乳化炸药的高原环境适应性研究

通过模拟高原环境,研究温度与气压的变化对乳化炸药爆速、猛度的影响,并通过显微镜观察乳化炸药的微观结构,研究其性能改变的原因,以利于指导高原地区乳化炸药的使用以及爆破参数的设计。实验结果表明:若温度为0 ℃不变时,海拔不超过2 500 m,乳化炸药的性能基本保持不变;海拔为2 500 m以上时,乳化炸药性能会迅速降低。而若温度随着海拔高度的增加而降低时,乳化炸药的爆速、猛度会迅速降低。在海拔为2 500~3 500 m时,化学敏化的乳化炸药敏化气泡开始转变为无效气泡。     

几种高分子乳化剂在乳化炸药中的性能研究

选取几种不同性能指标的聚异丁烯丁二酰亚胺类高分子乳化剂,通过低剪切乳化、低浓度乳化(乳化剂质量占基质比:0.1%)测试了乳化剂的乳化能力;按照现场散装乳化炸药配方制备了乳化基质,通过动力黏度、自然储存、高低温循环、超声波法等评价了基质的基本性能,测定了乳化炸药的敏化速率和初始爆速。结果表明:EMU-3高分子乳化剂制备的乳化基质储存稳定性和抗颠簸性能好,基质黏度适中,敏化速率适宜,炸药爆速达4 436 m/s,适宜于现场散装乳化炸药的生产。     

几种高分子乳化剂在乳化炸药中的性能研究

选取几种不同性能指标的聚异丁烯丁二酰亚胺类高分子乳化剂,通过低剪切乳化、低浓度乳化(乳化剂质量占基质比:0.1%)测试了乳化剂的乳化能力;按照现场散装乳化炸药配方制备了乳化基质,通过动力黏度、自然储存、高低温循环、超声波法等评价了基质的基本性能,测定了乳化炸药的敏化速率和初始爆速。结果表明:EMU-3高分子乳化剂制备的乳化基质储存稳定性和抗颠簸性能好,基质黏度适中,敏化速率适宜,炸药爆速达4 436 m/s,适宜于现场散装乳化炸药的生产。     

高温敏化时间对乳化炸药性能的影响

通过高温敏化时间对乳化炸药性能的实验研究,探寻其对乳化炸药的密度、殉爆距离、猛度和爆速等乳化炸药性能的影响,得出高温敏化时间对乳化炸药性能有显著相关的结论。在一定的时间内,乳化炸药的爆炸性能随着敏化时间的增加而减小,殉爆距离、猛度和爆速随着敏化时间的增加而增加,但当敏化时间增加到一定程度后,随着敏化时间再继续增加,由于敏化气泡变大,密度趋于稳定,而殉爆距离和爆速反而下降。高温敏化时间控制在120~160 s较为宜。     

糠蜡在乳化炸药中的应用*

选用糠蜡与石油副产物制备复合油相。用Span80、T152与油胺配比为4瞷1瞷1的复合乳化剂和复合油相按配方制备乳化炸药。测试结果显示,乳胶基质黏度比较高,且50℃时的黏度小于25℃时的黏度。经过13次高低温循环后,乳胶基质电导率变化较小。在转速8000r/min时离心,乳胶基质破乳程度相对弱。 SEM图显示乳胶基质粒子分布相对均匀,大部分粒子粒径在1μm左右。 DSC实验分析得分解温度在270～280℃之间,相对较高。乳化炸药爆速、猛度都比较高,距离为3 cm的殉爆测试,能保证100％爆轰。     

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3 440、2 740、2 188 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。     

树脂微球敏化乳化炸药技术研究

对比了乳化炸药敏化技术的现状,提出了树脂微球可作为乳化炸药的物理敏化剂,并通过试验数据分析了采用树脂微球敏化的乳化炸药密度、爆炸性能、黏度、泵送稳定性、储存稳定性,来评价树脂微球作为乳化炸药敏化剂的敏化效果。结果表明:树脂微球的质量占乳胶基质质量的0.35%~0.45%时,制备的乳化炸药密度为1.09~1.15 g/cm3,爆速为5 200~5 400 m/s,殉爆距离为6~9 cm;高温80℃左右时,树脂微球敏化的乳化炸药黏度略高于化学敏化的乳化炸药,远小于膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药;树脂微球敏化的乳化炸药泵送稳定性优于化学敏化及膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药。     

TiH2对乳化炸药性能的影响研究

为获得高威力且热稳定性良好的乳化炸药,研制了一种含有TiH₂的乳化炸药,并对该乳化炸药的性能进行测定。爆速、爆热和猛度实验研究发现,加入TiH₂会使乳化炸药爆速微降,同时提升其爆热和猛度。当乳化炸药中TiH₂质量分数为2%、4%时,爆热分别增加了4.21%、5.66%;猛度分别增加了15.29%、17.20%。TG-DTG实验研究发现,加入TiH₂不会影响乳胶基质的热分解过程,但会降低其表观活化能。当乳化炸药中TiH2的质量分数为2%、4%时,乳化基质的表观活化能分别降低了21.04%、12.61%。TiH₂能够在不影响乳化基质热分解过程的同时,提高乳化炸药威力。     

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0．2MPa,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0．3MPa,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。     

模拟高原环境对炸药爆速影响的试验研究

为了研究高原环境对炸药爆速的影响,将粉状乳化炸药与三级煤矿许用乳化炸药置于自制密闭容器中,通过抽气模拟海拔0~4 500 m下的高原环境,用爆速仪对此环境下炸药爆速进行试验研究。试验结果表明:在高海拔压力环境下,粉状乳化炸药爆速几乎没有变化,而三级煤矿许用乳化炸药爆速随着海拔高度的上升,出现先增大后减小的趋势。     

乳化炸药不合格品再处理敏化参数的研究

为了研究敏化剂添加量及敏化温度对乳化炸药不合格品处理的影响，建立了独立的乳化炸药不合格品处理生产线，对乳化炸药不合格品进行了返工处理试验及生产运行。根据试验及生产运行结果,确定了返工乳化炸药不合格品处理过程中的敏化工艺参数:发泡剂和促进剂尿素添加质量分别占混合基质质量的0.20%~0.26%和0.06%~0.10%，敏化温度控制在44~54 ℃，敏化后样品密度控制在1.10~1.24 g/cm³。为了验证敏化工艺参数的合理性，对返工后的乳化炸药的爆速、猛度及殉爆距离进行了试验测试。测试结果表明，返工后乳化炸药的性能均符合乳化炸药的质量要求。     

乳化炸药复合蜡对中低温化学敏化的影响

针对装药时间和装药方式对化学敏化过程中微小气泡成长及破坏的影响,本文从乳化炸药复合蜡运动黏度、滴点两个方面进行研究,通过试验确定了复合蜡运动黏度、滴点对中、低温化学敏化过程中气泡成长及气泡的稳定性有着重要的影响,并得到了较为适宜的复合蜡运动黏度、滴点参数,从而有利于提高乳化炸药中、低温化学敏化质量。     

大孔径深孔含水爆破混装乳化炸药性能研究

大孔径深孔含水爆破中,混装乳化炸药受到来自炸药本身重压、回填渣的压力以及炮孔中水的侵蚀,炸药爆炸性能发生改变。为了分析压力及水对混装乳化炸药的影响规律,提出了一种新型乳化炸药抗压性试验方法,模拟了深孔爆破环境气泡敏化的混装乳化炸药的爆速随孔压变化规律:0.1、0.2 MPa下24 h内爆速较高,随着压力增加及加压时间的延长,爆速下降直至拒爆;同时,通过测试乳胶基质中硝酸铵的溶失值以及乳胶基质的溶胀厚度,分析了乳化剂、油相材料对其抗水稳定性的影响。结果表明:添加质量分数1%的基础油,Span80、高分子型乳化剂EPE-1添加质量比达到1:1后,溶失值及溶胀厚度较小;再增加EPE-1的含量,抗水性、稳定性基本不发生变化。提出了提高混装乳化炸药抗水稳定性的方法。     

低爆速炸药破碎混凝土块的试验

用低爆速炸药与乳化炸药对两种尺寸的混凝土块进行了爆破实验,并对破碎效果进行了比较。结果表明,低爆速炸药的猛度和爆力都明显小于乳化炸药。这印证了低爆速炸药所具备的低猛度、低爆力的性能特点,有利于在复杂环境中用于爆破拆除基础等构筑物。     

静压作用下两种敏化方式的乳化炸药微观结构变化

为探究乳化炸药在静压下的微观变化,实时观察乳化炸药在不同压力下的动态变化过程,使用了生物显微镜和爆炸球罐对空气静压加载下的乳化炸药进行微观研究。对亚硝酸钠(化学)敏化和玻璃微球(物理)敏化的乳化炸药进行实时加压观察,并对加压前、后两种炸药的复原性进行了研究。结果表明,两种敏化载体在静压加载下有不同的变化形式:化学敏化气泡可承受压力较小,在0~0.3 MPa之间,气泡受压发生收缩和融合,在0.3 MPa下90%以上的气泡均形成无效热点,卸压复原后的乳化炸药中气泡粒径在20~30 μm的数量达到68.7%,与初始炸药形态相比,粒径更加均匀,但爆炸性能并无明显变化;物理敏化微球在加压过程中会产生不可逆的破裂,并且破裂产生的碎屑会导致周围小范围的乳化基质破乳。     

低爆速炸药破碎混凝土块的试验

用低爆速炸药与乳化炸药对两种尺寸的混凝土块进行了爆破实验,并对破碎效果进行了比较。结果表明,低爆速炸药的猛度和爆力都明显小于乳化炸药。这印证了低爆速炸药所具备的低猛度、低爆力的性能特点,有利于在复杂环境中用于爆破拆除基础等构筑物。     

铝粉对化学敏化水胶炸药性能影响的实验研究

为研究不同形状和含量的铝粉对化学敏化水胶炸药性能的影响,在水胶炸药中分别添加质量分数为1%、2%、3%、4%片状和粒状铝粉。对比分析添加不同的质量分数及不同形状铝粉水胶炸药的爆热、爆速和猛度变化情况。结果表明:随着铝粉质量分数从0%增加到4%,炸药的爆热增加,爆速和猛度下降。当炸药中分别添加质量分数为4%的片状铝粉和粒状铝粉的水胶炸药比不含铝粉的水胶炸药,其爆热分别提高了17.99%、16.54%,爆速分别降低了15.12%、13.27%,猛度分别下降了18.18%、16.78%。     

一种耐振动远距离输送的常温乳化基质的研制

介绍了一种耐振动、适宜远距离运输、现场装药车装药的乳化基质的研制。经检测,该乳化基质抗振动性好,在振动频率为1 Hz时,振动20 h后仍不破乳、不老化,敏化后爆速稳定;黏度适中,常温黏度为40 000 m Pa·s,不仅有利于现场装药车泵送,且耐储存,储存期达到30 d;敏化后爆速比普通混装乳化基质高,达到5 000 m/s以上;安全性好,摩擦感度和撞击感度均为0。可以满足长距离运输现场装药车装填的需要,适用于各类露天矿山远程配送装填使用。     

乳化炸药损伤对爆炸性能的影响

对化学敏化、珍珠岩敏化、玻璃微球敏化的3种乳化炸药进行静空气压力、静水压力和机械摩擦模拟损伤试验研究.在0.6MPa静空气压力作用下,3种乳化炸药的作功能力分别下降了1.89％、3.92％、1.64％,爆速分别下降4.72％、4.84％、3.15％；在0.6MPa静水压力作用下,3种乳化炸药的作功能力分别下降了21.05％、27.57％、23.16％,爆速分别下降11.16％、14.36％、12.15％；在机械摩擦作用15min后,作功能力分别下降了1.12％、4.97％、3.74％,爆速分别下降1.87％、7.56％、6.91％.结果表明,在静空气压力及机械摩擦作用下,3种乳化炸药爆炸性能衰减较小,作功能力衰减幅度小于爆速；在静水压力作用下,3种乳化炸药爆炸性能衰减较大,作功能力衰减幅度大于爆速.     

影响乳化炸药稳定性物理性能试验研究

文章通过测定乳化基质和乳化炸药的电导率、NH4NO3的析出量及溶失率,分析对比了不同受压距离对其稳定性的影响。根据界面溶胀理论,提出乳化炸药的界面膜与其稳定性的关系,揭示了乳化炸药敏化前抗压强度优于敏化后。该文的研究工作对解决乳化炸药用于毫秒延时爆破作业时,遇到的炮孔装药不完全爆炸或拒爆问题具有重要意义。