3-叠氮基-1,3-二硝基氮杂环丁烷（AzDNAZ）是一种含偕叠氮硝基基团的低熔点含能化合物。AzDNAZ结构与性能研究对于新型含能化合物的设计合成具有重要的借鉴意义。采用1-叔丁基-3-硝基-3-羟甲基氮杂环丁烷盐酸盐(TNHAC)为原料，经氧化叠氮化、中和以及硝化等反应制备了AzDNAZ， 改进了合成工艺，总收率达到70% （文献中收率为37%）。采用红外光谱、¹H NMR、¹³C NMR及元素分析等对中间体及目标化合物进行了结构表征。首次培养出了AzDNAZ的单晶。晶体结构属三斜晶系；空间群为P-1，a＝0.612 0 (6) nm，b＝0.634 5(6) nm，c＝1.019 0(9) nm，V＝0.368(6) nm³， Z＝2，D_c＝1.695 g/cm³，F(000)＝192，R₁= 0.032 1，R₂=0.037 2。采用Hirshfeld 表面分析方法研究了晶体分子内的相互作用，O…H和N…H的作用点占比达到51%，占主导地位。对比计算了AzDNAZ和1,3,3-三硝基氮杂环丁烷（TNAZ）的键离解能，AzDNAZ的C—NO₂和N—NO₂键离解能分别较TNAZ高9.63 kJ/mol和4.87 kJ/mol；实测AzDNAZ的撞击感度大于40 J。采用EXPLO5程序预估了AzDNAZ的爆轰性能：爆速为8 421 m/s；爆压为29.60 GPa。与TNAZ相比，AzDNAZ的能量性能略低。但是，丰富的分子间氢键作用以及较高的键离解能使得AzDNAZ的机械感度较低，安全性提升。

为了研究顺丁橡胶BR和氟橡胶F2603对三乙烯二铵高氯酸铵复盐DAP-4的表面包覆的影响，采用溶剂挥发直接法工艺制备了含不同黏结剂的DAP-4样品，借助表面性能、扫描电镜、X光电子能谱和机械感度试验评价了两种黏结剂对DAP-4的包覆效果和安全性。结果表明:BR在DAP-4粉末表面形成有效铺展，F2603与DAP-4粉末表面的界面相互作用强；包覆后的DAP-4晶体颗粒形貌表面边界棱角模糊且粗糙，DAP-4/BR样品的包覆度小于DAP-4 /F2603样品，且黏结剂BR和F2603包覆DAP-4样品的机械感度降低。这有利于DAP-4化合物的应用及推广。

为了研究坡度对冲击波传播的影响，在试验场构建了不同坡度的斜坡地形,通过超压测试系统获取了斜坡地形的冲击波超压。对比发现，在坡头前，测点的超压峰值和超压峰值达到时间与平地时的冲击波参数基本相同，冲量增大；上坡时，超压峰值、冲量随着坡度的增大而增大，超压峰值到达时间随着坡度的增大而减小；下坡时，超压峰值、冲量随着坡度绝对值的增大而减小，超压峰值到达时间随着坡度绝对值的增大而增大。得到了不同坡度时冲击波超压峰值和超压峰值到达时间相应的工程计算公式。

为解决液固型云爆战斗部抛撒窜火问题，进行了阻燃隔层的设计,并开展了60 kg级装药燃料抛撒实验验证。结果表明，一定厚度的阻燃隔层可抑制窜火的发生。针对60 kg级装药云爆战斗部，当阻燃隔层厚度不小于10 mm时，抛撒过程不再发生窜火；燃料径向抛撒初速及云雾直径随阻燃隔层厚度的增加而减小，阻燃隔层厚度由10 mm增加至20 mm，燃料径向抛撒初速及云雾直径分别减小了20%和13%；随着阻燃隔层厚度的增加，燃料轴向抛撒初速及云雾厚度无明显变化。

设计了一种盒装基础雷管自动收集装箱、自动分发使用的系统。实现了工业数码电子雷管生产过程中装填线与装配线之间的有机结合，使基础雷管传递自动化、连续化、无人化，适时化解了装填线运行过程中的富余产量，减少了雷管生产线上接触危险品的现场操作人数，提高了生产过程的本质安全水平，降低了员工的劳动强度和生产成本。具有良好的经济效益和社会效益。

在聚能爆破技术中，为了获得C型聚能管的最佳锥角，在保持聚能管其他参数一致的情况下，利用LS-DYNA建立聚能单孔爆破模型；采用控制变量法，对4种不同锥角时聚能射流的侵彻特征和围岩中裂缝的扩展特征进行对比研究。研究结果表明：在聚能管其他参数一致的情况下，随着锥角的增大，压碎区半径先减小、后增大，射流侵彻深度与聚能方向上的径向裂缝长度先增大、后减小；当锥角为50°时，聚能射流侵彻深度最大，压碎区范围最小，聚能方向上的径向裂缝最长，对保留围岩的损伤最小。故在其他条件保持一致的情况下，C型聚能管的最佳锥角为50°。

针对深层石油勘探，考虑到既要满足震源产生足够的能量、又不能破坏石油套管的技术要求，优化筛管式炸药震源的结构，分别通过数值模拟和地面实验的方法，分析装药直径、筛管孔隙率、装药壳体壁厚等参数对筛管式震源能量的影响规律。结果表明：在一定范围内，孔隙率越高，筛管的胀径越大。优化后，采用孔径15 mm、 孔间距50 mm、环向 8孔的方案，且壳体壁厚不小于 8 mm。

为减少隧道掘进爆破时出现炸药能量利用率低、粉尘浓度高、超挖或欠挖严重等问题，在109国道新线高速公路小龙门隧道开挖过程中，开展水封光面爆破技术试验研究。以炮孔上部、底部水袋的长度与炮泥堵塞长度为试验因素，以平均半孔率、平均炮孔利用率与粉尘浓度降低率为爆破效果衡量指标进行正交试验。研究结果表明：影响平均半孔率和粉尘浓度降低率的因素依次为炮孔上部水袋长度、炮孔底部水袋长度、炮泥堵塞长度；而影响平均炮孔利用率的因素依次为炮泥堵塞长度、炮孔上部水袋长度、炮孔底部水袋长度。在现场试验条件下，确定了水封光面爆破中较优的装药结构参数，即：炮孔上部水袋长度30 cm、炮孔底部水袋长度20 cm、炮泥堵塞长度30 cm。取优化后的装药结构参数进行试验发现，相比常规光面爆破,平均半孔率、平均炮孔利用率和粉尘浓度降低率分别提高了6.3%、7.1%、7.6%。优化后的水封光面爆破装药结构具有较好的爆破效果。

作为回采爆破的初始自由面和爆破补偿空间，拉槽质量直接影响落矿效果。以三山岛金矿无人采矿示范区为工程背景，采用经验类比、数值模拟和现场试验等方法，分析了不同拉槽爆破参数下的矿岩损伤演化规律，得到了超挖或欠挖面积、爆破块度、自由面质点峰值速度、监测点环向应力4个指标与爆破孔网参数间的关系。结果表明：在最小抵抗线不变的情况下，随着孔间距的增加，爆破超挖或欠挖面积先减小、后增大，最优孔间距为1.4 m；在孔间距不变的情况下，随着最小抵抗线的增加，爆破大块率逐渐增加，自由面质点峰值速度和应力测点的环向拉应力峰值逐渐减小；且最小抵抗线越小，自由面爆破能量分布越均匀，确定最优最小抵抗线为0.8 m。现场中深孔拉槽爆破试验表明：采用优化后的孔网参数爆破后，块度均匀，没有明显的超挖或欠挖现象，切割槽形成质量较好，验证了理论分析结果。

冷却塔稳定的塔体结构，在定向拆除爆破中易出现塌而不倒、爆堆过高等问题。因此，在爆破设计中，合理的爆破切口形状是冷却塔顺利爆破的关键因素。以某电厂两座结构相同、爆破切口形状不同的冷却塔爆破拆除为工程背景,利用ANSYS/LS-DYNA软件对两座冷却塔进行数值模拟分析。通过对比不同爆破切口形状下两座冷却塔的数值模拟结果与爆破施工现场的爆堆高度、触底速度等评价指标,得到：复合型爆破切口在倒塌范围、爆堆高度、爆破振动等方面均优于矩形爆破切口。