爆破器材

氟橡胶包覆对CL-20机械感度及爆轰特性的影响研究

2024年04月03 00:00

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。

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 — 2024年04月03 00:00

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。

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 — 2024年04月03 00:00

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。

氧化亚氮基单元复合推进剂的燃烧热性能研究

2024年04月03 00:00

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。

气云爆炸条件下消防炮的抗爆性能研究

2024年04月03 00:00

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。

悬挂式矩形水墙对爆炸冲击波削减效果的实验研究

2024年04月03 00:00

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。

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 — 2024年04月03 00:00

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。

复杂敏感环境城区隧道爆破振动及噪声控制技术

2024年04月03 00:00

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。

基于IGWO-CatBoost模型的岩石爆破块度预测

2024年04月03 00:00

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。