能量爆炸及炸药爆炸的一般特征(一)
第五章 炸药爆炸的基本理论
氧平衡：炸药内含氧量与可燃元素充分氧化所 需氧量之间的关系。氧平衡用每克炸药中剩 余或不足氧量的克数或百分数表示。
氧系数：指炸药中含氧量与可燃元素充分氧化 所需氧量之比，用它也可以表示氧平衡的关 系。
氧平衡计算
对单体炸药：
假设炸药的通式为 CaHbNcOd ，则单质炸药的
例阿梅托的氧平衡计算
阿梅托
TNT 50% NH4NO3 50%
TNT的摩尔数为 500/227=2.2 1kg
NH4NO3的摩尔数为500/80=6.25
①1kg阿梅托组成为 2.2(C7H5N3O6)+ 6.25(C0H4N2O3) =C15.4H36N19.1O31.95
d (2a b)
炸药上述三种化学变化的形式，在一定条件 下，都是能够相互转化的：缓慢分解可发展为燃 烧、爆炸；反之，爆炸也可转化为燃烧、缓慢分 解。
研究炸药化学变化形式，就是为了控制外界 条件，使炸药的化学变化符合我们的需要。
氧平衡
炸药的爆炸是一个化学反应的过程，或者从 本质上说是一个氧化的过程，即炸药中氧对碳、 氢等元素氧化，使之成为较稳定的氧化物。
定义：单位质量炸药在定容条件下爆炸所释放的热
量称为爆热，其单位是kJ／kg或kJ／mol。 爆热的计算： 生成热：由元素生成1kg或lmol化合物所放出（或吸
收）的热量叫做该化合物的生成热。 盖斯定律：盖斯定律认为，化学反应的热效应同反
应进行的途径无关，当热力过程一定时，热效应只 取决于反应的初态和终态。
被完全氧化； • 硫被氧化为二氧化硫； • 氯首先与金属作用，再与氢生成HCl。
影响有毒气体生成量的因素：
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第二节 爆破材料的安全管理
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一、爆破材料的运输
（一）井筒内运输 1、电雷管和炸药必须分开运送； 2、必须事先通知绞车司机和井上、下把钩工。 3、运送硝化甘油类炸药或电雷管时，罐笼内只准放1层爆炸材料箱，不得滑动。运送其他类炸药时，爆炸材料箱堆放的高度不得超过罐笼高度的2/3。 4、在装有爆炸材料的罐笼或吊椅内，除爆破工或护送人员外，不得有其他人员。
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（三）电雷管的选用
（1）井下爆破作业，必须使用煤矿许用电雷管。 （2）电雷管必须严格执行轻拿、轻放制度。 （3）不得使用脚线裸露处表面氧化的电雷管。 （4）不得使用桥丝接触不良、松动、折断或电阻不稳定的电雷管。 （5）严禁使用外壳有裂缝、严重砂眼的电雷管。
*
（三）电雷管的选用
（6）不得使用进水，起爆药受潮的电雷管。 （7）不同厂家、不同批次的雷管不得混用。 （8）运输、保管和使用电雷管时，不要挤压。 （9）在使用电雷管起爆时，一定要注意电雷管的最大安全电流和最小发火电流。
*
（二）井下运输
1、井下用机车运送爆炸材料时，应遵守下列规定： （1）炸药和电雷管不得在同一列车内运输。如用同一列车运输，装有炸药与装有电雷管的车辆之间，以及装有炸药或电雷管的车辆与机车之间，必须用空车分别隔开，隔开长度不得小于3m。 （2）硝化甘油类炸药和电雷管必须装在专用的、带盖的有木质隔板的车厢内，车厢内部应铺有胶皮或麻袋等软质垫层，并只准放1层爆炸材料箱。其他类炸药箱可以装在矿车内，但堆放调度不得超过矿车上缘。
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（三）煤矿许用炸药的分级及选用要求
（7）各级煤矿乳化炸药对瓦斯安全性应达到《煤矿许用炸药瓦斯安全性等级及其检验方法》的规定。爆炸后有毒气体生成量应符合《煤矿许用炸药爆炸后有毒气体含量的规定及其测定方法》的规定。 （8）运输、保管和使用乳化炸药时，不要挤压或用锋利物划破。
炸药爆炸的基本理论
Ca Hb NcOd
b 2
H2O (d
b)CO (a d 2
b )C 2
c 2
N2
如：梯恩梯（TNT）
C7H5N3O6 2.5H2O 3.5CO 3.5C 1.5N2
❖ 含有其它元素的炸药,确定爆炸产物的原则：
❖ 水不参与反应，只由液态变为气态； ❖ K、Na、Ca、Mg、Al等金属元素，在反应时首先
例如：一公斤TNT炸药爆炸后，可以产生常 压下的气体740m3，由于反应的放热性和高速性， 这些气体产物在爆炸的瞬间仍占有炸药原来所占 体积，即几乎被压缩在0.0006m3的体积内，因而 形成极高的压力状态。高压状态的气体产物将猛 烈膨胀，从而产生变热能为对外做功的机械功的 爆炸效应。
如果没有气体产生，也就不可能造成高温高 压状态，自然也就不可能发生爆炸现象。
被完全氧化； ❖ 硫被氧化为二氧化硫； ❖ 氯首先与金属作用，再与氢生成HCl。
❖ 影响有毒气体生成量的因素：
❖ 炸药的氧平衡； ❖ 化学反应的完全程度； ❖ 装药外壳等。
爆容
❖ 爆容：单位质量炸药爆炸时，气体产物在标准状 态（00C和一个大气压）下的体积，用V0表示，单 位L/kg。爆容越大，炸药做功能力越强。
炸药上述三种化学变化的形式，在一定条件 下，都是能够相互转化的：缓慢分解可发展为燃 烧、爆炸；反之，爆炸也可转化为燃烧、缓慢分 解。
研究炸药化学变化形式，就是为了控制外界 条件，使炸药的化学变化符合我们的需要。
氧平衡
炸药的爆炸是一个化学反应的过程，或者从 本质上说是一个氧化的过程，即炸药中氧对碳、 氢等元素氧化，使之成为较稳定的氧化物。
爆炸反应方程
❖ 反应方程能够确定反映产物的成分和数量， 确定爆炸释放的能量。它是计算炸药爆炸 热化学参数和爆轰参数的依据。
北理工爆轰物理学简答题总结
爆轰考点总结1.爆炸：爆炸的定义：可简单的定义为由能量极为迅速释放而产生的现象。
爆炸的特点：○1爆炸具有极大的能量释放速度、形成极高的能量密度，并迅速对外界介质做功形成冲击波的特点。
○2爆炸过程中，描述系统状态的物理量会在极短的时间内和极小的空间内发生急剧变化。
爆炸的分类：○1物理爆炸○2化学爆炸○3核爆炸2.炸药的定义及分类：定义：在适当外部激发能量作用下，可发生爆炸变化（速度极快且放出大量热和大量气体的化学反应），并对周围介质做功的化合物或混合物。
按应用分类：○1起爆药○2猛炸药○3发射药○4烟火剂按组成分类：○1单质炸药○2混合炸药3.爆轰、爆轰波、爆轰波阵面：爆轰是一伴有大量能量释放、带有一个以超声速运动的冲击波前沿的化学反应区沿炸药装药传播的流体动力学过程。
这种带有高速化学反应区的强冲击波称为爆轰波。
爆轰的前沿冲击波和放热反应区通称为爆轰波阵面。
1.炸药爆炸的基本特征：炸药爆炸是一种以高速进行的，能自动传播的化学反应过程，在此过程中放出大量的热、生成大量的气体产物，形成冲击波1）反应的放热性2）过程的高速度3）过程必须形成气体产物2.炸药的化学反应过程：根据反应速度快慢可分为热分解、燃烧和爆轰三种基本形式。
热分解是一种缓慢的化学变化，其特点是在整个物质内部展开，反应速度与环境温度有关。
燃烧、爆轰与热分解不同，它们不是在整个物质内发生的，而是在某一局部开始，并以化学反应波的形式按一定的速度一层一层地自行传播。
化学反应波的波阵面很窄，化学反应就是在这个很窄的波阵面内进行并完成的。
1.燃烧与爆轰的区别：（1）传播机理不同：燃烧是通过热传导、热辐射及燃烧气体产物的扩散作用传入未反应区的；爆轰则是借助冲击波对炸药的强烈冲击压缩作用进行的。
（2）波的速度不同：燃烧传播速度很小；爆轰的传播速度很大，一般数千米每秒。
（3）受外界的影响不同：燃烧受外界条件的影响很大；爆轰几乎不受外界条件的影响。
（4）产物质点运动方向不同：燃烧产物质点运动方向与燃烧波传播方向相反；爆轰产物质点运动方向与爆轰波传播方向相同。
能量爆炸及炸药爆炸的一般特征
能量爆炸及炸药爆炸的一般特征在人们的日常生活、生产实践和科学试验中往往会遇到爆炸现象。
爆炸时，伴随有剧烈的发光、声响和破坏效应。
爆炸是物质系统的一种极快速的物理或化学变化，在变化的瞬间放出其含有的能量，借助爆炸物原有的气体或爆炸生成的气体快速膨胀，并对四周介质做功，使之发生气械破坏作用。
一、爆炸引起爆炸的缘由不同，可将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三类。
（1）物理爆炸。
是指由物理缘由引起的爆炸，爆炸过程中不发生化学变化。
如锅炉爆炸、氧气瓶爆炸等，在生产过程中物理爆炸的应用很少。
（2）化学爆炸。
是由爆炸物在极短的时间内发生化学变化而引起的爆炸。
如常用炸药的爆炸，煤矿井下瓦斯或煤尘与空气混合物以及其他混合气体的爆炸等到都属于化学爆炸。
（3）核爆炸。
是由核裂变或核聚变引起的爆炸，爆炸过程中放出的能量极大，爆炸中心的温度极高，达到几百万至几千万度，压力可达到几十万个MPa,并辐射出很强的各种射线，其破坏性也极强。
目前，核爆炸的应用范围仍非常有限。
二、炸药的化学变化形式炸药是在肯定条件下，能够发生快速化学反应、放出能量、生成气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。
炸药的爆炸通常是从局部分子被活化、分解开头的，其反应应放出的热量又使四周的炸药分子活化、分解，直至全部炸药分子反应完毕。
当炸药发生极速的化学变化时，气体产物不能得到集中而导致温度和压力急剧上升，其后产物膨胀，将能量传递给四周介质而做功，便形成爆炸。
但爆炸并不是炸药惟一的化学变化形式。
由于环境和引起化学变化的条件不同，炸药可能有四种不同形式的化学变化，即缓慢分解、燃烧、爆炸和爆轰。
这四种化学变化的速度不同，生成的产物和热效应也不同。
（1）热分解。
炸药在肯定的温度时会发生热分解，而且温度越高，分解越快。
这种分解是在整个炸药内全面发生的，炸药内各点的温度相同，分解时既右以汲取热量，也可以放出热量，打算于炸药的类型和环境温度。
但是，当温度较高时，全部炸药的分解反应都伴随有热量放出。
爆破复习提纲
爆破工程复习提纲1.炸药爆炸时普遍具有哪些特征?爆炸是指炸药以每秒数百米至数千米的速度进行的化学反应过程。
因此炸药的爆炸时会：1）释放出大量的热量，温度升高；2）产生大量高压高温气体并对外界进行做功；3）反应速度极快。
P24-25（38）2.正氧平衡的炸药在爆轰过程中会生成哪些有毒气体?由于氧气充足，因而炸药中的氮元素将被氧化而生成NO、NO2等有毒氮氧化物。
P35 3.负氧平衡的炸药在爆轰过程中会生成哪些有毒气体?氧气不足，其中的碳元素不能被充分氧化，从而生成CO为主的有毒气体。
P364.炸药的氧平衡状态对炸药的威力大小有无影响? 如有影响，会有什么影响?有影响。
理论上分析，零氧平衡的炸药爆炸反应时的放热量最大，而正氧平衡尽管反应放出的热量也较大，然而多余的氧气在高温条件下容易与爆轰产物中的氮反应生成氮氧化物，这是一个吸热反应，会减小炸药的反应生成热，降低爆炸威力。
而负氧平衡的炸药由于自身含氧量不足，将有部分的碳不能完全被氧化，是放热量大为降低，炸药威力下降。
P37 5.计算单质炸药和混合炸药的氧平衡率的具体方法。
P366.何谓炸药的感度、猛度、爆力、爆速、殉爆距离? 各自的意义是什么？感度（敏感度）：指炸药早外能作用下发生爆炸反应的难以程度。
意义：感度是炸药能否实用的关键性能之一，是炸药安全性和作用可靠性的标度。
P28猛度：指炸药爆炸时对爆破对象的冲击、破碎能力，用它表征炸药的做功功率、爆破产生应力波和冲击波的强度。
意义：是衡量炸药爆炸特性和爆炸作用的重要指标。
P38 爆力：炸药能量对外界做功的原因是在于爆炸瞬间迅速释放化学能，将爆炸生成的气体产物立即加热到数千摄氏度的高温，并在气体产物中造成数万兆帕的高压状态，导致气体产物向周边急速膨胀而做功。
炸药的这种爆炸做功的能力便是爆力。
意义：是反映炸药爆轰在介质内部做功的性能，是衡量炸药爆炸作用性能的重要指标。
P39爆速：在炸药的传爆过程中，爆轰波的传播速度就是爆速。
爆破安全技术—爆破基础知识（2篇）
爆破安全技术—爆破基础知识爆破工作是矿山生产工艺流程中的一道主要工序。
它是为随后的采、装、运工作创造条件。
爆破工作直接接触炸药、各种起爆器材等易燃易爆物品。
不安全因素极多，时刻威胁着作业人员、采矿设备和邻近居民的人身安全。
因此，矿山企业负责人必须加强对爆破工作的安全管理，避免或减少爆破事故的发生。
一、炸药爆炸特征炸药是在一定条件下能发生化学爆炸的物质。
它在外界作用下能够发生高速的放热反应，同时形成强烈压缩状态的高压气体并迅速膨胀对周围介质做机械功。
在工程爆破实践中，我们看到炸药爆炸时，瞬间产生火花，出现烟雾，发出巨响，形成“爆风”，把各种材料炸坏，当爆破设计不合理或误操作时，就可能引起事故。
1．炸药的主要特征(1)炸药是能发生自身燃烧和爆炸反应的物质。
不论单质炸药还是混合炸药，本身都含有可燃元素碳(C)、氢(H)和助燃元素氧(O)。
一旦发生爆炸，原来的分子结构就破坏了，氧元素就与碳、氢等元素化合，生成气体。
(2)炸药是具有化学爆炸特征的相对稳定的物质。
要使其爆炸，必须从外界供给一定的能量。
若外界供给的能量小，不足以引爆炸药，则炸药处于暂时稳定状态。
为了打破炸药的稳定状态，必须由外界供给足够的能量，这种外界能叫起爆能。
工业炸药的起爆能有热能、机械能和爆炸冲击能等形式。
(3)炸药的能量密度高。
炸药和一般燃料相比，单位质量的炸药爆炸后所放出的热虽不比一般燃料燃烧后所放出的热量多，但是，如以反应产物单位体积能量计算，则前者高于后者。
例如：炭、煤和氧混合燃烧8959．8kJ／kg梯恩梯4186kJ／kg硝铵炸药(零氧平衡)4228kJ／kg反之，以反应产生单位体积的能储量计算，则炭、煤和氧混合燃烧17.2kI／L梯恩梯6807．7kJ／L硝铵炸药(零氧平衡)7117．5kJ／L2．炸药爆炸的要素(1)反应过程放热量大。
(2)反应速度必须快。
(3)反应必须生成大量气体。
二、爆破作用的原理(一)爆破作用圈炸药在岩石中爆炸后，产生高温、高压和高速膨胀的气体，使周围矿岩受压缩破碎，并向深处传播，形成爆轰波。
爆炸现象最主要的特征是什么
爆炸（高压化学反应或周围介质的状态变化）：爆炸：在很短的时间内释放大量的能量，产生高温，并释放大量的气体，导致-周围介质中的化学反应或状态变化，极具破坏性。
定义：一种过程，其中能量从一种形式转换为另一种形式或几种形式，并在短时间内，小空间内具有强大的机械作用。
普通炸药的爆炸是将化学能转化为机械能。
核爆炸是指将核反应能转换为机械能的过程。
此时，短时间内会积聚大量热量，使气体量迅速膨胀，从而引起爆炸。
爆炸是非常快速的物理或化学能释放过程。
在这个过程中，太空中的物质以非常快的速度释放出其中所包含的能量，并转化为机械功，光和热。
因此，一旦失控，爆炸事故将产生巨大的破坏作用。
爆炸破坏作用的根本原因是爆炸系统中存在高压气体或爆炸时产生的高温高压气体。
爆炸的最重要特征是爆炸系统与其周围介质之间的压力突然变化，而压力差的快速变化是爆炸破坏的直接原因。
爆炸是物质系统中快速发生的物理变化或化学反应，系统本身的能量通过气体的快速膨胀转化为对周围介质的机械作用，通常伴随着强烈的放热，发光和声学作用。
爆炸的定义主要是指爆炸时产生的稳定的爆轰波，即一定量的气体在短时间内会以恒定的速率膨胀（压力变化），没有任何迹象。
必须产生热量或光。
例如，一种熵炸药TATP（三聚过氧丙酮炸药）仅具有压力变化并且产生气体，不会产生热量或光。
爆炸声主要是由气体膨胀速度高于声速引起的。
空气和可燃气体的混合物的爆炸，空气与煤粉或面粉的混合物的爆炸等都是化学反应引起的，它们都是氧化反应。
但这不仅仅与氧气有关。
例如，氯和氢混合气体爆炸，而爆炸并不是全部化学反应，例如蒸汽锅炉爆炸，汽车轮胎爆炸是物理变化。
当可燃气体在空气中达到一定浓度时，明火会爆炸。
1.物理爆炸物理爆炸是由物理变化（温度，体积，压力和其他因素）引起的。
爆炸前后，爆炸性物质的性质和化学组成不会改变。
锅炉爆炸是典型的物理爆炸。
原因是过热的水迅速蒸发大量的蒸汽，这使蒸汽压力持续增加。
当压力超过锅炉的极限强度时，就会发生爆炸。
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能量爆炸及炸药爆炸的一般特征(一)
在人们的日常生活、生产实践和科学试验中往往会遇到爆炸现象。
爆炸时，伴随有强烈的发光、声响和破坏效应。
爆炸是物质系统的一种极迅速的物理或化学变化，在变化的瞬间放出其含有的能量，借助爆炸物原有的气体或爆炸生成的气体迅速膨胀，并对周围介质做功，使之发生机械破坏作用。
一、爆炸引起爆炸的原因不同，可将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三类。
（1）物理爆炸。
是指由物理原因引起的爆炸，爆炸过程中不发生化学变化。
如锅炉爆炸、氧气瓶爆炸等，在生产过程中物理爆炸的应用很少。
（2）化学爆炸。
是由爆炸物在极短的时间内发生化学变化而引起的爆炸。
如常用炸药的爆炸，煤矿井下瓦斯或煤尘与空气混合物以及其他混合气体的爆炸等到都属于化学爆炸。
（3）核爆炸。
是由核裂变或核聚变引起的爆炸，爆炸过程中放出的能量极大，爆炸中心的温度极高，达到几百万至几千万度，压力可达到几十万个MPa,并辐射出很强的各种射线，其破坏性也极强。
目前，核爆炸的应用范围仍十分有限。
二、炸药的化学变化形式
炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应、放出能量、生成气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。
炸药的爆炸通常是从局部分子被活化、分解开始的，其反应应放出的热量又使周围的炸药分子活化、分解，直至全部炸药分子反应完毕。
当炸药发生极速的化学变化时，气体产物不能得到扩散而导致温度和压力急剧升高，其后产物膨胀，将能量传递给周围介质而做功，便形成爆炸。
但爆炸并不是炸药惟一的化学变化形式。
由于环境和引起化学变化的条件不同，炸药可能有四种不同形式的化学变化，即缓慢分解、燃烧、爆炸和爆轰。
这四种化学变化的速度不同，生成的产物和热效应也不同。
（1）热分解。
炸药在一定的温度时会发生热分解，而且温度越高，分解越快。
这种分解是在整个炸药内全面发生的，炸药内各点的温度相同，分解时既右以吸收热量，也可以放出热量，决定于炸药的类型和环境温度。
但是，当温度较高时，所有炸药的分解反应都伴随有热量放出。
（2）燃烧。
有些炸药在热源的作用下可以被点燃。
因温度、压力环境的不同可进行缓慢的（每秒数毫米）或速燃甚至爆燃（每秒数米至数百米），炸药在密闭空间中燃烧时可能变为爆炸。
根据炸药的燃烧特性，可将将炸药分为三大类：起爆药、猛炸药和火药。
起爆药一旦燃烧，化学反应极快，燃烧速度增长很快，而且燃烧不稳定，极易转变为爆
炸；猛炸药一般能够稳定燃烧；燃烧稳定性最好的是火药，稳定燃烧的压力可从1000个大气压到10000个大气压，压车增高时也可转变为爆炸。