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采用不耦合装药防止现场混装炸药自燃自爆的应用研究

汇报人：

2024-02-06

引言

不耦合装药技术原理及优势

现场混装炸药自燃自爆原因分析

采用不耦合装药防止自燃自爆方案设计

实验验证与效果评估

结论与展望

引言

01

现场混装炸药自燃自爆问题严重

01

在矿山开采等现场作业中，混装炸药自燃自爆事故频发，给人员安全和生产带来极大威胁。

不耦合装药技术的提出

02

为解决上述问题，不耦合装药技术应运而生，该技术通过改变药卷与炮孔壁之间的耦合关系，降低爆炸能量向孔壁的传递，从而减少炸药自燃自爆的风险。

研究意义

03

开展不耦合装药防止现场混装炸药自燃自爆的应用研究，对于提高矿山等现场作业的安全水平、保障人员生命安全具有重要意义。

国内研究现状

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国内学者针对不耦合装药技术进行了大量研究，取得了一定成果，但在实际应用中仍存在一些问题，如装药结构不合理、参数优化不足等。

02

国外研究现状

国外对不耦合装药技术的研究起步较早，已形成较为完善的理论体系和应用技术，但在不同国家和地区的应用中仍存在差异。

03

发展趋势

随着科技的不断进步和现场作业安全要求的提高，不耦合装药技术将朝着更加智能化、精细化、高效化的方向发展。

本研究将围绕不耦合装药技术的原理、装药结构设计、参数优化等方面展开研究，旨在探索出更加安全、高效的防止现场混装炸药自燃自爆的方法。

研究内容

采用理论分析、数值模拟与实验研究相结合的方法，对不耦合装药技术的防爆效果进行综合评价。其中，理论分析将基于爆炸力学、热力学等基础理论，揭示不耦合装药技术的防爆机理；数值模拟将利用有限元等数值方法，模拟不同装药结构下的爆炸过程，为优化装药结构提供理论支撑；实验研究将通过开展一系列现场试验，验证不耦合装药技术的实际应用效果。

研究方法

不耦合装药技术原理及优势

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01

炸药与炮孔壁之间留有间隙，形成空气层或其他介质层。

02

爆炸时，空气层或其他介质层能够吸收部分爆炸能量，减少对炮孔壁的冲击。

03

空气层或其他介质层的存在还能够降低爆炸产生的温度和压力，进一步保护炮孔壁。

提高安全性

减少炸药自燃自爆的风险，保障现场作业人员的生命安全。

提高爆破效果

改善炸药能量分布，提高爆破破碎效果。

降低成本

减少炸药用量和钻孔数量，降低爆破成本。

保护环境

减少爆破产生的有害气体和粉尘，降低对环境的污染。

01

适用于各种岩石的爆破作业，特别是在坚硬、脆性岩石中表现更为突出。

02

适用于大型露天矿山、地下矿山、隧道工程等需要爆破作业的领域。

适用于对爆破安全要求较高的场合，如城市控制爆破、水下爆破等。

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现场混装炸药自燃自爆原因分析

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01

炸药温度升高

在混装过程中，由于机械摩擦、化学反应等因素导致炸药温度升高。

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冒烟、起火

随着温度升高，炸药可能开始冒烟、起火，进而引发自燃。

03

爆炸事故

在极端情况下，自燃的炸药可能引发爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失。

03

外界能量激发

如雷击、静电等外界能量激发也可能导致炸药自燃。

01

氧化剂与可燃物混合比例不当

混装过程中，氧化剂与可燃物的混合比例不当可能导致化学反应失控，引发自燃。

02

杂质和水分影响

炸药中混入的杂质和水分可能引发化学反应，导致炸药稳定性降低，易于自燃。

环境温度与湿度

环境温度和湿度对炸药的稳定性有重要影响，高温高湿环境可能加剧炸药自燃自爆的风险。

混装设备与工艺

混装设备和工艺的优劣直接影响炸药的混合均匀度和稳定性，进而影响自燃自爆的可能性。

操作人员技能与素质

操作人员的技能水平和安全意识对防止炸药自燃自爆至关重要，操作不当或违规操作可能引发安全事故。

采用不耦合装药防止自燃自爆方案设计

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1

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根据现场混装炸药的特点和安全要求，设计合适的不耦合装药结构，如采用空气间隔、水间隔或其他材料间隔等。

确定不耦合装药结构形式

对现场混装炸药自燃自爆的风险因素进行全面分析，包括炸药成分、温度、湿度、静电等因素。

分析自燃自爆风险因素

针对分析出的风险因素，制定相应的安全措施，如加强通风散热、控制环境温度湿度、消除静电等。

制定安全措施

不耦合装药技术

隔热散热技术

采用高效隔热散热材料，对炸药进行隔热处理，降低炸药温度，减少自燃自爆风险。

静电消除技术

采取有效的静电消除措施，如使用抗静电剂、增加湿度等，防止静电引起的自燃自爆。

研究不耦合装药技术的实现方法，包括装药结构的设计、装药过程的控制等。

安全监测技术

建立完善的安全监测系统，对现场混装炸药进行实时监测，及时发现和处理安全隐患。

根据现场实际情况和不耦合装药技术要求，制定详细的安全操作规程，明确操作步骤和注意事项。

制定详细的安全操作规程

实施不耦合装药

加强现场安全管理

开展安全培训和演练

按照设计的不耦合装药结