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  • 主管：中国科学技术协会

    主编：何勇

    ISSN 1001-8352

    CN 32-1163/TJ

  • 主办：中国兵工学会

    出版：《爆破器材》编辑部

《爆破器材》自1958年创刊以来，深受广大读者喜爱，是中国兵工学会主办的中央级技术刊物，在国内外公开发行，近几年已发行到10个国家和地区。《爆破器材》杂志被美国著名检索机构《化学文摘》（CA）作为收录刊源之一，并已入选《中文核心期刊要目总览（2021年版）》、《中国科技核心期刊》、《中国核心期刊（遴选）数据库源刊》、《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》全文收录期刊、《中文科技期刊数据库（全文版）源刊》、《中国科学引文数据库源刊》、《中国学术期刊综合评价数据库源刊》。
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  • 地下中深孔爆破的最佳减振延期时间研究
    王社光①②;杨志强①②;王立杰①②;杨曦③;王福全①②;王庆刚①②
    爆破器材. 2024, 53(3): 58-64.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.009
    摘要 (0)  可视化
    以地下铁矿扇形中深孔爆破为研究对象，对实际采集的爆破振动波进行全波段的频率分析，在Matlab拟合叠加分析的基础上，提出了以高频次子周期对应的半周期为最佳延期时间的方法，并进行了数值模拟与现场验证。研究表明：将爆破振动波主频对应的半周期进行错相相减，减振效果并不明显，甚至有振动增强的现象；孔间最佳延期时间主要与爆破振动波有效波段内所包含的高频次子周期相关。以高频次子周期确定延期时间准确性更高。多次叠加减振强度的大小仍与高频次子周期相关。只是在低叠加次数条件下，两者之间的敏感性不高，次高频次子周期也可以起到一定的降振效果。但是，随着叠加次数的增加，两者之间的关联性不断增强，故只有高频次子周期才有良好的连续叠加减振效果。
  • 射孔弹侵彻岩层及能量转化效率研究
    陈星见①;柳军①②;罗杰①;李强①;周鑫钟①;兰少坤③
    爆破器材. 2024, 53(3): 48-57.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.008
    摘要 (0)  可视化
    为研究射孔弹侵彻岩层的过程及爆炸后能量的分布情况，基于对称罚函数的流固耦合算法及岩层的RHT（Redel-Hiermaier-Thoma）本构模型，借助显式非线性动力学分析程序LS-DYNA，建立了1/2 二维射孔弹空气岩层对称数值模拟模型，系统地分析了射孔弹在不同的装药类型、药型罩壁厚及锥角下射流侵彻岩层的深度及能量转化情况。研究结果表明：射孔弹主装炸药的爆速和猛度对射流侵彻岩层深度的影响显著；射孔弹炸药的爆速和猛度越高，射流的头部峰值速度越高，侵彻岩层深度越大；射孔弹主装炸药为RDX时，射流的有效能量转化率最大，其次分别为HNS、HMX。药型罩壁厚在0.6~1.5 mm范围内，适当减小厚度，可以提升射流的头部速度及岩层的穿深;但与此同时,射流的有效能量占比将降低，爆轰能量将增大。锥角在55°~ 70°范围内，适当减小锥角，射流的有效能量转化率及侵彻岩层的深度将增大，爆轰能量转化率将减小。
  • 炸高对线性聚能装药射流毁伤混凝土墙体效果的影响
    陈思羽①②;黄正祥②
    爆破器材. 2024, 53(3): 43-47.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.007
    摘要 (0)  可视化
    采用一种新型线性聚能装药结构，研究了不同炸高时线性聚能装药射流对混凝土墙体的毁伤效应。数值模拟发现，药型罩锥角为80°与50°时，能较好地避免拉断现象。得到了线性聚能装药结构的射流头部速度、侵彻深度随炸高的变化规律。炸高为60 mm时，最佳侵彻深度达130.6 mm。对炸高为60 mm与100 mm时的线性聚能装药进行试验研究。结果表明，炸高100 mm时，侵彻深度达到125.0 mm，与仿真结果吻合较好。验证了该线性聚能装药结构对混凝土墙体的毁伤效果较好。可为线性聚能装药结构的设计与试验研究提供参考。
  • 电子控制模块对高原环境适应性的研究
    詹旭①;端家荣①;迟强②;吴臣③;张亮③;平措尼玛③;刘小宝①;李昕①
    爆破器材. 2024, 53(3): 38-47.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.006
    摘要 (0)  可视化
    针对高原环境下数码电子雷管作用可靠性较差的问题，利用52 kPa、-40~15 ℃的低气压、高低温循环试验研究了低气压、高低温循环条件对A（钽电容）、B（电解电容）、C（电解电容）、D（钽电容）及E（钽电容）5种类型电子控制模块的影响；测试了5种发火电容在发火流程各阶段电压的变化；通过铅板法测试了5种电子雷管在经历低气压、高低温循环试验后的发火威力。结果显示：52 kPa、-40~15 ℃的低气压、高低温循环条件对A、B、D、E模块没有影响，C模块出现电容充电不满情况；对雷管威力没有影响。
  • 含添加剂水雾抑灭单基药火焰的小尺度实验研究
    杜宇轩①;司振宽①②;王帅③;杨满江③;李权威①
    爆破器材. 2024, 53(3): 31-37.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.005
    摘要 (0)  可视化
    为探究含不同性质添加剂的水雾对单基火药燃烧抑灭性能的影响，在自主搭建的火药燃烧及灭火平台上开展纯水雾与含Na2SO3、FeCl2、K2CO?2024/6/3、KHCO3添加剂的水雾对单基火药燃烧抑灭性能的对比实验，研究灭火过程中温度、辐射热流、火焰形态等的变化。结果表明：含还原性（Na2SO3、FeCl2）和非还原性（K2CO3、KHCO3）添加剂的水雾抑灭性能明显优于纯水雾，灭火时间更短。含非还原性添加剂的水雾在低浓度下抑灭效果较差，当添加质量分数提升至3%以上时，抑灭效果显著提升；含还原性添加剂水雾对单基药的抑灭性能在各添加剂浓度下均优于含非还原性添加剂的水雾，且随着添加剂浓度的增大，抑灭性能表现出饱和性。
  • FOX-7基混合炸药的制备及性能研究
    田鑫①;王保国①;王碧源②;赵文虎③;张彦亮③
    爆破器材. 2024, 53(3): 26-30.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.004
    摘要 (0)  可视化
    鉴于含铝炸药（钝黑铝，DHL）在安全性和能量输出方面存在问题，使用不敏感单质炸药FOX-7(1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯)作为主体炸药，并以高纯度超细无定形硼粉（B）作为高能燃料、高氯酸铵（AP）作为氧化剂和产气剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为黏结剂、微晶蜡作为钝感剂，基于相关理论进行配方设计与优化。最终，采用以撞击感度为判据的配方，并通过湿法球磨辅助溶剂蒸发法制备出混合炸药。该炸药具有如下主要性能：堆积密度1.469 g/cm3，撞击感度10%，摩擦感度12%，爆热8 092.9 kJ/kg，5 s延滞期爆发点303 ℃，真空安定性合格，热安定性良好。由此可得，该炸药是一种可替代DHL炸药的不敏感高能炸药。
  • 小药量RDX基PBX的热爆炸特性及对大药量热安全性的预测
    柴悦①;姜林②;李宓②;马腾①;吴星亮①;徐森①③
    爆破器材. 2024, 53(3): 17-25.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.003
    摘要 (0)  可视化
    为研究高聚物黏结炸药（PBX）的热分解特性和热安全性，探究了2种小药量试验对PBX的自加速分解温度（SADT）预测的准确性。采用差示扫描量热仪（DSC）和绝热加速量热仪（ARC）同时研究了一种典型RDX基PBX的热分解行为，分别计算了PBX的热动力学及热安全性参数。基于Semenov理论，进一步计算得到2种热分析方法下PBX的SADT，并结合等温储存试验验证了结果的准确性。DSC分析得到，PBX的活化能为125.70 kJ／mol，热爆炸临界温度为460.08 K，10 g量级的不归还温度TNR为417.22 K，SADT为405.72 K；ARC分析得到，10 g量级的PBX的TNR为427.97 K，SADT为421.57 K。通过7 d恒温热爆炸试验，确定PBX的最小SADT为418.15 K，证明基于ARC的小药量试验预测大药量样品的热安全性更符合实际情况。可用于解决炸药在储存、生产、运输和使用等过程中的安全问题。
  • 剪切参数对混装乳化炸药稳定性及爆炸性能的影响
    吴勇①;周建敏①;汪帅文①;肖明辉②
    爆破器材. 2024, 53(3): 10-16.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.002
    摘要 (0)  可视化
    为研究剪切参数对混装乳化炸药稳定性及爆炸性能的影响规律，以新疆某露天煤矿混装乳化炸药地面站为工程背景，通过自然储存、运输颠簸振动、爆炸性能测试等方法，优化了该地面站混装乳化炸药的乳化工艺及剪切参数。结果表明:一定范围内，乳胶基质的抗颠簸振动及自然储存稳定性与剪切强度正相关;采用涡轮式叶片制备的乳胶基质稳定性最好，推进式叶片次之，桨式叶片最差;随着搅拌桨叶片长度的增加和叶片层数的增多，乳胶基质的析晶率呈递减趋势，稳定性升高。现场爆破试验结果表明，使用优化后的乳化工艺及剪切参数制备的混装乳化炸药的爆速达到4 200 m/s左右，经历1 000 km的长途运输后仍可稳定起爆，爆堆块度和大块率明显降低，爆破效果得到明显改善。
  • 凝聚相炸药损伤-点火特性的研究进展
    赵东;屈可朋;董泽霖
    爆破器材. 2024, 53(3): 1-1.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.03.001
    摘要 (0)  可视化
    高能炸药是各类武器弹药毁伤的能量之源。研究高能炸药（凝聚相炸药）的损伤和点火特性对武器弹药的安全性具有重要意义。从成型工艺、损伤实验模拟、损伤的观测与表征、损伤与点火相关性等4个方面介绍了凝聚相炸药损伤-点火特性的研究进展。首先，探讨了压装、浇注、熔铸等成型工艺对装药初始损伤的影响；其次，对凝聚相炸药在使用过程中损伤的产生、实验模拟和观测与表征方法进行总结；针对典型损伤类型分析了炸药的损伤-热点-点火过程；最后，基于研究现状分析,提出凝聚相炸药损伤-点火特性研究未来的发展趋势和面临的挑战
  • 基于IGWO-CatBoost模型的岩石爆破块度预测
    宋家威①;郇宝乾①;秦涛①;张宇庭①;王雪松②;徐振洋①
    爆破器材. 2024, 53(2): 56-64.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.009
    摘要 (0)  可视化
    针对无法准确预测矿山岩石爆破后块度大小的问题，提出一种基于改进灰狼算法（IGWO）优化的CatBoost块度预测模型。采用一种新的非线性收敛因子，引入动态权重策略，改进已有的灰狼算法（GWO），通过4个测试函数和5种优化算法验证了IGWO的寻优能力。对公开数据库和现场采集的32组数据进行预测分析。首先，采用随机森林算法进行特征重要性筛选，利用IGWO对CatBoost进行参数寻优，建立IGWOCatBoost爆破块度预测模型；然后，将预测结果与在相同条件下建立的CatBoost、XGBoost、LightGBM模型进行对比分析。经过IGWO调参，CatBoost模型的预测准确度得到有效提高，IGWO-CatBoost模型的预测准确度均优于其他3种预测模型。对比结果表明，IGWO-CatBoost模型具有很好的预测能力和适应性。
  • 复杂敏感环境城区隧道爆破振动及噪声控制技术
    种玉配①②;李治国①②;马占国③;刘书奎③
    爆破器材. 2024, 53(2): 50-55.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.008
    摘要 (0)  可视化
    为了避免和减少隧道爆破振动及噪声对复杂敏感环境城区的影响，以珠海板障山新增隧道为例，采用数值模拟和现场爆破试验的方法，对不同掏槽眼延期时间下既有隧道迎爆侧进行爆破振动监测。发现掏槽眼延期时间4 ms时，既有隧道迎爆侧爆破振速最小。同时，针对隧道进口段周边建筑物繁多、爆破噪声大、飞石迸溅的问题，进行了炮孔封堵和防飞石的试验。设计发明了一种新型炮孔堵塞装置，在装药量增大情况下，爆破噪声能够控制在允许范围内。在洞口采用联合防护门帘，减少了飞石迸溅的风险。可为复杂敏感环境城区隧道爆破振动和噪声控制提供参考。
  • 爆破振动对临近尾矿坝的影响分析
    刘梦;王晶晶;蒙萌;史秋波
    爆破器材. 2024, 53(2): 44-49.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.007
    摘要 (0)  可视化
    为研究爆破振动对临近尾矿坝的影响，以临近尾矿坝的某公司山梁爆破为工程背景，进行了5组不同参数下的现场爆破试验。监测的尾矿坝坝体爆破的振动主频在0~50 Hz之间。通过监测结果拟合萨道夫斯基经验公式，模拟实际爆破条件下尾矿坝的振动载荷，并计算了尾矿坝在实际爆破方案和放大的爆破载荷下的振动响应和坝体稳定性。通过分析爆破速度阈值与坝体稳定安全系数间的关系，得出本尾矿坝安全允许质点速度为3 cm/s。在设计爆破方案条件下，受爆破振动影响最危险的区域位于堆积坝713.0 m标高处，初期坝的最大振速为0.220 cm/s，堆积坝的最大振速为0.157 cm/s，满足尾矿坝的安全允许质点速度要求。
  • 悬挂式矩形水墙对爆炸冲击波削减效果的实验研究
    张波涛①;岳亚军②;姜林②
    爆破器材. 2024, 53(2): 34-43.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.006
    摘要 (0)  可视化
    为探究开放空间中水对爆炸冲击波的削减效果，基于水平激波管搭建了冲击波与悬挂式矩形水墙相互作用的实验平台，在水墙近场位置开展了8组实验。利用高速纹影测试系统记录冲击波与水墙的相互作用过程，并研究水墙厚度对水墙破碎效果以及运动速度的影响。利用压力测试系统记录水墙后方的压力变化，并结合高速纹影测试结果进行分析。结果表明：水墙后方的压力变化与冲击波的反射、透射以及绕射现象无关，主要取决于水墙产生的冲击作用；动量提取为悬挂式矩形水墙的主要减爆机制；水墙对冲击波峰值压力具有明显的削减效果，且随着水墙厚度的减小，对峰值压力的削减效果逐渐增加；水墙对峰值冲量的削减效果并不明显。
  • 气云爆炸条件下消防炮的抗爆性能研究
    张佳庆①;黄玉彪①;陈清②;王永旭②;李斌②
    爆破器材. 2024, 53(2): 29-33.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.005
    摘要 (0)  可视化
    以换流变压器站变压器燃爆防控及消防应用为背景，针对变压器在失控条件下可能发生的燃爆事故，通过设计模拟试验，完成变压器燃爆事故的模拟。进而对现有消防设备消防炮的功能可靠性和抗爆性能进行验证。结果发现，在高温、高压的气云爆炸火球范围内，消防炮的抗爆性能无法满足实际需要，在变压器爆炸后存在功能损失的情况。发现了消防炮自身的抗爆薄弱环节，提出了消防炮抗爆设计及安装改进建议。可为换流变压器站的抗爆型消防炮设计提供基础数据参考。
  • 氧化亚氮基单元复合推进剂的燃烧热性能研究
    李玉艳①;徐森②;蒋榕培③;李智鹏③
    爆破器材. 2024, 53(2): 22-28.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.004
    摘要 (0)  可视化
    为了研究氧化亚氮基单元复合推进剂的燃烧热性能，以几种典型推进剂配方为研究对象，利用Hess定律对燃烧热进行了理论计算。采用全自动绝热量热仪（氧弹）和恒温式爆热量热仪（爆热弹）对燃烧热进行了实验，探讨了不同添加剂与容器几何尺寸对部分配方燃烧热的影响规律。结果表明：相同条件下，N2O/C2H4、N2O/C3H8、N2O/NH3的燃烧热依次减小；随着CO2含量的增加，N2O/C2H4的燃烧热逐渐减小；随着C3H8含量的增加，爆热弹中N2O/NH3的燃烧热先增大、后减小，C3H8质量分数为3.8%时，燃烧热最大；容器几何尺寸增大，燃烧热呈增大趋势。
  • 累积损伤对B炸药冲击起爆影响的仿真研究
    黄炳耀;白桥栋;王茂杰;邱晗;韩家祥
    爆破器材. 2024, 53(2): 13-21.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.003
    摘要 (0)  可视化
    采用LS-DYNA软件进行数值仿真，通过改变炸药撞击速度以改变损伤程度，探究损伤和垫层材料对B炸药起爆行为的影响。计算结果表明，当第2次撞击速度一定时，起爆时间t与第1次撞击速度v1的关系为：t=－0.02v1+C1，冲击起爆的距离也随之减小。主要因为第1次撞击速度增大,导致B炸药发生轻微变形，内部的损伤程度随之增大，第2次撞击时更容易被起爆。3种不同垫层中，波阻抗较大的材料抗撞击能力强，B炸药内部不易产生损伤，冲击起爆的时间和距离较长；而B炸药的临界起爆压力差别不大，临界起爆压力的范围在31.48~32.98 GPa之间。表明不同垫层材料会影响损伤后B炸药冲击起爆的时间和距离，而不会影响临界起爆压力。
  • 空爆条件下硼基燃料对Al/PTFE复合装药能量输出特性的影响
    张学瑞;周涛
    爆破器材. 2024, 53(2): 7-7.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.002
    摘要 (0)  可视化
    为研究空爆条件下硼基燃料对铝/聚四氟乙烯（Al/PTFE）活性材料与温压炸药组成的复合装药的能量输出特性的影响规律，设计并制备了质量相同、组分不同的3种复合装药试样，进行了自由场静爆试验，获取了不同爆心距处的冲击波超压，通过高速摄像仪记录了爆炸火球的演变过程。试验结果表明， Al/PTFE活性材料能够提高复合装药的冲击波超压，发生剧烈的后燃烧反应。硼基燃料分解过程具有2.0 ms左右的延迟，反应初期能量贡献较低，使得复合装药冲击波峰值超压降低;但是，后燃烧反应能够促进火球体积的进一步膨胀，降低冲击波超压的下降速率，提高冲击波冲量。适当配比的Al/PTFE和硼基燃料能够使复合装药冲击波峰值超压和冲量均获得增强。在Al/PTFE中加入硼基燃料，发生了爆燃以上反应，冲击波超压出现了明显的二次峰值，约为0.478 MPa。
  • 氟橡胶包覆对CL-20机械感度及爆轰特性的影响研究
    过光飞①;吴三震①;徐飞扬①;马腾①;徐森①②;刘大斌①
    爆破器材. 2024, 53(2): 1-6.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.02.001
    摘要 (0)  可视化
    为研究 CL-20 晶体表面钝化对安全及爆轰性能的影响，采用氟橡胶 F2311 作为黏结剂，基于水悬浮法对比研究了 CL-20 包覆前、后的机械感度及爆轰性能变化规律。实验结果表明： F2311包覆可以显著改善 CL-20 材料的表面缺陷；在 －20 、 0 、 20 、 40 °C 与 80 °C 条件下，F2311包覆可明显提高 CL-20 的临界撞击能与临界摩擦载荷；在 －40 ℃环境下，包覆对 CL-20 临界撞击能与临界摩擦载荷无影响，原因可能与包覆材料的玻璃化转变温度有关；包覆后样品的实测爆热与爆速可达到 5 612.03 kJ/kg 和 8 975.81m/s，与 CL-20 相比分别减小了8.70 % 和 2.39 %。研究结论对 CL-20的安全储存、使用和高效能量输出具有一定的参考价值。
  • 高耸钢混结构造粒塔的定向爆破拆除设计及分离式共节点模拟研究
    孔庆亮①;夏治园②;王刚②;钱明渊②;刘明锋②;杨帆②;高朋飞②
    爆破器材. 2024, 53(1): 57-64.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.009
    摘要 (0)  可视化
    为成功爆破拆除复杂环境下 85.8 m 高钢筋混凝土结构造粒塔，结合塔身结构特点及周围环境情况，选用梯形爆破切口，开设高度对称的定向窗、定位窗，结合数据分析，最终确定切口圆心角为216°、切口高度为4.0 m，采用定向倾倒方式进行爆破拆除。为验证爆破设计方案的可行性，采用LS-DYNA仿真软件建立造粒塔分离式共节点三维有限元模型进行仿真计算。结果表明：总体方案的爆破技术参数选取准确；造粒塔往右偏移约4.9°，基本沿原设计方向倒塌，筒体轻微下坐，未发生前冲现象，拆除爆破效果达到预期目标。数值模拟结果显示,塔身顶端节点位移、速度变化趋势与实际倒塌过程基本一致。可为类似工程提供参考。
  • 封闭体系内丁烷-空气预混气体爆炸的试验研究
    张宇庭 徐振洋 闫祎然 宋家威 秦涛
    爆破器材. 2024, 53(1): 51-56.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.008
    摘要 (0)  可视化
    为研究不同浓度丁烷-空气预混气体在封闭管道内的燃爆特性，利用方形密闭爆炸试验管道对不同体积分数的丁烷空气预混气体进行爆炸试验。结果表明：气体爆炸先后经历了压力上升第一阶段、压力上升第二阶段和压力下降阶段；随着丁烷气体浓度的上升，爆炸压力上升速率、最大火焰速度、火焰加速度都呈先升高、后降低的趋势；其中，当丁烷体积分数为5%时，上述参数均达到峰值；含水管道中，气相与液相的爆炸压力趋势基本一致，但相较于无水管道中的压力变化更为平缓，并且最大爆炸压力及升压速率都较低。为可燃气体燃爆问题研究提供理论参考。
  • NH4H2PO4-KHCO3混合粉体对管网甲烷爆炸的抑制特性
    贾进章①②;张先如①②;王枫潇①②
    爆破器材. 2024, 53(1): 43-50.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.007
    摘要 (0)  可视化
    在自行搭建的管网实验系统中，将常用于抑制甲烷爆炸的碳酸氢钾KHCO3与磷酸二氢铵NH4H2PO4进行不同比例的混合。选取5种不同的粉体配比，对比单一粉体以及各抑爆工况下各测点的爆炸峰值压力、火焰峰值速度和火焰峰值温度等爆炸特征参数，获得抑制管网甲烷爆炸的最佳工况，并阐述了抑爆机理。结果表明：混合粉体对管网甲烷爆炸的抑制性能优于单一粉体；KHCO3与NH4H2PO4都易受热分解；其中，KHCO3可以在相对较低的温度下迅速完成热解过程，从而吸收更多的反应热，抑爆性能优于NH4H2PO4粉体；混合粉体中，抑爆效果随着KHCO3含量的增加显著提高。在5种混合比例中，当KHCO3与NH4H2PO4质量比为2.0∶1.0时，抑爆效果最佳。KHCO3与NH4H2PO4表现出良好的爆炸抑制效果，研究所得结论可为抑制甲烷爆炸研究提供参考。
  • 一种废机油型乳化炸药水相配方的研究与应用
    常剑;王林剑;王授柏;谢烽;徐博明
    爆破器材. 2024, 53(1): 36-42.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.006
    摘要 (0)  可视化
    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4 600 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。
  • 半导体桥火工品的防静电与防射频设计
    袁玉红①②;李军福③;周彬①;黄寅生①
    爆破器材. 2024, 53(1): 30-35.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.005
    摘要 (0)  可视化
    为提高半导体桥（SCB）火工品的防静电与防射频的双防能力，将静电加固器件瞬态电压抑制（TVS）二极管和射频加固器件负温度系数（NTC）热敏电阻同时集成入SCB火工品的结构中，并研究了上述组合器件对SCB火工品发火性能和抗电磁性能的影响规律。结果表明：集成防护器件后，SCB火工品的安全电流从1.2 A升至1.5 A；抗静电性能满足500 pF/500 Ω/25 kV条件下不发火；在22 μF/16 V的电容发火条件下，集成SCB火工品的平均爆发时间较SCB火工品增加了1.77 μs。因此，该组合型防护器件可以在不改变SCB发火性能的基础上有效提高SCB的抗静电和抗射频的能力。
  • 纳米铝热剂与猛炸药制备起爆药的表征及性能研究
    杨耀勇①②;汪泉①②;李瑞①②③;徐小猛①②
    爆破器材. 2024, 53(1): 23-23.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.004
    摘要 (0)  可视化
    为了探究纳米铝热剂-猛炸药混合物代替起爆药的可能性，以纳米铝、纳米Bi2O3、工业级太安（PETN）和黑索今（RDX）为原料，通过物理混合法制备了Al/Bi2O3-PETN和Al/Bi2O3-RDX。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、热分析仪、敞开环境燃烧实验等方法对制备的Al/Bi2O3-PETN、Al/Bi2O3-RDX 2种样品进行表征和性能测试。结果表明：物理混合法制备的2种样品的形貌规整，Al/Bi2O3对PETN和RDX 2种猛炸药的包覆效果较好，且反应过程中生成大量的气态产物。Al/Bi2O3-PETN的热稳定性比Al/Bi2O3-RDX低，且静电感度均低于叠氮化铅和斯蒂芬酸铅。分别取2种样品81 mg装填于8#雷管中，通过铅板穿孔实验发现,2组样品均可使5 mm厚的铅板穿孔。根据5 mm的铅板穿孔直径判断，Al/Bi2O3RDX起爆能力优于Al/Bi2O3-PETN。
  • 高钝感电起爆器的结构设计及性能研究
    杨艳羽;王科伟;黄金红;张健;费月;刘凯旋
    爆破器材. 2024, 53(1): 16-22.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.003
    摘要 (0)  可视化
    针对双桥电起爆器钝感要求，使用桥带升温数学模型和三维建模编程的方法，进行了相关结构设计及性能试验验证。研究表明：采用防静电板和接线板的结构设计，防静电性能稳定，能够承受16 A直流电流的冲击而不失效；当桥带厚度为0.02 mm、桥带宽度为0.32 mm时，能够满足桥路熔断时间不大于60 ms的要求；锆/高氯酸钾和D8型硼/硝酸钾点火药配合使用，能够满足安全电流1A、1 W、5 min的要求，且发火可靠。
  • 近壁面深水爆炸气泡射流演化特性的研究
    梁浩哲;张玉磊;苏健军;李芝绒;甘云丹
    爆破器材. 2024, 53(1): 9-9.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.002
    摘要 (0)  可视化
    近壁面气泡载荷是水中战斗部对障碍物毁伤作用的重要载荷之一。以近壁面深水爆炸气泡脉动及射流载荷特征问题为中心，开展了模拟300 m水深环境下的爆炸实验。通过高速摄影仪得到了气泡射流的演化过程；利用Autodyn轴对称模型对气泡射流的演化过程进行了计算，分析了比例距离对气泡脉动周期、射流演化形成时刻及射流强度特征的影响；探讨了壁面近场范围内的压力特征，总结得到射流载荷的演化规律。可为深水环境下水中战斗部对障碍物的毁伤效应研究提供理论参考。
  • 含能材料桌面式在线分析检测系统的研究
    钱江①②;周星屹①②;周楠③;石锦宇①②;费翼鹏①②;朱朋①②;沈瑞琪①②
    爆破器材. 2024, 53(1): 1-8.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2024.01.001
    摘要 (0)  可视化
    为了能对含能材料结晶过程中重要参数实现原位在线检测，设计并构建了能够实现多种检测功能的微流控结晶过程在线检测系统（MCPMS）。该系统集成了在线光谱仪、激光器、工业电感耦合元件图像传感器相机与激光粒度仪等多种在线检测装置，可对微反应器的混合效果、炸药结晶关键过程参数（晶体溶解度、介稳区宽度等）以及含能材料晶体形貌等多个重要因素与性能进行分析检测。利用该系统分析了混沌对流微混合器的混合过程,表征了共轴聚焦流微混合器的混合强度。以六硝基茋（HNS）炸药为例，基于涡流微混合器测定了HNS的结晶热力学与动力学参数；基于测定的粒径分布数据研究了HNS基高聚物黏结炸药的晶体生长动力学；基于微筛孔混合器分析了延期药常用氧化剂铬酸钡的晶体厚度与光学性质间的联系。该系统具备良好的功能性与实用性。
  • 中部空气间隔不同比例装药对炮孔孔壁受力及碎石块度的影响
    林继凯①;孙梦迪②;刘增辉②;赵高明②;王世伟②;王凡繁③
    爆破器材. 2023, 52(6): 55-64.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2023.06.009
    摘要 (0)  可视化
    为分析装药中部不同空气间隔位置对炮孔孔壁受力的影响，以Starfield迭加法为基础，得出中部空气间隔装药爆破时整段孔壁上的冲击压力计算公式。在ANSYS-DYNA中建立多组不同中部空气间隔位置的计算模型，对孔壁及周围岩体的受力和损伤度进行分析。最后，进行现场爆破实验，使用WipFrag软件对碎石块度分布的变化规律进行分析。结果表明：中部空气间隔装药爆破时，孔壁压力整体呈现两端大、中间小的分布特征，装药段孔壁受到的冲击压力达到最大，冲击波以8字型向炮孔周围传播。当空气间隔位置在装药段中点时，上、下段药柱周围岩体受力大致相等，碎石块度相对均匀。因此，垂直台阶进行露天爆破开采时，为降低大块和粉料的产生率，空气柱上、下段可进行等比例装药，倾斜边坡可以适当向上调整空气间隔位置。
  • 基于模糊层次和改进灰色关联度耦合算法的隧道爆破风险评价
    赵立财①②
    爆破器材. 2023, 52(6): 48-54.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2023.06.008
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    在隧道开挖过程中，对隧道掌子面爆破工程进行风险因子的识别及评价，可以达到评价整个隧道施工安全风险的目的。以石柱至黔江高速公路万寿山隧道为研究对象，从影响隧道爆破安全的角度出发，确定4个一级指标和14个二级指标。然后，结合模糊理论和改进灰色关联度分析方法，建立了模型矩阵以及模糊互补矩阵，确定了各因子的权重和矩阵特征向量。最后，再运用模糊理论多层次分析方法对隧道爆破施工风险开展评价，确定了各风险分级。结果表明：各因子的权重由大至小依次为掌子面爆破、爆破管理、地质条件、爆破设计。同时，隧道爆破风险综合等级为高风险；各一级指标中，地质条件为高风险，掌子面爆破为极高风险，爆破管理和爆破设计为中风险。基于风险类型和风险评价结果，可制定分级管控措施及北斗一体化监测系统方案，实时了解隧道围岩变形情况，实行风险分级管控，为隧道开挖动态施工的安全提供保障。
  • 立体交叉铁路隧道爆破振动效应的研究
    高军伟①;赵岩②③;王奔①
    爆破器材. 2023, 52(6): 39-47.
    https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8352.2023.06.007
    摘要 (0)  可视化
    依托京张高铁某交叉隧道工程，研究既有隧道二次衬砌在下部隧道爆破载荷作用下的动力响应特征。基于萨道夫斯基公式，以隧道交叉断面为界，研究交叉点分别位于掌子面前方及后方时对应的爆破振动峰值速度及振动主频率的衰减规律。为了弥补现有爆破安全规程中分段考虑频率影响方法的不足，通过回归分析的方式得到爆破振动峰值速度与主频率之间的数学关系，定量考虑爆破振动频率对爆破振动响应特征的影响。计算结果表明，综合考虑爆破振动频率与既有隧道自振频率的影响，优化计算得到的爆破振动峰值速度vPPS小于实测振动数据vPP。针对本交叉隧道爆破工程，下部隧道爆破施工对既有隧道的振动影响在可控范围内。