地下工程施工技术问答
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11.药包直径影响爆炸威力吗?为何直径过小时炸药会拒爆?

炸药爆炸做有效功的能力通常称作威力。炸药威力的大小除取决于炸药爆炸时释放出的热量及气体的多少外,还与爆炸速度有关。没有极高的爆炸速度,不可能形成高温高压,也不会有极高的爆炸功率。

不同的炸药有不同的爆炸速度(简称爆速)。例如2号岩石硝铵炸药,正常情况下的爆速为3600m/s,而导爆索药芯(黑索金或泰安)的爆速却可达6500m/s以上。爆速的高低除取决于炸药品种外,还受到许多外界条件的影响,其中很重要的一点就是药包的直径。实践证明,常用混合炸药爆速与药包直径的关系见图1—1。

图1—1 药包直径对爆速的影响

当药包直径d相对较小时,直径d越大,爆速S越高;当d增大达到某个特定值(极限直径d)后,爆速S不再增高,此时炸药达到它所固有的最大爆速(理想爆速),这种情况称为理想爆轰。随着药包直径的减小,爆轰产物向侧向(周围)扩散造成的能量损失越来越大,爆轰波在炸药中的传播能量越来越小,小到一定程度,则炸药就不再爆炸,或不能稳定地传爆,这个直径就是临界直径(d)。当药包直径在d和d之间时,炸药仍能以稳定不变(尽管爆速较低)的速度爆炸,这种情况称为稳定传爆。

为最大限度地发挥炸药的爆炸威力,当然希望炸药有较高的爆速,因此就单纯考虑这一因素而言,药包直径越大越好。

过小的药包直径不利于爆炸威力的充分发挥。小于临界直径d的药包不能稳定传爆,施工中禁止使用。不同炸药的临界直径也不相同,如常用工业炸药的临界直径为16mm,但施工中一般要求不得小于20mm,而常用导爆索药芯的炸药(黑索金、泰安)临界直径只有1.0~1.5mm。