炸药损伤及其对冲击起爆的影响

研究炸药损伤及其对冲击起爆的影响有助于认识冲击起爆的本质,可以为炸药起爆装置的设计提供理论依据,以及对于研究炸药外加载荷条件下的力学响应及安全评估等都具有重要的意义。本文对炸药损伤和其对冲击起爆的影响进行了论述,对炸药损伤的产生,损伤对冲击感度及冲击起爆的影响、损伤的理论以及数值模拟方面的内容进行了介绍和分析,最后就今后需要开展的工作发表了一些看法。     

非均质炸药冲击起爆临界判据中起爆参数的研究

以引信传爆序列中传爆管——主装药界面间的爆轰传递为例,研究了非均值炸药的冲击起爆理论,推导了飞片起爆和透射冲击起爆过程中爆轰界面的关键参数ｐ 和τ的计算关系式,对临界起爆能量的计算以及传爆序列的安全设计具有一定的指导意义。     

凝聚炸药的冲击起爆

分析了飞片在炸药内产生高压区的行为，导出高压区中热点发生热爆炸的临界条件；讨论了高压区中侧向能量分配对热点传播的影响，得到了适应性更加广泛的凝聚炸药冲击起爆判据；利用这一判据，对实验结果给予了理论解释。     

钝感弹药用安全、高能起爆技术研究

在分析炸药冲击起爆理论的基础上,研究了几种用于起爆钝感弹药的新技术。研究表明,采用新技术后的起爆威力明显提高。研究结果对于解决钝感主装药的安全可靠起爆问题具有现实意义。     

损伤固体推进剂冲击波作用危险性研究

利用轻气炮产生飞片直接撞击改性双基推进剂及丁羟复合团体推进剂。通过对不同加载条件下回收试件的微观观察，得到不同损伤程度的推进剂，利用锰铜压阻计研究损伤推进剂及未损伤推进剂的冲击起爆过程。结果表明，对已损伤的推进剂．其冲击波作用危险性大大增加。     

加热时钝感炸药LX-17的冲击波感度研究

介绍了钝感炸药 L X- 17的冲击波感度试验。在不同的温度下 ,用不同速度和大小的飞片冲击时 ,测得炸药的起爆阈值 ,发现温度越高 ,速度阈值下降 ,临界起爆面积减小。并对试验结果作了简要分析。     

LOVA炸药钝感机理探讨

综述了近年来国内外炸药的起爆机理与钝感理论关系的研究成果。研究表明：起爆机理主要有比较成熟的热点起爆机理和最近研究发现的自由基反应机理；由热点起爆机理得到对应的若干钝感理论，如吸热填充钝感理论．绝热钝感理论，稀释、润滑钝感理论以及化学钝感理论等。由自由基反应机理知道．用“吸气剂”捕获自由基可以终止链反应，实现炸药的钝感。     

激光起爆系统

爆破施工中广泛采用以电雷管起爆工业炸药的电起爆系统,在雷电、静电、杂散电流及射频电波等的作用下,有引起意外爆炸的危险性。另外,电雷管中使用的起爆药,对冲击极其敏感。为了提高爆破施工的安全性及作业效率,在至今尚不能采用自动化、机械化装填起爆药包的情况下,开发了以光导纤维、分光装置将激光装置的激光能作为点火源,通过激光在激光雷管中照射使雷管爆炸而起爆工业炸药的非电起爆系统. 在国内外刊物上对该起爆系统都曾有过介绍,近年来通过对激光装置、分光装置、激光雷管的改进和完善,已使其进一步适用于爆破作业。     

15种起爆药、炸药的急性毒性实验

我们于1979～1983年,应几家研究所的要求,对15种新合成的起爆药、炸药做了急性毒性及皮肤刺激作用的动物实验研究。通过这些了解,试药的毒性、皮肤吸收、皮肤刺激作用,及其对人体健康可能产生的影响,为能否大量投产及投产后的卫生防护措施提供依据。15种起爆药、炸药急性毒性实     

爆炸冲击作用下储油罐毁伤特性的数值模拟

大型储油罐是石油库的主要设备，研究其在爆炸载荷下的动态破坏特性意义重大。为获得拱顶油罐结构在爆炸冲击作用下的毁伤机制，采用ANSYS/LS-DYNA建立了柴油拱顶油罐的有限元数值模型，开展了不同炸药量和储油量下拱顶油罐结构的爆炸冲击破坏过程的数值模拟研究。结果表明：储罐内部爆炸后会出现两个薄弱区域，分别出现在罐壁与拱顶的环向交接处和柴油液面的分界处；储罐爆炸冲击波的分布几乎不受TNT当量变化的影响，但爆炸超压随着TNT炸药质量的增加而显著增强；储罐内部的油料液体可以减弱爆炸冲击载荷对罐体结构的破坏效应。研究可为既有罐区安全功能改进和新罐区建设提供理论支撑。     

爆炸冲击对高阶煤微晶结构的影响特征*

为探究爆炸冲击荷载对煤微晶结构的影响,以河南赵固二矿山西组二1煤层高阶无烟煤为研究对象,利用炸药对煤样进行爆炸冲击试验,通过改变炸药量控制冲击荷载的大小,并对冲击过后的煤样进行X射线衍射测试,分析在不同强度冲击荷载作用下煤样微晶结构的变化规律。研究结果表明:煤样的峰值应变随着冲击荷载的增大而升高;与原煤相比,受冲击荷载之后煤样XRD图谱的002峰与100峰均变的更高且陡,衍射峰位置向θ值大的一侧偏移;与原煤样相比,受冲击荷载之后煤体的微晶结构参数发生规律性变化,面层间距（d002）表现出减小的趋势,单元堆砌度（Lc）、单元延展度（La）以及（La/Lc）表现出增大的趋势;微晶结构变化快慢也呈现一定的规律性,随着煤样受到冲击荷载的增大,面层间距呈现减小的趋势;单元堆砌度与单元延展度呈现增加的趋势,前期增加缓慢,后期增加迅速;受冲击煤样的微晶结构更加有序,从微观结构上解释了冲击载荷对煤微晶结构的影响。     

LOVA炸药钝感机理探讨

综述了近年来国内外炸药的起爆机理与钝感理论关系的研究成果。研究表明:起爆机理主要有比较成熟的热点起爆机理和最近研究发现的自由基反应机理;由热点起爆机理得到对应的若干钝感理论,如吸热-填充钝感理论,绝热钝感理论,稀释、润滑钝感理论以及化学钝感理论等。由自由基反应机理知道,用“吸气剂”捕获自由基可以终止链反应,实现炸药的钝感。     

独头隧道爆破冲击波传播特征与爆源因素影响分析

为评估在隧道爆破冲击波作用下人员安全和建筑物毁伤问题,需要明晰施工隧道与交通隧道内爆破空气冲击波传播特征的区别。利用ANSYS/LS-DYNA软件对比分析独头与双向开口隧道内冲击波传播过程的差异性,研究爆源等效炸药当量、炸药多孔起爆及爆源位置等因素对爆破冲击波传播影响机制。结果表明：独头隧道内爆破冲击波传播经历三维球面波逐渐转换至一维平面波的3阶段变化模式,且独头隧道端部边界约束初始球面波几何扩散,经壁面反射叠加的超压增幅达20%;爆源炸药当量影响着波阵面变化,3阶段变化模式的波阵面转换位置与炸药当量呈幂函数负相关关系,随炸药当量提高而在更接近爆源位置转换;多炮孔起爆工况近场超压更大,而进入远场一维平面波传播区域,多炮孔起爆和爆源位置对冲击波超压分布特征影响有限;与单个爆源中心起爆工况相比,超压相对误差小于5%。     

起爆顺序对台阶岩石破碎块度及爆破振动影响研究

为探究起爆顺序对露天台阶岩石破碎效果以及周围环境的影响,利用LS-DYNA仿真软件分别计算不同起爆顺序下的台阶爆破模型。分析不同起爆顺序下模型的物理力学特征;开展现场试验验证模拟结果,并分析起爆顺序对爆破振动强度及岩石破碎块度的影响特征。研究结果表明：起爆顺序对爆破过程中自由面空间分布产生影响,从而改变应力波的叠加效应,不同起爆顺序下台阶破碎效果及爆破振动强度表现出明显差异。逐孔起爆技术能够有效降低爆破振动,从而减轻对周围环境的不良影响,但其岩石破碎效果并不理想,岩石通过率为81.52%。与逐孔起爆相比,波浪式顺序起爆碎石通过率提高11.68%,增大孔网参数至3 m×7 m时单孔崩落矿量提高16.8%,这可以有效减少炸药消耗量,降低综合成本。然而,其产生的爆破振动强度较大,需要注意对周围环境的影响。     

煤层注水预防冲击地压的研究

煤层注水防治冲击地压的方法简易、价廉、适应性广 ,同时具有降尘、降温及软化煤层功用 ,一举数得 ,可以作为冲击地压防治的首选措施。煤层注水防治冲击地压的机理以及注水过程中 ,对水在煤层中的运动规律还缺乏研究 ,因而工艺参数决定只能依靠经验 ,存在很大盲目性 ,必然影响防治效果。因此 ,笔者从水对煤物理力学性质的影响 ,对煤层注水防治冲击地压的机理等方面进行了分析和研究 ,认为煤层注水过程 ,实际上是水驱气的驱替过程 ,是有动界面的渗流力学问题 ,为此 ,进一步研究了水在煤层中的运动规律。研究的结果和有关数据 ,为制订煤层注水防治冲击地压的工艺参数提供依据 ,为有效地防治冲击地压的发生 ,提供了新的手段。     

从材料的冲击损伤研究看核电厂的安全防护

论述了核电厂对外来冲击物的安全防护及其与材料受到冲击损伤之间的关系,讨论了材料在外来物冲击作用下的损伤行为、模式及破坏预测的方法,笔者就材料及其结构的冲击损伤研究提出了建议     

RDX基PBX在高温条件下热损伤表征试验研究

炸药热损伤特征及演化行为对装药安全性具有重要影响。为探究高聚物黏结剂炸药(Polymer Binder Explosive, PBX)在不同温度载荷下的内部损伤和演化行为,对无约束状态下炸药进行烤燃试验,使用分析天平监测炸药的质量变化,并采用显微镜和扫描电子显微镜等技术对炸药样品的表面和内部损伤进行表征。结果表明：温度越高,炸药的质量损失越大且损失速率越快;加热过程中黏结剂先发生熔化,随着加热时间变长和温度升高,黏结剂熔化程度增大,流动性增强,气体从炸药表面孔洞内逸出,孔洞增多且尺寸变大;温度越高炸药内部出现的孔隙越多,孔隙尺寸越大,孔隙主要是由于气体从试样内部逸出形成;炸药内部比表面积变化趋势为上升—下降—上升,其变化趋势受到化学反应速率和黏结剂的流动及损失影响。黏结剂材料的热稳定性是影响炸药热损伤演化行为的重要因素。     

我矿露天深孔爆破中的拒爆原因及预防

我矿“七米沟”工程系采用非电起爆系统爆破,拒爆现象时有发生,严重影响工程进度,而且威胁安全生产。为此,我们对露天深孔非电起爆系统爆破中的拒爆原因进行了分析研究,并提出了一些相应的预防措施,对杜绝拒爆起到了良好的指导作用。 1.拒爆原因露天深孔非电起爆系统爆破中,造成拒爆的原因主要有如下几方面: (1)乳胶或乳化炸药密度较小,装药下沉缓慢,若装药后立即填塞,因装填物(如岩渣、岩粉等)比炸药重而造成孔内药柱不连续,一且炸药之间隔填塞物的长度大于炸药在水中的殉爆距离,就会产生拒爆。     

爆破安全法规标准讲析 第二讲 大爆破安全规程(六)

10 装药与填塞10.1 炸药的搬运 《规程》规定: (1)用人力往药室搬运炸药时,每人每次搬运量不得超过一箱(袋),搬运工人行进中,应保持1m以上的间距,上下坡时应保持5m间距。 (2)往药室运送炸药时,不准与雷管同时混合运送。 (3)对起爆体、起爆药包或已经接好的起爆雷管,只准爆破员携带运送。 炸药的搬运应参照GB6722《爆破安全规程》的有关规定执行。要特别提出的是,起爆体、起爆药包或已经接好的起爆雷管,只准爆破员携带运送。因为起爆体一般是将优质炸药、雷管或导爆索等起爆材料,装在特制的起爆箱内组成。起爆体感度较高,稍有不慎,将会造成早爆或拒爆事故,因此只准训练有素的爆破员携带运送。     

爆破冲击荷载下隧道振动特性与安全性评价研究

隧道工程爆破施工引起衬砌结构以及地表建筑物破坏时有发生,研究隧道工程爆破振动效应以及安全性评价方法,对确保隧道工程施工安全十分重要。基于三维动力有限元分析方法,以某城市双连拱隧道工程爆破施工为例,探讨爆炸冲击荷载作用下隧道围岩介质动力响应特征。研究表明,爆破冲击对周围介质的影响具有时间滞后和累积损伤效应,只考虑爆破瞬时最大振动波速对围岩介质以及地表建筑物的影响不能真实反映爆破影响的实质。同时结合具体工程对地表建筑物爆破安全评价方法进行分析研究,建议将现代数值分析方法应用于复杂条件下隧道爆破安全性评价工作。