[发明专利]利用在炮孔装药的射流单元的爆破方法

说明书

本发明提供衬管、配件和垫片，以装配喷射单元，使得这些作为炸药和雷管，形成间隔距离和空气间隔空间。衬管释放射流以及配件和垫片设计用于将衬管牢固地连接到炸药上，诱导产生空腔效应。本发明的目的是提供一种利用射流单元克服感应爆炸极限的爆破方法，该方法根据对炮孔爆破中观察结果的分析，采用了一种理想的机制。射流起爆单元在炮孔爆破中的应用克服了炸药制造的性能限制和雷管功能的概念限制，改善了通道效应、死压、功率损失和起爆停止等。特别是，在保证浆状或乳化炸药安全性的前提下，可以不受限制地进行控制爆破和空气间隔。

本申请是申请日为2019年10月20日，申请号为201980085507.2，发明名称为“利用在炮孔装药的射流单元的爆破方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及炸药爆破，尤其涉及一种利用聚能装药效应的射流单元实现理想的爆炸破坏机理分析的炮孔爆破方法。

背景技术

爆破的历史可以分为炸药和雷管的发展，以及它们用途的变化。到目前为止，人们在观察各种现象的基础上，想方设法地寻找更好的爆破方法。

炸药已从黑火药发展到炸药、铵油炸药、泥浆、乳化炸药等，类似地，而电雷管、非电雷管和电子雷管的演变也从爆破雷管和炸药的发明开始。从而大大提高了炸药的安全性和雷管的精度。至于爆破技术的进步，在炮孔装药爆破是从17世纪开始的。在对各种现象进行观察的基础上，采用了分析爆轰反应的空气间隔方法，并对射流动力聚能装药进行了研究。

特别值得注意的是，在1893年，当诺克斯发现并获得专利时，炮孔内的空隙(空气间隔)提高了装药时的爆破效率。关于雷管，G.Bloem于1883年申请了雷管半球形底座形成的专利，以增加爆炸力。

根据迄今为止已知的宏观机理分析，由于爆炸反应的动态和静态效应，岩石破裂达9ms。碎石在9ms后开始移动，在15～30ms内完成弹坑的产生。

另外，对空气间隔的微观机理进行了报道，发现4～8ms范围内的冲击波对岩石的破裂有决定性的影响[Liu L，Katsabanis PD岩石爆破破碎，Monhanty(ed.)Balkema，鹿特丹(1996)，生产和控制爆破中空气间隔/解耦效应的数值模拟。第319-330页。)

聚能装药基本原理的发展起步早得多，所用时间也比空气间隔长。现代聚能装药的基本结构(包括从观察空腔效应开始的间隔距离)大约用了150年才建立起来[唐纳德R.肯尼迪.聚能装药效应的历史：第一个100年，国防技术信息中心，(1990)pp.3-14]。在这一过程中，提出了多项发明专利。

另一方面，雷管的起爆作用又可分为碎片起爆、热起爆和冲击波起爆。对于雷管敏感炸药的起爆，碎片在引爆炸药时起着最重要的作用。据报道，硝酸铵在实验中被炸药碎片引爆的距离为1米。

在聚能装药效应射流中，炸药起爆时产生的冲击波传递到衬管上，坍塌的衬管在轴向形成高温高压射流。衬管与目标之间的间隔距离进一步增强了效果。对于金属衬管，喷射温度在500度以上，速度达到12.5公里/秒，是引物碎片速度的两倍多。

发明内容

【技术问题】

根据迄今为止钻孔爆破的分析观测和实际应用，最理想的机制是在破坏炮孔壁之前，在分子基础上立即完成装药炸药的爆轰反应。因此，可以通过将一次爆轰反应的冲击波能量和二次反应产物的化学能转换为动能来完成爆破体的开裂和破碎。换言之，减少装药炸药爆轰反应的完成时间，提高完备性，并根据爆轰反应诱导化学产物的冲击波发射，将显著延长混响持续时间。

然而，就目前的爆破方法而言，有两个因素阻碍了理想机理的发展。这些可分为炸药和雷管的制造和实际限制。