金属矿山

作者：张娟,李运潮,向拓宇,谢全民,姜楠,丁建

单位：1. 江汉大学精细爆破全国重点实验室,湖北 武汉 430056;2. 江汉大学爆破工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430056;3. 中材(南京)矿山研究院有限公司,江苏 南京 210000;4. 南京君缘科爆工程技术有限公司,江苏 南京 211135

关键词：气体膨胀破岩,,液氧/ 液氮相变,,载荷特性,,TNT 等效当量,

基金：江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室、江汉大学爆破工程湖北省重点实验室联合开放基金资助项目(编号:PBSKL2023B8)。

为研究液氧/ 液氮储能筒反应产生的压力载荷特性,基于液氧/ 液氮储能筒开展了其反应输出作用过程试验和空气冲击波测试试验。根据试验结果,可将作用过程分为低速燃烧阶段、爆燃—相变阶段和持续—衰减阶段;一定范围内,空气冲击波超压峰值和正压时间均随充液量的增加而增大,即空气冲击波能量随充液量的增加而增大。结合理论计算和数值模拟等方法,将液氧/ 液氮储能筒的燃烧—相变冲击波实测数据与球状、条状TNT 炸药爆炸产生的冲击波进行对比分析,重点研究了能量释放速度、空气冲击波超压峰值及正压持时等载荷特征参数。结果表明:与采用超压判据等效反推的条形TNT 装药相比,相同距离(2 m 或3 m)下条形TNT 装药产生的冲击波超压峰值比对应当量的储能筒大34. 9%~80. 8%,且冲击波正压持时比储能筒小7. 9%~25. 8%。液氧/ 液氮储能筒反应产生的冲击波具有“低峰值、高能量”的特性,与TNT 炸药爆炸相比,相同距离下其冲击波超压峰值较小,正压持续时间较长,能量衰减较慢;储能筒的释能速率和做功过程与TNT 炸药有本质区别。研究结果可为液氧/ 液氮储能筒的基础研究及工程应用提供重要参考。

来源：2026年第2期

《金属矿山》期刊编辑部

查看金属矿山杂志2026年第2期