Biomasse-Explosivstoffe haben ein potenzielles Anwendungspotenzial in grünen Sprengungen und der effizienten Nutzung von Biomasseressourcen, jedoch wird ihre Sprengleistung in begrenztem Raum durch den Ladezustand, die Behältereinschränkungen und die Sauerstoffversorgungsbedingungen gemeinsam beeinflusst. Die Einflussgesetze relevanter Parameter und die Mechanismen der multifaktoriellen Kopplung sind noch nicht systematisch erforscht. Um die Sprengleistung und Schwellenmerkmale von Biomasse-Explosivstoffen unter Bedingungen begrenzter Stahlrohre zu untersuchen, wurden Einfaktorkontrollversuche und orthogonale Versuche durchgeführt, um systematisch den Einfluss der Ladedichte ρ, der Wandstärke des Stahlrohrs t und des Sauerstoffdrucks P auf die Sprengleistung zu erforschen. Dabei wurden Sprenggeschwindigkeit D, Bleisäulendruck B und Zerstörungsgrad von Zementblöcken als Indikatoren verwendet. Die Ergebnisse zeigen: Die Sprenggeschwindigkeit steigt zunächst mit der Ladedichte an und nimmt dann wieder ab; bei ρ=0,12 g/cm³ erreicht sie den Maximalwert von 2790 m/s, der optimale Dichtebereich liegt bei 0,10-0,13 g/cm³; die Kompression der Bleisäule zeigt mit zunehmender Wandstärke des Rohrs zunächst einen sprunghaften Anstieg und dann eine Stabilisierung, B springt signifikant (9,6-24,7 mm), wenn t von 2,5 auf 3,0 mm erhöht wird, und bei t≥3,5 mm tritt ein stabiler Bereich (ca. 18,3-23,0 mm) ein; der Sauerstoffdruck verstärkt signifikant den Zerstörungsgrad der Zementblöcke, der Zerstörungsgrad steigt schrittweise mit P von 2 bei 1 MPa auf 6 bei 6 MPa und zeigt bei P≥6 MPa (6-10 MPa) Sättigung; die Reihenfolge der Einflussstärke der drei Faktoren auf die Sprenggeschwindigkeit lautet Sauerstoffdruck > Ladedichte > Wandstärke des Stahlrohrs, die optimale Kombination ist ρ=0,12 g/cm³, t=3,0 mm, P=6 MPa. Die Forschungsergebnisse können als Referenz für die Auswahl der Ladeparameter von Biomasse-Explosivstoffen, der Behälterstrukturparameter und der Sauerstoffversorgungsbedingungen in der Ingenieurpraxis dienen.

Biomasse-Explosivstoffe; Ladedichte; Wandstärke des Stahlrohrs; Sauerstoffdruck; Sprengleistung; Schwellenmerkmale