高温炮孔中乳化炸药升温规律分析?

为了获得高温炮孔中防护前后的乳化炸药内部温度变化规律,采用热电偶测温技术对乳化炸药内部不同位置的温度变化曲线进行测量。结果表明:防护下乳化炸药最高温度不超过水浴温度,其内部不同位置的温度变化曲线可通过指数函数进行较好的描述,最外层的温度变化曲线与水的温度变化曲线变化规律基本一致,而内部温度相对较低,说明乳化炸药的外层受到环境温度影响较大,而油包水结构与硝酸铵溶液吸热作用导致内部升温速率相对较慢,因此有利于防护后的乳化炸药在高温火区中得到应用。     

RDX基铝纤维炸药静态压缩力学性能

为了提高RDX基含铝炸药的力学性能,用铝纤维替代含铝炸药中的铝粉制备了RDX基铝纤维炸药。进行了准静态力学实验,将得到的不同铝纤维含量的铝纤维炸药的弹性模量以及单轴抗压强度拟合计算,得到了铝纤维炸药弹性模量以及单轴抗压强度与铝纤维体积含量的关系表达式。结果表明,用拟合弹性模量实验数据得到的铝纤维的增强系数为8.19。铝纤维能显著增强铝纤维炸药的力学性能,其弹性模量、抗压强度以及残余强度随着铝纤维体积含量增加而增大。当铝纤维体积含量为0%~30%时,铝纤维炸药的临界应变随着铝纤维含量的增加而增大,当铝纤维体积含量高于30%时,铝纤维炸药的临界应变不随着铝纤维含量变化。采用正态分布函数,进行了铝纤维体体积含量为10%~40%的铝纤维炸药工程应力-应变曲线的拟合,其拟合的校正决定系数为0.987~0.998。体积分数小于38.1%的特定铝纤维含量的铝纤维炸药的单轴抗压强度可用拟定的关系式计算。     

RDX基铝薄膜炸药与铝粉炸药水下爆炸性能比较

为了减少铝粉炸药在生产过程中因铝粉对环境污染,降低铝粉炸药的撞击感度,提高含铝炸药的成型性及力学性能,将RDX用铝薄膜分层包裹得到新型的铝薄膜混合炸药。将铝薄膜混合炸药与铝粉炸药进行水下爆炸实验与爆速实验,得到两种炸药的爆速与压力时程曲线,经过分析计算得到两种炸药的压力峰值、冲量、冲击波能、气泡脉动周期与气泡能。结果表明：铝薄膜炸药药柱的轴向为RDX与铝薄膜独立贯通的结构,有利于降低混合炸药中添加物对基体炸药爆轰波传播的影响,从而使铝薄膜混合炸药的爆速高于铝粉炸药,导致铝薄膜炸药的冲击波损失系数高于铝粉炸药,使铝薄膜混合炸药的总能量、比气泡能与铝粉炸药相当情况下,其比冲击波能却降低了10.16%～10.33%,计算过程说明铝薄膜混合炸药的C-J压力计算公式具有合理性。     

考虑裂纹面摩擦的有限多裂纹板的应力强度因子解析与数值方法

对在双轴压缩作用下,考虑裂纹面间摩擦力的无限大板中双裂纹与单裂纹的应力强度因子解析解进行对比分析。结果表明,裂纹面间的摩擦力对多裂纹应力强度因子的修正系数是没有影响的,只对有效剪应力产生影响。以无限板周期裂纹的解为例,将该解析解作为有限板共线多裂纹应力强度因子的近似理论解,运用有限元数值计算有限板共线双裂纹的应力强度因子,并将其结果与近似理论解进行对比分析。计算结果表明,有限板共线双裂纹应力强度因子的近似理论解与通过有限元法计算得到的数值解基本吻合,验证裂纹面间摩擦力对应力强度因子的修正系数没有影响,裂纹面间无摩擦力时多裂纹相互影响引起的修正系数可以作为考虑裂纹面间摩擦力时的修正系数。     

分布式光纤测温技术在火区爆破中应用

为了满足多点测量、响应时间短、精度高以及测温范围广等要求,将分布式光纤测温技术应用到高温火区炮孔测温中。为了适应高温炮孔中温度高、湿度大等复杂条件,采用镀金光纤作为分布式光纤测温系统的测温段。现场试验表明分布式光纤测温系统能快速获得炮孔温度分布情况,通过比较同一炮孔在注水降温前后的温度,结果表明:炮孔温度在注水降温停止后的较短时间内即可回升至降温前的温度,因此现场装药连线等爆区区域内的工作需要在抽出水管后的较短时间内完成。     

夹心式PVDF压力传感器压电特性及标定装置研究

采用SHPB(Split Hopkinson pressure bar)装置对传统夹心式聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)压力计进行标定实验,分析导线厚度、搭接方式及敏感元件面积等因素对压力计灵敏度影响。基于实验、分析结果,改进夹心式PVDF压力计,使其具有线性度高与灵敏度系数离散性小等优点,经标定实验获得灵敏度系数32.9 pC/N。由于自制PVDF压力计灵敏系数受多种因素影响,建议使用前对其进行工况压力范围内标定。为便于灵敏度标定实验,设计制作立式Hopkinson压杆,在一定压力范围(10~160 MPa)内对PVDF压力计进行标定实验。     

远程控制装置在火区高温爆破中的应用

为了提高煤矿火区高温爆破的安全性,采用远程控制装置进行装药施工。结果表明:远程控制装置可在远程控制一次性完成下放导爆索、装药、堵塞工作(危险时段),装置中的钢管以及容器底部少量的堵塞物能防止雷管爆炸产生的能量与冲击波引爆容器内部的炸药,另外,开关网路可使所有炮孔同时完成下放导爆索、装药、堵塞的工作,使整个炮区中在最短时间内完成装填工作并引爆炸药。远程控制装药施工方法使施工人员远离高温火区,在实际应用中操作简便,克服了传统高温爆破工艺限制炮孔孔数的不足,能够对高温火区进行大规模爆破,从而提高矿山剥离挖运效率,并提高高温爆破的安全性。     

应用于火区爆破的耐火隔热套筒设计

为了设计应用于火区爆破的耐火隔热套筒,采用热电偶测温技术比较陶瓷纤维不同组合以及耐火隔热套筒中装有不同介质的隔热效果。结果表明:陶瓷纤维外层加一层铝箔在满足隔热效果情况下可有效减少套筒厚度;耐火隔热套筒与药卷之间间隙未注水会使药卷的表面温度在短时间内就达到水沸点温度而后仍继续上升,耐火隔热套筒与药卷之间间隙注水可使药卷长期保持在恒温环境中,有利于保护药卷。试验后耐火隔热套筒内的水位下降到一半以上,但水位以上的乳化炸药外表面无烧焦痕迹,因此可确认耐火隔热套筒可在高温火区爆破中应用。     

局部爆破法强制崩落采空区的应用实践

为了能准确有效地对采空区进行处理,采用三维激光扫描对采空区进行扫描并获取其参数,根据参数分析采空区的稳定性。结果表明:工程实例中的采空区中部顶板厚度小于最小安全厚度,因此需要对空区采用边界局部爆破法进行强制崩落处理。另外根据三维激光扫描得到的空区参数可对采空区爆破处理后的填充效果进行评估,为后续露天剥采作业提供安全保障。     

预混气体爆轰波传播定性仿真建模研究

借助定性仿真,建立预混气体爆轰波的传播定性模型,推理分析不同初始压力下,预混气体爆轰波传播速度,研究预混气体爆轰波爆轰过程中传播速度与初始压力的关系,且采用定量的实验验证定性的建模推理分析结果.结果表明,定性推理分析的结果与实验结果是一致的,即随初始压力的逐渐增大,爆轰波的传播速度逐渐加大.爆轰波传播定性建模推理分析对安全传输可燃性气体和管道阻火器的安全使用具有重大意义.