炸药威力测试的技术概述.docx

课题背景与研究意义

课题背景

炸药是人们经常利用的巨大能源之一，它不仅用于军事目的，而且广泛应用于国民经济各个部门[1,2],前者称为军用炸药，后者称为民用炸药(也叫工业炸药)。随着国民经济的发展，我国工业炸药发展十分迅速，新产品不断涌现。爆破理论提出和实践证明：为使矿山爆破作业能获得较好效果，除了对矿岩的物理力学性质有足够的了解之外，还必须详知所用炸药的爆炸性能[3]。了解炸药的爆破性能，需要做爆力、猛度、爆速和殉爆距离等项检测试验。炸药的猛度、爆速和殉爆距离三项，一般炸药生产厂和矿山都能做，炸药爆力因检测比较复杂，价格昂贵，通常很少有人去做。但是炸药爆力性能对爆破破岩效果的好坏起着很大作用，因为，炸药爆力是爆破的基本因素，炸药的威力是爆炸强度、爆破作用或做功能力的一个度量，表征炸药爆炸所产生的冲击波和爆轰气体产物作用于介质，对介质产生压缩、破碎和抛移的作功能力[4,5]。炸药的威力取决于爆热的大小和爆炸生成气体的体积[6,7]。从宏观来看，炸药的爆力愈大，破坏岩石的量就愈多。而炸药的其它检测项目，因其作用不同是不能代替炸药爆力试验的，因此，炸药爆力这项重要试验，不论是生产炸药的工厂还是矿山都应该经常进行检测的。

长期以来，人们对炸药的生产工艺有较大改进和提高，而炸药威力测试技术

件重71kg

便；弹道臼炮法可以测出功的数值，直接衡量炸药威力，但设备较复杂。国内对

展，对炸药测试技术提出了更高要求。目前，我国工业炸药的威力测试普遍采用

[8，]

不仅对于含水的乳化炸药、粉状乳化炸药等新型工业炸药不能真

实反映其实际威力，而对于一些对非雷管感度的炸药更是束手无策，因此寻找更佳方法来评定工业炸药是十分必要的。

2课题研究目的与意义

测定的要求。此外，对于弹道抛体法测定炸药威力的研究尚未见文献报道。通过本课题的研究，探讨不同配方的工业炸药性能，为开发新品种炸药提供依据。研制炸药威力的测试装置，为炸药研究同行提供经验；分析弹道抛射运动轨迹，建立数学模型，为完善炸药威力的测试方法，提供可靠的依据。

另外，通过本课题的研究，建立一种弹道抛体测试炸药威力的方法，克服现有的炸药威力测试方法的单一和不足；通过对新型工业炸药威力的测试，考察影响工业炸药威力的基本因素，对炸药的制备工艺和配方设计有直接的指导意义；有利于新产品、新工艺的研制与开发；建立一种弹道抛体测试炸药威力的方法，为炸药研究同行提供必要的检测手段，为提高炸药威力的研究做贡献；在爆破施工过程中，对炸药的选用提供依据；可优化资源的合理利用，节省人力、物力，推动炸药技术的快速发展，并带来直接的经济效益和社会效益。

课题的提出

工业炸药是一种威力巨大而廉价的能源，它广泛应用于农业、水利、交通、采矿、建材等多种工业领域，被视为基础工业的基础[9]。长期以来，我国工业炸药品种、生产工艺、基础理论和应用技术等方面均有不断的发展[10,11,12]，已逐步形成了比较完整的科技体系。特别是改革开放以来，在产品的开发研究方面十分活跃，新材料、新产品、新工艺、新设备不断涌现，呈现了一派朝气蓬勃的景象。但随着产品开发研究的发展，对炸药测试技术提出了更高要求。目前，我国工业

煤矿许用型乳化炸药和粉状乳化炸药等新型工业炸药不能真实反映其实际威力。为解决国内工业炸药测试技术发展单一、落后状况，受国防科工委民爆局委托，北京矿冶研究总院炸药与爆破研究所将承担国家标准<<工业炸药威力测试方

法>>的编写工作。因此进行工业炸药威力测试方法的研究是非常必要的。

国内外的研究现状

炸药的威力是爆炸强度、爆破作用或做功能力的一个度量，表征炸药爆炸所产生的冲击波和爆轰气体产物作用于介质，对介质产生压缩、破碎和抛移的作功

能力。炸药的威力取决于爆热的大小和爆炸生成气体的体积。炸药威力一般是以相对于标准炸药威力的百分比来测定，常用相对质量威力和相对体积威力两种

[13]

爆破漏斗法、水下爆破法等。现将这几种方法的原理、设备和材料、实验方法分别叙述如下，并对这些方法进行简要评述：

3.1.弹道臼炮法[14,15]

弹道臼炮是一沉重的钢制炮体，悬挂在支架上，炮体有互相连通是爆炸室和膨胀室，爆炸室内装有带雷管的10克被试炸药，膨胀室在炸药爆炸前装有沉重的弹丸；炸药爆轰时，气态爆轰产物首先充满膨胀室全部空间而不作功（忽略掉冲击波的能量和热传导）这时压力降低，而温度和内能实际维持不变；当产物继续膨胀推出弹丸时，产物对外作功；弹丸飞出后，产物向空气中膨胀，作功停止；与此同时臼炮体向后摆动的角度,根据基本的机械定律，就可以计算出爆轰炸药施予炮弹和反冲摆的动量和能量,就可算出炸药所作的功。

爆炸功的计算

爆炸时臼炮及弹丸所得到的总机械能为：

E=E′+E=E′（1+E/E′）

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