一种破片高回收率射孔弹壳体破碎特性的设计方法研究 .pdf

ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００１-８３５２. ２０１４. ０６. ０１１ 一种破片高回收率射孔弹壳体破碎特性的 设计方法研究 ❋ 李尚杰 李必红 赵云涛 李万全 周 明 常梦倩 王 喜 西安物华巨能爆破器材有限责任公司陕西西安，７１００６１ [摘 要] 针对油气井下作业后射孔弹壳体破片对井筒的污染等负面影响,文中对射孔弹壳体爆炸后形成大尺寸 破片的影响因素进行了试验研究,通过改变壳体厚度、材料、外部刻槽参数,进而改变壳体破裂后的破片尺寸,增加 破片回收率。 结果表明壳体厚度为 ６. ０ ｍｍ、材料为 ２０＃钢、壳体外表面刻 ４ 条槽、槽宽为 ３. ０ ｍｍ、槽深为 ４. ０ ｍｍ 时,通过单发射孔弹破片收集试验可得尺寸≥９. ５３ ｍｍ 的破片,回收率可达 ８３. １％,使得大部分壳体破片滞留在射 孔枪体内,有效减少壳体破片对井筒的污染,降低射孔作业卡枪事故发生的风险。 [关键词] 射孔弹；壳体；大破片；刻槽；回收率 [分类号] ＴＪ４１０. ４ 引言 随着油气开采科技的进步和人类对油气需求的 增长,对提高油气井产量和油气藏采收率也提出更 高的要求。 大斜度井、水平井在开发油气田上是一 项重要的技术,在经济效益上比常规直井更具优越 性,已被广泛应用于油气藏的开发。 大斜度井和水平井在上提枪串过程中,大量的 小破片可能通过枪身孔眼掉入井筒内,不仅污染井 筒环境,而且会增加枪身与套管间的摩擦阻力,甚至 出现卡枪事故。 为减少卡枪事故的发生,大破片射 孔弹应运而生,从而尽可能使破片留在枪体内,减少 破片对射孔的负面影响。 国外斯伦贝谢公司的 ＯｒｉｅｎｔＸａｃｔ射孔系统在定向射孔技术中使用低碎屑 聚能射孔弹,达到低碎屑的目的,主要技术手段是增 加壳体的壁厚、用锌铝壳体等[１-４]。 国内采用内部刻 槽的方法也可达到改变壳体破碎特性的目的[５]。 本文主要研究了几种不同的射孔弹大破片壳体 设计方法,其中在不影响穿深的条件下,将半预制破 片技术应用在壳体上,其爆炸后所得的大破片回收 率最高,将对井的污染程度降到最低,降低破片打捞 作业难度,为大斜度井和大位移水平井提供了有效 的施工保障。 １ 方案设计 １. １ 设计要求 经油田甲方在射孔弹使用过程中的反馈信息, 某井现正在使用 ＤＰ４３-５ 型射孔弹,希望在满足钢靶 穿深≥１９０ ｍｍ、穿孔孔径≥１１ ｍｍ 的穿孔性能,射 孔弹壳体外径为 ５２ ｍｍ、高度为 ６０ ｍｍ 的条件下, 壳体破片回收率提高到 ８０％ 以上,并且破片回收率 越高对井下作业越有利,减少对井污染,同时还可降 低破片打捞作业难度和次数,即使还有部分碎屑未 被回收,可通过其他相对简单的方法将剩余碎屑清 理,极小的碎屑不影响作业过程。 针对上述要求,做 了以下壳体结构方案改进设计。 １. ２ 壳体结构设计 根据文献[６]可知,破片的大小由壳体材料特 性、壳体厚度、密封性和炸药性能等决定。 壳体在高 压下产生环向膨胀,当膨胀变形超过材料的极限强 度时,先在壳体外表面上出现裂纹,随即裂口开始由 外向内表面发展成裂缝,此时爆轰产物泄露,破片伴 随着爆轰气体飞出。 根据壳体破裂机理和破片形成 的几个重要因素,设计以下几个方案进行对比试验。 本文以 １１４ 型 ＤＰ４３-５ 射孔弹壳体为研究对象,壳体 内径为 ４３ ｍｍ,壳体口部壁厚为 ４. ５ ｍｍ,壳体的理 论质量为 ４１２. ７ ｇ,装药型号为 ＳＨ９３１。 射孔弹壳体 材料为 ４５＃钢,其外形示意图如图 １ 所示。 通过对该方案的破片形状和尺寸进行观察分 析,破片回收率仅有 ３４. ４％,不能满足使用要求。 １. ２. １ 增加壳体壁厚 为保持该型号射孔弹的装配工艺及配套射孔枪 􀅰８４􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４３ 卷第 ６ 期 ❋ 收稿日期２０１４-０５-２３ 基金项目陕西省科学技术研究发展计划工业攻关项目资助２０１３Ｋ０７-０１ 作者简介李尚杰１９８５ ,男,硕士研究生,主要从事石油射孔弹的研究。 Ｅ-ｍａｉｌｚｂｄｘ０４０８１４０１＠１６３. ｃｏｍ 图 １ ＤＰ４３-５ 壳体示意图 Ｆｉｇ. １ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＤＰ４３-５ ｓｈｅｌｌ 的一致性,在结构设计上保持壳体外径和高度不变, 将壳体内径减小到 ４０ ｍｍ,使得壳体口部壁厚增加 到 ６. ０ ｍｍ。 加厚壳体的理论质量为 ４３８. ９ ｇ,增加 ２６. ２ ｇ,将该壳体命名为 ＤＰ４０-３,壳体结构如图 ２ 所 示。 对比图 １ 和图 ２,可见图 ２ 壳体壁厚明显增加。 图 ２ ＤＰ４０-３ 壳体示意图 Ｆｉｇ. ２ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＤＰ４０-３ ｓｈｅｌｌ １. ２. ２ 改变壳体材料 以 ＤＰ４０-３ 壳体结构为基础,选择形成破片较好 的壳体结构设计,通过改变壳体的材料进行筛选。 原壳体材料为 ４５＃钢,现将材料改为 ２０＃钢[７]。 两种 材料的性能对比如表 １ 所示。 由表 １ 可见,２０＃钢的延伸率和断面收缩率均比 ４５＃钢提高了近 ４０％。 １. ２. ３ 壳体外表面刻槽 半预制破片技术通过特殊的技术措施控制或引 导壳体的破碎,从而控制所形成破片的大小[８]。根 据文献[９]可知,内表面刻槽的破片虽然成型性优 表 １ ２０＃钢和 ４５＃钢性能对比 Ｔａｂ. １ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ２０＃ ａｎｄ ４５＃ｓｔｅｅｌ 材料类型 强度极限/ ＭＰａ 延伸率/ ％ 断面收缩率/ ％ ２０＃钢２７５２５５５ ４５＃钢３５５１６４０ 于外刻槽,但后者更容易形成连片,便于形成大破 片。 本文采用 ２０＃钢、壁厚 ６. ０ ｍｍ 壳体外表面刻 槽,在轴向上布数条矩形直槽,方案 １ 的槽宽为１. ５ ｍｍ,槽深 ４. ０ ｍｍ；方案 ２ 槽宽为 ３. ０ ｍｍ,槽深４. ０ ｍｍ。 壳体图如图 ３ 所示。 １ － 窄槽壳体；２ － 宽槽壳体 图 ３ 壳体外表面刻槽外形图 Ｆｉｇ. ３ Ｏｕｔｌｉｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｇｒｏｏｖｅ ｏｆ ｓｈｅｌｌ １. ３ 试验装置与方法 采用美国石油协会 ＡＰＩ 公布的行业标准 Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｅｌｌ Ｐｅｒｆｏ- ｒａｔｏｒｓ 第 ２ 版中 ５. ４ 部分的试验方法[１０],射孔弹壳 体破片收集装置示意图如图 ４ 所示。 １ － 磁电雷管；２ － 密闭收集器；３ － 导爆索； ４ － 射孔弹；５ － 炸高；６ － 钢靶 图 ４ 试验装置示意图 Ｆｉｇ. ４ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｒ 上述标准中关于计算破片回收率的方法为 Ｖ ＝ Ｍ２/ Ｍ１。１ 式中Ｖ 为破片回收率,％；Ｍ１为收集到的破片质 􀅰９４􀅰２０１４ 年 １２ 月 一种破片高回收率射孔弹壳体破碎特性的设计方法研究 李尚杰,等 量,ｇ；Ｍ２为≥９. ５３ ｍｍ 的破片质量,ｇ,其中 ９. ５３ ｍｍ０. ３７５ ｉｎ为 ＡＰＩ 标准中 ５. ４ 试验方法中提到 的筛号孔眼规格,作为衡量射孔枪起爆后的枪身孔 眼直径的参考值。 １. ４ 射孔弹穿孔性能试验 根据油田甲方的要求,破片回收率≥８０％ 作为 第一考核指标,但射孔弹的穿孔性能包括钢靶穿深 ≥１９０ ｍｍ、穿孔孔径≥１１ ｍｍ,这些穿孔指标对油气 井产量影响较大。 因此,对上述壳体设计方案需进 行穿孔性能试验,主要通过射孔弹地面穿钢靶试验 验证钢靶的穿深和孔径。 ２ 结果分析与讨论 ２. １ 增加壳体壁厚对破片尺寸的影响 试验中采用同种 ４５＃钢材料加工两种壳体结构 进行破片收集。 壁厚为 ４. ５ ｍｍ 的 ＤＰ４３-５ 壳体射孔弹爆炸作 用后的破片收集情况如图 ５ 所示。 图 ５ ４. ５ ｍｍ 壁厚壳体破裂后形成的破片 Ｆｉｇ. ５ Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｏｆ ４. ５ ｍｍ ｔｈｉｃk ｓｈｅｌｌ ６. ０ ｍｍ 壁厚的 ＤＰ４０-３ 壳体射孔弹爆炸作用后 的破片收集情况如图 ６ 所示。 图 ６ ６. ０ ｍｍ 壁厚体破裂后形成的破片 Ｆｉｇ. ６ Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｏｆ ６ ｍｍ ｔｈｉｃk ｓｈｅｌｌ 对比图 ５ 和图 ６ 可知,上述两种结构的壳体爆 炸后形成的破片均为自然破片,破片没有形成特别 的形状,破碎特性不理想；但 ６. ０ ｍｍ 壁厚的 ＤＰ４０-３ 壳体射孔弹爆炸后产生的破片尺寸明显大于薄壁壳 体 破片尺寸,大破片筛分数据见表２所示,表中Ｍ 表 ２ 壳体壁厚尺寸对破片形成的影响 Ｔａｂ. ２ Ｉｍｐａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｔｈｉｃkｎｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ 名称壁厚/ ｍｍＭ/ ｇＭ１/ ｇＭ２/ ｇＶ/ ％ ４５＃钢 ＤＰ４３-５ ４. ５ ４１２. ５ ４１４. ６ ４１１. ３ ３８２. ６ ３８４. ３ ３７６. ５ １３４. ３ １２７. ６ １３１. ５ ３５. １ ３３. ２ ３４. ９ 平均值４１２. ８３８１. １１３１. １３４. ４ ４５＃钢 ＤＰ４０-３ ６. ０ ４３５. ７ ４３８. ２ ４３８. ６ ３９７. ６ ４０２. ５ ４０３. ８ １６８. ４ １７２. ３ １７６. ４ ４２. ４ ４２. ８ ４３. ７ 平均值４３７. ５４０１. ３１７２. ４４３. ０ 为壳体质量。 表 ２ 结果显示,４. ５ ｍｍ 壁厚壳体爆炸后产生≥ ９. ５３ ｍｍ 破片回收率为 ３４. ４％,６. ０ ｍｍ 壁厚壳体 爆炸后产生的≥９. ５３ ｍｍ 的破片回收率为４３. ０％, 但仍不满足使用要求。 ２. ２ 材料对破片尺寸的影响 选用 ６. ０ ｍｍ 壁厚的 ＤＰ４０-３ 壳体为基础再进 行改进,将壳体材料改为 ２０＃钢。 图 ６ 为 ４５＃钢壳体 爆炸后的情况,图７ 为２０＃钢壳体爆炸后形成破片的 情况。 图 ７ ２０＃钢壳体破片收集 Ｆｉｇ. ７ Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ２０＃ｓｔｅｅｌ 在 ６. ０ ｍｍ 壁厚壳体结构基础上,将该厚壁壳 体材料分别采用 ２０＃钢和 ４５＃钢进行碎屑收集试验。 对比图 ６ 和图 ７ 可知,图 ７ 中的破片尺寸更为 明显,大破片筛分数据见表 ３ 所示。 表 ３ 壳体材料对破片形成的影响 Ｔａｂ. ３ Ｉｍｐａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ 名称壁厚/ ｍｍＭ/ ｇＭ１/ ｇＭ２/ ｇＶ/ ％ ２０＃钢 ＤＰ４０-３ ６. ０ ４３５. ６ ４３６. ４ ４３７. ５ ４０１. ４ ３９７. ２ ４０７. ３ ２０７. ６ １９３. ６ ２０１. ２ ５１. ７ ４８. ７ ４９. ４ 平均值４３６. ５４０２. ０２００. ８４９. ９ 􀅰０５􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４３ 卷第 ６ 期 根据表３ 结果显示,材料为２０＃钢的壳体在爆炸 后产生≥９. ５３ ｍｍ 的破片回收率为 ４９. ９％。 因此 选用 ２０＃钢作为壳体材料。 ２. ３ 外表面刻槽参数对破片尺寸的影响 基于上述２ 个试验结果,选用２０＃钢、６. ０ ｍｍ 壁 厚的 ＤＰ４０-３ 壳体,再根据破片形成机理和应力集中 原理,在壳体外部刻制 ４ 条矩形槽。 通过改变槽宽 和槽深等参数进而控制破片的形状和大小。 图 ８ 和 图９ 分别是槽宽为１. ５ ｍｍ 和３. ０ ｍｍ、槽深均为４. ０ ｍｍ 的壳体在爆炸后产生的破片形状。 图 ８ １. ５ ｍｍ 槽宽壳体破片收集 Ｆｉｇ. ８ Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｈｅｌｌ ｗｉｔｈ １. ５ ｍｍ ｇｒｏｏｖｅ ｗｉｄｔｈ 图 ９ ３. ０ ｍｍ 槽宽壳体破片收集 Ｆｉｇ. ９ Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｏｆ ｓｈｅｌｌ ｗｉｔｈ ３ ｍｍ ｇｒｏｏｖｅ 对比图 ８ 和图 ９ 可知,图 ９ 中存在连片形状的 破片,并且破片尺寸明显大于图 ８ 的破片。 收集到 的破片筛分数据见表 ４ 所示。 表 ４ 刻槽参数对破片形成的影响 Ｔａｂ. ４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒｏｏｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ 槽宽Ｍ/ ｇＭ１/ ｇＭ２/ ｇＶ/ ％ １. ５ ｍｍ ４２１. ２ ４１９. ８ ４２３. ６ ３９２. ７ ３９８. １ ３８３. ３ ３１１. ４ ３１９. ７ ３０８. ５ ７９. ３ ８０. ３ ８０. ５ 平均值４２１. ５３９１. ４３１３. ２８０. ０ ３. ０ ｍｍ ４０５. ６ ４０８. ７ ４０６. ５ ３７８. ９ ３８２. １ ３８４. ８ ３１２. ３ ３１９. １ ３２０. ６ ８２. ４ ８３. ５ ８３. ３ 平均值４０６. ９３８１. ９３１７. ３８３. １ 从表 ４ 中可见,刻槽参数对破片形成影响较大, ３. ０ ｍｍ 槽宽壳体在爆炸后破片回收率为 ８３. １％, 比 １. ５ ｍｍ 槽宽壳体的破片回收率高出 ３. １％。 因 此,宽槽壳体的破片回收率更高。 ２. ４ 穿孔性能试验分析 针对上述 ５ 种壳体设计方案,模拟装 １１４ 型枪 进行地面穿钢靶试验,验证了各种壳体设计方案对 穿孔性能的影响情况,试验数据见表 ５ 所示。 表 ５ 地面穿钢靶对比试验 Ｔａｂ. ５ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｔａｒｇｅｔ 弹型试验方案 装药量/ ｇ 钢靶穿深/ ｍｍ 孔径/ ｍｍ ＤＰ４３-５ ４５＃钢,壳体 壁厚 ４. ５ ｍｍ ３９２２５１２ ＤＰ４０-３ ４５＃钢,壳体 壁厚 ６. ０ ｍｍ ３２２３２１１ ＤＰ４０-３ ２０＃钢,壳体 壁厚 ６. ０ ｍｍ ３２２１２１１ ＤＰ４０-３ ２０＃钢,壳体 壁厚 ６. ０ ｍｍ,槽宽 １. ５ ｍｍ,槽深 ４. ０ ｍｍ ３２２０５１１ ＤＰ４０-３ ２０＃钢,壳体 壁厚 ６. ０ ｍｍ,槽宽 ３. ０ ｍｍ,槽深 ４. ０ ｍｍ ３２２０１１１ 由表 ５ 可知,ＤＰ４０-３ 型 ４５＃钢、６. ０ ｍｍ 壁厚壳 体的射孔弹钢靶穿深最深为 ２３２ ｍｍ,但该方案的破 片回收率仅有 ４３. ０％；外刻 ４ 条预制槽、槽宽 ３. ０ ｍｍ 的射孔弹钢靶穿深最浅为 ２０１ ｍｍ,破片回收率 为 ８３. １％。 上述壳体设计方案对射孔弹的的穿孔 性能均产生一定影响,并且壳体外表面开槽设计对 穿孔性能影响最大。 壳体外表面刻槽极大影响了壳体本身对爆轰的 约束,使得炸药能量流失加快,从而减少了爆轰对药 型罩的做功能量,直接导致穿深的降低。 但整体的 穿深性能均满足油田使用,对比破片回收率的性能 指标,选择壁厚为 ６. ０ ｍｍ、壳体材料为 ２０＃钢、外刻 ４ 条槽、槽宽 ３. ０ ｍｍ、槽深 ４. ０ ｍｍ 的壳体结构作为 最终的设计方案。 ３ 结论 １以 ４５＃钢壳体材料为基础,通过改变射孔弹 壳体壁厚尺寸,得到 ６. ０ ｍｍ 壁厚壳体破裂后破片 回收率为４３. ０％,高于４. ５ ｍｍ 壁厚４５＃钢壳体的破 片回收率。 ２以 ６. ０ ｍｍ 壁厚壳体为基础,将壳体材料改 为 ２０＃钢,经试验,该方案的破片回收率为 ４９. ９％, 破片性能优于 ４５＃钢。 􀅰１５􀅰２０１４ 年 １２ 月 一种破片高回收率射孔弹壳体破碎特性的设计方法研究 李尚杰,等 ３通过在厚壁壳体外部预刻不同槽宽、相同槽 深的矩形槽,得到槽宽为 ３. ０ ｍｍ 的壳体爆炸破裂 后破片回收率为 ８３. １％,破片回收率高出槽宽１. ５ ｍｍ 的壳体 ３. １％。 ４通过对 ５ 种壳体设计方案的地面穿钢靶试 验对比,ＤＰ４０-３ 型 ４５＃钢、６. ０ ｍｍ 壁厚壳体的射孔 弹钢靶穿深性能最优,穿孔孔径均≥１１ ｍｍ,穿孔深 度为２３２ ｍｍ；外刻４ 条预制槽、槽宽为３. ０ ｍｍ 壳体 的钢靶穿深性能为 ２０１ ｍｍ。 综上所述,在满足射孔弹穿孔性能的条件下,选 用材料为２０＃钢、壁厚６. ０ ｍｍ、且壳体外部预刻４ 条 宽度为 ３. ０ ｍｍ、槽深为 ４. ０ ｍｍ 的矩形槽壳体在爆 炸后的破片回收率最高,可达 ８３. １％,该壳体设计 结构更适合大斜度井、水平井的井况。 参 考 文 献 [１] Ｗａｌkｅｒ Ｊ Ｌ. Ｄｅｂｒｉｓ ｒｅｄｕｃｔｒｏｎ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｕｓｅ ｏｆ ｓａｍｅ ＵＳ,２００６０１０２３５２Ａ１[Ｐ]. ２００６- ０５-１８. [２] Ｍｙｅｒｓ Ｗ,Ｓａｍｐｓｏｎ Ｔ,Ｈｅｔｚ Ａ. Ｌｏｗ ｄｅｂｒｉｓ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｇｕｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇＵＳ,２００７０１１９３２７ [ Ｐ]. ２００７-０５-３１. [３] Ｚｈａｎ Ｌ,Ｌａｆｏｎｔａｎ Ｊ Ｌ, Ｗｉｌｌｉａｍｓ Ｈ,ｅｔ ａｌ. Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｐ- ｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｒｅｄｕｃｅｄ ｄｅｂｒｉｓ ｉｎ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ＵＳ,８４２４６０６Ｂ２[Ｐ]. ２０１３-０４-２３ [４] Ｒａｍｏｓ Ｒ, Ｌｅｇｇｅｔｔ Ｎ. Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｌｏｇｇｉｎｇ ａ ｗｅｌｌ ｕｓｉｎｇ ａ ｆｉｒｂｅｒ ｏｐｔｉｃ ｌｉｎｅ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒｓＵＳ,７９００６９９Ｂ２ [Ｐ]. ２０１１-０３-０８. [５] 徐文新,赵云涛,姚志忠,等. 一种大破片深穿透射孔 弹中国,ＺＬ ２０１２２０４４２４３７. ７[Ｐ]. ２０１３-０４-０３. [６] 王凤英,刘天生. 毁伤理论与技术[Ｍ]. 北京北京理 工大学出版社,２００９９７-１１６. [７] 栾燕,唐一凡,唐志柏,等. ＧＢ/ Ｔ ６９９-１９９９ 优质碳素结 构钢[Ｓ]. 北京中国标准出版社,１９９９. [８] 李向东,钱建平,曹兵,等. 弹药概论[Ｍ]. 北京国防 工业出版社,２００４２６１-２６２. [９] 韩晓明,高峰. 导弹战斗部原理及应用[Ｍ]. 西安西 北工业大学出版社,２０１２９６-９８. [１０] Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ. Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｐｒａｃｔｉｃｅｓ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｅｌｌ ｐｅｒｆｏｒａｔｏｒｓ [ Ｓ]. ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ. ２００６. Ｄｅｓｉｇｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ａｂｏｕｔ Ｓｈｅｌｌ ｏｆ Ｓｈａｐｅｄ Ｃｈａｒｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｂｒｏｋｅｎ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ＬＩ Ｓｈａｎｇｊｉｅ,ＬＩ Ｂｉｈｏｎｇ,ＺＨＡＯ Ｙｕｎｔａｏ,ＬＩ Ｗａｎｑｕａｎ,ＺＨＯＵ Ｍｉｎｇ,ＣＨＡＮＧ Ｍｅｎｇｑｉａｎ,ＷＡＮＧ Ｘｉ Ｘｉ􀆳ａｎ Ｗｕｈｕａｊｕｎｅｎｇ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ. , Ｌｔｄ. Ｓｈａａｎｘｉ Ｘｉ􀆳ａｎ,７１００６１ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｓｉｚｅ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｗｅｒｅ ｅｘ- ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｌｉkｅ ｓｈｅｌｌ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ. Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅｔｈｉｃkｎｅｓｓ, ｍａｔｅｒｉａｌ,ｅｘｔｅｒｎａｌ ｇｒｏｏｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ, ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｔｈａｔ ｒｅｓｕｌｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｒｕｐｔｕｒｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ｃｈａｎｇｅｄ, ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒａｇｍｅｎｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｗｉｌｌ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｔｈｉｃkｎｅｓｓ ｉｓ ６. ０ ｍｍ, ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ２０＃ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｇｒｏｏｖｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ３. ０ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｓ ｗｉｄｅ ａｎｄ ４. ０ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｓ ｄｅｅｐ ｉｓ ｆｏｕｒ, ｔｈｅ ｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｗｈｏｓｅ ｓｉｚｅ ａｒｅ ｎｏｔ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ９. ５３ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒｓ ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ ８３. １％ ｏｆ ａｌｌ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ, ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｓｔｕｃk ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｇｕｎ ｂｏｄｙ. Ｓｏ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｇｕｎ ｊａｍｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｊｏｂ ｗｉｌｌ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｏｏ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｐｅｒｆｏｒａｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ； ｓｈｅｌｌ； ｌａｒｇｅ ｓｉｚｅ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ； ｇｒｏｏｖｅ； ｒｅｃｏｖｅｒｙ 􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒 民爆专利信息 专利名称煤矿安全导爆索 专利申请号ＣＮ２００６２０１３６０１８. ５ 公开号ＣＮ２００９６７７９１ 申请日２００６. １０. ２６ 公开日２００７. １０. ３１ 申请人陕西省军工集团秦东化工有限责任公司 本实用新型公开了一种煤矿安全导爆索,它是由外壳、 消焰剂层、内壳和中心炸药组成的圆形索状体,中心炸药装 在内壳内,消焰剂层环状分布在内壳与外壳之间。 本实用新 型结构设计合理,提高了炮孔利用率,加快了循环进尺速度； 减少了雷管使用数量,替代起爆药包；消除了炮孔内因煤粉 或其他杂质带来的药卷与药卷之间隔离而引起的拒爆或半 爆现象消除了管道效应引起的药卷密度增大而带来的不稳 定传爆或拒爆；改善了装药结构,采用间隔装药,减少了炸药 用量,降低了综合作业成本。 王元荪 􀅰２５􀅰 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４３ 卷第 ６ 期