[科普中國(guó)]-裝藥最佳密度

炸藥包的體積與其所占炮眼容積的比值(其中包括藥包間的空隙)稱(chēng)為裝藥最佳密度。

定義炸藥包的體積與其所占炮眼容積的比值(其中包括藥包間的空隙)稱(chēng)為裝藥密度。

裝藥密度愈小，爆炸氣體發(fā)生時(shí)的體積愈大，這些氣體的最初壓力愈小，炸藥的猛力也愈小。因此，在爆破工程中應(yīng)設(shè)法保證最大的裝藥密度(等于1或約等于1)。

但由于裝藥工人的技術(shù)熟練程度不同，常常達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，造成的結(jié)果是炸藥的能量不夠，本應(yīng)崩落的巖體未完全崩落或者崩落的巖石塊度過(guò)大，給后面的巖石運(yùn)搬造成困難。

在炮眼法爆破條件下，有些礦山采用手工裝藥，裝藥密度一般為0.75一0.85，裝藥密度低的原因主要有：

（1）炮眼的斷面形狀不園，炮眼上下直徑不一致，非園形炮眼的有效斷面積均比園形小10—15%左右。

（2）炮眼直徑與藥徑之問(wèn)保留有一定的空隙，特別當(dāng)眼壁有巖粉時(shí)，空隙值更大些。

（3）按松散物質(zhì)在一端受壓條件下的壓實(shí)規(guī)律，藥卷全長(zhǎng)的1/3一l/2不能被壓實(shí)。

為了提高爆速改進(jìn)爆破效果，要采用高密度的炸藥，在裝藥方法上要保證裝藥密度高。在井下炮眼人工裝藥時(shí)，要用炮棍嚴(yán)密搗實(shí)，將裝藥密度提高到0.9以上，并應(yīng)采用壓氣裝藥，以提高裝藥密度。1

與爆速的關(guān)系大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明固體炸藥的爆速與裝藥密度、直徑以及裝藥結(jié)構(gòu)和約束條件有關(guān)。一般所說(shuō)的理想爆速是指接近無(wú)限大直徑的藥柱中平面爆轟波的定態(tài)爆速，這時(shí)外殼約束條件對(duì)爆速無(wú)影響，影響爆速的因素只是裝藥的密度。曲面爆轟波場(chǎng)合還存在波陣面曲率半徑的影響。這里只介紹平面一維爆轟波爆速與裝藥密度的關(guān)系。

裝藥密度對(duì)爆速的影響已有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。爆速與裝藥密度的關(guān)系，通常可用下面經(jīng)驗(yàn)公式表示：

式中A、B為實(shí)驗(yàn)確定的常數(shù)，為裝藥密度。Bop3blX等人綜合大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在D一坐標(biāo)中畫(huà)出，用公式作直線(xiàn)擬合，確定了幾種常用單質(zhì)和混合炸藥的系數(shù)。

如右圖1所示的表中列出幾種炸藥爆速與密度關(guān)系的擬合結(jié)果。由于裝藥密度對(duì)爆速有極大的影響，要精確地測(cè)量爆速必須嚴(yán)格控制藥柱的整體密度及局部密度，需要對(duì)炸藥樣品作局部抽樣密度分析。一般說(shuō)來(lái)，整體或局部密度差應(yīng)控制在±0.0.1g/cm3之內(nèi)，可基本滿(mǎn)足要求。某些特殊應(yīng)用對(duì)炸藥密度均勻性的要求更高。2

炸藥密度炸藥的重量與其所占體積之比稱(chēng)為炸藥的密度，以克/立方厘米表示。

炸藥很少是堅(jiān)硬的圓體物，普通為碎粒狀，所以它的密度有實(shí)際密度和堆積密度兩種。

實(shí)際密度就是炸藥的重量與體積之比，但在這種情況下，體積的空間完全為炸藥所占，沒(méi)有任何空氣或間隙，這種定義適用于結(jié)晶體或炸藥顆粒，如炸藥為液體(磁化甘油)或熔融注入器皿中凝固后，占有皿的全部容積時(shí)也適用(三硝基甲苯)。

堆積密度就是當(dāng)炸藥為結(jié)晶體、顆?；驂K狀時(shí)。存其所占容和內(nèi)除炸藥本身外，尚有空氣充滿(mǎn)在結(jié)晶體或顆粒之間。

炸藥的密度在實(shí)際工作上有很大的意義，因密度愈小，對(duì)有同樣重量藥包的炮眼的容積就要愈大。為了裝入同樣重量的炸藥，如密度較小就必須多打炮眼或?qū)⑼瑯訑?shù)爨的炮眼的直徑加大。這些情況都要求增加準(zhǔn)備爆炸的工作量。因此，在爆破對(duì)，要根據(jù)情況選擇密度較高的炸藥。

在采煤時(shí)應(yīng)使用霍氏試驗(yàn)9--12公厘猛力的炸藥，較合適的密度為0.6一0.8克/立方厘米爆破硬質(zhì)巖石時(shí)，最好使用霍氏試驗(yàn)14一18公厘以上的猛力和密度1.2一1.4克/立方厘米的炸藥；爆破中等硬度巖石使用的炸藥以霍氏試驗(yàn)猛力10一12公厘，兩密度為0.9—1.0克/立方厘米者為合理(此處所指的密度是藥筒內(nèi)炸藥的密度，即炸藥本身的密度)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張尉 - 副教授 - 西南大學(xué)