【摘 要】
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目前露天煤矿高温（火区）爆破问题作为一项技术和安全瓶颈,国内至今尚未有较多耐热型民用炸药研制及相关应用技术的研究与开发,但每年高温（火区）爆破使用工业炸药需求量却达到一定的规模,影响了自燃矿区的抢救性开采安全的提升。因此,针对目前高温（火区）爆破使用工业炸药安全性条件考虑,本文在普型乳化炸药中添加耐热性抑制剂-X,适当调整乳化炸药配方,讨论一种耐热型乳化炸药在高温炮孔中的耐热效果,为改善露天煤矿高
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目前露天煤矿高温（火区）爆破问题作为一项技术和安全瓶颈,国内至今尚未有较多耐热型民用炸药研制及相关应用技术的研究与开发,但每年高温（火区）爆破使用工业炸药需求量却达到一定的规模,影响了自燃矿区的抢救性开采安全的提升。因此,针对目前高温（火区）爆破使用工业炸药安全性条件考虑,本文在普型乳化炸药中添加耐热性抑制剂-X,适当调整乳化炸药配方,讨论一种耐热型乳化炸药在高温炮孔中的耐热效果,为改善露天煤矿高温爆破作业安全及效率提供适当可行性思路。为研究该耐热型乳化炸药热安全性能,使其在爆破作业中具有可靠的技术参数,本论文利用ARC微量绝热量热仪对普通型及耐热型乳化炸药基质进行绝热热分解实验,得到两种乳化炸药基质热分解动力学参数,并对其动力学结果进行计算与分析,得到其热分解动力学三因子,讨论耐热型乳化炸药热安全性能;根据Semenov与Frank-Kamenetskii热爆炸理论模型分别对两种乳化炸药在孔深为10m和15m、孔径为100mm和200mm条件下,进行了自加速分解温度（SADT）与爆炸延滞期理论计算,对比了不同孔网参数条件下两种乳化炸药耐热效果;通过模拟高温炮孔烘箱实验设计出几种不同尺寸钢筒,在250℃高温状态下,探究钢筒长径比对两种乳化炸药的耐热状况,以期能为露天煤矿高温爆破孔网参数设计提供适当指导。本文实验和分析得到主要结论如下:（1）通过ARC微量绝热量热仪实验发现,耐热型乳化炸药基质比普通型乳化炸药基质具有更高的起始分解温度T0与反应活化能Ea,且耐热性抑制剂-X的加入不宜过多,其中添加5%X的乳化炸药基质耐热效果最好,样品反应TMRad数值最高,拥有更高的安全系数。（2）根据Semenov与Frank-Kamenetskii热爆炸理论模型计算结果发现:耐热型乳化炸药比普通型乳化炸药SADT温度高50℃左右,具有良好的耐热行为;两种热爆炸模型中孔深及孔径的改变对SADT温度具有一定影响,其中Frank-Kamenetskii模型对孔径在改变更加明显,且计算结果更加保守;通过热爆炸延滞期的计算发现,在相同时间中耐热型乳化炸药比普通型乳化炸药临界爆炸温度平均高40℃左右,具有更高的耐热安全期望。（3）在模拟高温炮孔烘箱实验中,通过不同温度梯度判断发现两种样品乳化炸药基质均在200～250℃之间出现发火状态,但耐热型乳化炸药基质比普通型发火延滞期推迟1000s左右;根据不同长径比钢筒高温烘箱实验发现,长径比δ数值越大,高温烘箱中乳化炸药基质发火延滞期越短,因此,建议实际高温爆破中尽量使得炮孔的δ数值更小。图[16]表[14]参[91]
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