CN105676273B - 高能高频炸药震源设计方法 - Google Patents

高能高频炸药震源设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高能高频炸药震源设计方法。方法包括：(a)根据勘探深度和分辨率的目标，确定激发形成地震波的幅频特性目标参数；(b)通过近地表调查和近源波场试炮测试，建立炸药震源岩土中爆炸作用有限元模型和各层岩土动态参数；(f)基于模型计算，确定优化的炸药震源输出爆压和正压作用时间；(g)选定基础炸药满足初始爆压要求；(h)通过加入高能金属粉、敏化剂等来调节震源炸药爆轰时间和爆轰产物膨胀指数，调节震源炸药爆炸作用正压作用时间。(i)经现场试验，确定高频高效炸药震源设计方案，满足目标参数。本发明提出的炸药震源设计方法有明确理论指导，与现场条件相结合，便于实施。

Description

高能高频炸药震源设计方法
技术领域
本发明涉及地球物理勘探领域，更特别地是涉及一种高能高频震源设计方法。
背景技术
能源是人类生产、生活的物质基础，根据能源的基本形态可分为一次能源(如石油、煤炭、天然气、风能及太阳能等)和二次能源(如电力、汽油、酒精及蒸汽等)。石油作为人类生存和社会发展的重要基础能源之一，被广泛应用于各个领域，在国际政治舞台和经济领域中占有不可替代的战略地位。据公开数据显示，我国已探明的石油储量约1011吨，可开采储量约1010吨。石油勘探是石油开采的第一个关键环节，是石油开采工程的基础，其目的是利用各种勘探手段寻找和查明石油资源。目前，在勘探石油资源的各种方法中，地震勘探技术当之无愧的成为了油气藏勘探的主角，我国约90％以上的石油储量都是依靠地震勘探技术找到的。
地震勘探中，其基本方法是应用人工震源激发地震波，通过接收反射地震波并分析特性从而得到地下深层底层特性，从而确定油气矿藏等。在用于激发地震波的人工震源中，炸药震源是应用最为普遍的一种人工震源。人工激发地震波的幅频特性对于地震勘探的深度和分辨率有重要影响。增加地震波能量，使得下传深度增加，有助于提高勘探深度；提高地震波的频率，将有助于提高对地下地层的分辨率。随着油气勘探的发展，对深层地层的高精度高分辨率勘探提出越来越高的要求，因此，如何提高激发地震波的品质，提高下传地震波的幅值和频率是需要深入研究的问题。
炸药震源岩土中爆炸激发地震波是炸药震源和近地表岩土介质相互作用的结果，其产生的地震波的幅频特性由激发近地表岩土性质和炸药震源特性共同决定。当激发近地表条件确定时，炸药震源的爆炸特性是决定地震波场特性的主要因素。等炸药量条件下，炸药爆炸特性主要由震源炸药配方和装药结构决定。通常采用柱形装药结构的条件下，炸药震源配方是影响炸药震源激发地震波品质的主要因素。
目前，炸药震源的研究主要依赖于试验研究，未形成系统的设计方法。主要由于炸药震源作用机理较为复杂，从炸药震源爆炸到形成地震波经过较多能量转化环节，需要对炸药震源作用全过程掌握；另一方面，对炸药震源爆轰过程和近地表岩土介质性质也需要很好表征。因此，炸药震源设计不仅仅是炸药研究专业的工作，是一个涉及较多专业领域的工作，这也阻碍了的炸药震源设计方法的形成。
本发明针对深层高精度高分辨率勘探的需求，提出高能高频炸药震源设计方法。设计方法中首先对通过勘探目标来确定能满足要求的地震波特性，其次，通过现场调查和有限元模型计算确定探区近地表模型和特征参数，接着应用近地表有限元模型对不同初始爆轰压力和爆炸作用时间条件下形成的初始地震波幅频特性进行计算，确定实际探区岩土性质条件下满足勘探目标条件是所需的炸药震源初始爆轰压力和爆炸作用时间，下一步，根据炸药震源输出特性，确定基础炸药和爆轰压力与爆炸作用时间的调整方式，通过计算初步确定炸药震源配方设计，最后，经过现场试验，进一步调整配方设计，最终确定高能高频炸药震源设计。
本发明建立了对炸药震源设计方法，实现现场应用条件和炸药震源特性的匹配，为实现高能高频炸药震源提供了系统设计方法，促进利用炸药震源的勘探技术的发展。
发明内容
目的：本发明提供的高能高频炸药震源设计方法速度快、适用范围广，而且成本低、简便易实施，是一种有效的高能高频炸药震源设计方法。图1为本发明高频高能炸药震源配方确定方法的流程图。
1.一种高能高频炸药震源设计方法，该方法包括：
(a)根据勘探深度和分辨率的目标要求,确定激发形成地震波的幅频特性目标参数；
(b)采用近地表调查方法初步划定地表层岩土分层层位和密度、波速基本物性参数；图2为依据静力触探得到的岩土层位划分图；
(c)在几个表层层位进行试炮激发，在地表距离炮点几个距离处设置强震仪监测记录地表震动，图3为试炮布置图；
(d)根据试炮布置和地表岩土分层，建立炸药震源岩土中爆炸作用有限元模型；
(e)经有限元模型计算监测点地震动结果与试验监测记录对比回归分析，确定各层岩土动态变形模型参数；
(f)基于建立的现场岩土模型及确定的参数，应用不同炸药爆炸作用模型，分析不同初始爆压和正压作用时间的炸药岩土中爆炸时形成的初始弹性波的幅频特征，确定优化的炸药震源输出爆压和正压作用时间；
(g)通过选定基础炸药类型满足初始爆压要求；
(h)通过加入高能金属粉、敏化剂等来调节震源炸药爆轰时间和爆轰产物膨胀指数，从而调节震源炸药爆炸作用正压作用时间。
(i)经过现场试验，微调炸药震源配方，确定高频高效炸药震源配方，满足高能高频地震波幅频特性的目标参数。
2.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(a)包括以下步骤：
(a1)按照探测深度需求，确定地震波的能量大小；根据探测分辨率的要求，确定地震波的频率参数；
3.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(b)包括以下步骤：
(b1)采用近地表调查方法可采用触探方法，包括静力初探和动力触探，亦可采用小折射方或微测井等方法；
(b2)通过近地表调查方法，将距离地面20～30米范围分成3～5个层段，确定每个层的波速，密度，推出弹性模量；
4.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(c)包括以下步骤：
(c1)根据震源单药包质量，确定试炮药量，通常取为0.5kg、1kg或2kg；
(c2)试炮时,在距离炮点0～30米范围内布置强震速度传感器，记录这些位置点处地表震动历史；
(c3)试炮时，激发炮数和监测点数量由(a2)确定的地表层段数量相关，(激发炮数*监测点数)> (2*地表层段数)；
(c4)试炮激发深度一般取在阻抗较大的岩土层内，取1～2个深度；
(c5)试炮时，(b2)监测点位置在0～30米范围内均匀布置，一般取在1～2条测线方向上，每个测点距离炮点距离不同，监测点一般取5～10个点；
5.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(d)包括以下步骤：
(d1)根据(b1)确定的地层建立地表岩土层模型；
(d2)岩土层模型弹性参数由(b2)确定，岩土层强度参数由弹性参数查询岩土性质数据库初步确定；
(d3)有限元模型中引入炸药震源模型，炮点位置和药量与试炮设置保持一致，炸药震源模型和参数由炸药震源数据库确定。
6.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(e)包括以下步骤：
(e1)应用建立炸药震源作用有限元模型，对试炮条件下形成的近源震动波场分析，通过和监测点记录震动波形对比，对各层岩土动态强度参数进行调整分析，确定各层岩土动态性能参数；
(e2)调整的动态性能参数包括岩土屈服强度，岩土压缩关系系数；
7.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(f)包括以下步骤：
(f1)应用现场近地表参数有限元模型，对1～20GPa初始爆压条件下近源地震波场进行分析计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
(f2)应用现场近地表参数有限元模型，对0.1～100ms爆腔作用压力条件下近源地震波场进行分析计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
(f3)对初始爆压和爆腔作用压力持续时间组合分析，确定满足探区要求的最优爆压和爆腔作用压力持续时间。
8.根据权利要求1所述高能高频震源设计方法，步骤(g)包括以下步骤：
(g1)选择硝酸铵/梯恩梯、梯恩梯、黑索金作为基础炸药，
(g2)在基础炸药中加入高爆速或低爆速炸药，调节配比设计震源炸药的爆轰压力，使其满足设计要求。
(g3)在基础炸药中加入密度调节剂，通过调节基础炸药的爆轰压力，使其满足设计要求
9.根据权利要求1所述高能高频震源设计方法，步骤(h)包括以下步骤：
(h1)选择在基础炸药基础上，加入10％～30％高能金属粉，一方面可提高炸药本身能量水平，另一方面利用后燃烧效应，加长爆炸作用压力持续时间。
(h2)基础炸药中选用高氯酸铵等高能氧化剂替代硝酸铵等氧化剂，调节爆轰过程和爆轰产物爆炸作用压力持续时间。
(h3)基础炸药中选用水胶炸药等，调节爆轰过程和爆轰产物爆炸作用压力持续时间。
10.根据权利要求1所述高能高频震源设计方法，步骤(i)包括以下步骤
(i1)对选定基础炸药和高能添加组分后，确定组分比例，经过爆炸参数计算，确定理论爆轰参数和理论爆轰产物等熵膨胀规律。
(i2)利用建立的炸药震源岩土中爆炸有限元模型计算分析近源爆炸地震波场特征，优化高能高频震源设计参数。
(i3)在详细设计的基础上，选定3～5中典型配方进行外场测试试验，进一步修正确定配方，完成高能高频震源设计。
附图说明
图1是根据本发明的高频高能炸药震源配方确定方法的流程图；
图2静力触探得到的岩土层位划分图；
图3试炮布置图
图4采用本发明的应用的高能高频炸药震源配方确定方法应用效果对比
具体实施方式
实例1：AN/TNT/Al高频高能震源炸配方设计方法
步骤(a)：对于炸药震源激发地震波的基本要求是：目标深度3000m,分辨率〈50m；频带宽40Hz。
步骤(b)：对目标地区单孔静力触探以及岩土识别图的分析可知(如图2)，在该点处0～30m范围内主要的土的类型有两种：粉土(及粉粘土)和粉砂。对于粉土可细分为粉土、粉质粘土以及粉土与粉质粘土层三种类型。
根据静力触探结果，将距离地面30m厚的岩土分为3个层段。
针对3个层段的土介质，利用环刀法检测其密度；
根据地震波到时及监测点与药包的距离可得到每个分层的波速(监测点数＝层数)；
利用公式确定介质弹性模量；
步骤(c)：确定试炮药量，通常取为0.5kg、1kg或2kg，本次实例取为1kg；
将炮点确定后，沿测线方向0～30m距离内均匀布设若干强震速度传感器。
激发深度选择在第三层岩土层。
在激发一发的条件下，计算三层介质的模型参数，需要沿测线方向布设6个以上检波器(激发炮数 *监测点数)>(2*地表层段数)，具体布设如图3。
步骤(d)：通过步骤(a)中确定的分层介质的厚度、密度、波速以及弹性模量建立相应的地表岩土层模型；
查询岩土性质数据库，通过步骤1中确定的弹性模型模量来初步确定岩土的强度参数；
在建立的有限元模型中加入炸药震源模型，炸药震源用如下方程描述，
在ps＝Ae-R1V+Be-R2V+CVω+1，式中的参数由选取的炸药决定。
步骤(e)：利用步骤(c)建立的有限元模型进行计算，并将得到的结果与步骤2监测的结果进行对比；
根据对比结果不断调整岩土模型的岩土屈服强度参数及岩土压缩关系系数等动态参数，直到计算结果能够较好地与监测结果相吻合为止，此时的岩土动态性能参数即可确定为实际岩土介质参数。
步骤(f)：利用步骤(c)建立的有限元模型和步骤(e)确定的岩土介质模型进行计算
对1～20GPa初始爆压条件下近源地震波场进行计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
对0.1～100ms爆腔作用压力条件下近源地震波场进行计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
对初始爆压和爆腔作用压力持续时间组合分析，确定满足探区要求的最优爆压和爆腔作用压力持续时间。确定爆压约为9GPa，爆炸作用时间约为10ms。
步骤(g)：根据步骤(f)得出的初始爆压和爆炸作用时间确定基础炸药为AN/TNT(硝酸铵/梯恩梯)
步骤(h)：对于AN/TNT炸药，其爆炸作用时间〈1ms,为满足增加爆炸作用时间，假如20％左右球状铝粉，粒度约为20～50um，使其爆炸左右时间约为10ms。
步骤(i)：计算设计高能高频炸药震源配方，进行试验测试修正最终确定高能高频炸药震源设计方案。
炸药震源的相关参数根据以下公式进行计算：
理论密度ρmax可表示为：ρmax＝ΣmiΣ(mi/ρi)，
式中：mi——组分i的质量(g)；ρi——组分i的理论密度(g·cm-3)；
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的理论密度为1.93g·cm-3。
氧平衡B0按下式计算：B0＝a1x1+a2x2…anxn；
式中a1，a2，an——各组分的氧平衡；x1，x2，xn——各组分的质量分数。
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的氧平衡为-46.45。
爆速的计算公式为：
ρmax＝∑mi/Σ(mi/ρi) (3)
式中：
D：混合炸药密度ρ0时爆速(m·s-1)；
Dmax混合炸药结晶密度ρmax时爆速(m·s-1)；
ρi混合炸药第i组分物质的结晶密度(g·cm-3)；
Di混合炸药第i组分物质在其结晶密度ρi时的特性爆速或特性传播速度(m·s-1)；
Vi混合炸药第i组分物质在其结晶密度ρi时所占体积(cm3)；
mi混合炸药第i组分物质的质量(g)。
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的爆速为4761m·s-1。
爆压由式计算混合炸药的爆压。
式中：Pmax混合物最大爆压(GPa)；
Pemax混合物中爆炸成分最大爆压(GPa)；
me混合物中爆炸成分质量分数；
ρe混合物中爆炸组分密度(g·cm-3)。
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的爆压为9.1GPa。
比容按下式进行爆容的计算：
式中：Vd炸药的爆容(L·kg-1)；
Vi组分i的爆容贡献值(L·kg-1)；
mi组分i的质量分数；
OB炸药的氧平衡(当其为正值时才进行修正)。
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的爆容为789L·kg-1。
爆热按下式进行计算：
式中：QV炸药的爆热(kJ·kg-1)；
QVi组分i的爆热贡献值(kJ·kg-1)；
mi组分i的质量分数；
OB炸药的氧平衡(当其为负值时才进行修正)。
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的爆热为5449kJ·kg-1。
爆炸威力示性值按下式计算：A＝Q·V；
式中：A相对威力值；Q炸药的爆热(cal/g)；V炸药的爆容(cm3/g)。
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的威力为1.83倍TNT当量。
能量输出示性值计算公式为：ω＝ρ0Q·ρ0V＝ρ0 2QV：
式中：ω炸药的示性值(cal/cm3)；ρ0炸药的装药密度(g/cm3)；
Q炸药的爆热(cal/g)；V炸药的爆容(cm3/g)。
通过计算，AN/TNT/Al高能震源炸药的能量输出示性值2.57×106cal·cm-3。
在对AN/TNT/Al配方计算基础上，进行现场试验，图4给出了AN/TNT/Al＝44/36/20条件下激发地震波单炮记录和频谱分析，新设计的炸药震源能量水平和频率及频宽满足设计要求，实现高能高频炸药震源设计。
实例2：AP/RDX/Al高频高能震源炸配方设计方法
步骤(a)：在前面对AN/TNT/Al炸药震源设计基础上，改变基础炸药配方，更好实现高能搞高频炸药震源设计。
步骤(b)：对目标地区单孔静力触探以及岩土识别图的分析可知(如图2)，在该点处0～30m范围内主要的土的类型有两种：粉土(及粉粘土)和粉砂。对于粉土可细分为粉土、粉质粘土以及粉土与粉质粘土层三种类型。
根据静力触探结果，将距离地面30m厚的岩土分为3个层段。
针对3个层段的土介质，利用环刀法检测其密度；
根据地震波到时及监测点与药包的距离可得到每个分层的波速(监测点数＝层数)；
利用公式确定介质弹性模量；
步骤(c)：确定试炮药量，通常取为0.5kg、1kg或2kg，本次实例取为1kg；
将炮点确定后，沿测线方向0～30m距离内均匀布设若干强震速度传感器。
激发深度选择在第三层岩土层。
在激发一发的条件下，计算三层介质的模型参数，需要沿测线方向布设6个以上检波器(激发炮数 *监测点数)>(2*地表层段数)，具体布设如图3。
步骤(d)：通过步骤1中确定的分层介质的厚度、密度、波速以及弹性模量建立相应的地表岩土层模型；
查询岩土性质数据库，通过步骤1中确定的弹性模型模量来初步确定岩土的强度参数；
在建立的有限元模型中加入炸药震源模型，炸药震源用如下方程描述，
在ps＝Ae-R1V+Be-R2V+CVω+1，式中的参数由选取的炸药决定。
步骤(e)：利用步骤3建立的有限元模型进行计算，并将得到的结果与步骤2监测的结果进行对比；
步根据对比结果不断调整岩土模型的岩土屈服强度参数及岩土压缩关系系数等动态参数，直到计算结果能够较好地与监测结果相吻合为止，此时的岩土动态性能参数即可确定为实际岩土介质参数。
步骤(f)：利用步骤(c)建立的有限元模型和步骤(e)确定的岩土介质模型进行计算
对1～20GPa初始爆压条件下近源地震波场进行计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
对0.1～100ms爆腔作用压力条件下近源地震波场进行计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
对初始爆压和爆腔作用压力持续时间组合分析，确定满足探区要求的最优爆压和爆腔作用压力持续时间。确定爆压约为9GPa，爆炸作用时间约为10ms。
步骤(g)：根据步骤(f)得出的初始爆压和爆炸作用时间确定基础炸药为AP/RDX(高氯酸铵/黑索金)
步骤(h)：对于AP/RDX炸药，其爆炸作用时间～1ms,为满足增加爆炸作用时间，假如25％左右球状铝粉，粒度约为20～50um，使其爆炸左右时间约为10ms。
炸药震源的相关参数根据公式进行计算可得到：AP/RDX/Al高能震源炸药理论密度为1.74g·cm-3；爆速为4517m·s-1；爆容为427L·kg-1；爆热为8590kJ·kg-1；爆压8.9GPa，估计爆炸作用时间约为15ms。
在对AP/RDX/Al配方计算基础上，进行现场试验，图4给出了AP/RDX/Al＝50/24/26条件下激发地震波单炮记录和频谱分析，新设计的炸药震源能量水平和频率及频宽满足设计要求，实现高能高频炸药震源设计。

Claims (10)

1.一种高能高频炸药震源设计方法，该方法包括：
(a)根据勘探深度和分辨率的目标要求,确定激发形成地震波的幅频特性目标参数；
(b)采用近地表调查方法划定地表层岩土分层层位和密度、波速；
(c)在几个表层层位进行试炮激发，在地表距离炮点几个距离处设置强震仪监测记录地表震动；
(d)根据试炮布置和地表层岩土分层，建立炸药震源岩土中爆炸作用有限元模型；
(e)经有限元模型计算监测点地表震动结果与试验监测记录对比回归分析，确定各层岩土动态变形模型参数；
(f)基于建立的现场岩土模型及确定的参数，应用不同炸药爆炸作用有限元模型，分析不同初始爆压和正压作用时间的炸药岩土中爆炸时形成的初始弹性波的幅频特征，确定优化的炸药震源输出爆压和正压作用时间；
(g)通过选定基础炸药类型满足初始爆压要求；
(h)通过加入高能金属粉、敏化剂来调节震源炸药爆轰时间和爆轰产物膨胀指数，从而调节震源炸药爆炸作用正压作用时间；
(i)经过现场试验，微调炸药震源配方，确定高频高效炸药震源配方，满足高能高频地震波幅频特性的目标参数。
2.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(a)包括以下步骤：
(a1)按照探测深度需求，确定地震波的能量大小；根据探测分辨率的要求，确定地震波的频率参数。
3.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(b)包括以下步骤：
(b1)采用近地表调查方法采用触探方法，包括静力触探和动力触探，或采用小折射或微测井方法；
(b2)通过近地表调查方法，将距离地面20～30米范围分成3～5个层段，确定每个层的波速，密度，推出弹性模量。
4.根据权利要求3所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(c)包括以下步骤：
(c1)根据震源单药包质量，确定试炮药量，取为0.5kg、1kg或2kg；
(c2)试炮时,在距离炮点0～30米范围内布置强震速度传感器，记录这些位置点处地表震动历史；
(c3)试炮时，激发炮数和监测点数量由(b2)确定的地表层段数量相关，(激发炮数*监测点数)>(2*地表层段数)；
(c4)试炮激发深度取在阻抗较大的岩土层内，取1～2个深度；
(c5)试炮时,(c2)监测点位置在0～30米范围内均匀布置，在1～2条测线方向上，每个测点距离炮点距离不同，取5～10个监测点。
5.根据权利要求3所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(d)包括以下步骤：
(d1)根据(b1)确定实际探测区域的地层分布信息，并以此为依据建立地表岩土层模型；
(d2)岩土层模型弹性参数由(b2)确定，岩土层强度参数由弹性参数查询岩土性质数据库初步确定；
(d3)有限元模型中引入炸药震源模型，炮点位置和药量与试炮设置保持一致，炸药震源模型和参数由炸药震源数据库确定。
6.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(e)包括以下步骤：
(e1)应用建立炸药震源作用有限元模型，对试炮条件下形成的近源震动波场分析，通过和监测点记录震动波形对比，对各层岩土动态强度参数进行调整分析，确定各层岩土动态性能参数；
(e2)调整的动态性能参数包括岩土屈服强度，岩土压缩关系系数。
7.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(f)包括以下步骤：
(f1)应用现场近地表参数有限元模型，对1～20GPa初始爆压条件下近源地震波场进行分析计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
(f2)应用现场近地表参数有限元模型，对0.1～100ms爆腔作用压力条件下近源地震波场进行分析计算，对初始弹性地震波幅频特性对比分析；
(f3)对初始爆压和爆腔作用压力持续时间组合分析，确定满足探区要求的最优爆压和爆腔作用压力持续时间。
8.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(g)包括以下步骤：
(g1)选择梯恩梯、黑索金其中一种炸药作为基础炸药，
(g2)在基础炸药中加入高爆速或低爆速炸药，调节配比设计震源炸药的爆轰压力，使其满足设计要求；
(g3)在基础炸药中加入密度调节剂，通过调节基础炸药的爆轰压力，使其满足设计要求。
9.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(h)包括以下步骤：
(h1)选择在基础炸药基础上，加入10％～30％高能金属粉，一方面可提高炸药本身能量水平，另一方面利用后燃烧效应，加长爆炸作用压力持续时间；
(h2)基础炸药中选用高能氧化剂高氯酸铵替代硝酸铵，调节爆轰过程和爆轰产物爆炸作用压力持续时间；
(h3)基础炸药中选用水胶炸药，调节爆轰过程和爆轰产物爆炸作用压力持续时间。
10.根据权利要求1所述高能高频炸药震源设计方法，步骤(i)包括以下步骤
(i1)对选定基础炸药和高能添加组分后，确定组分比例，经过爆炸参数计算，确定理论爆轰参数和理论爆轰产物等熵膨胀规律；
(i2)利用建立的炸药震源岩土中爆炸作用有限元模型计算分析近源爆炸地震波场特征，优化高能高频震源设计参数；
(i3)在详细设计的基础上，选定3～5种典型配方进行外场测试试验，进一步修正确定配方，完成高能高频震源设计。
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