爆破器材

explosive materials


基础理论

  • 甲壳素基含能聚合物的合成与热稳定性

    黄子淇;蔺向阳;邱程龙;郭传祥;

    为开发绿色、可持续利用的新型含能材料,以未脱乙酰化的甲壳素为原料,合成它的硝酸酯衍生物硝化甲壳素。对比不同反应体系及条件对硝化甲壳素结构、形貌及性能的影响,优选出最佳工艺参数。利用元素分析、扫描电镜(SEM)、激光粒径分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法对产物进行表征,并通过差示扫描量热法(DSC)对产物的热稳定性和热分解性能进行研究。结果表明:乙酸酐-硝酸(硝酐)体系硝化反应所得产物的颗粒形貌均匀,且具有较高的含氮量;经乙醇回流后处理的硝化甲壳素表现出优异的热稳定性,热分解峰温为211.9℃,非等温DSC分析得到的表观活化能为315.491 kJ/mol。同时,分解焓计算表明,硝酐体系醇洗得到的硝化甲壳素具有与硝化纤维素相当的能量水平。

    2025年06期 v.54;No.269 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2107K]
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  • 基于芯片式银钯合金膜电桥的换能元的设计与性能研究

    樊龙龙;马骏;刘剑;艾沛延;杨康;郭凯;吴琴钟;韩克华;

    为了使火工品换能元电桥芯片化,提升火工品换能元电桥的加工精度及效能,采用银钯合金膜制备芯片式火工品换能元电桥,并开展了性能研究。结果表明:通过激光调阻工艺制备的银钯合金膜换能元电桥芯片的电阻精度得到提高,电阻为1Ω时,精度可达±1%;基于银钯合金膜芯片的换能元的最小爆发工作电压为16 V(33μF),最小爆发电流为2.9 A(50 ms),最大不熔断电流为1.3 A(5 min),最高温度为215.13℃;基于银钯合金膜电桥芯片换能元的电点火器安全电流在1.3~1.6 A之间,满足钝感火工品1 A、 1 W、 5 min的要求,并且能可靠点燃40 mg斯帝芬酸铅与180 mg的B/KNO_3的装药序列。为高效能、高精度电火工品换能元电桥的标准化设计及应用提供技术参考。

    2025年06期 v.54;No.269 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2315K]
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  • 基于提高岩石穿透性能的药型罩的结构优化

    周明;田斌;李必红;李尚杰;鲁坤;

    为了提高射孔弹在实际储层条件下的侵彻性能,提高油气井的采收率,基于砂岩储层岩石特性,结合数值仿真和多目标遗传算法,对药型罩的结构进行优化设计。确定了影响穿深性能的药型罩的关键尺寸参数为外壁开口角度a、外顶角半径b、内顶角半径c、内壁开口角度d。通过响应曲面法建立了侵彻深度与这些参数的显式表达式。结果表明,射孔弹的药型罩最优结构尺寸:a为40°、b为3.837 mm、c为2.813 mm、d为38.7°。优化设计后的仿真计算和试验测试均表明,射孔弹的侵彻性能得到提升,对砂岩靶的侵彻性能分别提升了28.97%和20.60%。显著提升了射孔弹在岩石地层中的穿深性能,为油气田高效开发提供了相应的技术支持。

    2025年06期 v.54;No.269 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2932K]
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爆炸材料

  • 隧道环境下多组分气体爆炸特性的试验研究

    张鸿飞;宋先钊;周龙;邓树新;卢浩;李毅;夏梦涛;陈丹鹤;

    为解决隧道内新能源汽车动力电池热失控气体爆炸危险性研究不足的问题,采用小尺寸管道内多种气体爆炸模拟隧道内新能源汽车动力电池热失控气体泄漏爆炸事故,研究了直管内不同化学计量浓度的单组分、多组分可燃气体的爆炸特性以及不同堵塞率σ_(BR)、障碍物个数n_0对爆炸特性的影响。模拟结果表明:在无障碍物的情况下,单组分可燃气体H_2与空气的混合气体爆炸压力随着H_2浓度的增加呈现先增大、后减小的趋势,φ_(H_2)=60%时,压力最大,为705.7 kPa;在H_2-CH_4-空气混合气体中,爆炸压力随H_2所占可燃气体的体积比X的增加呈现先增大、后减小的趋势,在X=0.9时爆炸压力最大,为420.2 kPa。n_0对不同H_2浓度的混合气体的爆炸特性有不同的影响:φ_(H_2)=20%且σ_(BR)保持不变的条件下,随着n_0的增加,峰值压力表现出先上升、后下降的趋势;而在φ_(H_2)=30%的情况下,峰值压力则持续上升;相对而言,在φ_(H_2)达到50%时,峰值压力始终呈现下降趋势;φ_(H_2)且n_0不变的情况下,随着σ_(BR)的增加,峰值压力出现下降的趋势。

    2025年06期 v.54;No.269 25-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2579K]
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  • 耐高温射孔弹用LLM-105基黏结炸药的制备与性能

    解佳妮;徐林冲;闫华;刘波;李聪颖;王卫星;

    为提高超高温油气井的采收率,提高射孔弹的穿孔性能,提出了一种射孔弹用耐高温的高聚物黏结炸药(PBX)的制备方法。首先,通过重结晶技术制备了长棒状和块状2种晶形的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)单质炸药;其次,采用理论计算确定了LLM-105基PBX的配方;再次,利用水悬浮法制备了LLM-105基PBX,并对热稳定性进行测试;最后,采用地面静破甲试验对所制备PBX的爆炸性能进行测试。结果显示:LLM-105基PBX的松装密度达到0.80 g/cm~3以上,装填密度达到1.75 g/cm~3;与以HNS为基的S992和以PYX为基的Y971这2种炸药相比,所制备的LLM-105基PBX装药的穿深提高了16%以上,具有良好的穿孔性能。

    2025年06期 v.54;No.269 34-38+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
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  • 含氨基添加剂的现场混装乳化炸药的性能研究

    王光兵;吴红波;汪鑫齐;和铁柱;邹宗山;黄菓树;李天浩;

    通过控制氨基添加剂的含量、利用振动台模拟运输车振动、光学显微镜观察、电导率仪测试、高低温循环箱试验、激光粒度仪试验和爆速测试试验,研究了不同含量的氨基添加剂对现场混装乳化炸药的稳定性和爆轰性能的影响。实验结果表明,氨基添加剂在炸药水相中形成的氢键能够使乳胶基质的结构更加稳定,降低了乳胶基质的电导率,减少了振动产生的析晶,增强了乳胶基质的抗颠簸性。乳胶基质经过高低温循环未发生奥氏熟化、聚合等现象,含氨基添加剂的乳胶基质的粒径相对较小。现场混装乳化炸药中,随着氨基添加剂的含量增高,炸药的爆速呈现先升高、后降低的趋势。氨基添加剂质量分数为0.2%时,爆速最高,达到4 208.5m/s。

    2025年06期 v.54;No.269 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 970K]
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爆破技术

  • 影响邻近建筑物振动响应的路堑边坡爆破参数的优化

    陈晟;王志东;张建国;段达;范紫涵;

    为有效控制路堑边坡爆破对邻近建筑物的有害影响,依托沪昆高速安顺至盘州段深挖路堑爆破工程,采用数值模拟和现场试验相结合的方法,分析了在不同延期时间、装药结构和爆心距等爆破参数下邻近建筑物的振动响应规律。结果表明:在爆心距为50 m的高程差地形条件下,15 ms以上的延期时间可使爆破振速衰减为齐爆的1/2到1/3,间隔装药使振速衰减为连续装药的1/6到1/8;不同延期时间时,在不同爆心距下的振速衰减程度不同。在30~70 m的爆心距范围内,起爆延期时间应控制在25~30 ms之间,既可有效地衰减振速,又能将振动时间限制在1 s以内。基于研究结果,提出爆破参数的优化设计。在安全允许振速1.5 cm/s下,确定最大段装药量为29.0 kg,实施双区爆破优化。应用至现场爆破后,各测点的峰值振速均低于安全限值,表明方案合理可行。

    2025年06期 v.54;No.269 45-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2731K]
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  • 西湾露天煤矿岩石台阶爆破中块度的控制研究

    李雁飞;李高源;马力;

    为提高西湾露天煤矿岩石台阶爆破效果,从岩石爆破作用理论出发,定义不同类型岩石的可爆性。采用LS-DYNA数值模拟软件,构建FEM加密布孔模型及FEM-SPH压渣模型,得到最佳加密布孔长度及压渣厚度;采用粒子群算法(PSO)优化Canny边缘识别算法识别阈值,构建PSO-Canny爆堆块度识别模型,以现场使用方案为对照组,与Split-Desktop 4.0爆破块度分析软件进行识别效果对比。结果表明:顶部泥岩属于低波阻抗岩石,受爆生气体作用,产生塑性破坏;底部粉砂岩属于中阻抗岩石,受应力波与爆生气体共同作用,发生准脆性破坏。基于数值模拟结果,确定现场改善爆破技术方案为4 m加密布孔方案及8.5 m压渣方案。根据西湾露天煤矿现场岩石爆破试验,确定现场、加密布孔和压渣3种方案的大块率分别为3.50%、 3.10%、 2.85%;采用4 m加密布孔及8.5 m压渣方案后,岩石爆破大块率分别下降0.40%、 0.65%。将PSO-Canny与Split-Desktop 4.0块度分析软件结果对比,得到各方案的识别误差分别为6%、 3%、 2%。

    2025年06期 v.54;No.269 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2294K]
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