[发明专利]裂岩管用双基发射药系产气药剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种裂岩管用双基发射药系产气药剂及其制备方法，属于化学方法技术领域。裂岩管用双基发射药系产气药剂其组分按质量百分比为：含能材料38‑98％、安定剂0.5‑3％、性能调节剂0.2‑10％、辅助产气药剂0‑60％；所述含能材料为硝化纤维素和硝化甘油、硝化二乙二醇、硝化三乙二醇中至少一种。本发明制备的裂岩管用双基发射药系产气药剂无整体爆炸危害性，不殉爆，药剂安定性高；其燃烧过程可控，噪音、振动、飞石可控。本发明的裂岩管用双基发射药系产气药剂可有效解决现有可在敏感环境下裂岩作业的技术较为复杂、安全性能较差、成本较高的问题。

技术领域

本发明属于化学方法技术领域，具体涉及一种裂岩管用双基发射药系产气药剂及其制备方法。

背景技术

现实社会环境中广泛存在较多敏感环境下裂岩作业，如：希望尽量少扰动地基或保留岩体的岩石破碎，处理既有道路上方悬石、危石而又不破坏保留岩体的完整性作业，岩石隧道工程等需要用到光面爆破实施，自然灾害造成抢险设备设施难以迅速抵达现场的道路抢通裂岩作业，以及废墟救援等应急救援场景。

工程爆破、拆除，岩石、矿产开采等常用的方法和技术采用工业炸药进行爆破作业，但工业炸药在施工过程中往往存在飞石、噪声、震动、爆轰波以及有毒有害气体等爆破问题，目前行业解决方案主要采用二氧化碳相变爆破，热膨胀裂石剂，水泥膨胀剂，各类机械破岩等各种各样的方法和技术来实现岩石的破碎。但采用此类方法和技术来破裂岩石存在施工作业复杂，整体和使用安全性能不高以及综合使用成本较高等单方面或多方面的不足。因此亟需研发一种可满足敏感环境下裂岩作业的新方法。

裂岩管是将非爆轰产气药剂装入特殊结构管内，使用时装填到炮孔内并严密堵塞，经点火具点火后，反应生成大量气体快速膨胀做功，致使岩石破裂的一种新型破岩器材。为了达到裂严管破岩的效果，其采用的非爆轰产气药剂至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有可在敏感环境下裂岩作业的技术较为复杂、安全性能较差、成本较高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：裂岩管用双基发射药系产气药剂，其组分按质量百分比为：含能材料38-98％、安定剂0.5-3％、性能调节剂0.2-10％、辅助产气药剂0-60％；所述含能材料为硝化纤维素和硝化甘油、硝化二乙二醇、硝化三乙二醇中至少一种。

进一步的是，上述安定剂为二甲基二苯脲、二乙基二苯脲中任意一种。

进一步的是，上述性能调节剂为石墨和二硝基甲苯、邻苯二甲酸二丁酯中至少一种。

进一步的是，上述辅助产气药剂为硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、高氯酸铵、高氯酸钾、尿素中至少一种。

更进一步的是，上述裂岩管用双基发射药系产气药剂，其组分按质量百分比为：硝化纤维素52-85％、硝化甘油10-45％、硝化二乙二醇0-35％、二甲基二苯脲1-5％、石墨0.2-2％、邻苯二甲酸二丁酯2-8％。

更进一步的是，上述裂岩管用双基发射药系产气药剂，其组分按质量百分比为：硝化纤维素20-51％、硝化甘油4-27％、硝化二乙二醇0-21％、二甲基二苯脲0.4-3％、石墨0.1-1.2％、邻苯二甲酸二丁酯0.4-4.8％、硝酸铵40-60％。

上述裂岩管用双基发射药系产气药剂的制备方法，包括如下步骤：

a.按配比将含能材料经吸收、脱水后得到吸收药；

b.将步骤a得到的吸收药、安定剂和除石墨以外的性能调节剂加入胶化机，然后加入乙酸乙酯进行塑化，得到药团；

c.将步骤b得到的药团压伸成药条，然后将药条预烘后切断，得到圆柱形颗粒状药剂；

d.将步骤c得到的圆柱形颗粒状药剂和石墨加入光泽机进行光泽，光泽后与辅助产气药剂充分混合，得到裂岩管用双基发射药系产气药剂。