乳胶基质危险性分级技术发展

为规范乳胶基质在全球范围内的安全管理,联合国危险货物运输专家委员会建立了统一的乳胶基质危险性分级管理方法--《试验和标准手册》试验系列8。目前,我国关于乳胶基质安全管理的研究较少,远落后于国际水平。因此,对比分析了乳胶基质危险性分级程序的研究和发展过程,探索了相应试验方法的研究过程。发现采取最新版的乳胶基质危险性分级程序可避免试验的偶然性,通风管试验的改进和最小自持燃烧压力试验的增加可在保证安全的前提下减少乳胶基质生产和管理的经济成本。讨论了对乳胶基质危险性的基本认识以及展望了分级技术发展前景,可为国内乳胶基质危险性分级管理提供理论支撑。

高瓦斯低透气性煤层聚能爆破增透机制

为解决常规爆破增透煤层过程中煤体粉碎严重而裂隙发育不佳的难题,进行了聚能爆破煤层增透技术研究。开展了聚能爆破与常规爆破的混凝土致裂实验,对比分析了爆破后混凝土裂隙开裂程度,同时利用超动态应变仪采集了应变砖应变随时间变化的数据。利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟再现了聚能罩压垮运移、聚能射流侵彻混凝土的过程,对比分析了聚能爆破与常规爆破应力波传播特征及内部裂隙扩展过程。最后在平煤十矿进行了聚能爆破与常规爆破的煤层增透试验,对比了爆破后抽采孔瓦斯的体积分数。研究结果表明:聚能爆破后,聚能方向上混凝土的裂纹宽度为1.1 cm,垂直聚能方向上混凝土的裂纹宽度为0.4 cm,而常规爆破后混凝土形成的4条主裂纹的宽度均为约0.3 cm。数值模拟结果显示:聚能爆破混凝土的粉碎区呈“哑铃型”,常规爆破混凝土的粉碎区呈圆形,且聚能爆破混凝土的粉碎区面积小于常规爆破的;而裂隙区呈“纺锤型”,且聚能爆破混凝土的裂隙区面积大于常规爆破的,说明聚能爆破技术可有效解决爆破增透过程中煤体粉碎区严重而裂隙区发育不佳的难题,更有利于致裂增透高瓦斯低透气性煤层。现场试验结果同样显示聚能爆破后瓦斯抽采浓度明显高于常规爆破。可见,聚能爆破将更多的能量用在了煤层致裂过程,减小了煤体粉碎区,可有效解决常规爆破致裂煤层时遇到的煤体粉碎严重而裂隙扩展不足的难题。

化学增稠乳化炸药在井下矿的应用

为提升井下矿的爆破效果,解决乳化炸药不能长距离运输、易出现上向炮孔装药返流的难题,进行了新型乳化炸药配方的研究。油相选用脂类高分子乳化剂,并添加了增稠剂。生产的乳胶基质提高了抗震动、耐颠簸性能,并延长了乳胶基质的储存期。用现场混装的方法将炸药装入炮孔内,炸药和催化剂中的酸发生反应的铰链形成网状结构,实现炸药快速增稠。这种方法不但降低了输送压力,而且解决了炸药返流的难题。应用结果表明:采用化学增稠的乳化炸药,解决了井下矿乳化炸药远距离运输和上向炮孔装药返流的难题,在井下矿可以安全、可靠地使用。

BCJ系列乳化炸药现场混装车的研制与应用

BCJ系列乳化炸药现场混装车是北京矿冶研究总院近年来陆续研制开发成功的现场混装乳化炸药新技术 ,广泛适合于各种中小直径炮孔爆破作业。该系列混装车采用的乳胶基质及其敏化技术 ,不同于露天大直径 ( >15 0 mm)现场乳化炸药混装车。文中概要介绍了 BCJ系列乳化炸药现场混装车的新型敏化体系、高粘度乳胶基质长距离低阻力输送技术、连续敏化技术、系统在线自动控制技术 ,并通过隧道爆破和采石场爆破实例 ,给出了

空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析

采用JHC混凝土损伤演化模型,模拟计算了不同空气间隔装药结构情况下炮孔近区岩石损伤破坏机制,分析了空气层比例以及起爆方式对爆破效果的影响。计算表明,不同空气层位置及比例会产生不同的爆破效果,并能运用于不同的爆破目的。空气层比例与炮孔粉碎区大小成反比,空气比较小时可以用于梯段爆破,而空气比较大时可用于预裂或光面爆破。对于梯段爆破、反向起爆(空气层位于上部)和中间起爆(空气层位于中间)的效果要好;起爆方式对梯段爆破效果的影响要比预裂和光面爆破效果明显。

水中爆炸作用机理及毁伤效应研究综述

为深入揭示水中爆炸的作用机理及毁伤效应特性,从不同炸药水中爆炸机理、水中爆炸冲击波传播、水中爆炸气泡脉动、水中爆炸结构破坏效应与动态响应、水中爆炸测试试验技术、水中爆炸数值模拟与毁伤评估等6个方面,综述了国内外对水中爆炸作用机理及毁伤效应的研究进展。提出急需解决的关键技术问题为:非理想炸药水中爆炸能量释放与传播、冲击波/气泡耦合作用对结构的毁伤、水中爆炸结构毁伤评估方法、水中爆炸多尺度模拟技术等。附参考文献86篇。

敏化温度影响乳化炸药稳定性的实验研究

根据乳化炸药的敏化机理,在乳化基质相同条件下,考察不同敏化温度所制取乳化炸药稳定性.在进行一定次数高低温循环后,观测样品的物理状态变化,测试乳化炸药的爆炸性能及硝酸铵析出量,据此来评价乳化炸药稳定性.得到了乳化炸药储存稳定性与敏化温度的关系.结果表明:敏化温度对乳化炸药稳定性有很大影响,温度过低和过高都不利于乳化炸药体系的稳定;在一定组成条件下,乳化基质有一个最佳敏化温度,在此温度下敏化的乳化炸药稳定性最优.

新型复合油相乳化炸药基质的非等温热分解特性

为了掌握新型复合油相制备的乳化炸药的热分解特性,利用TG-DTG技术测试了其制备的乳化炸药基质在氮气气氛中的热分解过程,用Kissinger法和Ozawa法进行动力学分析,求解相关动力学参数。通过模型拟合法推测其热分解机理,并用非模型拟合法进行验证。结果表明,新型复合油相制备的乳化炸药基质分解率为15%~95%时,其热分解平均活化能(E)和指前因子lg(A/s^(-1))分别为142.12kJ/mol和13.26,热稳定性高于复合蜡制备的乳化炸药基质,热分解过程符合三维(3D)扩散控制机理(n=2)。

多孔粒状混装铵油炸药爆炸性能试验研究

炸药性能直接影响到爆破的效果,为改善爆破效果,更好地利用炸药的爆炸能,通过现场试验测试混装铵油炸药的爆速,得出现场混装铵油炸药最佳配比为柴油占5%,并在最佳配比的条件下,研究了混装铵油炸药爆速随装药直径、装药密度及混合后存放时间的变化规律。结果表明,混装铵油炸药爆速随装药直径的增加而增大,当装药直径达到一定值后,爆速趋于稳定值;混装铵油炸药爆速随装药密度的增加先增加后逐渐减小。

高威力三级煤矿许用水胶炸药的试验研究

针对煤矿井下岩巷掘进爆破三级煤矿许用炸药爆炸能量低、循环进尺少、炮孔利用率低的问题,通过实验室试验和工厂中间试验,研制了提高炸药爆破威力的新配方,采用煤矿许用炸药抗爆燃性能测试方法及判定(GBT20061-2006)、煤矿许用炸药可燃气安全度试验方法及判定(GB18097-2000),对送检水胶炸药样品进行可燃气安全度检验、爆轰速度、做功能力测试,测试结果表明,储存6个月后高威力三级煤矿许用水胶炸药的爆速3600 m·s-1、做功能力239 m L、有毒气体含量20 L·kg-1,优于现有的二级煤矿许用水胶炸药,可燃气安全度、抗爆燃性均达到三级煤矿许用水胶炸药标准。现场岩巷掘进工业试验对循环进尺、炮孔利用率、炮孔深度、矸石块度、抛掷距离、巷道周边成型以及炸药消耗量等的统计和比较结果表明,在同等条件且爆破材料消耗基本相当的情况下,高威力三级煤矿许用水胶炸药的破岩能力接近二级煤矿许用水胶炸药,高于三级煤矿许用水胶炸药。

动态压力对乳化炸药分散相粒径变化和减敏效应的影响

根据测量水袋中黑索金装药爆炸冲击波衰减规律,利用黑索金药包水中爆炸产生的水中冲击波作为标准动态压力源,对乳化炸药进行动态加载,考察不同动态压力强度下乳化炸药分散相粒径变化对乳化炸药起爆感度和爆炸性能的影响.研究表明:在外界动态压力作用下,乳化炸药分散相粒径发生变化,随着外界动态压力的增加,乳化炸药分散相粒径增大,乳化炸药的起爆感度和爆炸性能下降,严重时甚至产生拒爆.

混装乳化炸药水孔装药数值模拟及试验研究

针对乳化炸药混装车水孔装药,输药软管未放到炮孔底部时,乳化炸药与孔内积水的混合情况进行研究。通过改变炮孔内水位高度,对水孔装药过程进行现场试验及数值模拟。结果表明:当孔内积水深度大于射流的有效射程时,乳化炸药无法到达孔底,将会在孔底形成一段水柱,水柱上部的炸药与水呈混合状态,影响装药的连续性。因此,水孔装药时,输药软管口与孔底距离应不超过射流的有效射程。

不同敏化材料的乳化炸药抗深水压力性能的实验研究

对化学敏化、珍珠岩敏化、玻璃微球敏化的3种乳化炸药进行了抗深水压力的实验研究,在压力值达到0.2 MPa,3种炸药的爆速分别下降了74.81%、33.28%、11.75%,猛度分别下降了49%、27.49%、17.95%,在压力值达到0.3 MPa,测试珍珠岩敏化和化学敏化乳化炸药的爆速时就出现了半爆或拒爆。实验结果表明:在开始阶段,3种炸药爆炸性能随水深的增加下降幅度都较大;随着水深的继续增加,玻璃微球和珍珠岩敏化的乳化炸药的爆炸性能下降幅度变缓,而化学敏化的乳化乳化炸药爆炸性能下降幅度继续增大;3种炸药抗压性能由优到劣的大致顺序是玻璃微球敏化,珍珠岩敏化,化学敏化的乳化炸药。

测试工业炸药作功能力的方法——弹道抛体法

工业炸药作功能力是衡量工业炸药性能的一个重要指标,介绍了一种评价工业炸药作功能力的新方法———弹道抛体法,实验表明,弹道抛体法测试结果与铅土寿法测试结果相比,具有良好的相关性,该法对我国工业炸药作功能力测试方法的研究与改进具有重要实际意义。

工业炸药作功能力的测试方法研究

建立了一种测试工业炸药作功能力的新方法——弹道抛掷法,测试了现有工业炸药的作功能力,并与铅土寿法测试结果进行了对比;研究了弹道抛掷法的可靠性和准确度。实验结果表明,弹道抛掷法不仅具有测试药量大、试验装置可以反复使用等优点,而且具有广泛的适用性,不仅能够测试具有雷管感度的工业炸药,而且能够测定钝感铵油炸药、重铵油炸药、乳胶基质的作功能力,还能反映含铝工业炸药的作功能力,与铅土寿法测定值具有很好的相关性。该方法是一种简便、快速、准确、实用的测试工业炸药作功能力的方法。

聚异丁烯丁二酸三乙醇胺酯的合成及应用研究

以聚异丁烯丁二酸酐和三乙醇胺为原料合成出一种新型乳化剂。通过红外检测,其具有1730 cm-1的酯键特征峰,表明所合成的乳化剂为酯型高分子乳化剂。该乳化剂具有明显降低油—水界面张力的能力,且比聚异丁烯丁二酰亚胺好。用新型乳化剂制备的乳化炸药,表现出良好的贮存稳定性,乳胶颗粒小而均匀,且爆速达5102m/s。此乳化剂还能作为分散剂有效地应用于润滑油,产物Ⅱ的低温分散性能(SDT)达80.5。

BGRIMM炸药现场混装技术新进展

炸药现场混装技术是工业炸药技术发展至今最具"本质安全性"的一项炸药制备与爆破装药一体化新技术。介绍北京矿冶研究总院BGRIMM炸药现场混装技术的历史、成就与发展,重点介绍系列炸药现场混装车的技术特点、性能参数及典型工业应用,展望技术发展趋势。

玻璃微球敏化的乳化炸药数学模型

通过建立玻璃微球型乳化炸药爆轰反应数学模型,从微观力学角度分析研究了玻璃微球敏化的乳化炸药爆轰机理,理论计算了其爆轰反应区长度、爆轰反应时间以及爆压、爆热、爆速等爆炸特性参数,计算结果与实验结果能够较好地吻合.研究结果表明乳化炸药爆轰反应区宽度和爆轰反应时间随着装药密度的增加而增加,其中爆轰反应区宽度的增加是导致乳化炸药爆速不随装药密度线性增加的主要原因.

MRB型乳化炸药大产能微机控制连续化生产线的研究及应用

文章介绍了MRB型乳化炸药大产能微机控制连续化生产线的工艺、最新关键设备的研制及生产线的应用,阐述了该生产线所具备的安全、环保。

DNTF/AP/Al体系炸药的能量特性分析

为了研究DNTF(3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱)/AP/Al体系炸药的能量特性,选取了质量比为DNTF/AP/Al(35/35/30)的试样进行了水下爆炸能量测定和爆热测试,并将试验结果与TNT和RS211进行了对比。结果表明:试样的比冲击波能是TNT的1.38倍,与RS211相当;比气泡能分别为TNT和RS211的4.56倍和2.91倍;总能量为TNT和RS211的3.56倍和2.26倍。经计算发现试样的能量利用率高达98%。为了研究造成该配方试样高气泡特性和高能量利用率的原因,通过分析对比试样、DNTF和DNTF/Al(70/30)体系的水下爆炸试验结果发现,Al粉的加入显著提高了比气泡能,降低了热损失能;Al粉和AP的联用进一步提高了比气泡能和能量利用率,同时也提高了比冲击波能。