爆破冲击波 (blasting shock wave)

炸药在介质中爆炸，爆炸产物在瞬间高速膨胀，使周围空气猛烈震荡而形成的波动。爆破冲击波对人与建筑物都有极大的危害；对人的危害程度与超压(超过大气压的压力)大小有关，超压小于0.0245MPa时致人轻伤，超压大于0.44MPa时人会受重伤，甚至死亡。对建(构)筑物的破坏程度与冲击波的强度(峰值超压和冲量)、正压作用时间(t⁺)以及建(构)筑物的特性(振动周期T)有关，如果t⁺《T，破坏作用主要取决于冲击波的冲量，若t⁺》T，破坏作用主要取决于峰值超压，如果1/4T≤t⁺≤10T，则建(构)筑物的破坏为峰值超压与冲量的双重作用结果。有时离爆炸中心较近的建(构)筑物，尽管冲击波阵面压力很高，但是由于受压面积小，正压作用时间较短，故只造成局部破坏。建(构)筑物距爆炸中心较远时，虽然冲击波阵面压力衰减，但是由于受压面积大，正压作用时间长，往往造成大面积总体性破坏。下表是建(构)筑物破坏等级与超压值的关系。空气冲击波在一定情况下，能使高空作业人员产生二次灾害(坠落)，或在粉尘和气体爆炸场所引起二次爆炸。

建(构)筑物破坏等级与超压的关系

参量空气冲击波的主要参量是指峰值超压和冲量。TNT用球形装药在均匀的无限空气中爆炸时，超压值按下式计算：

式中△P为空气冲击波峰值超压，Pa；Q为一次爆破的炸药量，Kg；R为从爆源到观测点的距离，m。露天炮孔爆破时，峰值超压按下式计算：

式中K、α为经验系数。炮孔ms爆破，K取1.48，α取1.55；炮孔破大块即发爆破，K取0.67，α取1.31。井下空气冲击波比露天严重，而且传播相当复杂，爆破时空气冲击波峰值超压难于用简单公式计算，其安全距离由设计或专门确定。空气冲击波冲量由冲击波阵面超压曲线积分而得：

上式计算过程较复杂，较简单的方法是根据下面经验公式计算：

式中I为空气冲击波作用在目标上的冲量，Kg•s/㎡；A为系数，由实验确定，在均匀无限空间中爆炸，A=22.5；在硬质地面上爆炸，A=37.5；在软质地面上爆炸，A=33.3。

预防控制冲击波危害的主要方法是严格控制药量。根据被保护对象到爆源的距离和允许超压值按下式控制药量：

在野外爆破，可以根据允许超压和药量计算安全距离。露天裸露爆破(Q<25kg)，掩体内人员的最小安全距离R=25*Q^1/3。水下(水深小于30m)爆破一次药量大于1000Kg，安全距离R=K₀*Q^1/3，式中K₀为系数。水中裸露装药K₀取值：游泳人员取250，潜水员取320，木船取50，铁船取25。水下钻孔(峒室)爆破K₀取值：游泳人员130，潜水员160，木船25，铁船15。另外，采取下列措施也是行之有效的：(1)尽量避免裸露爆破，在城区尽可能采用减弱松动爆破，使其缺少产生空气冲击波的多余能量；(2)加强填塞，减少或避免产生冲天炮；(3)井下爆破尽量采用秒差或微差爆破；(4)布置炮孔时最小抵抗线不宜过小，尽量使炮孔间距与最小抵抗线的比值等于1；(5)确保按正常顺序进行爆破；(6)在城区加强覆盖；(7)爆破点在下风方向适当加大安全距离。