爆炸作用原理
露天矿线路工程第4章爆破作用原理

1.5
Ⅶ
软弱
致密黏土、较弱的烟煤、坚固的冲积层、黏土质土壤
Ⅶ*
软弱
轻砂质黏土、黄土、砾石
Ⅷ
土质岩石 腐殖土、泥煤、轻砂质土壤、湿砂
Ⅸ 松散性岩石 砂、山麓堆积、细砾石、松土、采下的煤
Ⅹ 流砂性岩石 流沙、沼泽土壤、含水黄土及其他含水土壤
1 0.8 0.6 0.5 0.3
12
7
(一)爆破漏斗的几何要素 R:爆破作用半径;
R W 2 r2 W 1 ( r )2 W 1 n2 W
式中:n —爆破作用指数, n r ;
r —爆破漏斗半径; W
W —最小抵抗线; P—爆破漏斗可见深度。
8
1 松动爆破漏斗(n<0.75) ——碎石堆在原处(电铲原地采装); 2 减弱抛掷爆破漏斗(0.75<n<1) —— 降段; 3 标准抛掷爆破漏斗(n=1) ——埋沟 ; 4 加强抛掷漏斗(n>1)——平山头 。
波作用造成;
塑性岩石(石灰岩、砂岩等),爆炸破坏作用主要是爆生气体膨胀
作用造成。
6
第四节 爆破漏斗
露天矿爆破工程都是在有自由面条件下进行的。炸药爆炸 后形成三个破碎区、裂隙区、片落区。
如果药包埋置离自由面较近,则药包与自由面之间的岩石 会破碎脱离岩体,最后形成爆破漏斗。 ① 松动漏斗:漏斗内破碎的岩石只向上隆起; ② 抛掷漏斗:部分破碎岩石抛出漏斗外。
3
二、岩石在不同应变率作用下的应力应变
应变率(ε):岩石在外载作用下的变形速度。 应变率不同,岩石的应力-应变关系不同。
1 低变形率(ε)时的岩石力学特性
四个阶段:
① OA阶段,裂隙密合阶段,原生裂隙
(应力)
《炸药爆炸理论》讲义,安徽理工大学 郭子如教授 第七章 炸药的爆炸作用

第七章 炸药的爆炸作用炸药发生爆炸时所形成的高温高压气体产物,必然对周围的介质产生强烈的冲击和压缩作用。
若物体与爆炸的炸药接触或相距较近时,由于受到爆轰产物的直接作用,物体便产生运动、变形、破坏和飞散;若物体离爆炸源较远时,则受爆轰产物的直接破坏作用就不明显。
但是,当炸药在可压缩的介质(如空气、水等)中进行爆炸时,由于爆轰产物的膨胀,压缩周围的介质并在介质中形成冲击波,此冲击波在介质中传播,便可以对较远距离的物体产生破坏作用。
因此,炸药爆炸对周围物体的作用,既可以表现在较近的距离上,又可以表现在离炸药较远的距离上。
习惯上将炸药爆炸时对周围物体的各种机械作用称为炸药的爆炸作用。
通过分析知道,炸药的爆炸作用与炸药的装药量、炸药的性质、炸药装药的形状(在一定的距离上),以及爆炸源周围介质的性质等因素有关。
通过对炸药爆炸作用的研究,可以正确地评价炸药的性能,为合理使用炸药和充分发挥其效能,以及为各种装药设计提供必要的理论依据。
7.1爆炸冲击波在介质分解界面上的初始参数炸药爆炸时,在与之接触的介质中必然要产生冲击波,在爆轰产物中可产生冲击波或稀疏波。
(研究初始参数对评定炸药爆炸对邻近介质的作用,冲击波传播规律很有益处)介质中的初始冲击波参数取决于炸药的爆轰参数和介质的性质(力学性质:压缩性与密度),如果介质的密度大于爆轰产物的密度,则在介质与爆轰产物分解面处的压力x P ﹥2P (爆轰压力),同时向爆轰产物中传递一个冲击波;否则x P ﹤2P ,则向爆轰产物中传递一个稀疏波。
2P >x P 时情形:当装药在空气中爆炸时,最初爆轰产物与空气的最初分界面上的参数,也就是形成空气冲击波的初始参数。
图7-1 2x P P 时分界面附近初始参数分布情况由于爆轰形式的冲击波在开始阶段必然是强冲击波,可采用强冲击波关系式:x x u k D 21+= 2021x x D P k ρ=+ 011ρρ-+=k k x (7-1)可见,只要能从理论上获得x u ,即可计算其它参数。
炸药爆炸原理

炸药爆炸原理
炸药爆炸原理是燃烧反应和爆轰效应的综合作用结果。
炸药一般由燃烧剂、氧化剂和增感剂组成。
在爆炸事件中,燃烧剂起到燃烧的作用,可以放出大量的能量。
氧化剂则提供氧气来维持燃烧反应进行。
增感剂可以提高燃烧的速度和稳定性。
当炸药受到外部能量的刺激,比如火焰、电火花等,燃烧剂和氧化剂之间的化学反应迅速发生。
这种反应被称为爆轰,它比普通的燃烧反应更为剧烈和迅猛。
爆轰由三个连续的阶段组成:引爆、扩散和排气。
在引爆阶段,外部能量使炸药内部的燃烧剂迅速燃烧起来。
燃烧产生的高温和高压使氧化剂分解,并进一步释放更多的氧气。
在扩散阶段,已经引爆的燃烧剂和氧化剂扩散到炸药的整个区域。
燃烧剂的燃烧加速,消耗更多的氧气,释放出更多的热量和气体。
在排气阶段,燃烧产生的大量气体迅速膨胀,造成爆炸的冲击波。
这个冲击波可以摧毁建筑物或其他结构物,造成巨大的破坏。
总的来说,炸药爆炸的原理可以简单地归结为燃烧剂和氧化剂之间的剧烈燃烧反应,加上爆轰效应的放大作用。
这种反应释放出大量的能量和气体,导致巨大的破坏力。
爆破原理及爆破方法

爆破原理及爆破方法第一节爆破作用原理一、岩体爆破破坏机理爆破是当前破碎岩石的主要手段。
关于岩石等脆性介质爆破破坏机理,有许多假设,按其基本观点,归纳起来有爆轰气体膨胀压力作用破坏论、应力波及反射拉伸破坏论、冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论三种。
1.爆轰气体膨胀压力作用破坏论该理论认为炸药爆炸所引起脆性介质(岩石)的破坏,使其产生大量高温高压气体,它所产生的推力,作用在药包四周的岩壁上,引起岩石质点的径向位移,由于作用力的不等引起的径向位移,导致在岩石中形成剪切应力,当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石破裂,当爆轰气体的膨胀推力足够大时,会引起自由面四周的岩石隆起,鼓开并沿径向推出。
这种观点完全否认冲击波的动作用,这是不符合实际的。
2.应力波反射拉伸破坏论该理论认为药包爆炸时,强大的冲击波冲击和压缩四周岩石,在岩石中激发成激烈的压缩应力波,当传到自由面反射变成拉伸应力波,其强度超过岩石的极限抗拉强度时,从自由面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏作用。
这种理论只从爆轰的动力学观点出发,而忽视了爆生气体膨胀做功的静作用,因而也具有片面性。
3.冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用破坏论该理论认为爆破时,岩石的破坏是冲击波和爆轰气体膨胀压力共同作用的结果。
但在解释岩石破碎的原因是谁起主导作用时仍存在不同的观点,一种认为冲击波在破碎岩石时不起主要作用,它只是在形成初始径向裂隙时起了先锋作用,但在大量破碎岩石时则主要依靠爆轰气体膨胀压力的推力作用和尖劈作用。
另一种观点则认为爆破时岩石破碎谁起主要作用要取决于岩石的性质,即取决于岩石的波阻抗。
关于高波阻抗的岩石,即致密坚韧的整体性岩石,它对爆炸应力波的传播性能好,波速大。
关于低波阻松软而具有塑性的岩石,爆炸应力波传播的性能较差,波速较低,爆破时岩石的破坏主要依靠爆轰气体的膨胀压力;关于中等波阻抗的中等坚硬岩石,应力波和爆轰气体膨胀压力同样起重要作用。
爆炸作用原理

爆炸:一种极为迅速的屋里或化学的能量释放。
爆炸三要素:放热性,迅速性,产生气体。
(物理,化学,核爆炸)炸药化学变化的形式:1.缓慢的化学变化,2.燃烧,3.爆轰气体的状态参量:P V T 物理性质:1.连续性,2.可压缩性,3.粘性,4.导热性。
爆炸破坏作用的直接原因:压力突变。
炸药:在外界因素的作用下可以引起高速化学反应并能升V恒大两气体产物和放出大量热量的物质。
炸药的特点:体积小,质量轻,制造和控制容易。
冲击:是抛射体(弹体)以一定的速度向被撞击物(靶板)进行撞击,在撞击瞬间能量进行急骤转化的现象。
冲击现象的特点:载荷强度高,作用时间短。
理想气体的状态方程:PV=nRT热力学第一定律:外界对系统所传递的热量,一部分使系统的内能增加,一部分用于系统对外界所做的功:Q=E2-E1+A对于单位质量的气体:dq=de+pdv定容比热:de=CvdT →e-e0=Cv(T-T0)取T0=0 有E=CvT单位质量理想气体的内能等于定容比热与绝对温度的乘积。
定压比热:dq=CvdT+d(pv)=vdp等压条件下dp=0 由pv=RT可得Cp=Cv+R理想气体的定压比热与定容之热之比,成为理想气体的绝热指数:γ=Cp/Cv →Cv=R/(γ-1) Cp=γR/(γ-1)单原子气体γ=1.67,双原子气体γ=1.4,多原子气体γ=1.33,对于理想气体γ=1.4 焓:H=E+pV h=e+pv →dh=dq+vdp等压过程:dp=0 →dh=CpdT →h-h0=Cp(T-T0)在绝对温度时h0=CpT0=0 有h=CpT熵:ds=CpdTT−Rdpp对于等熵过程:等熵要求:1、在整个过程中系统与外界没有任何热量交换,即整个过程是绝热的2、在整个过程中系统内部不容许由于其体分子的粘性摩擦或气体分子与容器壁的摩擦而产生热量。
热力学第三定律:当宏观体系的绝热温度为0K时,体系的熵为0热力学第二定律:在任何一种与外界无能量交换的隔离系统中所发生的过程若是一种可逆过程,则熵值始终保持不变,然而一旦发生了不可逆过程,系统的熵值将增大。
爆破作用原理知识

爆破作用原理01 应力集中stress concentration物体内某一点的应力比相邻部分的应力积累显著增大的现象。
构造形变是应力或能量的释放过程,因而运动必将最先在那些应力积累最大而岩体强度又相对最小的地方发生。
因此,物体或岩体的不均一性或力学性质有突然改变的地方,为应力集中处。
02 应力差stress difference一般情况下,在岩石变形过程中,三个主应力是不相等的,最大主应力和最小主应力之差称应力差。
它是引起变形的因素,应力差愈大,引起的岩石变形愈明显。
03 应变分析strain analysis某点的应变分析,指分析该点所经历的任何微小线段的应变情况。
04 平面波plane wave波前是平面(无曲率)的波,可能是由非常远的震源产生的波,是地震和电磁波分析中通用的假设,并不绝对与现实情况一样。
05 平面波分解plane-wave decomposition求一组平面波的振幅、相位及传播方向,使它们相加的结果逼近给定的任意波前。
反过来说,就是把任意波前分解为合成它的一组平面波。
06 平面波前planar wavefront地震波的波前面为平面的波前。
实际平面波前是不存在的,但在远离震源的地方可以认为局部一段地震波前是平面。
07 柱面波cylindrical wave波前为圆柱面的一种波动。
08 球面波spherical wave波前为同心球面的波,是由点源产生的。
球面波的波前应力以距波源的距离成反比的速率衰减。
09 球面波前spherical wavefront在任意时间由点源产生的地震脉冲的给定相位所形成的曲面。
如果速度随位置而变化,则该面不一定是球面。
10 体波body waves通过介质体内部进行传播的纵波与横波。
11 纵波primary wave也称P波。
质点在波的传播方向运动的弹性体波,在常规地震勘探或声波测井中使用该波。
12 切变波shear wave也称横波,S波。
爆破基本原理范文

爆破基本原理范文一、能量释放能量释放是爆破作用的核心,是由爆炸物在爆炸反应中释放出来的。
爆炸物是一种能够在短时间内发生剧烈化学反应的物质。
它由氧化剂和还原剂组成,当这两种物质发生反应时,会产生大量的热能和气体。
这些热能和气体的释放是由于反应中的原子、分子之间的键断裂和形成,破坏和重组了原来的化学键。
在反应过程中,氧化剂会将还原剂中的电子转移到自己的分子中,从而使自身被还原,而还原剂会失去电子而被氧化。
这样的氧化还原反应是爆炸反应的基础。
氧化剂和还原剂之间的反应是极为剧烈的,由于反应速率极快,会造成大量的热能的释放。
此外,反应还会产生大量的气体。
在爆破中,产生的气体会在短时间内产生极高的压力,从而产生爆炸冲击波。
爆炸冲击波是爆炸物释放的能量沿着爆炸物周围的介质传播形成的。
冲击波的连续产生会导致周围物体和建筑结构的破坏。
二、破裂效应破裂效应是爆破作用的表现形式,是爆炸能量释放的结果。
当爆炸物释放的能量超过了周围物体的承受能力时,会引起物体的破裂。
破裂效应是爆炸物能量释放和传播的直接反映。
爆破作用的破坏效果取决于爆炸物的爆破性能、装药形式、装药方式、环境条件等多种因素。
爆炸物的爆破性能主要通过爆炸速度、爆炸温度和爆炸压力来衡量。
爆炸速度越快,爆炸温度越高,爆炸压力越大,破坏效果越明显。
不同类型的物体对爆炸冲击波的响应也不同。
一般来说,坚固的物体对冲击波有较好的耐受能力,而空气中的气泡、松散状的物质和空腔则对冲击波的侵袭较为敏感。
这也是为什么爆炸物对于人体和建筑物等脆弱物质的破坏效果较显著的原因。
爆破的基本原理是依靠化学爆炸释放巨大能量来实现。
通过合理选择和控制爆炸物的类型、数量、装药方式等参数,可以达到预期的爆破效果。
爆破技术广泛应用于矿山、隧道、建筑拆除等领域,为人类的建设和发展提供了重要的支撑。
爆破的原理

爆破的原理
爆破是一种常见的破坏手段,它利用高能物质的爆炸能量对目标物体进行破坏。
爆破的原理主要是利用爆炸产生的气体体积急剧膨胀和高温冲击波对目标物体进行破坏。
在实际应用中,爆破技术被广泛应用于矿山开采、建筑拆除、地质勘探等领域。
首先,爆破的原理是利用高能物质的爆炸能量。
爆炸是高能物质在受到外部能
量激发后,内部化学键断裂,分子间相互排斥,产生大量热能和气体。
这些能量和气体在瞬间释放,形成高温、高压的冲击波,对周围环境产生巨大影响。
其次,爆破的原理是利用爆炸产生的气体体积急剧膨胀。
在爆炸过程中,高能
物质瞬间燃烧产生大量气体,这些气体在瞬间膨胀,形成巨大的压力。
这种压力可以对目标物体产生巨大的冲击力,从而实现破坏的目的。
另外,爆破的原理还包括利用高温冲击波对目标物体进行破坏。
爆炸产生的高
温气体在瞬间向四周膨胀,形成高温冲击波。
这种高温冲击波可以对目标物体产生瞬间的高温、高压作用,导致物体结构的破坏和变形。
总的来说,爆破的原理是利用爆炸能量产生的气体体积急剧膨胀和高温冲击波
对目标物体进行破坏。
通过合理选择爆破装置、控制爆破参数,可以实现对不同目标物体的精准破坏。
因此,在实际应用中,爆破技术成为了一种高效、精准的破坏手段,被广泛应用于各个领域。
总之,爆破作为一种常见的破坏手段,其原理是利用高能物质的爆炸能量对目
标物体进行破坏。
通过控制爆破参数和合理选择爆破装置,可以实现对不同目标物体的精准破坏。
因此,爆破技术在矿山开采、建筑拆除、地质勘探等领域发挥着重要作用。
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第一章
爆炸分为:物理,化学,核爆炸。
炸药爆炸的三要素:过程的放热性;过程中生成大量气体产物;过程的高速度与自性传播。
炸药的化学变化形式:缓慢的化学变化;燃烧;爆轰。
气体的状态参量:P V T 物理性质:1.连续性,2.可压缩性,3.粘性,4.导热性。
理想气体的状态方程:PV=nRT
热力学第一定律:外界对系统所传递的热量Q,一部分使系统的内能增加,一部分用于系统对外界所做的功,包括热量在内的能量守恒和转化定律。
热力学第二定律:在任何一种与外界无能量交换的隔离系统中所发生的过程若是一种可逆过程,则熵值始终保持不变,然而一旦发生了不可逆过程,系统的熵值将增大。
热力学第三定律:当宏观体系的绝热温度为0K时,体系的熵为0。
热力学第零定律:如果热力学系统中的每一个都与第三热力学系统处于热平衡,则他们彼此必定处于热平衡。
第二章
波:可识别的传播速度从介质的一部分传到另一部分的任何可识别的讯号。
分类:(数学角度)双曲波,色散波。
(物理本质)电磁波,机械波。
波阵面:在扰动或波波传播过程中,已受扰动区和未扰动区的分界面。
弱扰动:扰动前后状态参数变化量与原来得状态参数值相比有很微小的扰动。
特点:状态变化时微小的扰动是逐渐连续的。
冲击波:是一种强烈的压缩波,扰动波传过后压力密度等状态参量增大的波,波速与质点运动速度相等,方向相反。
声波:声源体发生震动引起四周空气震荡,它的传播过程是弱扰动波的传播过程。
声速:对于小扰动来说,无论是膨胀扰动还是压缩扰动,他们都以相同的速度向外传播。
压缩波:扰动波过后状态参量均增大的波。
特点:波的运动方向与质点运动方向相同,速度相等。
稀疏波:扰动波过后状态参量均减小的波,是弱扰动波,质点运动方向与波传播速度方向相反。
密接波:波阵面的起始点在飞行器干扰点上的波。
脱体波:波阵面的起始点在飞行器干扰点之前的波。
一切弱扰动波(声波,稀疏波)都是以当地声波的速度进行传播的且都是等熵传播。
等熵线:由等熵方程所确定的曲线,表示介质在进行等熵压缩和等熵膨胀时介质状态变化所走过的路径。
冲击波绝热线(雨贡纽曲线)与等熵线的关系:①冲击绝热线不是过程线,等熵线是介质状态变化的过程线②二者在初始点处是相切的③绝热线上的各状态点的熵都大于等熵线初始状态的熵④沿着整个绝热线的熵是单调增加的⑤冲击波传播速度相对于波前是超声波的⑥介质相同,初始状态不同,雨贡纽曲线不同。
冲击波的正反射:①冲击波的反射作用会大大加强冲击波对目标的破坏作用②反射冲击波的传播速度总是低于入射冲击波的速度且二者的方向相反③反射冲击波的强度总是低于入射冲击波的强度。
斜冲击波:由一系列弱压缩波汇聚叠加的结果。
斜冲击波从刚壁面上的反射分为正规斜反射,非正规斜反射。
第三章
爆轰波:沿着爆炸物传播的强冲击波。
爆轰波与冲击波的不同:爆轰波在其穿过爆炸物因受到它的强烈冲击而立即激起高速的化学反应,形成高温高压爆轰产物并释放大量化学反应热能,而这些能量又对下层爆炸物进行冲击压缩,因此爆轰波就能不衰减的传播下去。
C—J理论模型的假设:①流动平面是一维的,不考虑热传导、热辐射以及粘滞摩擦的耗能效应②视爆轰波为一强间断面即冲击波③爆轰过后化学反应瞬间完成并放出化学反应热Q ④爆轰波阵面传播过程是定常的。
爆轰波稳定传播条件:爆轰最终产物的状态必须与瑞利线和爆轰波的放热雨贡纽曲线相切点M的状态相对应。
第四章
凝聚炸药爆轰反应机理:1整体反应机理:在强冲击波作用下,波阵面上的炸药受到强烈的绝热压缩,受压缩的炸药层各处都均匀的升高到很高的温度,因为化学反应在反应区的整个体积内进行。
(物理结构很均匀的炸药)2表面感应机理(热点机理):在强冲击波的作用下,波阵面上的炸药受到强烈的绝热压缩,但在被压缩的炸药层中温度的升高是不均匀的,因而在化学反应首先以被称为(起爆中心)的低点开始,进而传到整个炸药层,由于起爆中心很容易在炸药颗粒表面以及层中所含气泡的周围形成,因而成为表面反应机理。
(固体粉状,松散体压装,含有大量气泡的液体,胶体炸药)3混合反应机理:主要是物理性质不均匀的混合炸药,特别是由氧化剂及可燃物构成的机械混合炸药发生爆轰时所特有的。
凝聚炸药的特征:具有密度大、爆速高、爆轰压力大,所形成的能量密度高等特点,爆炸物破坏性强,威力大。
表征凝聚炸物爆炸性能的因素:爆压和爆速。
测量爆速的两个方法:NMQ法,氨当量法。
直径效应:装药直径的大小影响爆轰波的传播的现象。
临界直径:爆轰波能够沿爆炸物传播下去的最小直径。
极限直径:爆轰波能够以炸药的理想爆速传播的最小直径。
影响临界直径效应的因素:①炸药密度↑,R↓②炸药颗粒度愈小,比表面积大,R↓③物理状态固态大于液态,R↓④有外壳存在可使稀疏波侵入慢,R↓。
影响爆轰传播的因素:①炸药的性质,单质,高②装药的密度↑,D↑③颗粒越小,D↑④存在装药外壳,D↑⑤存在附加物,D↓⑥轴向沟槽,D为爆速。
爆轰波的控制方法:在装药结构中采用隔板,通过炸药透镜的作用改变爆轰波形,控制爆轰方向和爆轰波到达药型罩各点的时间,增加爆轰波对药型罩的爆炸载荷,以及改善金属射流的速度和能量分布,提高聚能破甲蛋的破甲威力。
运用爆轰波传播符合几何光学原理的特点,采用高,低爆速炸药进行混合,炸药中设置惰性块,或采用多点起爆方法。