn)雷管其值一般為：0.7A。最大安全電流：---向電雷管通以恒定的直流電，在較長時(shí)間（5min）作用下，不致引燃引火頭的最大電流，稱為最大安全電流。國產(chǎn)：其值為：康銅絲：0.3~0.55A、鎳鉻絲：0.125A.意義：設(shè)計(jì)爆破儀表時(shí)，作為選用儀表輸出電流的依據(jù)。點(diǎn)燃時(shí)間：---電雷管開始通電到引火頭被點(diǎn)燃的時(shí)間，稱為點(diǎn)燃時(shí)間。傳導(dǎo)時(shí)間：---從引火頭點(diǎn)燃到雷管爆炸的時(shí)間，稱為傳導(dǎo)時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間：---點(diǎn)燃時(shí)間與傳導(dǎo)時(shí)間之和，稱反應(yīng)時(shí)間。點(diǎn)燃起始能（發(fā)火沖能）：---使電雷管引火頭發(fā)火的最小電流，稱為起始能。點(diǎn)燃起始能是表示電雷管敏感度的重要參數(shù)。通常用其值的倒數(shù)作為電雷管的敏感度，該值越大，雷管的敏感度就越高。點(diǎn)燃起始能用KB表示，單位：A2.S.KB=I2tBtB---點(diǎn)燃時(shí)間，單位s.

⑹、串聯(lián)成組電雷管的準(zhǔn)爆條件

串聯(lián)成組起爆時(shí)，因各雷管的點(diǎn)燃起始能存在差異，各雷管的敏感度不同，點(diǎn)燃起始能低的雷管首先點(diǎn)燃并隨即炸斷網(wǎng)路，致使點(diǎn)燃起始能高的雷管因得不到足夠的起始能而拒爆。為保證串聯(lián)成組雷管準(zhǔn)爆，須滿足下列條件：tBmin+tqmin≥tBmax式中：tBmin---點(diǎn)燃起始能最低的電雷管點(diǎn)燃時(shí)間；tqmin---點(diǎn)燃起始能最低的電雷管的傳導(dǎo)時(shí)間；tBmax---點(diǎn)燃起始能最高的電雷管的點(diǎn)燃時(shí)間。設(shè)I為保證串聯(lián)或成組電雷管起爆的準(zhǔn)保電流，則：I2

tBmax－I2tBmin≤I2tqmin∵KB=I2tB第二章爆破理論基礎(chǔ)∴KBmax－KBmin≤I2tqmin

即I2≥（KBmax－KBmin)／tqmin即I≥〔（KBmax－KBmin）／tqmin〕1/2盡管單個(gè)雷管最小準(zhǔn)爆電流不大于0.7A，但為了可靠起見規(guī)定：

采用直流電起爆時(shí)，電流大于2.5A;

采用交流電起爆時(shí)，電流大于4A。2、導(dǎo)線電爆網(wǎng)路中的導(dǎo)線通常用絕緣良好的銅線和鋁線，大量爆破時(shí)，電線用量大。在網(wǎng)路的不同部分需要采用不同規(guī)格導(dǎo)線。通?？煞譃椋憾司€、連接線、區(qū)域線、主線。第二章爆破理論基礎(chǔ)⑴、端線:在深孔或藥室爆破中，由于腳線不夠長，需要在腳線上加接一段導(dǎo)線，稱為端線。深孔：截面為0.2~0.4mm2銅芯多股塑料軟線；藥室：截面為1~1.5mm2銅芯多股塑料軟線。⑵、連接線:連接各孔口或藥室之間的電線稱為連接線。⑶、區(qū)域線:連接連接線與主線的電線，稱為區(qū)域線。⑷、主線:連接區(qū)域線和爆破電源的電線稱為主線。主線一般可反復(fù)使用。第二章爆破理論基礎(chǔ)3、起爆電源:常用的有：起爆器：發(fā)電機(jī)式、電容式（常用）照明電或動(dòng)力電源（除瓦斯礦外，均可使用）4、電爆網(wǎng)路的連接方式及其計(jì)算

連接方式:串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)⑴、串聯(lián)

注意：①、要使通過每個(gè)雷管的電流足夠大（直流電：2.5A;交流電：4A.)第二章爆破理論基礎(chǔ)②、各雷管阻值接近，差值不應(yīng)大于規(guī)定值（康銅絲：0.25歐姆、鎳鉻絲：0.8歐姆。）③、同廠同批；④、通過每個(gè)雷管的電流值應(yīng)滿足：

i=I=U/(R線+n.r)≥i準(zhǔn)U---電源電壓、R線---主線電阻、n---串聯(lián)雷管數(shù)、r---每個(gè)雷管電阻值。⑤、優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：連接容易，所需總電流小，導(dǎo)線消耗少。缺點(diǎn)：一個(gè)雷管不通，整個(gè)網(wǎng)路都不通。⑵并聯(lián)通過每個(gè)雷管的電流須滿足下式：i=I總/m=U/(m.R線+r)≥i準(zhǔn)（直流：2.5、交流：4）優(yōu)點(diǎn)：即使個(gè)別雷管不通，不影響整個(gè)網(wǎng)路。缺點(diǎn)：總電流要求大，一般起爆器不適用。導(dǎo)線消耗大，個(gè)別雷管漏接，儀表查不出來。5．電雷管的起爆能力

按起爆能力，工業(yè)雷管分為10個(gè)號別(1—10號)，號數(shù)愈大，起爆能力愈大。但通常只生產(chǎn)6號和8號兩種雷管，使用最多的是8號雷管。雷管的起爆能力決定于它的裝藥量。8號雷管的裝藥量：起爆藥(二硝基重氮酚)不低干0.28g（無加強(qiáng)帽者不低于0.32g），加強(qiáng)藥(黑索金)不低于0.60g。雷管起爆能力通常用鉛板穿孔法(圖2—32)來檢驗(yàn)驗(yàn)。鉛板直徑為30mm，厚度：6號雷管為4㎜，8號雷管為5㎜。起爆后，炸穿鉛板的孔徑不得小于雷管的外徑。㈣、導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)70年代出現(xiàn)的一種新型非電起爆系統(tǒng)，目前廣泛用于礦山、水利水電、交通等工程（城市拆除）1、導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)的組成：塑料導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管雷管連接元件激發(fā)裝置導(dǎo)爆管導(dǎo)爆管是管內(nèi)壁涂有薄層炸藥的塑料軟管。軟管外徑為3mm，內(nèi)徑1.5mm，炸藥可采用奧克托金與鋁粉的混合物或黑索金與鋁粉的混合物，藥量為20mg／m。導(dǎo)爆管不能直接起爆炸藥，只能起傳爆作用，起爆炸藥仍需一個(gè)起爆雷管。導(dǎo)爆管的作用原理是：當(dāng)起爆槍(或?qū)П?、雷?對著管腔激發(fā)時(shí)，在管腔中產(chǎn)生沖擊波，管壁的炸藥受沖擊波的作用發(fā)生反應(yīng)，給沖擊波補(bǔ)充能量，從而使沖擊波穩(wěn)定地傳播，速度達(dá)2000m/s。

由于導(dǎo)爆管外徑比雷管的內(nèi)徑小很多，必須用卡口塞相連。聯(lián)接各種段別的延期雷管。導(dǎo)爆管；2-卡口塞；3-雷管第二章爆破理論基礎(chǔ)注意：⑴、當(dāng)采用雷管激發(fā)導(dǎo)爆管時(shí)，應(yīng)使雷管的聚能穴與傳爆方向相反；⑵、當(dāng)采用導(dǎo)爆索激發(fā)導(dǎo)爆管時(shí)，應(yīng)盡量使導(dǎo)爆管與導(dǎo)爆索垂直。2、導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路為：串聯(lián)（逐孔起爆法）、并聯(lián)、混聯(lián)根據(jù)導(dǎo)爆管雷管在網(wǎng)路中的作用分：傳爆雷管（地表雷管）、起爆雷管（孔內(nèi)雷管）二、電爆網(wǎng)路的聯(lián)接方式及其計(jì)算各種聯(lián)接方式

⑴串聯(lián)：⑵并聯(lián)：⑶串并聯(lián)電路：

通過該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同段或分段起爆⑴、當(dāng)傳爆雷管和起爆雷管均采用瞬發(fā)雷管時(shí)，可實(shí)現(xiàn)同段起爆；⑵、實(shí)現(xiàn)分段起爆（三種）傳爆雷管為瞬發(fā)雷管，起爆雷管為延期雷管；傳爆雷管為延期雷管，起爆雷管為瞬發(fā)雷管；傳爆雷管和起爆雷管均為延期雷管。目前，廣泛采用導(dǎo)爆索起爆導(dǎo)爆管，再用導(dǎo)爆管作為傳爆雷管的聯(lián)合起爆網(wǎng)路，實(shí)現(xiàn)接力式傳爆。這種網(wǎng)路一般要注意：起爆雷管的段別要高于傳爆雷管2段以上。（有利于起爆網(wǎng)路安全）。第二章爆破理論基礎(chǔ)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，使用安全，能抗雜散電流和靜電；可節(jié)省大量棉紗和金屬材料，成本低。缺點(diǎn)：不能用儀表檢查網(wǎng)路質(zhì)量，不能用于瓦斯、礦塵爆炸危險(xiǎn)的地點(diǎn)。第二章爆破理論基礎(chǔ)第五節(jié)炸藥的傳爆一、沖擊波的基本概念1、波的基本概念擾動(dòng)：在外界作用下，介質(zhì)局部狀態(tài)參數(shù)（如壓力、密度、質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)速度、溫度）的變化叫做擾動(dòng)。波：擾動(dòng)在介質(zhì)中傳播，稱為波。壓縮波：使介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)增高的擾動(dòng)波成為壓縮波。稀疏波（拉伸波）：使介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)降低的擾動(dòng)波稱為稀疏波。沖擊波：它是一種介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)發(fā)生突躍式增加的強(qiáng)壓縮波。2、沖擊波的性質(zhì)第二章爆破理論基礎(chǔ)沖擊波以脈沖形式傳播，不具有周期性。其波陣面上介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)呈突躍式升到最高值。沖擊波引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)的方向與波的傳播方向一致，其速度小于波速。沖擊波波速大于未擾動(dòng)介質(zhì)中的音速。沖擊波波速與波的強(qiáng)度有關(guān)。二、爆轟波及其結(jié)構(gòu)1、定義：爆轟波是在炸藥中傳播的、帶有化學(xué)應(yīng)區(qū)的特殊形式的沖擊波。2、爆轟波結(jié)構(gòu)壓縮波1、壓縮波基本概念（1）實(shí)驗(yàn)

在無限長氣筒活塞右側(cè)充滿壓力為P0的氣體，當(dāng)活塞在F力的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞右側(cè)氣體存在三個(gè)區(qū)域：壓力為P1的均勻區(qū)；壓力介于P1與P0之間的擾動(dòng)區(qū)；壓力仍為P0的未擾動(dòng)區(qū)。（2）壓縮波的定義擾動(dòng)傳播后，使介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)(P、ρ、T)增加的波稱為壓縮波。在均勻區(qū)與未擾動(dòng)區(qū)之間，存在過渡的擾動(dòng)區(qū)。（3）壓縮波的特點(diǎn)1）其介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向u與波的傳播方向c相同；2）其壓力的增加是連續(xù)的。（4）波陣面介質(zhì)中已受擾動(dòng)區(qū)和未受擾動(dòng)區(qū)的界面。（5）波速擾動(dòng)波沿介質(zhì)傳播的速度，也就是波陣面的傳播速度。沖擊波2、沖擊波（1）沖擊波的形成

R=R0瞬間，管中的氣體未受擾動(dòng)。

P0Rt0R0在R=R1瞬間，活塞從靜止開始運(yùn)動(dòng)，前端的氣體受到壓縮，產(chǎn)生一道壓縮波，在未擾動(dòng)的介質(zhì)中傳播，波陣面在A1-A1,傳播速為未擾動(dòng)氣體介質(zhì)的音速。

在R=R2瞬間，活塞前端氣體產(chǎn)生了第二道壓縮波，波陣面為A2-A2，波速大于音速，與第一道壓縮波疊加。

在R=Rn瞬間，第n道壓縮波會(huì)與n-1道壓縮波疊加，形成一個(gè)強(qiáng)壓縮波，波陣面An-An上的介質(zhì)參數(shù)突躍性變化，從而產(chǎn)生沖擊波。

A1t1PA1RR1PA2t2R2A2R·PRnAntnAnR（2）沖擊波定義沖擊波是炸藥爆炸后在介質(zhì)中產(chǎn)生的傳播速度高于介質(zhì)聲速的一種壓縮波，其波陣面有陡峭的前沿，介質(zhì)壓力在波陣面發(fā)生突躍上升。經(jīng)長距離傳播后，壓力上升逐漸趨于平緩或下降，沖擊波最終將衰減成聲波。

（3）性質(zhì)

1）其波速D大于介質(zhì)音速C；

2）其波陣面是完全陡峭的，在此面上介質(zhì)參數(shù)劇增；

3）當(dāng)D<C時(shí)，其復(fù)原為壓縮波，擾動(dòng)區(qū)重新出現(xiàn)，過程復(fù)原。爆轟波

⑴定義：帶有化學(xué)反應(yīng)區(qū)的沖擊波稱為爆轟波。沖擊波頭與其后的化學(xué)反應(yīng)區(qū)以相同的速度向前傳播，稱為爆速。爆轟波在藥包中的傳播爆轟波模型第二章爆破理論基礎(chǔ)爆轟波結(jié)構(gòu)圖D爆轟產(chǎn)物區(qū)化學(xué)反應(yīng)區(qū)炸藥區(qū)沖擊波波陣面強(qiáng)烈壓縮區(qū)擾動(dòng)于未擾動(dòng)分界面反應(yīng)終了面C—J面⑵爆轟波波頭的理想模型：爆轟波是在炸藥中傳遞的帶有反應(yīng)能以補(bǔ)充能量穩(wěn)定的特殊沖擊波，是爆轟作用的激發(fā)源。由捷里道維奇、諾依曼和達(dá)爾林各自獨(dú)立提出的爆轟波結(jié)構(gòu)模型如圖所示，稱為Z-N-D模型：第二章爆破理論基礎(chǔ)3、爆轟波參數(shù)（通常是指反應(yīng)終了面上的狀態(tài)參數(shù)）爆轟壓力：P=ρ0D2/4爆轟產(chǎn)物移動(dòng)速度：u=D/4爆轟結(jié)束瞬間爆轟產(chǎn)物密度：ρ2=4ρ0/3

式中：ρ0----炸藥密度；D-----爆速。三、化學(xué)反應(yīng)區(qū)反應(yīng)機(jī)理爆轟波在炸藥中傳播引起反應(yīng)區(qū)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理可歸納為兩種類型：1、整體均勻灼熱引起的化學(xué)反應(yīng)

（在炸藥中爆炸）激起爆轟波----傳播---波陣面壓力作用下---其前方炸藥薄層均勻地受到強(qiáng)烈壓縮，壓力、溫度速升---產(chǎn)生劇烈化學(xué)反應(yīng)（爆炸）由于炸藥整體均勻作用，需提供較強(qiáng)的沖擊能量。特點(diǎn)：反應(yīng)速度快、反應(yīng)寬度小、爆速高。適用：不含氣泡或摻合物的均質(zhì)炸藥（如液體炸藥）2、灼熱核局部灼熱引起的化學(xué)反應(yīng)該反應(yīng)適用于不均勻的混合炸藥。在不均質(zhì)炸藥中，由于沖擊波的作用，化學(xué)反應(yīng)首先是圍繞灼熱核（即較敏感炸藥或熱點(diǎn)）開始的，然后迅速擴(kuò)展至整個(gè)炸藥薄層。由于沖擊波能量首先集中在一定數(shù)量的灼熱核處，所以，較低的沖擊波壓力就可以引起炸藥爆炸反應(yīng)。但灼熱核形成到全部炸藥反應(yīng)需要經(jīng)歷一定時(shí)間。因此，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)區(qū)寬度大、爆速低，炸藥顆粒、密度等各種物理因素對爆轟波傳播的影響顯著。第二章爆破理論基礎(chǔ)現(xiàn)在我們已知道工業(yè)炸藥都是混合炸藥，而混合炸藥是由多種不同性質(zhì)的成分組成，因此，反應(yīng)具有多階段性；在沖擊波波陣面壓力作用下，炸藥各組分首先分解（稱為第一次反應(yīng)），分解產(chǎn)物互相作，生成最終爆轟產(chǎn)物（稱為第二次反應(yīng)）。由于混合炸藥的多階段反應(yīng)，加大了反應(yīng)區(qū)寬度，反應(yīng)時(shí)間增長、爆速降低。四、影響穩(wěn)定傳爆的因素爆速是爆轟波的一個(gè)重要參數(shù)，它的變化直接反映了化學(xué)反應(yīng)區(qū)釋放出能量的大小和速度以及爆轟波傳播的狀態(tài)。因此，可以通過爆速的變化規(guī)律來分析各種因素對爆轟波傳播過程的影響。1、藥包直徑的影響（見下圖）炸藥爆速隨直徑的變化非理想爆轟區(qū)D不穩(wěn)定爆轟區(qū)理想爆轟區(qū)穩(wěn)定爆轟理想爆轟D極d（藥包直徑）

（爆速）dLdc第二章爆破理論基礎(chǔ)從上圖看出：藥包直徑存在極限直徑dL和臨界直徑dc.當(dāng)d≤dc時(shí)，爆轟完全中斷，即不穩(wěn)定爆轟。當(dāng)dc＜d＜dL時(shí)，D∝d爆轟以小于極限速度的定常速度傳播，即穩(wěn)定爆轟。當(dāng)d≥dL時(shí)，爆速趨于恒定的極限值，即理想爆轟。Dc和dL同爆速D一樣，都是衡量炸藥爆轟性能的重要指標(biāo)。從工程角度看，應(yīng)避免不穩(wěn)定爆轟的發(fā)生，而力求達(dá)到理想爆轟。亦即盡量使d≥dc或d≥dL。由于某些技術(shù)限制，往往很難達(dá)到。如混合炸藥極限直徑很大、光面爆破等。因此，采用大孔徑爆破、洞室爆破可提高爆破效率。為什么藥包直徑對爆速有影響呢？

主要原因是在炸藥的傳播過程中，發(fā)生能量的側(cè)向擴(kuò)散。（見下圖）側(cè)向擴(kuò)散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的影響LD有效反應(yīng)區(qū)爆轟產(chǎn)物區(qū)擴(kuò)散物前端位置稀疏波波陣面?zhèn)认驍U(kuò)散影響區(qū)反應(yīng)區(qū)寬度擴(kuò)散物前端位置L有效反應(yīng)區(qū)稀疏波波陣面?zhèn)认驍U(kuò)散影響區(qū)擴(kuò)散物前端位置L有效反應(yīng)區(qū)稀疏波波陣面?zhèn)认驍U(kuò)散影響區(qū)擴(kuò)散物前端位置第二章爆破理論基礎(chǔ)從上圖可看出：沖擊波陣面→抵達(dá)處的炸藥薄層被強(qiáng)烈壓縮→發(fā)生急劇化學(xué)反應(yīng)→化學(xué)反應(yīng)區(qū)→生成高溫、高壓氣體→迅速向外膨脹→自反應(yīng)區(qū)發(fā)生側(cè)向擴(kuò)散→強(qiáng)大的擴(kuò)散氣流中含有：完全反應(yīng)的爆轟產(chǎn)物、來不及發(fā)生反應(yīng)的炸藥顆粒、反應(yīng)未完全的炸藥顆?！瘜W(xué)反應(yīng)區(qū)熱效應(yīng)降低→能量損失→爆速、爆壓降低。因此，爆轟波的傳播實(shí)際上是靠有效反應(yīng)區(qū)釋放出的能量來維持的。不同藥包直徑側(cè)向擴(kuò)散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的影響（見下圖）第二章爆破理論基礎(chǔ)不同藥包直徑側(cè)向擴(kuò)散對反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的影響LLa、不穩(wěn)定傳爆b、非理想穩(wěn)定爆轟Lc、理想爆轟La、不穩(wěn)定傳爆Lb、非理想穩(wěn)定爆轟Lc、理想爆轟第二章爆破理論基礎(chǔ)隨著藥包直徑的減小，有效反應(yīng)區(qū)寬度相應(yīng)減小如果設(shè)藥包周邊擴(kuò)散至中心所經(jīng)歷的時(shí)間為t1，炸藥顆粒開始反應(yīng)到反應(yīng)完全所經(jīng)歷的時(shí)間為t2。則：當(dāng)t1＞＞t2時(shí)，藥包中心部分在反應(yīng)過程中未受側(cè)向擴(kuò)散影響。有效反應(yīng)區(qū)寬度等于炸藥固有寬度，有足夠能量維持傳播，即理想爆轟；

當(dāng)t1＜t2時(shí)，藥包中心部分受側(cè)向擴(kuò)散影響，有效反應(yīng)區(qū)寬度略小于固有寬度，維持傳播能量減小，但能維持穩(wěn)定傳爆，即非理想爆轟。

當(dāng)t1＜＜t2時(shí)，側(cè)向擴(kuò)散嚴(yán)重，有效反應(yīng)區(qū)寬度大大縮小，釋放能量不足以維持穩(wěn)定傳爆，即不穩(wěn)定爆轟。第二章爆破理論基礎(chǔ)2、裝藥密度的影響單質(zhì)炸藥混合炸藥單質(zhì)炸藥裝藥密度與爆速的關(guān)系混合炸藥裝藥密度與爆速的關(guān)系裝藥密度裝藥密度爆速爆速最佳密度第二章爆破理論基礎(chǔ)3、藥包外部約束條件的影響當(dāng)d＞dL時(shí)，外部約束對穩(wěn)定傳爆無影響；只有當(dāng)d＜dL時(shí)，外部約束對炸藥穩(wěn)定傳爆才有明顯影響。兩種情況：對于低威力炸藥：外殼的強(qiáng)度對炸藥穩(wěn)定傳爆影響顯著，外殼強(qiáng)度越強(qiáng)，炸藥的臨界直徑越小，越有利于穩(wěn)定傳爆。對于高威力炸藥：外殼強(qiáng)度已不起作用，外殼的密度起主導(dǎo)作用。因?yàn)?，密度大質(zhì)量大，側(cè)向擴(kuò)散時(shí)消耗能量大，側(cè)向擴(kuò)散減小。4、徑向間隙效應(yīng)定義：藥包與炮孔之間的間隙，稱為徑向間隙。第二章爆破理論基礎(chǔ)其值大小對穩(wěn)定傳爆影響顯著（尤其混合炸藥)原因：炸藥在炮孔內(nèi)爆炸→孔內(nèi)產(chǎn)生空氣沖擊波→其波速比在炸藥中傳播的爆速略高→炸藥前端未反應(yīng)區(qū)出現(xiàn)“壓死”現(xiàn)象→爆轟終止。徑向間隙量：經(jīng)驗(yàn)表明：其值為10~15mm時(shí)，間隙效應(yīng)最顯著。消除辦法：不留間隙或增大間隙。5、炸藥粒度的影響顆粒越細(xì)→炸藥分解、反應(yīng)速度越高→反應(yīng)區(qū)寬度越小→側(cè)向擴(kuò)散損失小→有利于穩(wěn)定傳爆。對于混合炸藥，其粒度比也很重要。應(yīng)使感度低的炸藥顆粒小于感度高的炸藥顆粒，這樣有利于相互作用

第六節(jié)炸藥爆炸參數(shù)和性能一、炸藥的氧平衡㈠、炸藥的爆轟產(chǎn)物工業(yè)炸藥主要由C、H、O、N組成，炸藥的爆轟過程就是炸藥的O對C、H的氧化過程，其化學(xué)反應(yīng)終了瞬間的產(chǎn)物叫做炸藥的爆轟產(chǎn)物。它是計(jì)算爆轟反應(yīng)熱效應(yīng)的依據(jù)。爆轟產(chǎn)物成分：很復(fù)雜，主要有：CO2、H2O、CO、NO2

、NO、C、O2、N2

等。爆炸產(chǎn)物：爆轟產(chǎn)物進(jìn)一步膨脹，與外界空氣等其它物質(zhì)互相作用，生成新的產(chǎn)物，叫做爆炸產(chǎn)物。它是衡量炸藥爆炸后有毒氣體生成量的依據(jù)。

對于大多數(shù)炸藥而言，熱量的產(chǎn)生是由于C、H、等元素被氧化的結(jié)果，其主要反應(yīng)有：C+O2→CO2+395KJ/mol2C+O2→2CO+110KJ/mol2H2+O2→2H2O+242KJ/molN2+O2→2NO2﹣90KJ/molN2+2O2→2NO2-17KJ/mol從上面反應(yīng)可以看出：反應(yīng)生成物不同，反應(yīng)釋放出的熱量差別很大。當(dāng)生成氮氧化物時(shí)，反而要吸收熱量。CO、NOX均屬于有毒氣體，對人體有害。由此可見：炸藥中所含的氧既不能少（少則生成CO)也不能多（多則生成NOX），這兩種情況均關(guān)系到炸藥反應(yīng)生成熱和有毒氣體生成量.第二章爆破理論基礎(chǔ)因此，從提高炸藥爆炸威力；充分利用炸藥能量；降低有毒氣體生成量的角度來看，顯然應(yīng)力求在爆炸反應(yīng)時(shí)，炸藥中的C、H被完全氧化生成二氧化碳和水，而避免生成一氧化碳和氮氧化物。㈡、炸藥的氧平衡炸藥的爆炸是瞬間的過程，它所需用的氧原子全部需本身供應(yīng)。而爆炸反應(yīng)究竟生成什么產(chǎn)物，也受到炸藥中O量同C、H含量比例的影響。這就涉及到一個(gè)氧平衡問題。定義：一克炸藥生成C、H氧化物時(shí)，以克為單位來表示氧的剩余量。根據(jù)養(yǎng)剩余量情況，OB可分為：炸藥中的氧含量足夠?qū)、H量完全氧化，且有剩余，稱為正氧平衡。第二章爆破理論基礎(chǔ)炸藥中的氧恰夠?qū)、H量完全氧化，不多不少，稱為零氧平衡。炸藥中的氧不足以將C、H量完全氧化，稱為負(fù)氧平衡。由此看出，只有零氧平衡時(shí)，其放熱量最大；而負(fù)氧平衡生成CO，正氧平衡生成氮氧化物而且吸熱，因此，后兩種情況均不利于發(fā)揮炸藥的最大潛能。1、氧平衡的計(jì)算方法將炸藥分子式改寫為：CaHbOcNd.a、b、c、d分別代表一個(gè)炸藥分子中C、H、O、N的含量。炸藥發(fā)生爆炸反應(yīng)時(shí)，C、H完全氧化按下式進(jìn)行：第二章爆破理論基礎(chǔ)C+O2→CO2

一個(gè)C需2個(gè)O.H2+1/2O2→H2O一個(gè)H需1/2個(gè)O?！郺個(gè)C需2a個(gè)氧原子，b個(gè)H需1/2b個(gè)氧原子，炸藥本身含有c個(gè)氧原子。∴c與（2a+1/2b）的差值，就反映了OB的三種情況：當(dāng)c-(2a+b/2)＞0時(shí)，為正氧平衡。當(dāng)c-(2a+b/2）=0時(shí)，為零氧平衡。當(dāng)c-(2a+b/2）＜0時(shí)，為負(fù)氧平衡?！啖拧钨|(zhì)炸藥的氧平衡計(jì)算方法O.B=[c-(2a+b/2)]×16/M×100%(單位：g/g或%）式中：16---為氧的原子量、M---為炸藥的摩爾質(zhì)量。第二章爆破理論基礎(chǔ)例一、求硝酸銨的O.B值。解、硝酸銨的分子式為：NH4NO3→C0H4O3N2M=80∴O.B=[3－（2×0+4/2）]×16/80=+0.2g/g或+20%例二、求TNT的O.B值。解、TNT的分子式為：C6H2(NO2)3CH3→C7H5O6N3M=227∴O.B=[6－(2×7+5/2)]×16/227=－0.74g/g或－74%⑵、混合炸藥的氧平衡計(jì)算方法它是在已知炸藥組成成分、及其在炸藥中的配比的基礎(chǔ)上求得的。O.B=∑Bi.Ki式中：Bi---為某一成分的氧平衡值%、Ki---為該成分在炸藥中的百分率%。第二章爆破理論基礎(chǔ)例、求銨油炸藥的O.B值。解、已知銨油炸藥的成分配比為：硝酸銨：92%、木粉：4%、柴油：4%。查表或計(jì)算得各成分的O.B值：硝酸銨：+20%、柴油：-327%、木粉：-137%。根據(jù)公式：O.B=∑Bi.K=92%×20%+4%×（-327%）+4%×（-137%）=-0.16%⑶、根據(jù)氧平衡值設(shè)計(jì)混合炸藥配比單質(zhì)炸藥和炸藥的單質(zhì)成分的O.B值是由其分子所決定的，不能人為地加以改變，然而，人們可以將幾種物質(zhì)按某種比例混合在一起以調(diào)整總的氧平衡值。①、兩種成分的混合炸藥配比方法設(shè)炸藥中氧化劑、還原劑兩種成分的合適配比為：x、y

令a、b、c為這兩種成分和混合后炸藥的O.B值。則有：x+y=100%ax+by=c解得：x=（c-b）/（a-b）y=（a-c）/（a-b)②、三種成分的混合炸藥的配比方法設(shè)K1、K2、K3分別代表混合炸藥各成分的百分含量。B1、B2、B3分別代表這些成分各自的氧平衡值。O.B為混合后的氧平衡值。則：kI+k2+k3=1B1.k1+B2.K2+B3.K3=O.B兩個(gè)方程三個(gè)未知數(shù)，必須先確定其中一種成分(如k3）則：K1=[(1-K3).B2-(O.B-B3.K3)]／（B2-B1）×100%K2=[(O.B-B3.k3)-(1-k3).B1/(B2-B1)×100%例1、要求配置硝酸銨和柴油兩種成分的混合炸藥，使炸藥為零氧平衡。求兩種成分的配比？解、已知硝酸銨氧平衡值為+20%、柴油為-342%、若設(shè)硝酸銨為x、柴油為y，則：X=[0-（-3.42）]/[0.2-（-3.42）]×100%=94.5%Y=（0.2-0)/[0.2-(-3.42)]=5.5%∴硝酸銨：94.5%、柴油：5.5%。

例二、要求配制零氧平衡的巖石硝銨炸藥，其成分為硝酸銨、TNT、木粉，求三種成分的適合配比。解、首先確定TNT含量為10%，已知硝酸銨、TNT、木粉的氧平衡值為：+0.2、-0.74、-1.37、O.B=0，將這些值代入公式得：K1=83.2%、k2=6.8%所以，硝酸銨：83.2%、TNT:10%、木粉：6.8%。二、炸藥爆炸熱力學(xué)參數(shù)1、爆熱炸藥爆炸化學(xué)反應(yīng)釋放出的熱量成為爆熱。它是爆炸氣體對外做功的能源，同時(shí)也是支持爆轟波傳播的物質(zhì)基礎(chǔ)。在工程上，其單位用kJ/kg或J/mol。爆熱：單體質(zhì)量炸藥在定容條件下爆炸時(shí)放出的熱量，KJ/mol，KJ/kg，是評價(jià)炸藥威力的直接標(biāo)志。爆熱的計(jì)算理論：蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)進(jìn)行的路徑無關(guān)，而只取決于反應(yīng)的初態(tài)和終態(tài)。

蓋斯三角形Q1=Q+Q2

爆熱Q=Q1-Q2

例題：計(jì)算泰安C（CH2ONO2）4的爆熱。C（CH2ONO2）4→3CO2+2CO+4H2O+2N2

查表得各物質(zhì)生成熱：CO2395KJ/mol；CO113.8KJ/mol；H2O240.7KJ/mol；泰安512.5KJ/molQ1=395×3+113.8×2+240.7×4=2375.4KJ/molQ2=512.5KJ/molQ=Q1-Q2=2375.4-512.5=1862.9KJ/mol，或Q=1862.9×1000/316=5895.3KJ/Kg2、爆容：單位質(zhì)量的炸藥爆炸后生成的氣體產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積，稱為爆容。單位：L/kg或升/千克。3、爆溫:炸藥爆炸釋放出的熱量將爆轟產(chǎn)物加熱到最高的溫度稱為爆溫。4、爆壓:爆炸氣體充滿裝藥空間瞬間達(dá)到的壓力稱為爆炸壓力，簡稱爆壓。三、炸藥爆炸性能1、爆炸功炸藥對外界做功，就像熱機(jī)工作一樣，其化學(xué)能通過爆炸反應(yīng)，變成熱能，在熱能作用下，爆轟產(chǎn)物膨脹，作機(jī)械功，即所謂的爆炸功。一般說來，炸藥爆炸對外做功有兩種形式：動(dòng)作用：利用爆炸產(chǎn)生的爆轟波或應(yīng)力波造成的破壞，稱為動(dòng)作用。靜作用：利用爆炸氣體產(chǎn)物的膨脹造成的破壞或拋移，稱為靜作用。按時(shí)間順序：動(dòng)作用在先，靜作用在后。反映炸藥爆炸對外做功能力性能指標(biāo)有：猛度：表示炸藥爆炸對其鄰近介質(zhì)的局部壓縮、粉碎或擊穿的能力，它反映了炸藥爆炸的動(dòng)作用。其強(qiáng)烈程度取決于裝藥密度、和爆速；測量方法：鉛柱壓縮法，單位:mm.爆力：指炸藥爆炸在介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生的對介質(zhì)整體的壓縮、破壞和拋移。它反映了炸藥爆炸的靜作用。炸藥的猛度和爆力炸藥爆炸對周圍介質(zhì)(例如巖石)產(chǎn)生的破壞能力，分別以猛度與爆力來表示。㈠猛度：炸藥爆炸瞬間爆轟波和爆轟產(chǎn)物對鄰近的局部固體介質(zhì)的破碎能力，表征炸藥的動(dòng)作用。用鉛柱壓縮法實(shí)驗(yàn)測定：炸藥爆炸后量出壓縮前后的高度差（㎜），即炸藥的猛度。ΔH=H1-H2㈡爆力：炸藥爆力是指爆生氣體在高溫下膨脹作功破壞周圍介質(zhì)的能力。常用鉛鑄擴(kuò)孔法來衡量，表征炸藥的靜作用。炸藥爆炸后，孔眼擴(kuò)大成梨形，可用量筒向內(nèi)注水測得其容積Ｖ，從中減去原孔眼體積Ｖ１和雷管擴(kuò)孔體積Ｖ２，即為炸藥爆力數(shù)據(jù)，單位為mL。試驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)溫度為15℃，若試驗(yàn)時(shí)的溫不同于標(biāo)準(zhǔn)溫室，擴(kuò)孔值應(yīng)進(jìn)行修正。ΔＶ=V-V1-V2炸藥爆力測定法的鉛鑄爆炸前的鉛鑄；爆炸后的鉛鑄第二章爆破理論基礎(chǔ)2、炸藥的殉爆一個(gè)藥包爆炸后，引起與它不相接觸的臨近藥包爆炸的現(xiàn)象。在一定程度上，反映了炸藥對爆轟波的敏感度。單位：cm.3、爆速爆轟波在炸藥中的傳播速度，稱為爆速。它是衡量炸藥爆炸性能的一個(gè)重要指標(biāo)。測定方法：導(dǎo)爆索法、導(dǎo)爆管法、電測法、高速攝影法。第七節(jié)脆性介質(zhì)爆破破壞機(jī)理一、脆性介質(zhì)的動(dòng)力學(xué)特征脆性介質(zhì)主要指巖石，混凝土等物質(zhì)，它們是爆破作的主要對象。炸藥在介質(zhì)中爆炸，首先是對周圍介質(zhì)是以沖擊載荷（動(dòng)作用），然后是爆生氣體施以的膨脹壓力（靜作用）。沖擊載荷引起的應(yīng)力、應(yīng)變和位移都是以波動(dòng)形式傳播的。1、脆性介質(zhì)在爆炸沖擊載荷作用下的應(yīng)力---應(yīng)變特征脆性介質(zhì)受到爆炸沖擊到破壞持續(xù)的時(shí)間極其短暫，具有很高的加載速度。這種情況下，將產(chǎn)生很高的應(yīng)力率和應(yīng)變率---應(yīng)力和應(yīng)變對時(shí)間的變化率。不同應(yīng)變率下的脆性介質(zhì)所具有的破壞強(qiáng)度是不同的。一般認(rèn)為：隨著應(yīng)變率的增加其強(qiáng)度也增加，動(dòng)態(tài)強(qiáng)度大于靜態(tài)強(qiáng)度，且極限抗壓強(qiáng)度（б壓）最大，抗剪切強(qiáng)度次之，抗拉強(qiáng)度最小。一般有如下關(guān)系：б拉=(1/10~1/50)б壓б剪=(1/8~1/12)б壓∴提高爆破效果，盡可能使脆性介質(zhì)處于受拉或受剪狀態(tài)。2、爆炸應(yīng)力波炸藥在巖石或其他介質(zhì)中爆炸所產(chǎn)生的應(yīng)力擾動(dòng)稱為爆炸應(yīng)力波。爆炸應(yīng)力波在傳播過程中，其強(qiáng)度隨距離而急劇衰減。主要過程為：沖擊波→應(yīng)力波→地震波。根據(jù)爆炸應(yīng)力波的作用范圍和破壞特征分為三個(gè)區(qū)：沖擊波作用區(qū)（壓碎區(qū)）應(yīng)力波作用區(qū)（破壞區(qū))地震波作用區(qū)（彈性振動(dòng)區(qū)）沖擊波和應(yīng)力波均為脈沖波，不具有周期性。而地震波是具有周期性的彈性波。我們把介質(zhì)的密度（ρ）與彈性縱波（cP）的乘積（ρ.cP）叫做介質(zhì)的波阻抗---表示對應(yīng)力波傳播的阻尼作用。3、應(yīng)力波在界面處的垂直入射當(dāng)應(yīng)力波垂直入射與界面時(shí)，應(yīng)力波則發(fā)生反射和透射。應(yīng)力波的入射、反射、透射應(yīng)滿足下式：假設(shè)：交界面保持連續(xù)性第二章爆破理論基礎(chǔ)作用力、反作用力相等應(yīng)力波的疊加性縱波的垂直入射介質(zhì)1介質(zhì)2ρ1.cP1ρ2.cP2бiviбtvtбrvrбi+бr=бt------------①vi-vr=vt-------------②由彈性力學(xué)可知：б=ρ.cp.v→vi=бi/ρ1.cp1、vr=бr/ρ1.cp1

vt=бt/ρ2.cp2代入②式得：бi/ρ1.cp1-бr/ρ1.cp1=бt/ρ2.cp2-------③①③聯(lián)立解得：бr=Rr.бiбt=Rt.бi式中：Rr=（ρ2.cp2-ρ1.cp1）/（ρ1.cp1+ρ2.cp2）Rt=（2ρ2.cp2）/（ρ1.cp1+ρ2.cp2)第二章爆破理論基礎(chǔ)討論分析：⑴、當(dāng)ρ1.cp1=ρ2.cp2即兩側(cè)介質(zhì)波阻抗相等。,Rr=0Rt=1бr=0бr=бt不反射。⑵、當(dāng)ρ1.cp1＜ρ2.cp2則Rr＞0бr＞0бt＞0界面處既有透射又有反射，性質(zhì)與入射波相同。若：ρ1.cp1＜＜ρ2.cp2則Rr=1Rt=2бr=бiбt=2.бivt=0⑶、當(dāng)ρ1.cp1＞ρ2.cp2時(shí)，則Rr＜0Rt＞0бr＜0бt＞0在界面處既有透射壓縮波（∵бt＞0）又有反射拉伸波（∵бr＜0）。若：ρ1.cp1＞＞ρ2.cp2或ρ2.cp2=0時(shí)，則：Rr=-1Rt=0бr=-бiбt=0vt=2

vi反射波與入射波大小相等、符號相反。即入射壓縮波全部反射成拉伸波，而沒有透射波產(chǎn)生。由于巖石等脆性介質(zhì)的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，這種情況易引起巖石德拉破壞。尤其ρ2.cp2=0的情況，充分說明：自由面的存在對爆破作用的影響。4、霍普金遜（Hopkinson)效應(yīng)5、巖石可爆性分級巖石可爆性是指巖石抵抗爆破作用的能力或爆破的難易程度。巖石的可爆性性分級是制定爆破定額、優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)和企業(yè)管理的科學(xué)依據(jù)之一。國內(nèi)外科研工作者對此進(jìn)行了大量工作，提出了許多分級方法⑴、普氏系數(shù)分級（普洛脫甲可諾夫---普氏）他通過長期的觀察和測定，建立了一種巖石“堅(jiān)固性”的抽象概念。他認(rèn)為巖石具有一種“堅(jiān)固性”，它可以籠統(tǒng)地表征巖石的性質(zhì)---堅(jiān)固的巖石及難保爆破又難鑿巖。他使用堅(jiān)固性系數(shù)f來描述巖石的堅(jiān)固程度，并以它為標(biāo)準(zhǔn)來對巖石進(jìn)行分級。普氏采用：巖石強(qiáng)度、鑿巖速度、鑿碎單位體積巖石所消耗的功、單位炸藥消耗量等多項(xiàng)指標(biāo)。經(jīng)過長期大量測定，取其結(jié)果的平均值，確定巖石的堅(jiān)固性系數(shù)值，然后按f值大小將巖石分成十個(gè)等級。隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，普氏當(dāng)年采用的多項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)過時(shí)，只剩下一個(gè)靜載抗壓強(qiáng)指標(biāo)沿用至今?，F(xiàn)今，堅(jiān)固性系數(shù)直接用巖石單軸抗壓強(qiáng)度來確定。即：f=R/100R---巖石單軸抗壓強(qiáng)度，kg/c㎡⑵、巖石爆破性指數(shù)分級（東北工學(xué)院提出）巖石爆破性是巖石本身物理力學(xué)性質(zhì)和炸藥性能、爆破參數(shù)和爆破工藝的綜合反映。因此，巖石爆破性是以能量平衡為準(zhǔn)則，當(dāng)爆破器材、參數(shù)、工藝等能量標(biāo)準(zhǔn)條件一定時(shí)，根據(jù)爆破漏斗體積、大塊率、小塊率、平均合格率和巖石波阻抗的大量數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的多元回歸分析法，通過電子計(jì)算機(jī)計(jì)算，最終求得巖石爆破指數(shù)F。F=㏑[e67.22.k大7.42.(ρ.c)2.03/e38.44v.k平1.89.k小4.75]第二章爆破理論二、脆性介質(zhì)爆破破壞機(jī)理在礦山、水利、建筑及交通等工程中均涉及巖石等脆性介質(zhì)破碎問題。爆破是使用最頻繁，也是最有效的手段。為了改善爆破效果、確定合理的爆破參數(shù)，以及提高炸藥的能量利用率和獲得最優(yōu)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，就必須研究脆性介質(zhì)在爆炸作用下的破壞機(jī)理。1、爆破破壞機(jī)理的幾種假說歸納起來有三種：爆生氣體膨脹壓力破壞理論反射拉伸波破壞理論反射拉伸波和爆生氣體壓力共同作用理論第二章爆破理論⑴、爆生氣體膨脹壓力破壞理論該理論認(rèn)為：爆炸引起的破壞，主要是由于爆生氣體的膨脹壓力做功的結(jié)果。主要破壞過程如下：炸藥在孔內(nèi)爆炸→爆生氣體膨脹→孔壁產(chǎn)生極高壓→孔周產(chǎn)生應(yīng)力場→質(zhì)點(diǎn)徑向位移→衍生出切向拉應(yīng)力→徑向裂隙→（若有自由面）在最小抵抗線方向阻力最小→該方向質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)速度最大→質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)速度不同→引起剪應(yīng)力→剪切破壞；如果藥室中爆生氣體壓力足夠大，還可以將巖塊徑向拋出。該理論只強(qiáng)調(diào)爆生氣體壓力準(zhǔn)靜態(tài)作用而忽視了應(yīng)力波對介質(zhì)的動(dòng)作用。不符合實(shí)際第二章爆破理論⑵、反射拉伸波破壞理論該理論認(rèn)為：破壞主要是應(yīng)力波傳到自由面反射變成拉伸應(yīng)力波造成對介質(zhì)破壞所致。該理論依據(jù)：巖石抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于巖石抗壓強(qiáng)度，在工程實(shí)踐中確實(shí)發(fā)生拉斷破壞現(xiàn)象。但該理論只強(qiáng)調(diào)動(dòng)作用，同樣片面。⑶、反射拉伸波和爆生氣體壓力共同作理論該理論認(rèn)為：二者都是引起介質(zhì)破壞的主要因素。二者既密切相關(guān)又互相影響，它們分別在介質(zhì)破壞過程中的不同階段起著重要作用。一般說來，介質(zhì)破壞首先是爆炸應(yīng)力波的動(dòng)作用，然后是爆生氣體壓力的靜作用。該理論較符合實(shí)際，為大多數(shù)所接受。2、爆破作用圈最小抵抗線（W）：裝藥中心到自由面的垂直距離，稱為最小抵抗線對于一定裝藥來說，若其W超過某一臨界值，則炸藥爆炸在自由面上看不到爆破的跡象。爆破作用只發(fā)生在介質(zhì)內(nèi)部---爆破的內(nèi)部作用。依爆破特征，大致可分為三個(gè)區(qū)域（三個(gè)圈）：壓碎圈（10萬個(gè)壓力、2~3倍的孔徑）裂隙圈（徑向、環(huán)向裂隙）震動(dòng)圈（范圍較大）3、爆破漏斗的幾何參數(shù)以及爆破作用指數(shù)定義：炸藥在自由面附近爆破時(shí)，炸藥爆炸后形成一個(gè)倒錐形凹坑，即爆破漏斗。它是爆破破壞的基本形式。第二章爆破理論形成過程：炸藥爆炸→高溫高壓→沖擊波→壓碎區(qū)→應(yīng)力波→裂隙區(qū)→自由面→拉、剪應(yīng)力→漏斗內(nèi)的巖石脫離原巖→在爆生氣體作用下，鼓起、拋移→漏斗幾何參數(shù)：hDWrRθ⑴、爆破漏斗要素：最小抵抗線（W）爆破漏斗半徑（r）爆破漏斗作用半徑（R）漏斗深度（D）可見深度（h）張開角（θ）⑵、爆破作用指數(shù)（n）爆破漏斗半徑（r）和最小抵抗線（w）的比值稱為爆破作用指數(shù)。即n=r/w一般說來，最小抵抗線w一定時(shí)，爆破作用越強(qiáng)，所形成的爆破漏斗半徑r就越大。相應(yīng)地，爆破漏斗內(nèi)介質(zhì)的破碎和拋擲作用也隨之