炸药的爆轰、爆速与间隙效应.docx

炸药的爆轰、爆速与间隙效应爆轰是炸药在瞬间发生分解应应的一种特定形式其实质是爆轰波有炸药中的传播。爆轰波是炸药爆轰时的前阵面是带冲击波的化学应区爆轰波是爆轰作用的激发源。爆轰的特点是：（1）化学反应区很薄凝聚相炸药的化学反应区厚度在0.5mm~2.5mm之间；（2）化学反应区以常速传播该速度大于炸药中的声速。（3）在波阵面上产生很高的温度梯度和压力梯度。一、爆速炸药中爆轰波传播的速度称为爆速。常用炸药的爆速在2500m\s~7000m/s之间。影响炸药爆速的因素有：（1）药柱直径。爆速随药柱直径增大而增大当药柱直径增大到一定值后爆速即可接近理想爆速成药柱为理想封闭爆轰产物不发生径向流动时即可达到理想爆速）。反之减少药柱直径爆速将相应降低。当药柱直径减小到定值后爆轰波就不再能稳定传播最终将导致熄爆这是因为了更有效能量已减少到不能再到持爆轰波稳定传播。爆轰波能稳定传播的最小药柱直径称为临界直径临界直径的爆速成称为临界爆速。（2）炸药密度。对于单质炸药爆速随密度的增大而增大；对于混合炸药密度与爆速的关系比较复杂。在一定范围以内噌大密度能提高理想爆速；但超过这个范围继续增大密度就会导致爆速下降最终导致熄爆。（3）炸药粒度。粒度虽不会影响炸药的理想爆速但减小粒度一般能提高炸药的反应速度减小反应时间和反应区厚度从而减小临界直径提高爆速。（4）药柱外壳。药柱外壳不会影响炸药的理想爆速。但外壳能减小炸药的临界直径所以当药柱直径较小爆速距理想爆速相差较大时增强外壳可提高爆速其效果与加大药柱直径相同。二、间隙效应混合炸药细长连续药柱通常在空气中都能正常传爆。但在炮眼内如果药柱与炮眼孔壁间存在间隙常常会发生爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象。这种现象称为间隙效应(曾叫沟槽效应或管道效应)。它不仅降低了爆破效果而且在瓦斯矿井中进行爆破时若炸药发生燃烧就有引发安全事故的可能。间隙效应产生的原因是：当药柱爆轰时在空气间隙内产生超前于爆轰波传播的空气冲击波。在冲击波压力作用下炸药内产生白药柱表面向内传播的压缩波使药柱发生变形压缩药柱表面形成锥形压缩区。压缩区可视为惰性层从而减小了药柱直径当药柱直径减小到小于临界直径时即可导致爆轰中断。另外当超前爆轰波的空气冲击波过后将产堆反向的稀疏波反向稀疏波将削弱爆轰波的传播。在爆破工程中间隙效应不仅影响爆破效果而且影响安今．尤其是在有瓦斯煤尘爆炸危险的矿井中危害更大。因此在工程实践中应尽可能地消除间隙效应。消除间隙效应的措施有：(1)采用耦合散装炸药消除径向间隙可以从根本上克服间隙效应；(2)采用硝酸铵类混合炸药产生间隙效应的可能性较小；(3)在连续药柱上隔一定距离(或在相临药卷连接端处)套上硬纸板或其他材料做成的隔环其外径稍小于炮眼直径将间隙隔断以阻止间隙内空气冲击波的传播或削弱其强度；(4)采用临界直径小爆轰性能好对间隙效应抵抗力大的炸药。