Velocity of detonation measurement and fragmentation analysis to evaluate blasting efficacy

In holes, the measurement of the velocity of detonation（VOD） helps in comparing and evaluating relative performance of explosives. In this paper a blast performance assessment was conducted based on the results obtained from the steady state VOD measurement of emulsion explosives HEF100 and degree of blast fragmentation conducted on an open pit blast. The aim of this study was to compare the steady state VOD measured in the field and the published VOD of HEF100 under ideal laboratory conditions and ascertain its efficacy. In the trial, a resistance wire continuous VOD measurement system connected to a SpeedVOD was employed to measure and record the steady state VOD values from five different blast holes. Furthermore, a post fragmentation analysis was conducted using the existing fragmentation models and an image processing software. The steady state VOD values recorded from the field ranged between 4981 m/s to 5387 m/s consistent with the published VOD subjected to ideal laboratory conditions and the analyzed fragmentation size distribution indicates that 90% of the blasted muck pile was within the allowable and optimal 700 mm passing size.

添加复合稀释剂的低爆速乳化炸药的制备及性能

以玻璃微球和滑石粉共同作为稀释剂制备一种低爆速乳化炸药。观察不同质量分数的玻璃微球和滑石粉对乳化炸药形貌的影响,并对乳化炸药的爆速、猛度、空中爆炸冲击波压力及储存稳定性进行测试。实验结果表明,随着滑石粉质量分数的增加,乳化炸药的形貌由乳胶状逐渐向颗粒状转化,爆速呈线性下降,对玻璃微球质量分数为5%、10%、15%的乳化炸药,测得最低爆速分别为3440、2740、2188 m/s。而随着滑石粉质量分数的增加,猛度、空中爆炸冲击波峰值超压均呈非线性下降,当滑石粉控制在一定量时,冲击波正压作用时间变化不大,乳化炸药储存稳定性较好。这种低爆速乳化炸药成本低廉、爆轰性能可调、储存稳定性好,具有较好的实用性。

以废弃煤矸石为惰性剂的低爆速乳化炸药性能研究

为了研制低成本、低爆速乳化炸药,并将大量废弃的煤矸石进行废物利用以减小环境污染,将3种不同粒径的煤矸石粉末作为惰性剂,添加入乳化炸药中进行了爆速测试、空中爆炸冲击波超压试验和TG-DSC同步热分析。试验表明,随煤矸石粉末质量分数由0%升至40%,爆速呈降低趋势,其中含较小粒径粉末的炸药爆速要较低,当3#煤矸的质量分数达40%时爆速降至2 755 m/s,空中爆炸冲击波超压峰值由48.53 kPa降至22.23 kPa,正压时间从343.15μs升至426.10μs,压力上升速率由2.210 9 kPa/μs降至0.369 1 kPa/μs,正相冲量减少25.44%。可见煤矸石可有效降低乳化炸药的爆速和爆轰冲击载荷。热分析结果表明,煤矸石粉末未显著改变乳化炸药热分解结果,仅使热分解温度下降29~34℃,仍处于乳化炸药合理的热分解温度范围。

一种废机油型乳化炸药水相配方的研究与应用

在研究废机油资源化应用的基础上,对国外某特大型矿山使用的乳化炸药的成本进行优化,制备了以少量氯化钠代替硝酸钠作为水相添加剂的废机油型乳化炸药,并对其水相析晶点、储存期、泵送次数、抗颠簸性能、爆速及爆后岩石块度进行基础性试验研究。结果表明:添加氯化钠可以降低水相析晶点10℃左右;制备的乳化炸药储存稳定性良好,满足多次泵送和长距离运输的需求;爆速可以到达4600 m/s以上;殉爆距离为14 cm。虽性能略有降低,但不影响正常使用,爆破后的岩石块度符合矿山铲运要求。相比原有配方,废机油型乳化炸药的成本可以节约49.59美元/t,具有一定的实用价值和经济效益。

两种化学敏化剂对乳化炸药爆速的影响分析

目前国内乳化炸药的敏化过程通常采用化学敏化的方式。本文从微观敏化气泡与密度的理论关系出发,通过两种不同敏化剂作用下的乳化炸药性能试验,分析探究化学敏化对乳化炸药爆轰性能的影响。结果表明,当乳化炸药密度从1.2 g/cm^(3)降至1.0 g/cm^(3)时,爆速提高是通过增加“热点”占比加速化学反应能量释放速率;在相近密度下,“热点”有效表面积越大,则更有利于爆速提高。结合理论公式可为评价不同敏化方式下的乳化炸药的敏化效果提供新的分析方法。

硝酸钠对乳化炸药性能的影响研究

为进一步降低成本,优化乳化炸药配方,研究硝酸钠质量分数对乳化炸药性能的影响,分别使用含质量分数为0%、3%、6%、9%的硝酸钠水相材料制备乳化炸药试样,测试了其水相材料析晶点,测试不同储存时间炸药的爆速以及猛度。结果表明:随着硝酸钠质量分数的上升,水相材料的析晶点由83℃下降至76℃,乳化炸药的爆速和猛度先升高后降低。当硝酸钠质量分数为3%时,炸药的爆速和猛度达到最大,分别为5 755 m/s和16.5 mm。

一种新型乳化炸药及其制备工艺

该文以 PAMAM为稳定剂设计了一种新型的乳化炸药 ,研究了该乳化炸药的制备工艺 ,如添加 PAMAM的量、添加 PAMAM水溶液的浓度、温度、敏化方式等 ,并探讨了工艺条件对稳定性的影响 ,测定了添加 PAMAM前后乳化炸药的爆速。结果表明 ,用

低爆速爆炸焊接乳化炸药的制备与性能

为使乳化炸药的性能满足爆炸焊接用炸药的要求,采用乳胶基质与泡沫塑料和碳酸盐类矿物粉混合制得一种低爆速爆炸焊接乳化炸药。对该炸药的微观结构、流散性和机械感度进行了测试,研究了装药直径对炸药爆速的影响,并进行了不锈钢与钢板爆炸焊接实验。结果表明,该炸药颗粒内部含有空隙,颗粒形状极不规则,流散性好,撞击感度和摩擦感度均为0,当装填密度为0.81 g.cm-3时,炸药的猛度实测值为9.71 mm,当装药直径为16～50 mm时,爆速为1754～2439 m.s-1,基本满足金属板材爆炸焊接的要求。

玻璃微球敏化乳化炸药爆速特性

建立了乳化炸药实验室制备工艺，并自制了玻璃微球敏化的乳化炸药试样．通过对试样的爆速测试，研究了乳化炸药爆速与其密度及玻璃微球含量等因素的关系，分析了这种工业炸药爆速的特点．结果表明：这种乳化炸药的爆速随其密度的增大而增大到最大值后逐渐降低，直到被压死．

铝粉含量对乳化炸药性能影响

为了提高乳化炸药做功能力,实验在乳化炸药中外加铝粉,考虑到氧平衡对乳化炸药性能影响,其基础配方按正氧平衡、零氧平衡和负氧平衡设计。对每个基础配方铝粉含量分别从2%增加到14%,并在乳化炸药温度为70℃左右时加入。试验中用电测法测试了含铝乳化炸药爆速,用水下爆炸能量测试法对冲击波能和气泡能进行测试,并用盖斯三角形法计算该炸药的爆热,同时分析了铝粉含量对乳化炸药性能的影响。结果表明:随着铝粉含量的增加,乳化炸药的爆速减小,爆热、冲击波能和气泡能增加,对基础配方而言,零氧平衡时含铝乳化炸药的性能最好。

蜂窝型低爆速乳化炸药的制备及应用

针对目前爆炸复合炸药存在的问题,采用玻璃微球作为敏化剂和稀释剂,通过改变玻璃微球尺寸与含量,利用电测法测量爆速,研究其对乳化炸药爆轰性能的影响;制备爆速为2 530.5m/s的蜂窝结构乳化炸药,分析了玻璃微球尺寸和含量对乳化炸药密度及爆速的影响;然后进行铜/钢爆炸复合,再通过金相显微镜(OM)观察复合板界面的结合性能。结果表明,小尺寸(粒径为5~100μm)玻璃微球的敏化效果和调节爆速效果均比大尺寸(粒径为70~200μm)玻璃微球的要好;乳化炸药的玻璃微球质量分数小于1%或者大于40%时,均会发生拒爆现象;小尺寸(粒径为5~100μm)玻璃微球的质量分数在5%~30%时,随着玻璃微球含量的增加,乳化炸药爆速从4 915m/s降至1 923m/s,密度从1.14g/cm3降至0.70g/cm^3;爆速2 530.5m/s的铝蜂窝结构炸药临界厚度为9mm,蜂窝板可以降低乳化炸药的临界直径;铜/钢复合板界面呈小波状,具有良好的结合质量。

敏化方式对乳化炸药爆速的影响

通过建立的实验室乳化炸药制备工艺制备了几种常用敏化剂敏化的乳化炸药试样。研究了不同的敏化方式。

乳化炸药稳定性测试方法研究

采用高低温循环试验测试样品的爆速值、电导率和硝酸铵析出量,综合分析各测试方法的结果来评估乳化炸药的稳定性,并设计了实验原理图。实验研究表明:随着高低温循环次数的增加,乳化炸药的爆炸性能逐渐下降,电导率和AN析出量逐渐增加,且呈现相类似的变化趋势。18次高低温循环后电导率增加更显著,当循环次数在18～30次内,破乳现象加剧,且乳化炸药的爆速逐渐降低,在27次循环后乳化炸药发生拒爆;将常温下爆速与高低温循环的爆速对比,得到高低温循环次数对应的自然存储天数,如高低温循环5次相当于自然存储76.6 d。

乳化炸药的临界爆轰直径的实验研究

乳化炸药的临界爆轰直径是确定合理装药直径的重要参数,对乳化炸药的安全高效使用具有重要的意义,是防止乳化炸药拒爆和提高其爆轰威力的重要控制参数。采用模型实验的方法,设计了楔形槽和聚乙烯圆管模具并观察乳化炸药爆炸效果,实验分析确定乳化炸药的临界爆轰厚度,简单方便且直观地测定了临界爆轰直径。研究结果表明：通过实验观测爆轰终止点,确定了实验用乳化炸药的临界爆轰装药厚度为6 mm;采用13 mm、16 mm、21 mm这三种直径圆管装药的验证实验表明三种直径的药管中的炸药均发生爆轰,但均未达到理想爆轰;无管壳装药爆轰的验证实验中7 mm直径圆管中未发生爆轰,而10 mm直径中发生了爆轰;楔形槽和验证实验综合分析判断在实验所用的乳化炸药临界爆轰直径为7~10 mm。

水下爆破中乳化炸药抗水性能的实验研究

研究乳化炸药的抗水性能对水下爆破和乳化炸药的研制都有一定的指导作用。本文利用设计的乳化炸药抗水实验装置,对三种乳化炸药进行了实验研究;利用爆速和猛度的变化来衡量其抗水性能的优劣,三种乳化炸药在深水中浸泡72h后,依然有较好的抗水性能。

乳化炸药铁板凹槽弯曲装药的实验研究

用铁板凹槽装填乳化炸药,通过离子探针法测得不同装药截面积和不同装药曲率条件下乳化炸药爆炸传播速度,分析弯曲装药条件下装药直径和装药曲率对爆轰波在乳化炸药中传播速度的影响。结果表明,爆轰波传播速度随着装药直径的二次方和曲率半径的减小而线性衰减,当装药直径或曲率半径小到某一临界值时其爆轰反应中止。通过大量实验数据计算得到乳化炸药特定曲率半径和装药直径条件下的爆轰波传播速度计算的经验公式。

油相材料和乳化剂对乳化炸药爆轰性能的影响

为研究油相材料和乳化剂对乳化炸药爆轰性能的影响,分别采用乳化剂A-油相C、乳化剂B-油相C、乳化剂B-复合蜡、Span80-复合蜡、T152-复合蜡制备乳化炸药。利用水下爆炸实验获得其冲击波压力——时间曲线,幵计算峰值压力、比冲击波能、比气泡能和总能量等水下爆炸能量参数。实验结果表明:由乳化剂A-油相C、T152-复合蜡制备的乳化炸药的比冲击波能、比气泡能和总能量值较高,说明乳化剂和油相材料的种类对乳化炸药的做功能力具有显著影响,且与油相材料相比,乳化剂对乳化炸药的爆轰性能的影响更为明显。

AE型高爆速高稳定性乳化炸药的研究

本文介绍一种高爆速高稳定性的雷管感度的AE型乳化炸药的配方和制造工艺。该炸药具有配方简单新颖,原料来源广泛,制造工艺简单,成本低廉,爆轰性能良好以及贮存稳定等特点。因此生产该类型炸药可获得较显著的技术效果和经济效益。

膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药爆速试验研究

文章分析了乳化炸药的膨胀珍珠岩敏化机理 ,通过对爆速测试 ,主要研究膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药的密度、膨胀珍珠岩含量、复合敏化剂等因素对乳化炸药爆速的影响 。

粉状乳化炸药粒度对其爆轰性能的影响

粉状乳化炸药兼具了乳化炸药和粉状工业炸药的优点,其特殊的微观结构使得粒度对爆轰性能的影响,与粉状工业炸药既相似又有差别。出于提高粉状炸药爆炸威力和对爆轰机理认识的目的,将同一粉状乳化炸药筛分、制备了四种不同粒度的试验样品,分别进行爆速和猛度测试。结果表明:在实验条件下,随着炸药粒径的减小,爆速和猛度呈近似直线趋势增大,并从理论上解释了粒度对粉状乳化炸药爆轰性能的影响。