炸药的爆炸性能

炸药性能的基石：爆速

爆速，作为爆轰波在炸药中稳定传播的速度，堪称研究爆轰过程的核心参数，在炸药的诸多性能指标中占据着举足轻重的地位。其数值的精确测定，对于深入理解炸药的爆炸特性、评估炸药的质量与安全性，以及在实际工程中的合理应用，都有着不可估量的价值。目前，测量爆速的技术已颇为成熟，能够为我们提供高精度的测定结果，常见的测量方法主要有导爆索法、电测法和高速摄影法三类。

导爆索法是测定爆速最为简单且历史最为悠久的方法。

其基本原理是利用已知爆速的导爆索与未知爆速的炸药相互比较，从而得出炸药的爆速。在实际操作中，将已知爆速的导爆索与待测炸药平行放置，并在两者的一端同时进行起爆。随着爆轰波的传播，记录下爆轰波在导爆索和炸药中传播相同距离所花费的时间。依据时间与速度的关系，通过简单的计算便能求出炸药的爆速。这种方法操作简便，无需复杂的仪器设备，在早期的炸药研究中得到了广泛的应用。然而，由于其测量过程受到多种因素的影响，如导爆索与炸药的接触状态、起爆的同步性等，测量精度相对较低。

电测法是目前应用最为广泛的爆速测量方法。

其原理是通过测定爆轰波通过炸药中两点的时间，结合这两点之间的距离，来计算炸药的爆速。在实际操作时，首先在药柱的A、B 两点分别插入一对电离探针。当爆轰波传经 A 点时，爆轰产物在高温高压的作用下发生电离，导通第一对探针，形成启动信号。该信号经过倒相整形后，使控制器翻转并输出高电位，从而开启计数门，此时 10MHz 晶体振荡信号通过计数门进入计算器，开始计时。当爆轰波传播到 B 点时，同样的原理，第二对探针导通，形成停止信号，信号再次经过倒相整形后，使控制器翻转输出低电位，关闭计数门，计时停止。计数器所显示的数字，即为爆轰波传经药卷 A、B 两点间长度的时间间隔 t。根据公式 D = L/t（其中 D 为被测炸药的爆速，L 为爆轰波传经药卷的长度，t 为时间间隔），即可计算出炸药的爆速。电测法具有操作简便、精确度高、重现性好等优点，能够较为准确地测量炸药的爆速，满足了大多数工程和研究的需求。

高速摄影法是一种利用爆轰波阵面传播时伴有的发光现象来测量爆速的方法。

在爆轰过程中，爆轰波阵面会发出强烈的光信号，高速摄影法正是利用这一特性，使用高速摄影机将爆轰波阵面沿药柱移动的光迹拍摄记录在胶片上。通过对拍摄得到的胶片进行分析，能够得到爆轰波传播的时间- 距离曲线。在曲线上选取不同的点，测量这些点对应的时间和距离，进而计算出各点的瞬间传播速度。高速摄影法的优势在于能够直观地观察爆轰波的传播过程，获取爆轰波在不同时刻的传播速度，为研究爆轰波的传播特性提供了丰富的信息。然而，该方法需要使用高速摄影机等昂贵的设备，操作过程也较为复杂，对实验环境和操作人员的要求较高，因此在实际应用中受到一定的限制。

热量的爆发：爆热

爆热，作为炸药爆炸时释放能量的关键指标，在炸药的性能体系中占据着核心地位，它是炸药爆炸做功的能源，也是决定炸药爆速的重要因素之一，与炸药其他的许多性能有着直接或间接的关系。

一般工业炸药的爆热为3000～6000kJ/kg，而常见炸药的爆热一般为 2～8 兆焦 / 千克。爆热的大小直接反映了炸药爆炸时释放能量的多少，对于评估炸药的威力和实际应用效果具有至关重要的意义。目前，测定爆热的方法主要有实验测定和理论计算两种。

实验测定爆热通常使用量热弹进行，量热弹相当于一个坚固的保温瓶，其设计和制造需要满足严格的标准，以确保实验的准确性和安全性。在实验时，将炸药放置在量热弹内部，通过电雷管等方式引爆炸药。炸药爆炸放出的热量会加热量热弹内的量水，利用高精度的温度测量仪器，如精度为0.003℃的石英晶体温度计，精确测量水温的变化。根据热力学原理，结合预先标定好的量热系统热容量值，通过公式

其中Q为炸药的爆热，C为量热系统的热容量，Δ T为水温的变化值），即可计算出炸药的爆热。这种方法能够较为直观地测量炸药爆炸时释放的热量，但实验过程较为复杂，需要严格控制实验条件，且受到量热弹的精度、实验环境等多种因素的影响。

炸药的氧平衡对爆热有着显著的影响。当炸药处于零氧平衡状态时，即炸药内的含氧量正好能使可燃元素完全氧化，此时炸药的放热量最大，爆热也最高。这是因为在零氧平衡条件下，碳和氢能够充分与氧反应，生成二氧化碳和水，释放出最大的能量。而负氧平衡炸药，由于含氧量不足，会导致可燃元素无法完全氧化，爆炸产物中会出现一氧化碳甚至固体碳，这些不完全氧化的产物会减少能量的释放，从而降低爆热。正氧平衡炸药则因含氧量过多，易生成一氧化氮、二氧化氮等物质，这些反应不仅消耗能量，还会导致爆热降低。例如，在一些实际应用中，对于特定的爆破任务，如果使用的炸药氧平衡不合理，可能会出现爆破效果不佳、能量利用率低等问题。因此，在设计和选择炸药时，优化氧平衡是提高爆热的关键途径之一。

装药密度的变化也会对爆热产生影响。对于负氧平衡炸药，随着装药密度的增大，爆热会相应增大。这是因为在较高的装药密度下，炸药分子之间的距离减小，反应更加充分，有利于可燃元素与氧的接触和反应，从而增加了能量的释放。而零氧及正氧平衡炸药的爆热基本上与密度无关，这是由于它们的氧含量已经能够满足可燃元素的完全氧化，装药密度的改变对反应的影响较小。例如，在某些工业爆破场景中，需要根据具体的岩石特性和爆破要求，合理调整炸药的装药密度，以达到最佳的爆破效果和能量利用效率。如果装药密度不当，可能会导致爆热无法充分发挥，影响爆破进度和质量。

此外，附加物的加入以及装药外壳等因素也会对爆热产生作用。往炸药中加入铝粉等金属粉，能够大幅度提高炸药的爆热。这是因为铝粉等金属粉能与爆炸产物中的一氧化碳、水和二氧化碳发生放热反应，从而增加了总的能量释放。在一些特殊的爆破工程中，如大型矿山开采、城市拆除爆破等，为了提高爆破效率和能量利用率，会在炸药中添加适量的铝粉等附加物。装药外壳的材料和厚度也会对爆热产生影响。不同的外壳材料具有不同的热传导性能和约束能力，会影响炸药爆炸时的能量散失和反应过程。例如，采用高导热性的外壳材料可能会使热量更快地散失，从而降低爆热；而具有良好约束性能的外壳则可以限制爆炸产物的膨胀，使反应更加充分，有利于提高爆热。

气体的膨胀：爆容

爆容，作为衡量炸药做功能力的关键参数，在炸药的性能体系中扮演着不可或缺的角色，它是指单位质量的炸药爆炸后所生成的气体产物在标准状态下（压力为0.1MPa，温度为 0℃）所占的体积，常用单位为 L/kg。爆容的大小直接反映了炸药爆炸时产生气体的多少，而这些气体产物正是炸药爆炸放出热能借以做功的介质，因此爆容越大，炸药做功的能力也就越强。例如，在矿山开采等爆破作业中，爆容较大的炸药能够更有效地破碎岩石，提高开采效率。计算爆容的公式为

炸药爆容的计算是以炸药按理想反应方程式完全反应为条件的。在理想情况下，炸药中的各种元素能够按照预定的反应方程式进行完全反应，生成相应的气体产物。然而，在实际爆炸过程中，由于受到多种因素的影响，炸药的爆炸反应往往并不完全，也不完全按照反应方程式进行。例如，炸药的纯度、装药密度、起爆条件等因素都会对爆炸反应产生影响，导致实际爆容与计算值存在差异。在某些情况下，炸药中可能含有杂质，这些杂质会影响炸药的反应过程，使反应不完全，从而减少气体产物的生成量，降低爆容。装药密度过大或过小也会影响炸药的反应速度和完全程度，进而影响爆容。

为了更直观地了解不同炸药的爆容情况，以下是一些常见炸药的爆容数据：

从这些数据可以看出，不同炸药的爆容存在较大差异。硝化甘油的爆容相对较高，这使得它在爆炸时能够产生大量的气体，具有较强的做功能力；而2 号煤矿铵梯炸药的爆容相对较低，其做功能力也相对较弱。这些差异与炸药的化学组成、结构以及爆炸反应特性密切相关。在实际应用中，我们需要根据具体的爆破需求和条件，选择合适爆容的炸药，以达到最佳的爆破效果。

瞬间的压力：爆压

爆压，又称爆炸压力，在炸药的性能体系中占据着关键地位，它是指在爆轰过程结束时，爆炸产物在炸药初始体积内达到平衡后的流体静压强，是衡量炸药爆炸威力的重要指标之一。爆压的大小与炸药的化学性质、装药密度、反应速度等多种因素密切相关，一般为10～40 吉帕。炸药含能高，爆炸生成的气体热容量小而体积大，能放出大量热的，则爆压就大。爆压大的炸药威力就高。例如，在军事领域，高爆压的炸药能够对目标造成更强大的破坏，摧毁坚固的工事和装备。

爆压与装药密度、炸药力（或比能）以及余容等因素存在着密切的关系。装药密度越大，炸药分子之间的距离越小，在相同的体积内能够参与反应的物质就越多，反应产生的能量也就更加集中，从而导致爆压增大。炸药力（或比能），用f 表示，单位是 J/kg，它反映了炸药在爆炸过程中能够释放的能量大小，f 越大，爆压也就越高。余容 α 约等于标准状况下所占体积的 0.001，它也会对爆压产生影响。在实际应用中，通过调整这些因素，可以有效地控制爆压的大小，以满足不同爆破工程的需求。

爆压对爆破效果有着至关重要的影响。在矿山开采、隧道挖掘等工程爆破中，合适的爆压能够确保岩石被有效地破碎和抛掷，提高开采效率。如果爆压过低，岩石可能无法被充分破碎，导致挖掘进度缓慢，增加开采成本；而爆压过高，则可能会造成过度破碎和飞石现象，不仅浪费炸药资源，还会对周围的环境和人员安全构成威胁。在城市拆除爆破中，需要精确控制爆压，以确保建筑物按照预定的方式倒塌，避免对周边建筑物和基础设施造成损坏。

能量的转化：爆炸功

炸药爆炸做功的过程，就像是一个特殊“热机” 的运作，蕴含着复杂而奇妙的能量转化机制 ，在炸药爆炸的瞬间，化学能迅速转化为热能，使爆炸产物处于高温高压的状态。随着爆炸气体产物的膨胀，这些热能又进一步转化为机械功，也就是我们所说的爆炸功。在矿山开采中，炸药爆炸产生的爆炸功能够将巨大的岩石破碎并抛掷，为后续的开采作业创造条件。

根据热力学第一定律和绝热过程方程，可以推导出爆炸功的理论计算式。对于不同的炸药，其爆炸功的大小也各不相同。以下是一些常见炸药的爆炸功数据：

从这些数据可以看出，不同炸药的爆炸功存在显著差异。硝化甘油、泰安、黑索金等炸药的爆炸功相对较高，这是因为它们的化学组成和结构使其在爆炸时能够释放出更多的能量，并更有效地将这些能量转化为机械功。而2 号煤矿铵梯炸药等的爆炸功相对较低，这可能与它们的成分中含有较多的惰性物质，或者反应不完全等因素有关。

炸药的最大做功能力与爆热成正比关系。爆热作为炸药爆炸时释放的热量，是爆炸功的能量来源。爆热越大，意味着炸药在爆炸时能够提供更多的热能，这些热能在转化为机械功的过程中，也能产生更大的爆炸功。在一些需要强大爆破力量的工程中，如大型矿山的开采，会优先选择爆热高的炸药，以确保能够有效地破碎岩石，提高开采效率。炸药的理想做功效率则与爆压、爆容及绝热指数等因素密切相关。爆压越大，爆炸气体产物对周围介质的压力就越大，能够更有效地推动介质运动，从而提高做功效率；爆容越大，爆炸产生的气体体积就越大，这些气体在膨胀过程中能够对外界做更多的功；绝热指数则影响着爆炸气体在膨胀过程中的能量转化效率，对做功效率也有着重要的影响。

局部的冲击：猛度

猛度，作为炸药的重要特性之一，在炸药的性能体系中扮演着独特而关键的角色，它是指炸药爆炸时对其邻近介质所产生的局部压缩、粉碎或击穿作用的程度，反映了爆轰所产生的冲击波对周围介质动效应的强度。猛度的大小主要取决于爆轰波波阵面参数，与破甲作用及粉碎作用密切相关。在实际应用中，猛度对于爆破工程的效果有着至关重要的影响。在金属材料的破甲过程中，高猛度的炸药能够更有效地将金属材料破碎，实现破甲的目的。

猛度与爆轰压力、爆轰速度之间存在着紧密的内在联系。炸药的爆轰压力或爆轰速度愈高，其猛度就愈大。这是因为爆轰压力和爆轰速度的提高，意味着冲击波的强度更大，能够对邻近介质产生更强烈的冲击和压缩作用，从而使邻近介质受到更严重的压缩或击碎。当爆轰波以较高的速度传播时，它携带的能量更大，在瞬间作用于邻近介质时，能够产生更大的冲击力，使介质发生更剧烈的变形和破碎。

在理论上，猛度可以用爆轰压力来表示，公式为B = \frac{pD}{4} ，其中B表示猛度，p为爆轰压力，D为爆速。这个公式从理论层面揭示了猛度与爆轰压力、爆速之间的定量关系，为我们深入理解猛度的本质提供了重要的依据。通过这个公式，我们可以清晰地看到，爆轰压力和爆速的增大，都会直接导致猛度的增加。

在工程实际中，通常采用铅柱压缩法来测定炸药的猛度，该方法又称为赫斯试验（Hess test） 。其原理是利用炸药爆炸瞬间产生的高温高压爆轰产物对其邻近介质的强烈冲击、压缩作用，将铅柱压缩，以铅柱被压缩的高度来衡量炸药的猛度。具体操作过程如下：首先，选择经过标定的标准铅柱，其高度为60 \pm 0.5mm，直径为40 \pm 0.3mm，上下两端面按粗糙度 Ra 为 6.3μm 加工，要求平行。准备一块优质碳素结构钢制成的钢片，高度为10 \pm 0.1mm，直径为41 \pm 0.2mm，两端面粗糙度按 1.6μm 加工成圆形，要求平行，硬度为 HBl50 - 200。将纯铅制的圆柱放置于厚度不小于 20mm、最短边长（或直径）不小于 200mm 的中碳钢板制成的钢座中央。称取50 \pm 0.1g 炸药放入用厚 0.15 - 0.20mm、长 × 宽为 150×65mm 的纸粘成的内径为 40mm 的纸筒内，控制装药密度为1.00 \pm 0.3克／cm^3 ，在药卷中心插入雷管，深度为 15mm 。将园钢片放在铅柱上面并对准中心，再将装好雷管的药卷放在钢片上部中央，用线绳拉紧进行定位。实验场地应选在空旷、周围无人及无保护设施的地方，将安装好的实验装置水平放置在坚硬的平地上，不应歪斜。人员撤离到安全距离以外的掩体内后进行起爆。爆炸后铅柱会被压缩成蘑菇状，用卡尺在铅柱的十字对称位置上依次测量四个高度数值，准确至 0.1mm，取四个数值的平均值作为爆炸后铅柱的高度。用爆炸前铅柱的平均高度减去爆炸后铅柱的平均高度，所得的高度差即为该炸药的猛度值，单位以毫米计。

以下是一些常见炸药的猛度数据：

从这些数据可以看出，不同炸药的猛度存在明显差异。泰安、黑索金等炸药的猛度相对较高，这使得它们在需要对邻近介质进行强烈破碎的场合具有优势；而铵沥蜡炸药等的猛度相对较低，适用于一些对破碎程度要求不高的情况。在实际爆破工程中，我们需要根据具体的爆破目标和要求，选择具有合适猛度的炸药，以确保爆破效果的实现。

整体的威力：爆力

爆力，作为衡量炸药在介质内部爆炸时总的做功能力的相对指标，在炸药的性能体系中占据着关键地位，它表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移等作用的威力，是评估炸药性能的重要依据之一。在矿山开采中，爆力决定了炸药能够将岩石破碎并抛掷的程度，直接影响着开采效率。

爆力的大小主要取决于炸药爆炸时生成气体量和热量的多少。炸药爆炸时，产生的气体量越多，这些气体在膨胀过程中能够对周围介质施加的压力就越大，从而产生更强的压缩、破坏和抛移作用。热量也是爆力的重要影响因素，热量的释放使气体温度升高，进一步增加了气体的膨胀能力，增强了炸药的做功能力。爆热、生成气体量、爆速、装药密度等因素与爆力之间存在着密切的关联。爆热越大，炸药爆炸时释放的能量就越多，能够为爆力提供更充足的能源；生成气体量越多，气体膨胀时对周围介质的作用就越强，爆力也就越大；爆速越高，爆炸反应越迅速，能量的释放更加集中，也有助于提高爆力；装药密度适当增大，能够使炸药在有限的空间内释放出更多的能量，从而增大爆力。

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目前，测定炸药爆力常用的方法主要有铅柱扩孔法和爆破漏斗法。铅柱扩孔法是我国国家标准规定的测定炸药作功能力的一种试验方法，也是测定炸药作功能力的国际标准方法，适用于测定粉状、颗粒状和膏状炸药的作功能力。其基本原理是将一定质量、一定密度炸药置于铅柱孔内，爆炸后以铅柱孔扩大部分的容积来衡量炸药的作功能力。

99.9%。将 10 克炸药装入铅柱内孔，用粒度为 0.5 - 1.0mm 的石英砂填满到孔口，用 8 号雷管起爆。爆炸后，测量铅柱内孔被扩大的体积，这个体积即为炸药的爆力值，单位为 ml。通过这种方法，可以较为准确地测定炸药的爆力，为炸药的性能评估和选择提供重要的数据支持。

爆破漏斗法的基本原理是在某均匀介质的炮孔中装入炸药，引爆后计算爆炸后爆破漏斗的体积来表示爆力。在实际操作中，选择均质土或砂作为试验介质，在其中钻一个炮孔，将一定量的炸药做成药包放入炮孔，然后进行充填并起爆。炸药爆炸后，会在地面上形成一个爆破漏斗坑，测量其可见深度为H，坑口平均直径为 D，将爆破漏斗当作圆锥体，根据公式计算出其体积 V，这个体积就可以用来衡量炸药的爆力大小。通过比较不同炸药在相同条件下形成的爆破漏斗体积，能够直观地了解不同炸药爆力的差异，为工程实践中炸药的选择提供参考。

以下是一些常见炸药的爆力数据：

从这些数据可以看出，不同炸药的爆力存在显著差异。硝化甘油、泰安等炸药的爆力相对较高，这使得它们在需要强大爆破力量的场合具有明显优势；而2 号煤矿铵梯炸药的爆力相对较低，适用于一些对爆破威力要求不高的情况。在实际工程应用中，我们需要根据具体的爆破目标、介质特性以及安全要求等因素，综合考虑选择具有合适爆力的炸药，以确保爆破作业的顺利进行和达到预期的效果。

直观的衡量：爆破漏斗

爆破漏斗，作为炸药爆炸效果的一种直观体现形式，在爆破工程领域中占据着举足轻重的地位，它是指当埋入岩石中的炸药包临近自由面时，炸药爆炸除在其周围岩石中产生压碎区、裂隙区和震动区之外，岩石在自由面方向的破坏加强，视药包到自由表面距离的不同，还将在自由表面引起岩石的破裂、鼓包和抛掷，从而在岩石中形成的一漏斗状的炸坑。爆破漏斗的形成过程蕴含着复杂的物理机制，当炸药爆炸时，会产生高温高压的爆轰产物，这些产物迅速膨胀，对周围的岩石施加巨大的压力。在最小抵抗线较小的情况下，爆破拉断区和裂隙区连接起来，爆破产生的气体沿着这些裂隙冲出，使裂隙进一步扩大，岩石发生移动，最终导致靠近自由面一侧的岩石边完全破坏，形成漏斗状的坑。

爆破漏斗具有一系列独特的几何要素，这些要素对于准确描述和分析爆破漏斗的特性以及评估爆破效果具有重要意义。最小抵抗线W 是药包中心到自由面的垂直距离，也就是药包的埋置深度，它决定了炸药爆炸时能量释放的主要方向和岩石的主要破坏方向。爆破漏斗半径 r 是爆破漏斗的底圆半径，它反映了爆破漏斗在水平方向上的扩展范围。爆破作用半径 R，也叫做破裂半径，是自药包中心到爆破漏斗底圆圆周上任一点的距离，它综合考虑了爆破漏斗的深度和半径，体现了爆破作用的影响范围。爆破漏斗的可见深度 h 是自爆破漏斗中岩堆表面最低洼点到自由面最短距离，在一定抵抗线和装药量条件下，形成爆破漏斗范围内的一部分岩石被抛掷到漏斗外，一部分岩石被抛掷后又回落到漏斗坑内，回落后爆破漏斗的最大可见深度即爆破漏斗的可见深度，它直观地反映了爆破后岩石的抛掷和堆积情况。爆破漏斗张开角 θ 是爆破漏斗的顶角，它的大小与爆破作用指数密切相关，能够反映爆破漏斗的形状特征。爆破作用指数 n 是爆破漏斗半径 r 和最小抵抗线 W 的比值，表示为 n = r/W，它是衡量爆破漏斗性质的关键参数，不同的爆破作用指数对应着不同类型的爆破漏斗，对爆破效果有着重要的影响。

根据爆破作用指数n 的不同，爆破漏斗可以分为多种常见形式 ，每种形式都具有其独特的特点和适用场景。当 n≤0.75 时，为松动爆破漏斗，药包爆破后，爆破漏斗内岩石被破坏、松动，但并不抛出漏斗外，不形成可见的爆破漏斗。松动爆破可细分为减弱松动爆破和加强松动爆破，其产生的爆破有害效应小，振动较小，碎石飞散距离小，常用于矿山回采作业等对爆破震动和飞石控制要求较高的场合。当 0.75 <n < 1 时，为减弱抛掷爆破漏斗，又称加强松动爆破漏斗，此时岩石有一定程度的抛掷，但抛掷距离相对较近，这种爆破漏斗形式在一些对岩石破碎和抛掷要求适中的工程中较为常用。当 n = 1 时，为标准抛掷漏斗，其爆破作用指数 r/W = 1，漏斗张开角 θ < 90°。在工程爆破中，标准抛掷漏斗常用于确定不同种类岩石的单位炸药消耗量，或确定和比较不同炸药的爆炸性能，一般用标准爆破漏斗的体积作为计算的依据，因为它能够较为准确地反映炸药在一定条件下的做功能力。当 n> 1 时，为加强抛掷爆破漏斗，漏斗张开角 θ > 90°，在工程爆破中，加强抛掷爆破漏斗的爆破作用指数 1 < n ≤ 3 时，实施加强抛掷爆破，药室至自由面的距离间的岩石全部破碎，大部分岩块被抛出一定的距离，这种爆破漏斗形式适用于需要将岩石大量抛掷出去的工程，如筑坝工程中需要将爆破后的岩石抛掷到指定位置用于筑坝材料。当 n > 3 时，爆破漏斗的有效破坏范围不随 n 值增加而明显增大，此时继续增加爆破作用指数可能会造成能量的浪费，因此在实际工程中需要合理控制爆破作用指数。

爆破漏斗在实际采矿中有着广泛而重要的应用，它是评估炸药爆炸威力和爆破效果的重要依据，能够为采矿工程的设计和实施提供关键的参数和指导。通过爆破漏斗试验，可以确定合理的爆破参数，如最小抵抗线、孔底距、排距、装药量等，这些参数的优化对于提高采矿效率、降低成本、保障安全具有至关重要的作用。在地下矿山中深孔爆破漏斗试验应用研究中，通过在羊拉铜矿3390 中段一单元 51# 线穿脉巷道进行系列爆破漏斗试验，并根据爆破漏斗理论对试验结果进行推导，得到了适合该采场的爆破参数范围，进而在 47# 测线以南 3390 中段一单元 5 盘区进行大爆破落矿试验，结果表明，根据系列爆破漏斗试验推导出的参数，比较符合该采区的生产实际，改善了爆破效果，对矿山的安全经济生产产生了实际意义。在李楼铁矿采场进行的单孔系列爆破漏斗试验中，通过试验测得爆破漏斗体积、爆破半径与药包埋深，并采用 Matlab 软件对试验数据进行回归分析，计算出爆破漏斗装药最佳埋置位置，通过多孔同段爆破漏斗试验，确定了炮孔的最佳孔底距和炸药单耗，根据斜面台阶爆破试验确定了爆破的炮孔排距，试验研究结果为采场中深孔凿岩爆破提供了推荐参数，有效提高了爆破质量和采矿效率。爆破漏斗还可以用于评估岩石的可爆性，不同的岩石因其物理力学性质的差异，在相同的爆破条件下形成的爆破漏斗特征也会不同，通过对爆破漏斗的分析，可以了解岩石的可爆性，为选择合适的爆破方法和炸药提供参考。

综合运用

在采矿工程这一复杂而关键的领域中，炸药的各种性能绝非孤立存在，而是相互关联、协同作用，共同对爆破效果产生着深远的影响。在实际的采矿作业中，我们必须充分考虑炸药的各种性能，实现它们的综合运用，以达到最佳的爆破效果，满足采矿工程的需求。

在露天开采中，穿孔和爆破是后续铲装、运输与排岩等工艺的前提，而此两项的作业成本约占矿石开采生产成本的25% - 35% ，爆破的工作质量和效果直接影响着后续采装作业的生产效率与成本。为了满足挖掘机连续作业的要求，需要有适当的爆破贮备量；为了提高后续工序的作业效率，需要有合理的矿岩块度；为了确保作业安全和环境友好，需要爆堆堆积形态好，前冲量小，有一定的松散度，且无爆破危害。这就要求我们在选择炸药时，充分考虑其爆速、爆热、爆容、爆压、爆炸功、猛度、爆力等性能指标，以及这些性能之间的相互关系。

以某大型露天煤矿的开采为例，该煤矿的岩石硬度较高，且对爆破后的岩石块度和爆堆形态有严格要求。在选择炸药时，首先考虑了炸药的爆速和猛度。较高的爆速能够使炸药爆炸时产生的能量迅速传递到岩石中，提高爆破效率；较大的猛度则能够对岩石产生强烈的冲击和压缩作用，使岩石更容易破碎。经过实验和分析，选择了一种爆速较高、猛度较大的乳化炸药。同时，为了确保爆破后的岩石块度符合要求，还需要考虑炸药的爆力和爆炸功。爆力决定了炸药对岩石整体的破坏和抛移能力，爆炸功则反映了炸药爆炸时能够对外界做的机械功。通过合理调整装药结构和参数，使炸药的爆力和爆炸功能够得到充分发挥，从而实现了对岩石的有效破碎和合理抛移，满足了开采的需求。在这个过程中，爆容和爆压也起到了重要的作用。爆容较大的炸药能够产生更多的气体，这些气体在膨胀过程中能够对岩石施加更大的压力，有助于岩石的破碎和抛掷；而合适的爆压则能够确保岩石在爆炸时受到足够的冲击，提高破碎效果。

在地下采矿中，由于作业空间有限，对炸药的安全性和爆破效果要求更高。在某地下矿山的开采中，采用了一种安全性能高、爆炸性能稳定的水胶炸药。在设计爆破方案时，充分考虑了炸药的各种性能。通过精确计算最小抵抗线和装药量，结合炸药的爆速和爆压，确保了爆破能够有效地破碎岩石，同时避免了因爆破产生的飞石和震动对周围环境和人员造成危害。

选自微信公众号：矿山大课堂