爆破工程教材21-30

1、炸 药 感 度炸药感度一般概念在外界能量的作用下，炸药发生爆炸的难易程度称为感度。能够激发炸药发生爆炸的能量有热能、电能、光能、机械能、冲击波能或辐射能等多种形式。通常根据外界作用于炸药能量的形式将炸药的感度分为假设干类型，如热感度、火焰感度、摩擦感度、撞击感度、起爆感度、冲击波感度、静电感度等。炸药对不同形式的外界能量作用所表现的感度是不一样的，也就是说，炸药的感度与不同形式的起爆能并不存在固定的比例关系。因此，不能简单地以炸药对某种起爆能的感度等效地衡量它对另一种起爆能的感度。在工程实践中，人们在需要高感度炸药的同时，又希望炸药具有低感度的特性。也就是说，希望炸药在使用的时候具有高感度，以

2、保证起爆和传爆的可靠性；而在生产、贮存、运输等非使用场合，希望炸药又具有低感度，以确保平安。根据需要，人们把炸药的感度又分为“使用感度和“危险感度。所谓使用感度是指炸药在预定起爆方式所施加的起爆能的作用下发生爆炸反响的难易程度。对于爆破作业人员来说，一般都希望炸药在使用时具有较高的使用感度，以减少炸药拒爆的概率，有效地防止盲炮事故。所谓危险感度那么是指炸药在外界施加的各种非正常起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。无论是炸药的生产者还是使用者，都希望炸药具有较低的危险感度，以保证炸药在生产、运输、搬运和贮存等非使用环节的平安，防止发生意外爆炸事故。炸药热感度炸药的热感度是指在热的作用下，炸药发生爆

3、炸的难易程度。热作用的方式主要有两种：均匀加热和火焰点火，习惯上把均匀加热时炸药的感度称为热感度，把火焰点火时的炸药感度称为火焰感度。炸药的热感度通常用爆发点来表示。爆发点是炸药在一定的受热条件下，经过一定的延滞期发生爆炸时加热介质的最低温度。很显然，爆发点越高，那么说明该炸药的热感度越低。在工业生产中，用爆发点测定仪来测定炸药的爆发点，做爆发点量测试验时延滞期一般取为标准。表列出了几种炸药的爆发点。表几种炸药的爆发点炸药名称爆发点炸药名称爆发点系列乳化炸药硝酸铵号岩石铵梯炸药黑火药号露天铵梯炸药黑索金号煤矿铵梯炸药特屈儿号煤矿铵梯炸药梯恩梯硝化甘油炸药二硝基重氮酚雷管的起爆药均具有较高的火焰

4、感度。在敞开环境下，一般少量的工业炸药包括黑火药用火焰点燃时通常只发生不同程度的燃烧。火焰感度用上限距离和下限距离表示。用导火索点燃装入加强帽中的炸药，上限距离是发火的最大距离，下限距离那么是不发火的最小距离。炸药机械感度炸药的机械感度是指炸药在机械作用下发生爆炸的难易程度。机械作用的形式很多，如撞击、摩擦、针刺等，其中撞击和摩擦是最为常见的两种形式。撞击感度在机械撞击的作用下，炸药发生爆炸的难易程度称为炸药的撞击感度。图立式落锤仪落锤；撞击器；钢砧；水泥根底；上击柱；炸药；导向套；下击柱；底座炸药的 撞 击 感 度 通 常 借 助 于 立 式 落 锤仪 测 定图。测定的根本步骤是将一定质量的

5、炸药试样或放在击发装置内，让一定质量的落锤或自规定的高度或自由落下，撞击击发装置内的炸药试样，根据火花、烟雾或声响结果来判断炸药试样是否发生爆炸。撞击次后，计算该炸药试样的爆炸概率，并用来表示炸药试样的撞击感度。次试验中发生爆炸的次数 摩擦感度在机械摩擦的作用下，炸药发生爆炸的难易程度称为炸药摩擦感度。炸药摩擦感度的测定采用摆式摩擦仪，装置如图所示。测定时将一定质量的炸药试样或装入上下滑柱间，通过装置给上下滑柱施加规定的静压力。摆锤重。摆角可根据炸药的感度取、或。释放摆锤，摆锤打击击杆，上下滑柱产生水平相对位移，摩擦炸药试样，判断炸药试样是否爆炸。试验次，按式计算炸药试样的爆炸概率，并用来表示

6、炸药试样的摩擦感度。用爆炸概率表示炸药感度的试验测定方法称为爆炸概率法。表为几种炸药的撞击感度和摩擦感度。表几种炸药的撞击感度和摩擦感度炸药名称系列乳化炸药号岩石铵梯炸药硝化甘油炸药黑索金特屈儿黑火药梯恩梯撞击感度摩擦感度起爆感度与殉爆距离起爆感度炸药的起爆感度是指在其他炸药起爆药、起爆具等的爆炸作用下，猛炸药发生爆轰的难易程度。猛炸药对起爆药爆轰的感度，一般用最小起爆药量来表示，即在一定的试验条件下，图摆式摩擦仪实验示意图摆式摩擦仪；局部放大图击杆；摆锤；角度标盘；上、下滑柱；油压机；压力计；炸药试样；顶杆；滑柱套；压力施加方向；摆锤打击方向能引起猛炸药完全爆轰所需的最小起爆药量。最小起爆药

7、量越小，那么说明猛炸药对起爆药的爆轰感度越高；反之，最小起爆药量越大，那么说明猛炸药对起爆药的爆轰感度越低。对于一些起爆感度较低的工业炸药，如铵油炸药，用少量的起爆药如发号工业雷管是难以使其可靠爆轰的。这类炸药的爆轰感度不能用最小起爆药量来表示，而只能用威力较大的起爆药柱的最小质量来表示。在工程爆破中，习惯上用雷管感度来区分工业炸药的起爆感度。凡能用发号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有雷管感度，凡不能用发号工业雷管可靠起爆的炸药称其不具有雷管感度。殉爆距离炸药的殉爆现象炸药主发药包发生爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药被发药包爆炸的现象，称为殉爆。殉爆在一定程度上反映了炸药的起爆感度。主发药包爆炸

8、时一定引爆被发药包的两药包间的最大距离，称为殉爆距离。炸药的殉爆能力用殉爆距离表示，单位一般为厘米。研究殉爆的目的在于：确定炸药生产工作间的平安距离，为厂房设计提供根本数据；改良工业炸药的性质，提高在工程爆破时起爆或传爆的可靠性。在采用炮孔法进展爆破工作时，为保证相邻药卷完全殉爆，对药卷之间的殉爆距离有一定要求。装药时，应尽可能使相邻药卷严密接触，防止岩粉或碎石等惰性物质将药卷隔开。因有惰性介质时，殉爆距离将明显减小。在炸药说明书中，都列有殉爆距离，使用者只需抽样检验，判定炸药在储存过程中有无变质。殉爆距离的测定殉爆距离是工业炸药的一项重要性能指标。在炸药品种、药卷质量和直径、外壳、介质、爆轰

9、方向等条件都给定的前提下，殉爆距离既反映了被发装药的冲击波感度，也反映了主发装药的引爆能力，两者都与工业炸药的加工质量有关。殉爆距离的测定方法应符合 ?工业炸药殉爆距离测定?的有关规定。通常采用炸药产品的原包装药卷。将沙地铺平，用直径，长度不小于的木制圆棒在沙地上压出一个半圆形凹槽。在主发装药的捏头端插入一支号雷管，插入深度为雷管长度的，将主发装药、被发装药被测药卷置于凹槽内，如图所示。注意被发装药的捏头端与主发装药药卷的聚能穴相对应。引爆主发装药后，根据放置被发装药的地方有无残药或是否产生深坑，判断是否殉爆。找出三次试验都能殉爆的最大间距，即为该药卷的殉爆距离。图殉爆距离的测定雷管；主发装药

10、；被发装药影响殉爆距离的因素装药密度图被发药包密度对殉爆距离的影响密度对主发药包和被发药包的影响是不同的。实践证明，主发药包的条件给定后，在一定范围内，被发药包密度小，殉爆距离增加，如图所示，炸药品种为膨托尼特，药量。线的 主 发 药 包 密 度 为 ，线 的 主 发 药 包 密 度为。按“热点的说法，可以认为炸药密度小，空隙多，在主发药包冲击波绝热压缩下，便于形成热点，也有利于主发药包的爆炸产物进入被发药包的表层内，容易导致被发药包的爆炸。一般地说，随着主发药包密度增高，殉爆距离也增大。这是由于爆速和与之相关的产物流及冲击波的强度都随药包密度的加大而增大，而这些正是引爆被发药包的能源。药量和

11、药包直径试验说明，增加药量和药包直径，将使主发药包的冲击波强度增大，被发药包接收冲击波的面积也增加，殉爆距离也就可以提高。药包外壳和连接方式如果主发药包有外壳，甚至将两个药包用管子连接起来，由于爆炸产物流的侧向飞散受到约束，自然会增大被发药包方向的引爆能力，显著增大殉爆距离，而且随着外壳、管子材质强度的增加而进一步加大。图药包摆放位置对殉爆的影响主发药包；被发药包药包的摆放涉及到冲击波与爆炸产物流的打击方向，对殉爆极有影响。在主发药包与被发药包轴线对正的情况下殉爆效果最好，如图所示。轴线垂直效果较差，只及前者的，如图所示。此外，两个装药间的介质，如果不是空气，而是水、金属、砂土等密实介质，殉爆

12、距离将明显下降。这种现象可以利用来防止殉爆，如危险厂房间假设设防爆土堤或防爆墙，厂房间的殉爆安全距离可以大为缩短。但是在炮孔中的药卷间假设有岩粉、碎石，就可能出现传爆的中断而产生拒爆，此时必须将药卷间的岩粉和碎石去除。国外有人主张，不把药卷放置地面，而是用硬纸片卷成纸筒来放置两个药卷。并将它水平悬吊在空中来进展殉爆试验，这样可以防止地面的不平整度和硬度不一等因素对试验的影响。炸药物理状态和装药条件对感度影响炸药的感度一方面与自身的构造和物理化学性质有关，另一方面还与炸药的物理状态和装药条件有关。对于爆破工程技术人员来讲，了解炸药的物理状态和装药条件对其感度的影响是十分必要的。炸药的物理状态和装

13、药条件对感度的影响主要表现在以下几个方面。炸药温度的影响随着温度的增高，炸药的各种感度都增加，在高温介质中爆破，应特别注意平安。炸药物理状态与晶体形态的影响铵梯炸药受潮结块时，感度明显下降。因此，在雨季和潮湿环境中使用铵梯炸药，应采取有效的防潮措施。硝化甘油炸药冻结时，晶体形态发生变化，敏感度明显提高。因此，对硝化甘油炸药的储运温度有严格的限制。普通型硝化甘油的储运温度不低于，难冻型那么不低于。炸药颗粒度的影响炸药的颗粒度主要影响炸药的爆轰感度。一般情况下，颗粒越小，炸药的爆轰感度越大。例如通过目的梯恩梯极限起爆药量为，而溶液中快速结晶的超细梯恩梯的极限起爆药量仅为。对于工业炸药，一般各组分越

14、细，混合越均匀，那么它的爆轰感度越高。装药密度的影响装药密度主要影响起爆感度和火焰感度。通常，随着装药密度的增加，炸药的起爆感度和火焰感度都会下降。粉状铵梯炸药的装药密度大于时，容易出现拒爆。附加物的影响在炸药中掺入附加物可以显著地影响炸药的机械感度。附加物对炸药机械感度的影响主要取决于附加物的性质，即硬度、熔点及粒度等。当附加物的硬度较高时如石英砂、碎玻璃，可能使炸药的机械感度增高，这类物质叫增感剂。另外一类较软且热容量大的物质，如水、石蜡等，掺入后使炸药感度降低，这类物质称为钝感剂。炸药起爆根据起爆能形式的不同，炸药的起爆可以用不同的起爆机理进展解释，但这些解释都可以用炸药爆炸的能栅图图进

15、展概略的说明。炸药在没有外能作用时处于相对稳定平衡状态图，其位能为当受到一定的外能作用时，炸药被激发至位置，它的位能这时跃升为当增加的位能，大于炸药分子发生爆炸变化所需的活化能时，炸药发生爆炸，放出能量，。这好似一个小球在位置时图，处于相对稳定状态，假设给它一定的外能使其越过位置时小球就可以滚到位置，产生动能。显然，这里所指的外能，就是导致物质发生化学变化的活化能，也就是爆炸研图炸药爆炸的能栅图究领域里常说的起爆冲能。凝聚炸药的爆轰过程一般要借助于热冲量、机械冲量或者是依靠雷管或传爆药柱等爆炸物的爆炸来引发。不同的起爆冲量引爆炸药的机理不尽一样。本节简要介绍机械冲量和爆炸物直接作用于炸药的起爆

16、机理。热点起爆理论热点起爆理论又称热点学说，是由英国的布登在研究摩擦学的根底上于世纪年代提出来的。由于热点学说能较好地解释炸药在机械作用下发生爆炸的原因，因此得到了人们普遍的认可。布登提出的热点学说认为：炸药在受到机械作用时，绝大局部的机械能量首先转化为热能。由于机械作用不可能是均匀的，因此，热能不是作用在整个炸药上，而只是集中在炸药的局部范围内，并形成热点。在热点处的炸药首先发生热分解，同时放出热量，放出的热量又促使炸药的分解速度迅速增加。如果炸药中形成热点的数目足够多，且尺寸又足够大，热点的温度升高到爆发点后，炸药便在这些点被激发并发生爆炸，最后引起局部炸药乃至整个炸药的爆炸。实验已经证明

17、，在机械作用下热点形成的原因主要有三个方面：炸药内部的空气间隙或者微小气泡等在机械作用下受到了绝热压缩；受摩擦作用后，在炸药的颗粒之间、炸药与杂质之间以及炸药与容器内壁之间出现的局部加热；炸药由于黏滞性流动而产生的热点。此外，由于在外界强制作用下或者是炸药的晶体成长过程中存在有内应力等原因都有可能形成热点。爆炸物直接作用于炸药起爆机理通常把利用一种炸药装药如雷管或起爆药柱的爆炸引起与它直接接触的另一种炸药装药爆炸的现象称为起爆。习惯上称起爆的装药为主发装药，被起爆的装药为被发装药。起爆药起爆炸药主要是通过起爆药的爆炸产物对被起爆炸药直接作用的结果。其机理主要是由主图各种不同引爆情况发装药的爆轰产物在被发装药中产生冲击波并引起被发装药的爆轰，实际上这种引发爆轰的过程是一种强冲击波的起爆过程。根据主发装药在被发装药内产生激发冲击波的速度和起爆冲能大小的不同，炸药可以有以下三种引爆情况：激发冲击波初速小于被发装药临界爆速。此时，被发装药不可能爆炸，激发冲击波在炸药内的传播与在惰性介质中的传播一样，传播到一定距离后将衰减成为音波，如图中曲线所示。激发冲击波初速大于被发装药临界爆速，但小于被发装药稳定爆轰速度。此时如有足够的起爆冲能，就能使炸药爆炸。但从激发冲击波速度增长到被发装