CN104193565A - 一种地震勘探电雷管用复合型点火药及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震勘探电雷管用复合型点火药及其制备方法，目的在于解决地震勘探电雷管中主要采用斯蒂芬酸铅点火药作为引火药，其机械感度、静电火花感度较高，将其用于地震勘探电雷管时，存在药剂制造及后续生产过程安全管理难度较大，产品静电感度指标不易满足的问题。本发明以苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅这四种组分作为原料，制备点火药。本发明的复合型点火药作用时间短，发火同步性好，机械感度及静电火花感度较低，将其用于地震勘探电雷管，能够显著提升地震勘探电雷管生产、使用过程的安全性，降低安全管理难度，对于地震勘探电雷管的发展，具有重要意义。申请人对本发明进行了大量测试，试验测试结果验证了本发明的技术效果。

Description

一种地震勘探电雷管用复合型点火药及其制备方法

技术领域

本发明涉及起爆器材领域，尤其是一种地震勘探电雷管用复合型点火药及其制备方法。

背景技术

地震勘探电雷管是地震勘探工程中经常使用的一种起爆器材，一般与震源药柱配套使用。地震勘探电雷管要求发火一致性好，作用时间短，起爆能力足够。其发火机理如下：通过对产品通以电流，使得产品中引火元件的桥丝发热，温度达到点火药的着火点后，引起电点火药头燃烧，进而使产品发生爆炸。

其中，用于电雷管装配的电引火药头燃烧的发火过程大致可以分为：桥丝的升温过程、点火药的吸热分解和燃烧过程。因此，电点火药头中的点火药的性能，直接影响地震勘探电雷管的产品质量。

目前，国内地震勘探电雷管所采用的引火药主要为斯蒂芬酸铅点火药。而斯蒂芬酸铅点火药的机械感度、静电火花感度较高，将其用于地震勘探电雷管时，存在药剂制造及后续生产过程安全管理难度较大，产品静电感度指标不易满足等弊端。

因此，迫切需要一种新的点火药，以解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对目前国内地震勘探电雷管中主要采用斯蒂芬酸铅点火药作为引火药，而其机械感度、静电火花感度较高，将其用于地震勘探电雷管时，存在药剂制造及后续生产过程安全管理难度较大，产品静电感度指标不易满足的问题，提供一种地震勘探电雷管用复合型点火药及其制备方法。本发明的复合型点火药作用时间短，发火同步性好，机械感度及静电火花感度较低，将其用地震勘探电雷管，能够显著提升地震勘探电雷管生产、使用过程的安全性，降低安全管理难度，对于地震勘探电雷管的发展，具有重要意义。申请人对本发明进行了大量测试，试验测试结果验证了本发明的技术效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地震勘探电雷管用复合型点火药，包括如下质量百分比的组分：

苦味酸钾       25%-35%；

高氯酸钾       35%-45%；

铅丹           15%-25%；

硫氰酸铅        5%-15%。

包括如下质量百分比的组分：

苦味酸钾       35%；

高氯酸钾       40%；

铅丹           20%；

硫氰酸铅        5%。

还包括粘合剂。

所述粘合剂为聚乙烯醇溶液。

所述聚乙烯醇溶液为质量浓度5-15%的聚乙烯醇水溶液。

所述苦味酸钾的pH值为7.0～7.5。

所述苦味酸钾为过300-400目筛的筛下物，高氯酸钾为过300-400目筛的筛下物，铅丹为过200-400目筛的筛下物，硫氰酸铅为过300-400目筛的筛下物。

前述地震勘探电雷管用复合型点火药的制备方法，包括如下步骤：

（1）按配比称取苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅，作为原料；

（2）将原料、粘合剂分别加入混药容器中混合均匀，得混合物，将混合物涂抹于引火元件的桥丝上形成药球，即可。

针对目前国内地震勘探电雷管中主要采用斯蒂芬酸铅点火药作为引火药，其机械感度、静电火花感度较高，将其用于地震勘探电雷管时，存在药剂制造及后续生产过程安全管理难度较大，产品静电感度指标不易满足的问题，提供一种地震勘探电雷管用复合型点火药及其制备方法。

本发明提供的复合型点火药主要包括如下质量百分比的组分：25%-35%的苦味酸钾、35%-45%的高氯酸钾、15%-25%的铅丹、5%-15%的硫氰酸铅，这些组分形成点火药的主体成分，再辅以粘合剂，将各组分粘合在一起，从而形成药球。本发明中所采用的铅丹，即四氧化三铅，高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅优选为分析纯级。同时，本发明还提供复合型点火药的制备方法，首先称取苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅这四种组分，作为原料，然后将原料与粘合剂分别加入混药容器中混合均匀，得混合物，将混合物涂抹于引火元件的桥丝上形成药球，即可。该制备方法操作简单，可靠性好，能够满足工业化生成的需要。

将采用本发明中点火药所制作的电引火药头进行试验和检测，得到如下性能测试数据。40发电引火药头装配地震勘探电雷管作用时间为：均值0.95ms，标准差0.09ms，极差0.28ms（3.5A起爆电流）；根据地震勘探电雷管标准中静电感度要求，在电容器容量为500±25PF，串联电阻为5000±250Ω，电压为25±0.5KV的条件下，对40发电引火药头装配地震勘探电雷管进行静电感度测试，40发均未发火。

从上述特征及测定的性能测试数据中可以看出，本发明的复合型点火药具有混制工艺简单，产品作用时间短，发火同步性好，秒量精度高的优点，同时静电感度满足地震勘探电雷管标准要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的地震勘探电雷管用复合型点火药具有生产工艺简单的特点，采用其所制作的电引火元件发火时间一致性好，静电感度、作用时间等性能指标能够满足地震勘探电雷管标准要求，有效克服了现有斯蒂芬酸铅点火药所存在的缺陷，对于地震勘探电雷管生产、使用过程中安全性的提升，具有重要意义。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

按如下质量比称取各组分：25%的苦味酸钾、45%的高氯酸钾、15%的铅丹、15%的硫氰酸铅。再取质量浓度5%的聚乙烯醇水溶液，备用。将称取的苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅加入混药容器，并加入聚乙烯醇水溶液，混合均匀，得混合物。将所得到的混合物涂于引火元件桥丝上形成药球，即可。聚乙烯醇水溶液的加入量，以所制备的混合物涂于引火元件桥丝上能形成药球为准。

采用实施例1制备的点火药制作电引火药头，并装配成地震勘探电雷管。同时，对80发电引火药头装配地震勘探电雷管进行测试，测试结果如下。

40发电引火药头装配地震勘探电雷管作用时间为:均值0.89ms，标准差0.12ms，极差0.33ms(3.5A起爆电流)；根据地震勘探电雷管标准中静电感度要求，在电容器容量为500±25PF，串联电阻为5000±250Ω，电压为25±0.5kv的条件下，对40发电引火药头装配地震勘探电雷管进行静电感度测试，40发均未发火。

实施例2

按如下质量比称取各组分：35%的苦味酸钾、35%的高氯酸钾、15%的铅丹、15%的硫氰酸铅。再取质量浓度5-15%的聚乙烯醇水溶液，备用。将称取的苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅加入混药容器，并加入聚乙烯醇水溶液，然后用木制混药棍手工搅拌，观察药剂干稀度(用聚乙烯醇水溶液调节干稀度)，机混药剂1h，得混合物。将所得到的混合物涂于引火元件桥丝上形成药球，即可。

采用本实施例制备的点火药制作电引火药头，并装配成地震勘探电雷管。同时，对80发电引火药头装配地震勘探电雷管进行测试，测试结果如下。

40发电引火药头装配地震勘探电雷管作用时间为:均值0.98ms，标准差0.10ms，极差0.35(3.5A起爆电流)；根据地震勘探电雷管标准中静电感度要求，在电容器容量为500±25PF，串联电阻为5000±250Ω，电压为25±0.5kv的条件下，对40发电引火药头装配地震勘探电雷管进行静电感度测试，40发均未发火。

实施例3

按如下质量比称取各组分：35%的苦味酸钾、35%的高氯酸钾、25%的铅丹、5%的硫氰酸铅。再取质量浓度15%的聚乙烯醇水溶液，备用。将称取的苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅加入混药容器，并加入聚乙烯醇水溶液，混合均匀，得混合物。将所得到的混合物涂于引火元件桥丝上形成药球，即可。聚乙烯醇水溶液的加入量，以所制备的混合物涂于引火元件桥丝上能形成药球为准。

采用本实施例制备的点火药制作电引火药头，并装配成地震勘探电雷管。同时，对80发电引火药头装配地震勘探电雷管进行测试，测试结果如下。

40发电引火药头装配地震勘探电雷管作用时间为:均值0.99ms，标准差0.08ms，极差0.34ms(3.5A起爆电流)；根据地震勘探电雷管标准中静电感度要求，在电容器容量为500±25PF，串联电阻为5000±250Ω，电压为25±0.5kv的条件下，对40发电引火药头装配地震勘探电雷管进行静电感度测试，40发均未发火。

实施例4

按如下质量比称取各组分：25%的苦味酸钾、45%的高氯酸钾、25%的铅丹、5%的硫氰酸铅。再取质量浓度6%的聚乙烯醇水溶液，备用。将称取的苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅加入混药容器，并加入聚乙烯醇水溶液，混合均匀，得混合物。将所得到的混合物涂于引火元件桥丝上形成药球，即可。

采用本实施例制备的点火药制作电引火药头，并装配成地震勘探电雷管。同时，对80发电引火药头装配地震勘探电雷管进行测试，测试结果如下。

40发电引火药头装配地震勘探电雷管作用时间为:均值0.94ms，标准差0.14ms，极差0.33ms(3.5A起爆电流)；根据地震勘探电雷管标准中静电感度要求，在电容器容量为500±25PF，串联电阻为5000±250Ω，电压为25±0.5kv的条件下，对40发电引火药头装配地震勘探电雷管进行静电感度测试，40发均未发火。

实施例5

按如下质量比称取各组分：35%的苦味酸钾、40%的高氯酸钾、20%的铅丹、5%的硫氰酸铅。再取质量浓度5-15%的聚乙烯醇水溶液，备用。将称取的苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅加入混药容器，并加入聚乙烯醇水溶液，混合均匀，得混合物。将所得到的混合物涂于引火元件桥丝上形成药球，即可。

采用本实施例制备的点火药制作电引火药头，并装配成地震勘探电雷管。同时，对80发电引火药头装配地震勘探电雷管进行测试，测试结果如下。

40发电引火药头装配地震勘探电雷管作用时间为:均值0.98ms，标准差0.09ms，极差0.28ms(3.5A起爆电流)；根据地震勘探电雷管标准中静电感度要求，在电容器容量为500±25PF，串联电阻为5000±250Ω，电压为25±0.5kv的条件下，对40发电引火药头装配地震勘探电雷管进行静电感度测试，40发均未发火。

实施例6

按如下质量比称取各组分：30%的苦味酸钾、40%的高氯酸钾、20%的铅丹、10%的硫氰酸铅，苦味酸钾的pH值为7.5。再取聚乙烯醇水溶液，作为粘结剂。将称取的苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅、粘合剂加入混药容器，混合均匀，得混合物。将所得到的混合物涂于引火元件桥丝上形成药球，即可。聚乙烯醇水溶液的加入量，以所制备的混合物涂于引火元件桥丝上能形成药球为准。

采用本实施例制备的点火药制作电引火药头，并装配成地震勘探电雷管。同时，对80发电引火药头装配地震勘探电雷管进行测试，测试结果如下。

40发电引火药头装配地震勘探电雷管作用时间为:均值0.95ms，标准差0.10ms，极差0.29ms(3.5A起爆电流)；根据地震勘探电雷管标准中静电感度要求，在电容器容量为500±25PF，串联电阻为5000±250Ω，电压为25±0.5kv的条件下，对40发电引火药头装配地震勘探电雷管进行静电感度测试，40发均未发火。

通过上述实验结果，可以看出：采用本发明制作的地震勘探电雷管具有作用时间短，发火同步性好，秒量精度高的优点，并且静电感度满足地震勘探电雷管标准要求。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种地震勘探电雷管用复合型点火药，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：

苦味酸钾       25%-35%；

高氯酸钾       35%-45%；

铅丹           15%-25%；

硫氰酸铅        5%-15%。

2.根据权利要求1所述地震勘探电雷管用复合型点火药，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：

苦味酸钾       35%；

高氯酸钾       40%；

铅丹           20%；

硫氰酸铅        5%。

3.根据权利要求1或2所述地震勘探电雷管用复合型点火药，其特征在于，还包括粘合剂。

4.根据权利要求3所述地震勘探电雷管用复合型点火药，其特征在于，所述粘合剂为聚乙烯醇溶液。

5.根据权利要求4所述地震勘探电雷管用复合型点火药，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液为质量浓度5-15%的聚乙烯醇水溶液。

6.根据权利要求1-5任一项所述地震勘探电雷管用复合型点火药，其特征在于，所述苦味酸钾的pH值为7.0～7.5。

7.根据权利要求1-6任一项所述地震勘探电雷管用复合型点火药，其特征在于，包括如下步骤：

（1）按配比称取苦味酸钾、高氯酸钾、铅丹、硫氰酸铅，作为原料；

（2）将原料、粘合剂分别加入混药容器中混合均匀，得混合物，将混合物涂抹于引火元件的桥丝上形成药球，即可。