CN102887805B - 含火药粒的混合炸药 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含火药粒的混合炸药,是为了解决现有技术爆速低、不能雷管起爆的问题,本发明由组分A、硫代硫酸钠及重铬酸钾组成,其中组分A由质量百分含量为6.5%~7.5%的水、0.5%~1%的聚丙烯酰胺、5%~10%的尿素、9%~15%的硝酸铵、3%~7%的硝酸钠、60%~70%的火药粒组成,硫代硫酸钠质量为组分A含量的0.02%~0.03%,重铬酸钾质量为组分A含量的0.01%~0.02%。本发明爆速高,可达到6668m/s,并且可以用雷管直接起爆,主要用于岩石开采、金属开采等。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合炸药,特别涉及一种含有火药粒的混合炸药,适用于岩石开采、金属开采等。
背景技术
全世界每年有大量退役或废弃火药,仅中国每年就有数以千吨的炸药退役。处理这些废弃或退役火药是烦琐的。一般处理方式为焚烧,耗资很大,污染环境,并且造成巨大的浪费。
火药一般分为单基火药(简称单基药)、双基火药(简称双基药)和复合火药。单基药主要成分为硝化棉,质量百分含量一般在95%以上。双基药主要成分为硝化棉和硝化甘油。复合火药主要成分为硝化棉、硝化甘油和固体含能材料(如硝基胍、黑索金等)。火药粒型号一般用分数表示,分母代表药粒的孔数,分子代表弧厚,单位为0.1mm,如弧厚为1.1mm的单孔单基药表示为单11/7。如果不特别指明,火药粒的长径比一般为1.1~1.2。
《灌注式废发射药凝胶炸药的研制》,魏晓安,《爆破器材》,V30(3),2001.提供了一种利用废火药粒制备的灌注炸药,虽然其爆速最高值为6579m/s,但根据《废旧单基药爆轰性能的实验研究》,杨慧群.《火炸药学报》,V28(2),2005.一文介绍:用废旧单基发射药制成各种形式的民用炸药无雷管感度,必须使用传爆药才能保证将其引爆,因此该炸药不能够用雷管直接起爆。
发明内容
本发明针对现有背景技术的不足,提供了一种含火药粒的混合炸药,炸药爆速大,能量高,并且可以用雷管直接起爆。
本发明由组分A、硫代硫酸钠及重铬酸钾组成,其中组分A由质量百分含量为6.5%~7.5%的水、0.5%~1%的聚丙烯酰胺、5%~10%的尿素、9%~15%的硝酸铵、3%~7%的硝酸钠、60%~70%的火药粒组成;硫代硫酸钠质量为组分A含量的0.02%~0.03%;重铬酸钾质量为组分A含量的0.01%~0.02%。
所述聚丙烯酰胺的数均分子量为8000~15000。所述火药粒中,单11/1质量占火药粒的40%~100%,其它型号的火药为0~60%。
本发明的优选方案由组分A、硫代硫酸钠及重铬酸钾组成,其中组分A由质量百分含量为7.4%水、0.6%聚丙烯酰胺、6%尿素、12%硝酸铵、4%硝酸钠、70%火药粒组成;硫代硫酸钠质量为组分A含量的0.025%,重铬酸钾质量为组分A含量的0.015%,火药粒为单11/1,聚丙烯酰胺数均分子量为10000。
本发明优点:爆速高,可达到6668m/s,并且可以用雷管直接起爆;而对比文献爆速不超过6579m/s,并且不能用雷管起爆。
具体实施方式
实施例1
称取6.5kg水,加入5kg尿素,13kg硝酸铵,5kg硝酸钠于搅拌机,搅拌使其全部溶解;加入0.5kg数均分子量为15000的聚丙烯酰胺,搅拌溶解;加入70kg单11/1火药,搅拌均匀;加入0.02kg硫代硫酸钠,搅拌30分钟;加入0.01kg重铬酸钾,搅拌10分钟;分装于塑料袋中,密封备用。
实施例2
称取7.5kg水,加入10kg尿素,9kg硝酸铵,3kg硝酸钠于搅拌机,搅拌使其全部溶解;加入0.5kg数均分子量为12000的聚丙烯酰胺,搅拌溶解;加入30kg单11/1火药,40kg型号为单4/7的火药,搅拌均匀;加入0.03kg硫代硫酸钠,搅拌30分钟;加入0.02kg重铬酸钾,搅拌10分钟;分装于塑料袋中,密封备用。
实施例3
称取7kg水,加入8kg尿素,10kg硝酸铵,4kg硝酸钠于搅拌机,搅拌使其全部溶解;加入1kg数均分子量为8000的聚丙烯酰胺,搅拌溶解;加入69kg单11/1火药,1kg型号为单2/1樟的火药,搅拌均匀;加入0.03kg硫代硫酸钠,搅拌30分钟;加入0.01kg重铬酸钾,搅拌10分钟;分装于塑料袋中,密封备用。
实施例4
称取7kg水,加入6kg尿素,10.4kg硝酸铵,6kg硝酸钠于搅拌机,搅拌使其全部溶解;加入0.6kg数均分子量为10000的聚丙烯酰胺,搅拌溶解;加入30kg单11/1火药,20kg型号为单2/1樟的火药,20kg型号为单4/7的火药,搅拌均匀;加入0.03kg硫代硫酸钠,搅拌30分钟;加入0.01kg重铬酸钾,搅拌10分钟;分装于塑料袋中,密封备用。
实施例5
称取7.4kg水,加入6kg尿素,12kg硝酸铵,4kg硝酸钠于搅拌机,搅拌使其全部溶解;加入0.6kg数均分子量为10000的聚丙烯酰胺,搅拌溶解;加入70kg单11/1火药,搅拌均匀;加入0.025kg硫代硫酸钠,搅拌30分钟;加入0.015kg重铬酸钾,搅拌10分钟;分装于塑料袋中,密封备用。
所有实施例爆速按照GJB772A-97 702.1方法测试。威力按照GJB772A-97 705.1方法测试。水下能量测试方法如下:爆炸水池为圆柱形,直径3.2m、水深2.4m。测试药量为50g,试样放置于水池中轴线上,入水深度1.6m,传感器与药柱重心水平安放,测距为0.9m,水下能量取三次测试的平均值。起爆采用8#纸雷管,不加传爆药柱,直接起爆。水下能量规定为测点处比冲击波能与比气泡能之和。
比冲击波能按式(1)计算:
式中:
es-比冲击波能的数值,单位为兆焦每千克(MJ/kg);
R-传感器距炸药试样的距离的数值,单位为米(m);
ρ0-试验水域中水的密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3),一般取1000;
Cw-试验水域中声速的数值,单位为米每秒(m/s),一般取1500;
m-试样质量的数值,单位为千克(kg);
P(t)-冲击波压力的数值,单位为兆帕(MPa);
θ-冲击波时间常数的数值,单位为秒(s)。
θ按式(2)估算:
比气泡能按式(3)计算:
式中:
eb-比气泡能的数值,单位为兆焦每千克(MJ/kg);
PH-测点处的静水压力的数值,单位为兆帕(MPa);
ρ0-试验水域中水的密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3),一般取1000;
m-试样质量的数值,单位为千克(kg);
tb-实测气泡脉动周期的数值,单位为秒(s)。
PH按式(4)计算:
PH=(Pi+ρ0gH)×10-6…………………………………………(4)
式中:
Pi-试验时当地大气压力的数值,单位为帕(Pa);
ρ0-试验水域中水的密度的数值,单位为千克每立方米(kg/m3),一般取1000;
g-试验时当地重力加速度的数值,单位为米每平方秒(m/s2),一般取9.8。
H-炸药距水面的距离的数值,单位为米(m)。
经过测试,以上配方均可以用8#纸雷管直接起爆;临界直径均小于20mm;低温性能试样表明-15℃可直接雷管起爆;抗水性能试样表明于静水中浸泡3天后,用8#纸雷管可以直接起爆;储存性能试验证明室温下储存12个月后,体系状态稳定。
测试的能量相关的性能数据见表1。
表1实施例性能数据
爆速(m/s) | 威力(TNT当量,%) | 水下能量(TNT当量,%) | |
对比例 | ≤6579 | ||
实施例1 | 6668 | 88.6 | 92.8 |
实施例2 | 6598 | 85.7 | 90.0 |
实施例3 | 6646 | 86.1 | 91.1 |
实施例4 | 6650 | 86.3 | 90.3 |
实施例5 | 6659 | 87.7 | 91.6 |
Claims (3)
1.一种含火药粒的混合炸药,其特征在于由组分A、硫代硫酸钠及重铬酸钾组成,其中组分A由质量百分含量为6.5%~7.5%的水、0.5%~1%的聚丙烯酰胺、5%~10%的尿素、9%~15%的硝酸铵、3%~7%的硝酸钠、60%~70%的火药粒组成,硫代硫酸钠质量为组分A含量的0.02%~0.03%,重铬酸钾质量为组分A含量的0.01%~0.02%,聚丙烯酰胺数均分子量为8000~15000。
2.根据权利要求1所述的含火药粒的混合炸药,其特征在于所述火药粒中,单11/1质量占火药粒的40%~100%,其它型号的火药为0~60%。
3.根据权利要求1所述的含火药粒的混合炸药,其特征在于组分A由质量百分含量为7.4%的水、0.6%的聚丙烯酰胺、6%的尿素、12%的硝酸铵、4%的硝酸钠、70%的单11/1火药粒组成,硫代硫酸钠质量为组分A含量的0.025%,重铬酸钾质量为组分A含量的0.015%,聚丙烯酰胺数均分子量为10000。
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