專利名稱:一種高分辨率震源藥柱用藥劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種在勘探中用于激發(fā)地震波的高分辨率震源藥柱。
背景技術(shù)：
在地質(zhì)勘探工作中，通過埋于地表以下的震源藥柱(也稱震源彈)爆炸時激發(fā)地震波，依靠接收儀器接收不同地質(zhì)層的反射波來達(dá)到勘探目的。
作為勘探用高分辨率震源藥柱普遍采用高爆速震源藥劑來激發(fā)地震波，以較高的激發(fā)能量擾動，達(dá)到反射波接收清晰的目的。在藥劑的構(gòu)成上，采用軍用猛炸藥和高能金屬粉末構(gòu)成，其主要化學(xué)成份為TNT、硝酸銨、鋁粉，其生產(chǎn)方法是將各成分按比例混合熔鑄而成。
這種高爆速高分辨率震源藥柱在對黃土高原和沙層地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘探時，效果不理想，主要原因在于黃土高原和沙層地區(qū)均為軟質(zhì)地層，其對震源藥柱發(fā)出的地震波的吸收率較高，致使反射的地震波較弱，所以很難達(dá)到勘探目的。
而低爆速震源藥柱以激發(fā)波速在接近地殼本身波速率的情況下，此時炸藥波阻抗和地殼的波阻抗接近，地震波能量衰減慢，穿透性更強(qiáng)，反射波也更強(qiáng)，所以地層分辨率就更高，尤其適用于軟質(zhì)地層的地質(zhì)勘探。
對于工業(yè)炸藥，一般都有兩種爆速，一種是完全爆轟，反應(yīng)完全迅速，可稱其為高爆速。另一種當(dāng)起爆能量較小，或者維持爆轟的能量較小時，會產(chǎn)生低速爆轟，可稱其為低爆速。低速爆轟屬于一個不穩(wěn)態(tài)，在爆轟能量稍大時，會迅速轉(zhuǎn)化為高速爆轟，稍小時，會轉(zhuǎn)為爆燃或然燒，甚至終止。
為了降低震源藥柱的爆速，實踐中采用了多種方法，其中有降低炸藥裝藥密度，讓其爆轟維持在低速上，但起爆、爆轟連續(xù)性能不理想。也有利用電子元件控制起爆時間，分段延時爆破，在整體爆破上保持低擾動，實際使用過程中難于操作，效果不明顯。還有把炸藥做成螺旋形狀以降低軸向爆轟速度，但也很難達(dá)到低爆速。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開一種能夠?qū)崿F(xiàn)低爆速的高分辨率震源藥柱用藥劑及其生產(chǎn)方法。
為此，采用如下技術(shù)方案高分辨率震源藥柱用藥劑由下列成份并按相應(yīng)重量份構(gòu)成
單基發(fā)射藥40目篩上物為10-20重量份； 單基發(fā)射藥60目篩下物為1-5重量份；
硝酸銨為70-85重量份；
苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂的重量為40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的0. 5-3% ；[0014]另外，還可按下列重量份組成該藥劑單基發(fā)射藥40目篩上物為11重量份，單基發(fā)射藥60目篩下物為3重量份，硝酸銨為81重量份，苯二甲酸二丁脂為40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的1%。
這種高分辨率震源藥柱用藥劑的生產(chǎn)方法包括以下步驟
A、對單基發(fā)射藥粉碎分級；
B、選取10-20重量份的40目篩上物單基發(fā)射藥，經(jīng)干燥后用40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的0. 5-3%的苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂對其進(jìn)行包覆；
C、選取1-5重量份的60目篩下物的單基發(fā)射藥并干燥；
D、將70-85重量份的硝酸銨粉碎；
E、將經(jīng)過包覆后的40目篩上物單基發(fā)射藥與60目篩下物單基發(fā)射藥以及硝酸銨均勻混合；
F、將混合后的藥劑裝于震源藥柱殼體中。
本發(fā)明震源藥柱用藥劑對現(xiàn)有的含發(fā)射藥炸藥的高爆速震源藥柱藥劑作了重大改進(jìn)，首先是對單基發(fā)射藥進(jìn)行了包覆處理，通過采用苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂對40目篩上物單基發(fā)射藥進(jìn)行包覆，將40目篩上物單基發(fā)射藥與其他組份藥劑相對隔離。隔離的目的是為了控制能量的緩釋，而不是將藥劑組份完全分開，采用苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂與40目篩上物單基發(fā)射藥均勻混合，苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂起到了包覆劑的作用。40目篩上物單基發(fā)射藥在爆轟時還要參與反應(yīng)，提供相應(yīng)的能量，包覆處理就是要控制反應(yīng)釋放的能量，使其既不能太強(qiáng)，也不能太快。其次是對發(fā)射藥的粒度進(jìn)行了分級處理，一是對被包覆的單基發(fā)射藥進(jìn)行40目篩上物的分級處理；二是對最后混合的單基發(fā)射藥進(jìn)行60目篩下物的分級處理。這樣做既保證了一定的細(xì)藥粉(60目篩下物)維持相應(yīng)的雷管感度，同時又保證了粗藥粉GO目篩上物)維持爆轟連續(xù)性的后續(xù)能量，進(jìn)而實現(xiàn)對整個爆轟過程的低速控制，使震源藥柱達(dá)到低爆速高分辨率。
(四)具體實施例
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳述。
高分辨率震源藥柱用藥劑由下列成份，并按如下重量份構(gòu)成單基發(fā)射藥40目篩上物為10-20重量份，單基發(fā)射藥60目篩下物為1-5重量份，硝酸銨為70-85重量份， 苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂為40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的 0. 5-3%。
單基發(fā)射藥的主要成份為硝化棉，用其作震源藥柱用藥劑，可以不用減小裝藥密度，在低速爆轟情況下，仍具有相當(dāng)高的雷管起爆感度和較好的爆轟連續(xù)性。
對單基發(fā)射藥按粒度大小分級處理，可以達(dá)到維持相應(yīng)的雷管感度，和爆轟連續(xù)性的后續(xù)能量的目的。將其按60目篩下物和40目篩上物兩種粒度分級，經(jīng)粉碎后過40目篩的篩上物單基發(fā)射藥作為粗發(fā)射藥，由于其要維持爆轟連續(xù)性的后續(xù)能量，因此所占比重較大，為10-20重量份。經(jīng)粉碎后過60目篩的篩下物單基發(fā)射藥作為細(xì)發(fā)射藥，它只需維持相應(yīng)的雷管感度，所以占比重較小，為1-5重量份。
由于低速爆轟是一個不穩(wěn)態(tài)，所以控制爆轟能量的緩釋是關(guān)鍵。苯二甲酸二丁脂、
4苯二甲酸二甲脂、苯二甲酸二乙脂均為液體狀態(tài)，選擇三者之中任一種作包覆劑都可以達(dá)到控制能量緩釋的目的。由于其主要起包覆作用，因此所占比重最少，為40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的0. 5_3%。
硝酸銨是震源藥劑的重要組份，它與單基發(fā)射藥共同完成爆轟反應(yīng)，它在爆炸中起氧化劑的作用，根據(jù)零氧平衡原理，選取其含量為70-85重量份。
此外，還可按下述重量份組成該藥劑單基發(fā)射藥40目篩上物為11重量份，單基發(fā)射藥60目篩下物為3重量份，硝酸銨為81重量份，苯二甲酸二丁脂為40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的1%。
這種高分辨率震源藥柱用藥劑的生產(chǎn)方法由以下幾個步驟實現(xiàn)。
A、對單基發(fā)射藥粉碎分級；
B、選取10-20重量份的40目篩上物單基發(fā)射藥，經(jīng)干燥后用40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的0. 5-3%的苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂對其進(jìn)行包覆；
C、選取1-5重量份的60目篩下物的單基發(fā)射藥并干燥；
D、將70-85重量份的硝酸銨粉碎；
E、將經(jīng)過包覆后的40目篩上物單基發(fā)射藥與60目篩下物單基發(fā)射藥以及硝酸銨均勻混合；
F、將混合后的藥劑裝于震源藥柱殼體中。
為了保證包覆效果，在苯二甲酸二丁脂等包覆劑包覆40目篩上物單基發(fā)射藥完成后，靜置30-40分鐘，再與其他組份進(jìn)行混合。
選取40目篩上物單基發(fā)射藥為10重量份，60目篩下物單基發(fā)射藥為1重量份，硝酸銨70重量份，并用40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的0. 5%的苯二甲酸二丁脂作包覆劑， 其爆轟為低爆速，可以達(dá)到高分辨率的要求。
選取40目篩上物單基發(fā)射藥為20重量份，60目篩下物單基發(fā)射藥為5重量份，硝酸銨85重量份，并用40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的3%的苯二甲酸二丁脂作包覆劑，其爆轟為低爆速，可以達(dá)到高分辨率的要求。
將包覆劑替換為苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂，按以上重量組份和生產(chǎn)方法生產(chǎn)的震源藥柱，其爆轟為低爆速，也可以達(dá)到高分辨率的要求。
為了精確控制能量的緩釋，達(dá)到最佳低爆速效果，選取40目篩上物單基發(fā)射藥為 11重量份，60目篩下物單基發(fā)射藥為3重量份，硝酸銨為81重量份，并用40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的的苯二甲酸二丁脂作包覆劑，試驗結(jié)果如下
項目試驗結(jié)果是否合格
Φ 60 爆速2000-2300m/s合格
主裝藥密度1. 0-1. 05合格
爆轟連續(xù)性彡IOkg合格
爆炸完全性爆炸完全合格
跌落試驗6m高自由落下不爆不燃合格
連接力試驗98N，3Omin合格
抗水壓試驗0J94MPA，4 i爆炸完全合格[0051]高低溫爆炸完全性 50°C—20°C合格
這種低爆速高分辨率的震源藥柱尤其適合在黃土高原和沙層地區(qū)勘探使用。
權(quán)利要求
1.一種高分辨率震源藥柱用藥劑，其特征在于它由下列成份，并按相應(yīng)的重量份構(gòu)成 單基發(fā)射藥40目篩上物為10-20重量份，單基發(fā)射藥60目篩下物為1-5重量份，硝酸銨 70-85重量份，苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂的重量為40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的0. 5-3%。
2.如權(quán)利要求
1所述的一種高分辨率震源藥柱用藥劑，其特征在于各組份按如下重量份構(gòu)成單基發(fā)射藥40目篩上物為11重量份，單基發(fā)射藥60目篩下物為3重量份，硝酸銨為81重量份，苯二甲酸二丁脂為40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的1%。
3.—種權(quán)利要求
1所述高分辨率震源藥柱用藥劑的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟A、對單基發(fā)射藥粉碎分級；B、選取10-20重量份的40目篩上物單基發(fā)射藥，經(jīng)干燥后用40目篩上物單基發(fā)射藥重量份的0. 5-3 %的苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂對其進(jìn)行包覆；C、選取1-5重量份的60目篩下物的單基發(fā)射藥并干燥；D、將70-85重量份的硝酸銨粉碎；E、將經(jīng)過包覆后的40目篩上物單基發(fā)射藥與60目篩下物單基發(fā)射藥以及硝酸銨均勻混合；F、將混合后的藥劑裝于震源藥柱殼體中。
專利摘要
高分辨率震源藥柱用藥劑及其生產(chǎn)方法，屬于地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域：
，震源藥柱用藥劑由40目篩上物單基發(fā)射藥、60目篩下物單基發(fā)射藥、硝酸銨、苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂組成。這種藥劑在爆轟時能夠控制能量的緩釋，降低震源藥柱的爆速，其激發(fā)出的地震波能量衰減慢，穿透性更強(qiáng)，進(jìn)而達(dá)到反射波更強(qiáng)，分辨率更高的目的，尤其適用于軟質(zhì)地層的地質(zhì)勘探。
文檔編號F42D3/06GKCN101190857 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200610104997
公開日2012年7月4日 申請日期2006年11月29日
發(fā)明者任永輝, 潭彩莉, 秦玉潔, 胡銘軍 申請人:中國兵器工業(yè)第〇五一基地精細(xì)化工廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan非專利引用 (3),