CN110655431B - 一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于射孔弹技术领域，具体涉及一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药。本发明提供了一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药，主装药的粒径为0.25mm～2.36mm，按质量百分含量计，其化学组成上包括87.1～91.7wt％环三次甲基三硝胺、6.0～9.0wt％消焰剂、0.3～0.9wt％石墨和余量的复合粘结剂；所述复合粘结剂由丙烯腈‑丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯‑醋酸乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物混合组成。本发明还提供了一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的制备方法。本发明将瓦斯条件下专用射孔弹用主装药应用于煤层气开采中。
Description
技术领域
本发明涉及射孔弹用主装药技术领域，特别涉及一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药及其制备方法和应用。
背景技术
射孔弹由弹体、炸药、药型罩三个重要部分组成，除此之外还有导爆索的压丝、胶垫、口部涂的胶等。导爆索经过雷管或传爆管起爆后，所产生的爆轰波通过射孔弹上的传爆孔中心起爆射孔弹中所装的主装药，主装药爆轰所产生的冲击波压迫药型罩材料使其变形，由于力的一致性，推动药型罩材料向中心运动并挤压后向前高速运动，冲击管壁及岩层，从而形成孔道。
煤层气开采作业前由钻前工程、钻井、测井、固井、射孔、压裂、排采、集输等诸多生产作业构成。其中，射孔采用电缆输送，将射孔枪弹送至射孔层位，引爆射孔弹完成射孔，使井眼与地层想通。射孔过程中包含多种危险因素，主要有射孔弹爆炸，触电及电气火灾，物体打击与机械伤害。
如何能够安全、高效的在瓦斯条件下应用射孔弹实现钻井一直是科研人员追求的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高机械感度和高可燃气安全度的、应用于含瓦斯条件下专用射孔弹用主装药及其制备方法和应用，该制备方法简单易行，适用于工业化生产。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药，主装药的粒径为0.25mm～2.36mm，其化学组成上包括以下质量百分含量的组分：环三次甲基三硝胺87.1～91.7wt％、消焰剂6.0～9.0wt％、石墨0.3～0.9wt％、复合粘结剂余量；所述复合粘结剂由丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合组成。
优选的，所述丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的质量比为(1.5～2.0)：(0.5～1.0)。
优选的，所述消焰剂为AlF3或非水溶性物质。
本发明还提供了一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环三次甲基三硝胺、消焰剂与水混合，得到第一悬浮液；
(2)将复合粘结剂与所述第一悬浮液混合，得到第二悬浮液；
(3)对所述第二悬浮液进行加热升温后，加入破乳剂，得到混合溶液；
(4)对所述混合溶液加热后，以2～4mL/min的速率加入乙酸乙酯，进行搅拌造粒，得到初颗粒物；
(5)除去所述初颗粒物中的乙酸乙酯，得到硬质颗粒物；
(6)将所述硬质颗粒物进行石墨钝化得到钝化颗粒物；
(7)利用筛孔直径为2.36mm和0.25mm的标准网筛对所述钝化颗粒物进行筛选，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药；
步骤(7)中所述筛选为：取0.25mm网筛的筛上物和2.36mm网筛的筛下物。
优选的，步骤(4)中，所述加热温度为60℃～65℃，加热的升温速率为2～4℃/min；所述搅拌的转速为40～45Hz。
优选的，步骤(1)中所述水的质量为环三次甲基三硝胺和消焰剂总质量的1.2～2.0倍。
优选的，步骤(3)中，所述加热升温的温度为40～50℃；所述升温速率为1～2℃/min。
优选的，步骤(3)中，所述破乳剂为MgCl2、ZnCl2、Zn(COOH)2或无水Na2SO4；所述破乳剂的质量为环三次甲基三硝胺质量的3～6％。
优选的，步骤(5)中，所述除去乙酸乙酯的方法为蒸馏。
本发明还提供了上述技术方案所述的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药或上述方案所述方法制备得到的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药在瓦斯条件下的应用。
本发明提供了一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药，主装药的粒径为0.25mm～2.36mm，按质量百分含量计，其化学组成上包括87.1～91.7wt％环三次甲基三硝胺、6.0～9.0wt％消焰剂、0.3～0.9wt％石墨和余量的复合粘结剂；所述复合粘结剂由丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合组成。在本发明中，添加消焰剂防止瓦斯爆炸引起安全事故，利用乙酸乙酯将粘结剂溶解，促使RDX、消焰剂和粘结剂充分粘结，限定主装药粒径为0.25mm～2.36mm，保证压制药柱的成分均匀性和密度均匀性，提高了主装药的机械感度和静电感度，从而能够保证在瓦斯条件下使用的安全性。由实施例结果可知，本发明提供的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药M50≥180g满足可燃气安全度二级技术要求；常温射孔弹地面钢靶穿深试验，穿深为216～221.7mm，穿孔孔径平均值为14×15～16×16mm；机械感度性能检测结果显示质量为10kg的重锤从25cm高处落下撞击主装药，主装药的爆炸率为8～20％。
具体实施方式
本发明提供了一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药，主装药的粒径为0.25mm～2.36mm，其化学组成上包括以下质量百分含量的组分：环三次甲基三硝胺87.1～91.7wt％、消焰剂6.0～9.0wt％、石墨0.3～0.9wt％、复合粘结剂余量；所述复合粘结剂由丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合组成。
以质量百分含量计，本发明提供的一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的化学组成上包括87.1～91.7wt％环三次甲基三硝胺，优选为88～90.5wt％，更优选为88.7～89.8wt％。
在本发明中，所述环三次甲基三硝胺为雷管装配用炸药的主体，具有与特屈儿相当的爆轰感度，又有着比特屈儿高的爆速与威力，其毒性又比特屈儿低，机械感度比较适中，具有高爆炸能量的同时还具有一定的安全性。
以质量百分含量计，本发明提供的一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的化学组成上包括6.0～9.0wt％消焰剂，优选为6.5～8.5wt％，更优选为7.5～8.0wt％。
在本发明中，所述消焰剂优选为AlF3或非水溶性物质，所述非水溶性物质优选为MgO、CaCO3、MgF2和CaF2中的一种或多种，当所述非水溶性物质采用其中的多种组分时，优选为MgO、MgF2、CaCO3和CaF2的混合物或MgO和MgF2的混合物。本发明对多种组分的相对用量没有特殊要求，采用任意比例即可；当选用其中两种组分时，本发明优选两组分等质量添加。在本发明中，消焰剂能够防止瓦斯爆炸，引起安全事故。
以质量百分含量计，本发明提供的一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的化学组成上包括0.3～0.9wt％石墨，优选为0.4～0.8wt％，更优选为0.5～0.7wt％。
以质量百分含量计，本发明提供的一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的化学组成上包括余量的复合粘结剂，所述复合粘结剂由丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合组成。
在本发明中，所述丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的质量比优选为(1.5～2.0)：(0.5～1.0)。在本发明中，所述丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物的固含量优选为36％，所述丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的固含量优选为41％。
在本发明中，所述丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物属于热塑性树脂，具有优良的柔韧性和耐磨性，不易脆化，耐酸、碱和水；由它制备的塑料粘结炸药具有很好的成型性，但它的粘结性能差，无法将本发明中的消焰剂粘结在一起；所述丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，有着很好的粘结性能，但制备出来的塑料粘结炸药的成型性差，压制过程比较困难；本发明的复合粘结剂避免了单一粘结剂存在的性能缺陷，两种粘结剂混合使用后，性能互补，本发明复合粘结剂制备的专用射孔弹用主装药既可以满足射孔弹的性能，又可以满足瓦斯条件下的可燃气安全度要求。
本发明还提供了上述技术方案所述一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环三次甲基三硝胺、消焰剂与水混合，得到第一悬浮液；
(2)将复合粘结剂与所述第一悬浮液混合，得到第二悬浮液；
(3)对所述第二悬浮液进行加热升温后，加入破乳剂，得到混合溶液；
(4)对所述混合溶液加热后，以2～4mL/min的速率加入乙酸乙酯，进行搅拌造粒，得到初颗粒物；
(5)除去所述初颗粒物中的乙酸乙酯，得到硬质颗粒物；
(6)将所述硬质颗粒物进行石墨钝化得到钝化颗粒物；
(7)利用筛孔直径为2.36mm和0.25mm的标准网筛对所述钝化颗粒物进行筛选，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药；
步骤(7)中所述筛选为：取0.25mm网筛的筛上物和2.36mm网筛的筛下物。
本发明将环三次甲基三硝胺、消焰剂与水混合，得到第一悬浮液。本发明对所述混合的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的物料混合方式使溶液混合均匀即可。本发明优选将环三次甲基三硝胺和消焰剂加入水中，搅拌得到第一悬浮液。在本发明中，所述混合优选以搅拌方式进行，所述搅拌优选为四叶式推进式搅拌，所述搅拌桨叶的角度为36°，所述搅拌速率优选为40Hz～45Hz，所述搅拌时间优选为20-30min。
在本发明中，所述水的质量优选为环三次甲基三硝胺和消焰剂总质量的1.2～2.0倍。
得到第一悬浮液后，本发明将复合粘结剂与所述第一悬浮液混合，得到第二悬浮液。本发明优选将复合粘结剂加入第一悬浮液中，混合搅拌均匀得到第二悬浮液。
得到第二悬浮液后，本发明对所述第二悬浮液进行加热升温后，加入破乳剂，得到混合溶液。本发明优选采用水浴加热或蒸汽加热的方式对所述第二悬浮液进行加热升温，所述加热升温的温度优选为40～50℃，所述加热时间优选为10～15min，所述升温速率优选为1～2℃/min。当第二悬浮液的温度达到40～50℃后，本发明向所述第二悬浮液加入破乳剂，搅拌均匀得到混合溶液；所述搅拌优选为四叶式推进式搅拌，所述搅拌桨叶的角度为36°，所述搅拌速率优选为40～45Hz，所述搅拌时间优选为20-30min；所述破乳剂优选为无水Na2SO4，所述破乳剂的质量优选为环三次甲基三硝胺质量的3～6％，更优选为4～5％。
在本发明中，所述破乳剂是一种能破坏乳状液的表面活性剂；所述破乳剂与第二悬浮液混合均匀后使复合粘结剂析出在环三次甲基三硝胺结晶体的表面，与消焰剂充分接触并粘结成颗粒，保证射孔弹用主装药粒度均匀，压药或装药过程中无飞粉；所述破乳剂能够溶于水，经洗涤能够被除去。
得到混合溶液后，本发明对所述混合溶液加热后，以2～4mL/min的速率加入乙酸乙酯，进行搅拌造粒，得到初颗粒物。本发明优选采用蒸汽加热的方式将混合溶液加热至60～65℃，然后向混合溶液中加入乙酸乙酯进行造粒。在本发明中，所述造粒优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速优选为30～35Hz。在本发明中，在所述乙酸乙酯的加入速率下，使悬浮液中各个位置所形成的白色颗粒都按一致的速率均匀聚合长大，在加入过程与乙酸乙酯的扩散过程密切配合作用下，最大限度的使白色颗粒的生长速率均匀。在本发明中，所述乙酸乙酯把环三次甲基三硝胺、消焰剂和复合粘结剂粘结在一起，在水中形成白色小球，并逐渐把复合粘结剂溶解，完成包覆过程，乙酸乙酯加入速率越快，白色颗粒的粒度越大。在本发明中，优选通过取样观察白色颗粒粒度的大小控制乙酸乙酯的加入速率。所述白色颗粒的粒径优选为0.25mm～2.36mm。
本发明对各步骤中的加热方式没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的方式达到加热温度即可。
得到初颗粒物后，本发明除去所述初颗粒物中的乙酸乙酯。本发明优选采用蒸馏的方法将初颗粒物中的乙酸乙酯去除，得到硬质颗粒物，本发明对所述蒸馏的方式没有特殊限制，达到除去乙酸乙酯的目的即可。在本发明中，所述蒸馏优选为真空蒸馏，所述真空蒸馏的真空度为0.02～0.04MPa，所述真空蒸馏的温度优选为60～65℃，所述真空蒸馏的时间优选为15～25min，所述硬质颗粒物变硬说明乙酸乙酯去除完全。
得到硬质颗粒物后，本发明对所述硬质颗粒物采用石墨钝化，得到钝化颗粒物。在本发明中，所述钝化前，优选将所述硬质颗粒物降温、过滤、洗涤和干燥。本发明对所述降温方式没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的即可，所述降温达到的温度优选为20～40℃，降温后进行过滤、洗涤。本发明对所述过滤、洗涤的方式没有特殊要求，达到分离的目的即可。本发明优选采用真空干燥柜或滚筒干燥器对硬质颗粒物进行干燥处理，得到干燥的颗粒物。所述真空干燥柜柜内温度优选为70～85℃，所述真空干燥的时间优选为6～8h，所述真空度优选为不小于0.06MPa；所述滚筒干燥器的滚筒内腔进口温度优选为127～140℃；所述滚筒夹套进口温度优选为110～120℃。
在本发明中，优选对干燥的颗粒物进行初筛，所述初筛优选使用2.36mm和0.30mm的标准筛网进行筛选。
在本发明中，所述石墨钝化时，所述石墨的质量优选为钝化前颗粒物质量的0.3～0.9wt％，进一步优选为0.4～0.8wt％，更优选为0.5～0.7wt％；所述石墨钝化消除了硬质颗粒物之间的静电。
得到钝化颗粒后，本发明对所述钝化颗粒物进行筛选，获得直径为0.25～2.36mm的颗粒物，所述直径为0.25～2.36mm的颗粒物为瓦斯条件下专用射孔弹用主装药。
本发明还提供了上述技术方案所述的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药或上述技术方案所述制备方法制备得到的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药在瓦斯条件下的应用。利用本申请提供的射孔弹用主装药在含有瓦斯的条件的进行钻井作业能够大大提高钻井效率和安全性。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药及其制备方法和应用进行详细描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例中，如无特殊说明，各组分的用量均为质量百分数。
实施例1
(1)将3.4kg(固含量为36％)的丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物与1.00kg(固含量为41％)的丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合均匀，得到复合粘结剂备用；
(2)将75kg的环三次甲基三硝胺(RDX)、4.9kg的消焰剂AlF3放入100kg水中，搅拌得到第一悬浮液；
(3)将得到的复合粘结剂加入到上述第一悬浮液中，得到第二悬浮液；
(4)以2℃/min加热速率将第二悬浮液升温至40℃后，加入1.5kg无水硫酸钠，待水溶液澄清，得到混合溶液；
(5)将得到的混合溶液以3℃/min的升温速率，升温至60℃，以2ml/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量，当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～2.36mm之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时升温，并将混合溶液温度控制在60～65℃，进行真空蒸馏除去乙酸乙酯；
(6)真空蒸馏15min，当颗粒较硬时，说明乙酸乙酯已蒸馏完毕，将悬浮液降温至40℃以下，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到硬质颗粒物；
(7)利用生消水对过滤得到的硬质颗粒物进行洗涤，将洗涤后的物料采用滚筒干燥器进行干燥。滚筒内腔进口温度设定为127℃；滚筒夹套进口温度设定为110℃
(8)干燥后的物料采用2.36mm和0.30mm的标准筛网进行筛选，加入筛选后物料质量的0.3％的石墨进行钝化；
(9)再次采用2.36mm和0.25mm的标准筛网进行筛选，将一次未筛干净的细粉筛选干净，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药。
实施例2
(1)将3.7kg(固含量为36％)的丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物与1.2kg(固含量为41％)的丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合均匀，得到复合粘结剂备用；
(2)将75kg的环三次甲基三硝胺(RDX)、5.8kg的消焰剂MgO放入113kg水中，搅拌得到第一悬浮液；
(3)将得到的复合粘结剂加入到上述第一悬浮液中，得到第二悬浮液；
(4)以2℃/min加热速率将第二悬浮液升温至40℃后，加入2.0kg氯化镁，待水溶液澄清，得到混合溶液；
(5)将得到的混合溶液以速率3℃/min，升温至60℃，以3ml/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量，当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～2.36mm之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时升温，并将混合溶液温度控制在60～65℃，进行真空蒸馏除去乙酸乙酯；
(6)真空蒸馏15min，当颗粒较硬时，说明乙酸乙酯已蒸馏完毕，将悬浮液降温至40℃以下，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到炸药；
(7)利用生消水对过滤得到的炸药进行洗涤，将洗涤后的物料采用滚筒干燥器进行干燥。滚筒内腔进口温度设定为130℃；滚筒夹套进口温度设定为115℃
(8)干燥后的物料采用2.36mm和0.30mm的标准筛网进行筛选，加入筛选后物料质量的0.4％的石墨进行钝化；
(9)再次采用2.36mm和0.25mm的标准筛网进行筛选，将一次未筛干净的细粉筛选干净，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药。
实施例3
(1)将4.0kg(固含量为36％)的丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物与1.4kg(固含量为41％)的丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合均匀，得到复合粘结剂备用；
(2)将75kg的环三次甲基三硝胺(RDX)、6.7kg的消焰剂AlF3放入113kg水中，搅拌得到第一悬浮液；
(3)将得到的复合粘结剂加入到上述第一悬浮液中，得到第二悬浮液；
(4)以2℃/min加热速率将第二悬浮液升温至40℃后，加入2.3kg醋酸锌，待水溶液澄清，得到混合溶液；
(5)将得到的混合溶液以速率3℃/min，升温至60℃，以3.5ml/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量，当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～2.36mm之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时升温，并将混合溶液温度控制在60～65℃，进行真空蒸馏除去乙酸乙酯；
(6)真空蒸馏15min，当颗粒较硬时，说明乙酸乙酯已蒸馏完毕，将悬浮液降温至40℃以下，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到炸药；
(7)利用生消水对过滤得到的炸药进行洗涤，将洗涤后的物料采用滚筒干燥器进行干燥。滚筒内腔进口温度设定为135℃；滚筒夹套进口温度设定为120℃
(8)干燥后的物料采用2.36mm和0.30mm的标准筛网进行筛选，加入筛选后物料质量的0.5％的石墨进行钝化；
(9)再次采用2.36mm和0.25mm的标准筛网进行筛选，将一次未筛干净的细粉筛选干净，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药。
实施例4
(1)将4.5kg(固含量为36％)的丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物与1.7kg(固含量为41％)的丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合均匀，得到复合粘结剂备用；
(2)将75kg的环三次甲基三硝胺(RDX)、7.2kg的消焰剂CaF2放入130kg水中，搅拌得到第一悬浮液；
(3)将得到的复合粘结剂加入到上述第一悬浮液中，得到第二悬浮液；
(4)以2℃/min加热速率将第二悬浮液升温至40℃后，加入2.5kg无水硫酸钠，待水溶液澄清，得到混合溶液；
(5)将得到的混合溶液以速率3℃/min，升温至60℃，以4ml/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量，当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～2.36mm之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时升温，并将混合溶液温度控制在60～65℃，进行真空蒸馏除去乙酸乙酯；
(6)真空蒸馏15min，当颗粒较硬时，说明乙酸乙酯已蒸馏完毕，将悬浮液降温至40℃以下，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到炸药；
(7)利用生消水对过滤得到的炸药进行洗涤，将洗涤后的物料采用滚筒干燥器进行干燥。滚筒内腔进口温度设定为130℃；滚筒夹套进口温度设定为120℃
(8)干燥后的物料采用2.36mm和0.30mm的标准筛网进行筛选，加入筛选后物料质量的0.8％的石墨进行钝化；
(9)再次采用2.36mm和0.25mm的标准筛网进行筛选，将一次未筛干净的细粉筛选干净，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药。
实施例5
(1)将4.7kg(固含量为36％)的丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物与2.1kg(固含量为41％)的丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合均匀，得到复合粘结剂备用；
(2)将75kg的环三次甲基三硝胺(RDX)、7.7kg的消焰剂MgO和MgF2的混合物放入15.kg水中，其中MgO和MgF2的质量相等搅拌得到第一悬浮液；
(3)将得到的复合粘结剂加入到上述第一悬浮液中，得到第二悬浮液；
(4)以2℃/min加热速率将第二悬浮液升温至40℃后，加入3.0kg无水硫酸钠，待水溶液澄清，得到混合溶液；
(5)将得到的混合溶液以速率3℃/min，升温至60℃，以3ml/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量，当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～2.36mm之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时升温，并将混合溶液温度控制在60～65℃，进行真空蒸馏除去乙酸乙酯；
(6)真空蒸馏25min，当颗粒较硬时，说明乙酸乙酯已蒸馏完毕，将悬浮液降温至40℃以下，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到炸药；
(7)利用生消水对过滤得到的炸药进行洗涤，将洗涤后的物料采用滚筒干燥器进行干燥。滚筒内腔进口温度设定为135℃；滚筒夹套进口温度设定为120℃
(8)干燥后的物料采用2.36mm和0.30mm的标准筛网进行筛选，加入筛选后物料质量的0.9％的石墨进行钝化；
(9)再次采用2.36mm和0.25mm的标准筛网进行筛选，将一次未筛干净的细粉筛选干净，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药。
根据GB18097《煤矿许用炸药可燃气安全度试验方法及判定》对实施例1～5得到的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药进行抗瓦斯性能检测。试验环境温度为5～35℃，相对湿度不超过80％，环境中含甲烷体积分数为9.0％±0.3％，对实施例1～5得到的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药连续进行6次试验，M50≥180g满足可燃气安全度二级技术要求。
根据《油气井聚能射孔器材性能试验方法》GB/T 20488-2006以及《油气井聚能射孔器材通用技术条件》GB/T 20488-2006对实施例1～5得到的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药进行检测，检测结果如表1。试验要求：用127弹(弹的口径为DP45)，在100吨压机、13MPa压力下进行二次压药；装药量为39g(1g传爆药+38g该发明炸药)；钢靶为190mm主钢靶加2个20mm副钢靶；用SBY-1导爆索和磁电雷管进行引爆。
表1实施例1～5瓦斯条件下专用射孔弹用主装药检测结果
由表1结果可知，本发明提供的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药完全满足技术要求。
本发明针对实施例1得到的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药进行机械感度性能检测，检测结果如表2。
表2本发明实施例1得到的炸药机械感度性能检测结果
由表2结果可知，本发明实施例1提供的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药比普通石油射孔弹的性能没有降低。
本发明提供的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药不仅能满足普通石油射孔弹的穿深而且又具备了良好的起爆性能和抗瓦斯性能，提高了其在运输中的安全性。
本申请提供的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药应用于含瓦斯的条件下，尤其应用于开采煤层气中。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (8)
1.一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药，粒度为0.25mm～2.36mm，其化学组成上包括以下质量百分含量的组分：
所述复合粘结剂由丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物混合组成；所述丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物和丙烯酸甲酯-醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的质量比为(1.5～2.0)：(0.5～1.0)；
所述消焰剂为AlF3或非水溶性物质，所述非水溶性物质为MgO、CaCO3、MgF2和CaF2中的一种或多种；
所述瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环三次甲基三硝胺、消焰剂与水混合，得到第一悬浮液；
(2)将复合粘结剂与所述第一悬浮液混合，得到第二悬浮液；
(3)对所述第二悬浮液进行加热升温后，加入破乳剂，得到混合溶液；
(4)对所述混合溶液加热后，以2～4mL/min的速率加入乙酸乙酯，进行搅拌造粒，得到初颗粒物；
(5)除去所述初颗粒物中的乙酸乙酯，得到硬质颗粒物；
(6)将所述硬质颗粒物进行石墨钝化，得到钝化颗粒物；
(7)利用筛孔直径为2.36mm和0.25mm的标准网筛对所述钝化颗粒物进行筛选，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药；
步骤(7)中所述筛选为：取0.25mm网筛的筛上物和2.36mm网筛的筛下物。
2.权利要求1所述一种瓦斯条件下专用射孔弹用主装药的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环三次甲基三硝胺、消焰剂与水混合，得到第一悬浮液；
(2)将复合粘结剂与所述第一悬浮液混合，得到第二悬浮液；
(3)对所述第二悬浮液进行加热升温后，加入破乳剂，得到混合溶液；
(4)对所述混合溶液加热后，以2～4mL/min的速率加入乙酸乙酯，进行搅拌造粒，得到初颗粒物；
(5)除去所述初颗粒物中的乙酸乙酯，得到硬质颗粒物；
(6)将所述硬质颗粒物进行石墨钝化，得到钝化颗粒物；
(7)利用筛孔直径为2.36mm和0.25mm的标准网筛对所述钝化颗粒物进行筛选，得到瓦斯条件下专用射孔弹用主装药；
步骤(7)中所述筛选为：取0.25mm网筛的筛上物和2.36mm网筛的筛下物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述加热后温度为60℃～65℃，加热的升温速率为2～4℃/min；所述搅拌的转速为40～45Hz。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述水的质量为环三次甲基三硝胺和消焰剂总质量的1.2～2.0倍。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述加热升温的温度为40～50℃；所述升温速率为1～2℃/min。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述破乳剂为MgCl2、ZnCl2、Zn(COOH)2或无水Na2SO4；所述破乳剂的质量为环三次甲基三硝胺质量的3～6％。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述除去乙酸乙酯的方法为蒸馏。
8.权利要求1所述瓦斯条件下专用射孔弹用主装药或权利要求2～7任意一项所述方法制备获得的瓦斯条件下专用射孔弹用主装药在瓦斯条件下的应用。
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