专利名称:一种高分辨率震源药柱用药剂及其生产方法
技术领域：
本发明属于地质勘探技术领域：
，尤其涉及一种在勘探中用于激发地震波的高分辨率震源药柱。
背景技术：
在地质勘探工作中，通过埋于地表以下的震源药柱(也称震源弹)爆炸时激发地震波，依靠接收仪器接收不同地质层的反射波来达到勘探目的。
作为勘探用高分辨率震源药柱普遍采用高爆速震源药剂来激发地震波，以较高的激发能量扰动，达到反射波接收清晰的目的。在药剂的构成上，采用军用猛炸药和高能金属粉末构成，其主要化学成份为TNT、硝酸铵、铝粉，其生产方法是将各成分按比例混合熔铸而成。
这种高爆速高分辨率震源药柱在对黄土高原和沙层地区进行地质勘探时，效果不理想，主要原因在于黄土高原和沙层地区均为软质地层，其对震源药柱发出的地震波的吸收率较高，致使反射的地震波较弱，所以很难达到勘探目的。
而低爆速震源药柱以激发波速在接近地壳本身波速率的情况下，此时炸药波阻抗和地壳的波阻抗接近，地震波能量衰减慢，穿透性更强，反射波也更强，所以地层分辨率就更高，尤其适用于软质地层的地质勘探。
对于工业炸药，一般都有两种爆速，一种是完全爆轰，反应完全迅速，可称其为高爆速。另一种当起爆能量较小，或者维持爆轰的能量较小时，会产生低速爆轰，可称其为低爆速。低速爆轰属于一个不稳态，在爆轰能量稍大时，会迅速转化为高速爆轰，稍小时，会转为爆燃或然烧，甚至终止。
为了降低震源药柱的爆速，实践中采用了多种方法，其中有降低炸药装药密度，让其爆轰维持在低速上，但起爆、爆轰连续性能不理想。也有利用电子元件控制起爆时间，分段延时爆破，在整体爆破上保持低扰动，实际使用过程中难于操作，效果不明显。还有把炸药做成螺旋形状以降低轴向爆轰速度，但也很难达到低爆速。
发明内容
本发明的目的在于公开一种能够实现低爆速的高分辨率震源药柱用药剂及其生产方法。
为此，采用如下技术方案高分辨率震源药柱用药剂由下列成份并按相应重量份构成
单基发射药40目筛上物为10-20重量份； 单基发射药60目筛下物为1-5重量份；
硝酸铵为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为40目筛上物单基发射药重量份的0. 5-3% ；[0014]另外，还可按下列重量份组成该药剂单基发射药40目筛上物为11重量份，单基发射药60目筛下物为3重量份，硝酸铵为81重量份，苯二甲酸二丁脂为40目筛上物单基发射药重量份的1%。
这种高分辨率震源药柱用药剂的生产方法包括以下步骤
A、对单基发射药粉碎分级；
B、选取10-20重量份的40目筛上物单基发射药，经干燥后用40目筛上物单基发射药重量份的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对其进行包覆；
C、选取1-5重量份的60目筛下物的单基发射药并干燥；
D、将70-85重量份的硝酸铵粉碎；
E、将经过包覆后的40目筛上物单基发射药与60目筛下物单基发射药以及硝酸铵均勻混合；
F、将混合后的药剂装于震源药柱壳体中。
本发明震源药柱用药剂对现有的含发射药炸药的高爆速震源药柱药剂作了重大改进，首先是对单基发射药进行了包覆处理，通过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对40目筛上物单基发射药进行包覆，将40目筛上物单基发射药与其他组份药剂相对隔离。隔离的目的是为了控制能量的缓释，而不是将药剂组份完全分开，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与40目筛上物单基发射药均勻混合，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剂的作用。40目筛上物单基发射药在爆轰时还要参与反应，提供相应的能量，包覆处理就是要控制反应释放的能量，使其既不能太强，也不能太快。其次是对发射药的粒度进行了分级处理，一是对被包覆的单基发射药进行40目筛上物的分级处理；二是对最后混合的单基发射药进行60目筛下物的分级处理。这样做既保证了一定的细药粉(60目筛下物)维持相应的雷管感度，同时又保证了粗药粉GO目筛上物)维持爆轰连续性的后续能量，进而实现对整个爆轰过程的低速控制，使震源药柱达到低爆速高分辨率。
(四)具体实施例
下面结合具体实施例对本发明进一步详述。
高分辨率震源药柱用药剂由下列成份，并按如下重量份构成单基发射药40目筛上物为10-20重量份，单基发射药60目筛下物为1-5重量份，硝酸铵为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为40目筛上物单基发射药重量份的 0. 5-3%。
单基发射药的主要成份为硝化棉，用其作震源药柱用药剂，可以不用减小装药密度，在低速爆轰情况下，仍具有相当高的雷管起爆感度和较好的爆轰连续性。
对单基发射药按粒度大小分级处理，可以达到维持相应的雷管感度，和爆轰连续性的后续能量的目的。将其按60目筛下物和40目筛上物两种粒度分级，经粉碎后过40目筛的筛上物单基发射药作为粗发射药，由于其要维持爆轰连续性的后续能量，因此所占比重较大，为10-20重量份。经粉碎后过60目筛的筛下物单基发射药作为细发射药，它只需维持相应的雷管感度，所以占比重较小，为1-5重量份。
由于低速爆轰是一个不稳态，所以控制爆轰能量的缓释是关键。苯二甲酸二丁脂、
4苯二甲酸二甲脂、苯二甲酸二乙脂均为液体状态，选择三者之中任一种作包覆剂都可以达到控制能量缓释的目的。由于其主要起包覆作用，因此所占比重最少，为40目筛上物单基发射药重量份的0. 5_3%。
硝酸铵是震源药剂的重要组份，它与单基发射药共同完成爆轰反应，它在爆炸中起氧化剂的作用，根据零氧平衡原理，选取其含量为70-85重量份。
此外，还可按下述重量份组成该药剂单基发射药40目筛上物为11重量份，单基发射药60目筛下物为3重量份，硝酸铵为81重量份，苯二甲酸二丁脂为40目筛上物单基发射药重量份的1%。
这种高分辨率震源药柱用药剂的生产方法由以下几个步骤实现。
A、对单基发射药粉碎分级；
B、选取10-20重量份的40目筛上物单基发射药，经干燥后用40目筛上物单基发射药重量份的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对其进行包覆；
C、选取1-5重量份的60目筛下物的单基发射药并干燥；
D、将70-85重量份的硝酸铵粉碎；
E、将经过包覆后的40目筛上物单基发射药与60目筛下物单基发射药以及硝酸铵均勻混合；
F、将混合后的药剂装于震源药柱壳体中。
为了保证包覆效果，在苯二甲酸二丁脂等包覆剂包覆40目筛上物单基发射药完成后，静置30-40分钟，再与其他组份进行混合。
选取40目筛上物单基发射药为10重量份，60目筛下物单基发射药为1重量份，硝酸铵70重量份，并用40目筛上物单基发射药重量份的0. 5%的苯二甲酸二丁脂作包覆剂， 其爆轰为低爆速，可以达到高分辨率的要求。
选取40目筛上物单基发射药为20重量份，60目筛下物单基发射药为5重量份，硝酸铵85重量份，并用40目筛上物单基发射药重量份的3%的苯二甲酸二丁脂作包覆剂，其爆轰为低爆速，可以达到高分辨率的要求。
将包覆剂替换为苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂，按以上重量组份和生产方法生产的震源药柱，其爆轰为低爆速，也可以达到高分辨率的要求。
为了精确控制能量的缓释，达到最佳低爆速效果，选取40目筛上物单基发射药为 11重量份，60目筛下物单基发射药为3重量份，硝酸铵为81重量份，并用40目筛上物单基发射药重量份的的苯二甲酸二丁脂作包覆剂，试验结果如下
项目试验结果是否合格
Φ 60 爆速2000-2300m/s合格
主装药密度1. 0-1. 05合格
爆轰连续性彡IOkg合格
爆炸完全性爆炸完全合格
跌落试验6m高自由落下不爆不燃合格
连接力试验98N，3Omin合格
抗水压试验0J94MPA，4 i爆炸完全合格[0051]高低温爆炸完全性 50°C—20°C合格
这种低爆速高分辨率的震源药柱尤其适合在黄土高原和沙层地区勘探使用。
权利要求
1.一种高分辨率震源药柱用药剂，其特征在于它由下列成份，并按相应的重量份构成 单基发射药40目筛上物为10-20重量份，单基发射药60目筛下物为1-5重量份，硝酸铵 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为40目筛上物单基发射药重量份的0. 5-3%。
2.如权利要求
1所述的一种高分辨率震源药柱用药剂，其特征在于各组份按如下重量份构成单基发射药40目筛上物为11重量份，单基发射药60目筛下物为3重量份，硝酸铵为81重量份，苯二甲酸二丁脂为40目筛上物单基发射药重量份的1%。
3.—种权利要求
1所述高分辨率震源药柱用药剂的生产方法，其特征在于包括以下步骤A、对单基发射药粉碎分级；B、选取10-20重量份的40目筛上物单基发射药，经干燥后用40目筛上物单基发射药重量份的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对其进行包覆；C、选取1-5重量份的60目筛下物的单基发射药并干燥；D、将70-85重量份的硝酸铵粉碎；E、将经过包覆后的40目筛上物单基发射药与60目筛下物单基发射药以及硝酸铵均勻混合；F、将混合后的药剂装于震源药柱壳体中。
专利摘要
高分辨率震源药柱用药剂及其生产方法，属于地质勘探技术领域：
，震源药柱用药剂由40目筛上物单基发射药、60目筛下物单基发射药、硝酸铵、苯二甲酸二丁脂或苯二甲酸二甲脂或苯二甲酸二乙脂组成。这种药剂在爆轰时能够控制能量的缓释，降低震源药柱的爆速，其激发出的地震波能量衰减慢，穿透性更强，进而达到反射波更强，分辨率更高的目的，尤其适用于软质地层的地质勘探。
文档编号F42D3/06GKCN101190857 B发布类型授权 专利申请号CN 200610104997
公开日2012年7月4日 申请日期2006年11月29日
发明者任永辉, 潭彩莉, 秦玉洁, 胡铭军 申请人:中国兵器工业第〇五一基地精细化工厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan非专利引用 (3),