金属射流冲击传爆用聚能罩结构和稳定传爆距离研究

王馨悦 王晨龙 李志强

王馨悦, 王晨龙, 李志强. 金属射流冲击传爆用聚能罩结构和稳定传爆距离研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251230
引用本文: 王馨悦, 王晨龙, 李志强. 金属射流冲击传爆用聚能罩结构和稳定传爆距离研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251230
WANG Xinyue, WANG Chenlong, LI Zhiqiang. Simulation Study on the Structure of a Shaped Charge Liner for Metal Jet Impact Initiation and the Stable Initiation Distance[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251230
Citation: WANG Xinyue, WANG Chenlong, LI Zhiqiang. Simulation Study on the Structure of a Shaped Charge Liner for Metal Jet Impact Initiation and the Stable Initiation Distance[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251230

金属射流冲击传爆用聚能罩结构和稳定传爆距离研究

doi: 10.11858/gywlxb.20251230

Simulation Study on the Structure of a Shaped Charge Liner for Metal Jet Impact Initiation and the Stable Initiation Distance

  • 摘要: 切顶卸压沿空留巷技术在煤矿开采中广泛应用,但其预裂爆破采用的多分段空气间隔装药结构,需为每段药柱配备单独雷管起爆,存在单孔雷管用量大、成本高、操作复杂及安全风险突出等问题。为解决这一工程瓶颈,提出将金属聚能射流冲击传爆技术应用于复合顶板预裂爆破,通过 LS-DYNA 数值模拟方法,系统开展药型罩结构优化、金属射流冲击传爆影响因素以及稳定传爆距离研究。结果表明:铝制药型罩的综合性能最优,当锥角为 60°、壁厚为 1 mm 时,可形成速度高、长度长且连续性良好的聚能射流;铜制药型罩因强度高、压垮能量阈值大,低威力装药条件下难以形成有效射流;铅制药型罩虽易驱动,但射流稳定性差、易断裂;当装药的长径比大于3时,有效装药量达到饱和,新增装药能量多通过径向膨胀与热耗散损失,射流的最高速度与稳定速度均趋于稳定;空气自由场中壁厚为1 mm、锥角为60°的铝制药型罩射流冲击传爆的可靠距离上限为 90 cm,超过此距离时,射流拉伸衰减导致压力不足,无法起爆乳化炸药;钢管等密闭约束可显著抑制爆轰产物径向膨胀,提升能量利用率,进而延长药型罩金属射流冲击传爆距离。

     

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  • 网络出版日期:  2025-12-16

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