为提升液固燃料的结构稳定性，以无机纳米颗粒为凝胶剂制备了环氧丙烷基凝胶基质，在基质中引入微米铝粉,得到含铝凝胶燃料。通过测定凝胶基质的弹性模量G′₀和线性区范围γ_c，分析了超声和热处理对纳米颗粒成胶的影响。针对不同含铝量的凝胶燃料，在不同剪切速率（0.1～2 000.0 s^-1）下，进行了旋转剪切测试，并研究了剪切历史对燃料流动曲线的影响。结果表明，超声和加热对纳米颗粒的成胶效果皆有促进作用。低剪切速率（γ<100 s^-1）下，剪切历史会使得凝胶体系黏度增高；超过100 s^-1后，黏度较无剪切历史的样品低。流动曲线显示，含铝凝胶燃料在100 s-1附近出现增稠现象，而更高的剪切速率直接导致凝胶结构在短时间内出现不可逆破坏，致使黏度迅速降低。

为确定硝酸铵溶液的爆炸危险性及温度、浓度等储运安全条件，采用克南试验、绝热量热试验、联合国隔板试验及析晶特性试验等研究了热分解和殉爆两种情况下硝酸铵溶液的爆炸危险性及安全控制条件。结果表明：140 ℃时，硝酸铵溶液含水质量分数小于4%，为爆炸物；含水质量分数为4%-10%时，则具有爆炸性；含水质量分数大于10%时，不具有爆炸性。硝酸铵质量分数为90%以上时，硝酸铵溶液的起始放热温度在210～230 ℃范围内，T_D24最低为151 ℃。110～140 ℃区间内，高温硝酸铵溶液的冲击波感度与溶液析晶状态有关，大量析晶会发生殉爆。因此，硝酸铵溶液中硝酸铵的质量分数应控制在93%以内；温度上限应控制在140 ℃以内；温度控制下限应根据硝酸铵溶液的析晶温度确定。

为了探究甲烷CH4在富氧和非常压条件下的爆炸危险性，确保CH₄气体在不同工况下的安全使用，借助5 L圆柱形爆炸装置，研究了初始压力p₀和富氧系数E对CH₄/O₂/N₂爆炸特性的影响。包括最大爆炸压力p_max、最大压力上升速率（dp/dt）_max和最大压力到达时间t_c等衡量CH₄爆炸安全性的指标。结果表明：当E为 0.21、0.25和0.30时，p_max随p₀的增加始终线性上升；而当E为 0.35和0.40时，p_max随p₀的增加先缓慢线性上升、后快速线性上升；（dp/dt）_max随p₀的增加分为线性上升和一阶指数快速上升。在E为0.21和0.25时，t_c随p₀的增加而线性增大，因为在燃烧初始阶段CH₄活化自由基的销毁速率增加，降低了反应速率和燃速，引起预混气体t_c的延长；但随着E的增加，氧气的促进作用与自由基销毁的抑制作用形成新的竞争效应，使得t_c先增加、后下降。

为研究着靶姿态对高速侵彻弹装药损伤的影响，依据实际战斗部的结构尺寸设计了小尺寸模型试验弹，在125 mm口径的滑膛炮发射平台上开展了试验弹以不同攻角斜侵彻单层钢靶试验。通过理论计算得到着靶姿态对侵彻过程能量损失的影响。利用CT扫描无损检测技术观测不同着靶姿态下试验弹内部的损伤情况。运用LS-DYNA对试验弹侵彻钢靶过程中装药的力学响应过程进行模拟计算。结果表明:在斜侵彻单层钢靶的过程中，着角一定时，能量损耗与攻角呈指数关系；试验弹的倾角越大，装药尾部受到的应力波拉伸压缩反复作用越明显，装药在侵彻过程中长度变化越大，更易出现深度裂纹、塌边等损伤；壳体外形变化会引起装药受到的压缩应力阻碍微裂纹的扩展和滑移，减少宏观损伤的出现。

为解决煤矿岩巷掘进爆破施工作业中封孔工艺复杂、易冲孔以及掘进效率低等问题，设计了一种新型流体封孔材料与高效的封孔工艺。该封孔材料是由大理石粉、水与瓜尔胶三者按照70∶30∶0.15的质量比配制成的混合浆体，使用搅拌与泵送一体机，实现流体耦合封孔，并在顾北煤矿巷道掘进施工中得到应用。实验结果表明，该封孔材料具有黏度高、体系稳定和剪切变稀的流体特性，配合一体机使用，封孔工作效率提高304%，单循环进尺提高14.6%。封孔材料性能优良，封孔工艺简单，掘进效率与爆破效果得到明显提高。

为研究水喷雾对NC-NG双基火药药柱燃烧的抑制作用，搭建了由燃烧室、输水系统、数据采集系统等组成的灭火实验平台。首先，对NC-NG双基火药进行自由燃烧测试。其次，对水平放置及竖直放置条件下的NC-NG双基火药施加水压为0.15、0.30、0.45 MPa和0.60 MPa的水喷雾进行灭火实验，获取火焰的动态变化图像以及温度、热通量的变化曲线。最后，对灭火后的溶液进行红外光谱分析。结果表明：在一定压力范围内，水压越大，水喷雾对NC-NG双基火药的灭火效果越好。结合NCNG双基火药的燃烧机理，对灭火后的溶液进行红外光谱分析认为，在灭火过程中，水喷雾通过消耗NCNG双基火药的中间燃烧产物NO₂，从而在一定程度上抑制燃烧，最终实现灭火。此发现可为针对火炸药火灾燃烧的灭火技术提供新的技术方向。

为研究聚能穴锥角参数对爆炸应力和岩石损伤破裂范围的影响，以获得最优的聚能穴参数，从而达到最佳的破岩效果，利用有限元模拟软件LSDYNA建立了6种锥角参数下的单向聚能药柱模型。锥角的深度为15 mm，6种锥角高度分别为10、12、14、16、18 mm和20 mm。研究了岩石裂纹扩展的影响规律，测得聚能方向与非聚能方向上不同位置的有效应力，得到不同锥角参数对应的岩石单元的最大破坏距离。结果表明：聚能锥角会对爆破产生定向作用，特别是对岩石破碎和拉伸裂纹所带来的破岩效果影响明显；当锥角高度为10 mm时，距炮孔25 cm测点处聚能方向上的有效应力比非聚能方向同样距离处高110.8 MPa，同时，聚能方向上单元损伤比要比非聚能方向高21%，聚能效果最佳；随着锥角高度逐渐增大，聚能方向上岩石裂纹逐渐减少，裂纹分叉减少，单元破坏最大距离可达108.1 cm，并且呈下降趋势。

对聚能装药形成射流冲击岩石展开研究，通过线性聚能装药和锥形罩聚能装药的爆炸破岩对比试验、数值模拟以及岩石断裂力学分析认为，采用锥形罩聚能装药结合初始裂纹形式时，能量利用率更高，能对岩石产生更好的劈裂效果。为得到高速锥形射流，运用正交分析和数值仿真对聚能装药进行了优化设计，优化后的锥形罩聚能装药的参数为：炸高15 mm、药型罩锥角84°、药型罩厚度1.35 mm。优化后的岩石劈裂试验中，两个锥形罩聚能装药同时爆炸作用于岩石，在初始裂缝的引导下形成了长度达120 cm的定向平直裂纹。该试验验证了多点锥形罩聚能装药应用于岩石控界切割技术的有效性，可应用于精细化要求的边界控制爆破。

采用PVDF（聚偏二氟乙烯）薄膜传感器对岩石表面爆炸应力进行测量，并分析炮孔内不同填塞介质对爆炸应力波在岩石介质中传播的影响。在直径为28 mm、孔深为25 cm的炮孔内填塞不同的介质（空气、水或沙子），采用不同的装药结构分别进行爆破试验，通过PVDF薄膜传感器得到了不同工况下岩石表面应力波时程曲线。分析炮孔内不同填塞介质对爆炸应力波透射的影响发现，水作为炮孔填塞介质时，爆炸应力波透射能力强，炸药爆炸产生的能量用于岩石破碎的比例高。水作为炮孔填塞介质时，为达到岩石开裂效果，装药结构设计为1发8^#雷管加2 g传爆药（聚黑-14）；当沙子作为炮孔填塞介质时，为达到岩石的开裂效果，装药结构设计为1发8^#雷管、2 g传爆药（聚黑-14）和20 g炸药（聚黑-2）；前者炸药用量仅为后者的15.3%。炸药使用量减少，也降低了爆破次生危害的影响程度。用PVDF薄膜传感器在岩石表面直接测量爆炸应力的方法是可行的。