爆破基础知识1

1 爆炸和炸药的基本知识

1．基本概念

1． 1 爆炸及其分类

何谓爆炸：爆炸是某一物质系统瞬间释放出巨大能量的物理和化学变化的过程，在这个过程中产生大量的高压、高温气体，伴随有冲击波、热、光‘声、电磁等效应。

爆炸分类：

（1）物理爆炸：系统物质形态发生变化而物质组成和性质不发生变化的爆炸现象，如锅炉爆炸等

（2）化学爆炸：系统物质形态、物质组成和性质都发生变化的爆炸现象，如炸药爆炸，这是本章的重点。

（3）核爆炸：原子弹、氢弹，都是利用化学元素U235的裂变和氘、氚、锂等聚变发生的爆炸现象

1．2 产生化学爆炸的条件：

（1）变化过程必须是放热反应，这是发生爆炸的首要条件，但不是说放热反应就能发生爆炸。

ZnC2O4=Zn+2CO2—205.4kj (吸热反应,不能发生爆炸)

CuC2O4=Cu+2CO2+23.86kj (小量的热,不足以发生爆炸)

AgC2O4=2Ag+2CO2+55.2kj (放出大量的热,有产生爆炸的条件)

(2)变化过程必须是高速的,也就是要求释放能量快,即单位时间内传

播的能量大，这是发生爆炸的重要条件。如煤的放热反应，每kg释放能量为8960kj，而TNT炸药的爆炸反应，每kg释放能量4187k，而1kg煤的放热反应时间需要半小时，TNT炸药的

爆炸反应只需要10-6秒。因此，虽然发热量煤是TNT的两倍，但单位时间内放出的能量TNT却是煤的几千万倍。

（3）变化过程必须释放出大量的气体，这是发生爆炸的必要条件。如铝热剂反应：

2Al+Fe2O3=AlO3+2Fe+8290kj

这是高放热反应，但没有气体发生，也不是爆炸反应。

以上三个是主要条件，缺一不可，否则就不能发生爆炸反应。1．3 炸药及其分类

1．3．1按炸药组成分类：

（1）单质炸药：由C、H、O、N四大元素组成的单一结构的化学物质。如TNT、黑索金等

（2）混合炸药：由二种以上成分结构组成的机械混合物。如硝铵炸药、铵油炸药等。

1．3．2 按用途分类：

（1）起爆药：敏感度很高的炸药，如雷汞、迭氮化铅等。

（2）炸药：敏感度低、需要较大的起爆能量才能爆炸。

如TNT、硝铵炸药、硝化甘油等。

（3）发射药：即火药，用于枪、炮、火箭等作推进剂

（4）烟火剂：氯酸钾等氧化剂与可燃剂组成的混合物，如照明弹、信号弹等。

1．4 炸药化学变化的形式：

（1）热分解：在常温下发生分解作用，温度越高，分解越快。这会影响炸药的储存尤其在高温、封闭条件下，分

解加剧会导致自燃而爆炸。

（2）燃烧：大多数炸药在一定条件下，能够稳定地燃烧而不发生爆炸。这里主要是取决于环境条件，外界的压力

和温度升高，会导致炸药燃烧速度增大，达到一定的压力

和温度，燃烧会转变为爆炸。

（3）爆炸：比燃烧有高得多的反应速度。

（4）爆轰：炸药内部发生稳定的爆炸反应，爆炸传播速度是一定的爆炸。

2．炸药的起爆与敏感度

2．1 炸药的起爆

炸药发生爆炸反应，需要给予一定的能量，由外界施加给炸药使之发生爆炸的能量，称为起爆能。起爆能的方式有三种：（1）热能：导火索

（2）机械能：撞击、摩擦

（3）爆炸能：雷管、导爆索等

2．2 炸药起爆的理论

2．2．1 热能起爆理论

前苏联学者谢苗诺夫认为爆炸是系统内部温度渐增、导致热能累积的结果。这种理论适合于气体爆炸。

2．2．2 灼热核理论（或称热点学说）

这种学说，大意是炸药局部受到摩擦或撞击而达到了使炸药某点爆炸的温度，然后由点到面迅速传播到全部。这个局部的点称为灼热核，核径有10-3~10-5cm。灼热核形成有两种原因：

一是绝热压缩炸药内部存在的微小气泡，形成灼热核；

二是炸药受到机械作用，使颗粒间产生摩擦，形成灼热

核。

2．2．3 爆炸冲击能起爆理论

利用一种炸药产生的冲击波使另一种炸药发生爆炸，这种方法通常是用雷管、导爆索或起爆药包来实现的。一般起爆药的爆轰速度都要大于被爆炸药的爆轰速度，这样才能达到炸药的临界起爆压力值，发生爆炸。

2．3 炸药的敏感度

表示炸药在外界能量作用下，发生爆炸反应的难易程度出称为炸药的敏感度。有以三种：

2．3．1 热感度：用爆发点和火焰感度来表示。

（1）热感度：指加热炸药到开始爆炸的最小温度。如常用炸药的爆发点：

2#岩石硝铵炸药 186~230 ℃雷汞 175~180℃

黑索金 230 ℃ TNT 290~295℃

（2）火焰感度：指炸药在明火作用下发生爆炸的能力，一般炸药如TNT、硝铵炸药等在不密闭状态下，用火点燃

只会燃烧而不产生爆炸，但是对火焰敏感的黑索金和起爆

药会发生爆炸。

2．3．2 机械感度

（1）撞击感度：指炸药在撞击作用下发生爆炸的难易程度。

用落锤仪测定的几种炸药

撞击感度如下

2#岩石硝铵炸药 20% 特屈儿 50~60%

黑索金 70~75 % TNT 4~8% （2）摩擦感度：指炸药对摩擦作用发生爆炸的难易程度，用摩擦摆测定的几种炸药摩擦感度如下

乳化炸药 0% 特屈儿 24%

黑索金 90% TNT 0

2．3．3爆轰感度：指炸药对爆炸冲击波作用发生爆炸的难易程度，用雷汞为起爆药起爆

几种单质炸药的极限起爆药量为：

特屈儿 0.19g 黑索金 0.19g TNT 0.24g 2．4影响炸药敏感度的因素