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爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第3 8 卷第5 期 近年民用爆破器材专利特征分析’ 黄寅生①卢志坚∞卢光明 ①南京理工大学化工学院 江苏南京，2 1 0 0 9 4 ②赣州国泰特种器材有限责任公司 江西赣州，3 4 1 0 0 6 ③湖北楚天化工有限公司 湖北黄石，4 3 5 1 0 2 [ 摘要] 文章综合分析了我国从1 9 8 5 年至2 0 0 7 年炸药、雷管两个方面的公开专利1 9 6 2 条。根据它们的特征 分析了我国民爆行业的发展现状，提出了民爆器材产品以及爆破技术发展建议。 [ 关键词] 爆破技术 雷管 炸药专利分析 [ 分类号] T D 2 3 5 ．2 2 l 引言 我国的民用爆破器材发展经历了一个从无到有 的过程，在几代科研人员以及科研院所、企业的共同 努力下，近年来得到了长足发展，技术落后的面貌得 到了改善，一些新技术、新理论拥有了自主知识产 权，一些大的爆破工程和施工技术在国际上也有了 一定的影响，如膨化硝铵炸药及其硝铵自敏化理论、 粉状乳化炸药、K D 复盐起爆药等。 本文拟从我国工业雷管、工业炸药两个方面在 这一时期内所公开的专利人手，分析探讨其发展方 向，提出建议。 2 专利综述． 我国民爆器材的发展几十年来已经形成了一套 开发、生产、应用、技术研究和检测的较为完整的体 系。从专利的角度可以看出，一套新理论的形成、一 项新技术的产生往往要经历一代人甚至是几代人的 努力。1 9 8 5 年至2 0 0 7 年中国专利局公开的工业炸 药和工业雷管专利共有1 9 6 2 条，见表l 。 表l1 9 8 5 年至2 0 0 7 年中国专利局公开的 雷管和炸药专利统计 专利发表数量和质量在某种程度上反映了一个 时期的科研状况和水平。近年来的专利数量按年份 统计结果见表2 。1 9 8 5 至1 9 9 0 年两项专利平均每 年申报5 3 ．2 项，1 9 9 0 年至1 9 9 5 年，两项专利平均 每年申报6 2 ．2 项，1 9 9 6 年至1 9 9 9 年，两项专利平 均每年申报8 0 ．5 项，2 0 0 0 年至2 0 0 5 年平均每年申 报1 2 4 ．3 项，2 0 0 6 年至2 0 0 7 年平均每年申报2 3 5 项。从表2 可看出民爆行业技术进步总体上呈现出 表21 9 8 5 年至2 0 0 7 年雷管和炸药专利统计 收稿日期2 0 0 9 - 0 5 - 2 7 作者简介黄寅生 1 9 6 2 一 ，男，教授，博士，主要从事军事化学与烟火技术的研究。E 哪曩i l h 哪研m h 眦g e l n a ．C O a l 万方数据 2 0 0 9 年1 0 月 近年民用爆破器材专利特征分析黄寅生等 2 3 健康发展势头。 随着我国对外开放的不断深入，我们和国际间 的交流越来越多，这增加了学习国外同行先进经验 的机会，我国经济的快速稳定发展也吸引了众多外 国企业的目光。美国、日本、澳大利亚等2 6 个国家 和地区的企业或个人在这期间先后在我国申请了专 利，如A m e r i c au n i tt e c h n i cc o m p a n y 美国联合技术 公司 、D y n o N o b e lc o m p a n y 戴诺诺贝尔公司 、I C I 英国帝国化学公司 、S w e d i s h ．N o b e lc o m p a n y 瑞 典诺贝尔公司 、A u s t r a l i ao r i c ac o m p a n y 澳大利亚 澳瑞凯公司 等，这些国家申报的技术专利、研究成 果从某种程度上也推动了我国的技术发展。根据专 利发展的趋势，在今后相当长的时期内，这种国际间 的交流合作的步伐将会越来越频繁，我国民爆行业 的综合水平与世界先进水平的差距将进一步缩小。 3 雷管专利特征分析 我国工业雷管种类基本齐全，主要有火雷管 因国家产业政策现已淘汰 、电雷管、导爆管雷管 三类，随着新技术、新工艺的不断应用，在雷管结构 和药剂以及检测技术上，有了很大的进步，生产设备 技术也得到改善。 安全雷管可以抗杂散电流、静电、雷电、射频电， 从根本上保证了使用安全。比如电磁雷管【I ∞】，高 钝感雷管H Jo 无起爆药雷管因其不含起爆药，只采用起爆装 置和等效起爆药剂取代其作用，所以使得在生产使 用过程中的安全性提高，成为了工业雷管技术领域 发展的一个新方向。如有用起爆元件代替起爆药的 单帽式、双帽式、冲击飞片式结构，用新型药剂如乙 撑二胺二过氯酸盐代替施主药和加强管等【5 卅1 1 。 一些新技术雷管专利如电子雷管、磁电雷管、半 导体桥电雷管的发明在延期精度和安全性方面更为 可靠，和普通电雷管配合使用，实用性很强[ 1 ，1 2 ，1 3 1 。 延期技术专利主要集中在延期结构、延期药剂、 电子延期【1 4 J 三大方面。如专利中所提及的铅延期 管、延期体结构，低毒秒级延期药 可装配0 ．2 5 6S 的电延期雷管和0 ．2 5 1 08 的非电延期雷 管 [ i s , i s ] ，电子延期 延期时间可达到1 3 0 段，2 0 m s 等间隔，延时误差在5m s “’川等技术显示了延 期技术研究的新成果。 专利所涉及的配套设备主要包括生产设备和检 测设备。生产设备如雷管编码机由搓码、滚码到激 光打码逐渐在向全自动控制技术发展，检测设备如 防爆型数字电雷管检测仪、电雷管环路电阻钳型检 测仪、磁性金属雷管空管体自动检漏机等也在向数 字化检测技术发展u 卜驯。 专利C N0 2 1 1 3 4 3 9 ．1 【2 l 】提出了一套雷管类易 爆物品网络化监管方法与装置，提出对每一发雷管 类易爆物品从生产、销售、购买、运输、储存、使用到 消亡状态进行全程监控和动态管理，在国办发 [ 2 0 0 2 1 5 2 号文中得到了应用，标志着技术专利已涉 及到管理范畴。 4 炸药专利分析 工业炸药是民爆器材的一个重要大类，长期以 来，含梯炸药一直是我国的主导产品，但它一个突出 的缺点是所含梯恩梯对人体的生理机能有严重影 响，长期接触，会产生慢性中毒，导致血液系统疾患。 正是由于这一原因，国外工业炸药早已淘汰了这一 品种。我国也在2 0 0 7 年淘汰了该产品，现今是乳化 炸药、膨化炸药与铵油炸药为市场主体。鉴于此，无 梯产品的发展前景看好，专利中的各种技术理论、研 究成果在这方面的也相对较多，主要集中在乳化炸 药 含粉状乳化炸药 、无梯粉状炸药 含膨化、改性 硝铵炸药 两大方面。1 9 8 5 年至2 0 0 7 年，炸药专利 共计发表1 3 0 4 项，涉及1 1 个炸药品种及相关领域， 其中乳化炸药9 7 项 含粉状乳化和膏状乳化产 品 ，粉状硝铵炸药 含无梯、有梯 3 9 项。含梯炸药 技术专利1 9 8 5 2 0 0 7 年问总计只发表8 项，比例很 小，随之而来的是无梯硝铵炸药、乳化炸药∞1 专利 数量迅速上升。 乳化炸药系列品种在不断完善。粉状乳化技术 的发明，突破了传统乳化炸药的药体概念，其最终产 物外观不再是乳胶体，而是以极薄油膜包覆的硝酸 铵等无机盐结晶粉末，在组分和性能上均有新的突 破。乳化炸药的安全监测装置∞】及自动化连续 化Ⅲ1 方面也有重大的进展。比如有乳化炸药基质 钢带连续冷却机m J 。 而基于硝酸铵自敏化理论发明的膨化硝铵炸 药，更是对国内外传统炸药配方设计方法的突破，填 补了国内外空白，以热点理论为基础Ⅲ_ ，开辟了 一条新的无梯炸药理论研究和技术发展途径。 改性硝铵炸药 含铵油炸药 近年来也得到了 发展，成为无梯粉状炸药的一个重要品种。一种通 过在硝酸铵内添加微量改性剂进而制得可以不含梯 恩梯或梯恩梯含量低的高密度、作功能力大、成本低 的工程爆破用或煤矿用的改性粉状硝铵炸药瞄柏， 能根据生产粉状硝铵炸药厂现有的不同生产设备， 迅速组织连续化生产。 一种新型爆炸材料静态破碎剂，以生石灰作为 主要原料，高温煅烧后制成。能在水下使用，成为一 万方数据 2 4 爆破器材E x p l o s i v e M a t e r i a l s 第3 8 卷第5 期 种传统爆破器材之外的一个新的领域怫J 。 除此之外，具有特殊性能的炸药，如用于深孔石 油射孔弹及导爆索雷管装药的高爆速耐热炸药，用 于石材切割加工、爆炸复合、爆炸成型的低爆速炸药 等H 列也有了专利。 随着机械和电子技术的应用，炸药生产机械设 备得到了较快发展，连续化、自动化控制的生产线带 来了炸药生产的规模效益，更推动了整个行业的发 展。近年来各类自动控制配套设备广泛应用于炸药 自动生产线，成为了行业技术进步的一大标 志[ 2 4 , 3 k e - 3 7 ] 。现场混装炸药在国内也得到长足的发 展‘3 引。 表3 各类炸药生产设备专利举例 专利名称专利号 乳化全自动充填包装机 C N2 2 5 6 8 8 3 膨化炸药连续混药专用配料控制装置 C N2 2 0 7 7 4 0 ．2 粉状乳化炸药装药机 C N2 2 0 1 6 1 ．1 星三炸药生产乳化过程的液流量控制 C N2 2 2 5 9 0 ．2 装置 ” 一 5 结束语 通过对近2 0 年来我国发表的民爆器材领域两 项专利的综合分析，笔者认为，我国民爆行业逐渐形 成了一个较为完善的体系，随着市场经济的发展，民 爆行业面临着一个新的机遇期，但从专利技术分析 的角度来看，依然和先进国家的水平存在着不小差 距 1 工业炸药已采用无梯产品，工艺上趋向于 采用全连续化、自动化控制生产线技术方向发展，但 与之相适应的生产设备的研发水平有待迸一步加 强。其次，现有的无梯工业炸药品种在配方设计上 仍需进一步改进，使其具有更好的适应性。 2 工业火工品朝高精度延期技术、安全结构 技术和环保型药剂方向发展，在管理上逐步规范化， 但其生产工艺设备和质量监控手段较为落后。安全 性好，机械化、自动化程度高的生产线，安全、环保起 爆药、应用半导体及微电子技术的高新起爆器材或 无起爆药雷管技术是其生产发展的方向。 参考文献 [ 1 ] 刘汉敏，曹雪生．穿环式感应起爆弹【P ] ．中国 C N 2 0 6 7 3 9 4 U ，1 9 9 1 - 8 - 2 1 ． [ 2 ] 刘汉敏，杨兰任，曹雪生，等．微型微差电磁雷管[ P ] ． 中国C N 2 0 5 9 9 8 0 U ，1 9 9 0 - 8 ．1 ． C 3 3 闾鸿久，刘利清．抗静抗杂工业电雷管[ P ] ．中国 2 0 7 0 4 3 1 U ，1 9 9 0 ．1 1 - 2 8 ． [ 4 ]阎鸿久，刘利清．抗静抗杂工业电雷管[ P ] ．中国 C N l 0 4 7 3 8 3 A 。1 9 9 0 1 1 - 2 8 ． [ 5 ]占必文，张同来。聂煜，等．安全雷管[ P ] ．中国 Z L 2 0 0 4 1 0 0 2 2 3 7 8 ．8 ，2 0 0 5 - 4 - 1 3 ． [ 6 ] 杜志明，华光，贾泉生，等．无起爆药雷管[ P ] ．中国 C N 2 0 9 8 0 0 2 U ． [ 7 ] 吴幼成，朱顺官．安全雷管[ P ] ．中国C N 2 0 3 3 4 9 5 U ， 1 9 9 0 _ 3 ．2 1 ． [ 8 ] 潘祖民，杨福春，张威颖，等．无起爆药工业雷管[ P ] ． 中国C N l 0 1 5 5 7 0 B 。1 9 9 2 - 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