爆炸理论：工业炸药设计的一般原则

（1）工业炸药的氧平衡应为零氧平衡。炸药通常是由氧化剂和可燃剂组成的。炸药爆炸的实质是氧化剂和可燃剂之间快速的氧化还原反应，即生成CO2、H2O、CO等新产物的氧化还原过程。实践表明，只有当可燃剂被完全氧化时，释放的能量才最大，生成的有毒气体也最少。一般的工业炸药配方设计为零氧平衡或者接近零氧平衡，才能获得最大的能量释放。负氧平衡炸药的爆炸产物中含有CO、H2，甚至出现固体碳；而正氧平衡炸药的爆炸产物可能含N的氧化物，例如NO、NO2等气体。这两种情况不仅不利于发挥炸药的最大爆炸威力，还会产生较多的有毒气体，不利于地下矿山的爆破作业。只有当工业炸药配方为零氧平衡或者接近零氧平衡时，爆炸反应的产物才有可能全部或者几乎全部转变成H2O、CO2，此时放出的热量最大，爆破或者做功的效果最佳，产生的有毒气体最少。

（2）性能、成本相结合。在粉状工业炸药和含水炸药中加入TNT、甲胺硝酸盐及铝粉等均能不同程度地提高炸药的爆炸能量，改善工业炸药的性能，但随之带来的是工业炸药的原材料成本和生产成本的大幅度提高，对企业的经济效益不利。工业炸药的配方应该根据爆破目的、爆破介质和爆破的实际情况进行设计。一般而言，在爆破介质硬度高的情况下可使用高爆速高威力炸药，对于中硬岩可使用中等爆速和威力的炸药，对于软岩可使用低爆速和威力的炸药，以使炸药的波阻抗和岩石的波阻抗尽量一致，提高爆破效果。若岩石硬度较低，工程爆破可使用改性粉状硝铵炸药或者乳化炸药；若岩石硬度较高，可使用高威力含铝硝铵炸药或一级岩石乳化炸药；对于大型矿山爆破或者露天深孔爆破及大爆破，可使用成本低廉的铵油炸药或者重铵油炸药。

对于粉状硝铵炸药，还需考虑到硝酸铵容易吸湿结块的现象，在进行配方设计时应该加入抗吸湿结块剂。针对乳化炸药中硝酸铵在低温下易结晶析出的问题，需在进行配方设计时加入相应的组分降低它的析晶点。对于含铝硝铵炸药，应考虑铝粉的保护问题，由于铝粉和水分在一定条件下反应生成Al2O3和H2，铝粉在炸药中的功能将失效，而产生的H2对炸药的储存和使用的安定性不利。因此，在工业炸药配方设计过程中，要同时兼顾爆炸性能、原材料及生产成本和爆破使用对象。

（3）减少环境污染。在炸药的配方设计过程中要注意以下几点：

①不添加或者尽量少添加有毒组分；(www.xing528.com)

②应避免添加的组分在生产过程中产生粉尘和排放废水废液；

③各组分应易于分散，氧化剂和还原剂接触充分，以有利于化学反应的进行。

（4）安全问题是设计炸药配方和生产工艺时首先需要考虑的要素。在工业炸药生产中不应加入敏感的化学品和坚硬的物质。例如，在炸药中加入黑索金、TNT等炸药虽然能够提高爆炸性能，但是从生产工艺和产品的使用安全性等方面考虑，通常它们是不被选用的。

（5）合适的组分配比选择。试验表明，工业炸药的配方设计不仅影响其性能，而且在一定程度上决定着其生产工艺。也就是说，合适的组分配比选择不但能够提高炸药的性能指标，而且还有利于工艺、设备的妥善安排，简化工艺操作，这也是进行工业炸药配方设计时应考虑的重要问题。