乳化炸药爆破使用中存在几种问题的处理分析

发表时间:2020/8/7   来源:《科学与技术》2020年第8期   作者:黄丽芹
[导读] 在爆破作业时,对于一些特殊的作业环境,
        [摘  要]:在爆破作业时,对于一些特殊的作业环境,常规的乳化炸药不能满足工程的要求,出现半爆、拒爆、爆破效果不好的现象,本文针对实际存在的问题,分析其原因,对症解决,以满足使用者的要求。

        关键词:乳化炸药  爆破    问题    处理
引言 
        乳化炸药是一种油包水型的含水炸药,它是以硝酸铵等无机盐水溶液为氧化剂作为分散相,以复合燃料油(内含乳化剂)为可燃剂作为连续相,再引入气泡为敏化剂而组成的胶状炸药。由于它具有优良的抗水性能,可以较长时间浸泡在水中,而不影响爆破效果;及不含有毒有害成分、爆炸完全的特点,使得该炸药使用频率高、应用范围广。
        但是在实际爆破工程及一些特殊的作业环境中,也会出现一些不尽人意的现象,下面就近几年用户出现的一些问题反馈及我公司经过技术分析后采取的一些解决措施,做如下总结论述分析:
        1、炮孔中药卷漂浮
        1.1现象描述
        由于乳化炸药抗水性能特别好,因此常常被用于有水的作业面,可是有时会出现将药卷送入炮孔中沉不到底部,只是悬浮于炮孔中或漂浮在“水”面上,给装药带来很大的困扰。
        1.2分析原因
        发生此现象的原因是由于药卷密度小于炮孔中“水”的密度。我们药卷密度按要求都是控制在1.05-1.18g/cm3,从数值来看是高于水密度(1.00 g/cm3)的,不应出现漂浮现象。可是深入分析后发现,炮孔在钻孔等施工过程中会产生泥土粉末与水混合或一些特殊的地址条件,所谓的“水”已经形成了“泥浆”,于是密度大大增加了,当炸药密度与泥浆的密度相等时便会悬浮于炮孔中,当炸药的密度大于泥浆密度时,便会漂浮于上面。
        1.3采取措施
        我们可以通过生产炸药时调整药卷的密度来解决。如果条件允许,最好现场测一下泥浆的密度范围,以其为基础调整药卷的密度。如果不能测出泥浆密度,将炸药密度调整为1.24 g/cm3-1.29 g/cm3,通常是可以解决以上问题的。
        与此同时也要调整起爆方式,因为调整后的药卷密度较原密度增大,这样起爆感度会有所下降,又是在有水作业面实施爆破,所以存在8#雷管不能安全起爆炸药的风险,此时我们需要采用起爆具或中继药包的方式(例如将雷管插于小直径药卷,利用小直径药卷的能量起爆大直径药卷)进行起爆,方可收到好的爆破效果。
        2、低矮松软煤层压炮、窜炮、哑炮
2.1现象描述
        具有瓦斯的井下爆破,煤层厚度在300mm-600mm之间时,经常出现压炮、窜炮现象,给实际爆破工程中带来很大困难,爆破效果差。七台河矿区的煤层普遍属于这一种低矮、松软的煤层。
        2.2分析原因
        出现这种情况是由于乳化炸药的爆速高,猛度大,在爆破时它的作用半径相对较大,再加上薄煤层中有上下顶板的约束,炸药能量的释放受到限制,因此炸药作用的半径还要大些,所以在薄煤层井下造成相邻炮孔挤压,药卷感度降低,出现压炮、窜炮、哑炮的现象就在所难免了。
        2.3采取措施
        为避免以上情况,我们通过降低乳化炸药的爆速,提高爆轰波感度来解决问题。生产时增加发泡剂的整体用量及降低A剂,提高B剂使炸药生产时在冷却出水前,生成的大气泡相对多些来降低爆速。具体调整多少,要根据使用的复合油相运动粘度大小,装药温度高低不同而有所区别,最终把爆速控制在
4100m/s-4300m/s之间,实现低爆速。
        也可以采用氯化钾代替传统的消焰剂氯化铵,以提高炸药的感度,实践证明变更消焰剂后炸药的殉爆距离可提高2cm,从而保证炸药即使在受到相邻炮孔挤压或较大矿压的夹压下,仍可安全起爆。
        3、寒冷地区的露天作业,药卷拒爆
3.1现象描述
        大兴安岭、黑河、伊春等地每每到了冬季,最低气温会达到-40℃左右,露天爆破作业时,药卷就会变得“硬梆梆”,颜色发白好似“破乳”,雷管无法插入,即使采取方法插入了雷管,起爆后拒爆现象也是经常发生,导致无法作业。
        3.2分析原因
        低温下的药卷变硬、发白,并非是药卷出现了质量问题,发生了破乳现象,只是其中的水相在冷冻时里面硝酸铵等无机盐表现出近似析晶的状态而颜色发白(当然不排除有微量的硝酸铵析出,量非常少,可忽略不计),再加上冷冻后的油相也呈现出白颜色才会至此。下面是一组测定数据
                       
       
        注:1、试样1号取自A区;试样2号取自B区:试样3号未经冷冻药卷。
2、药卷均为同一天生产。
        通过以上数据可以看出:1号样品与2号样品硝酸铵析出量很是相近,与3号未经冷冻样品也只是相差0.2%左右,这些数据与硝酸铵在炸药中所占80%左右比例相比是微不足道的,不会影响性能。
        由此可见整个油包水型的炸药体系是完好的,并未发生破乳析晶现象。
        乳化炸药虽然具有一定的抗冻性,但在-25℃左右时,殉爆距离便会明显衰减。在-40℃的高寒环境,已无法保证乳化炸药的柔韧性,药卷失去弹性塑性,感度急剧下降,最终失去8号雷管感度。
       
        3.3采取措施
        可以将药卷在温暖的环境中保温,一段时间后外观和性能便会恢复其原来的状态,完好如初。
        也可生产炸药时在油相材料中加入适量的抗凝剂(即防冻剂),保证炸药在-40℃的环境之中仍可保持柔软的药态,爆炸性能不会有大的波动。
结束语 
        乳化炸药是上个世纪70年代发展起来的产品,经过40多年的研究发展,在爆破应用中已经有很高的安全性和稳定性,在爆破市场占有一席之地,而对于一些特殊环境的爆破作业,通过适当调整相关工艺参数等措施,也可较好实施爆破,使其使用范围更具有普遍性。
              
                 参考文献
[1]汪旭光.乳化炸药[M].北京:冶金工业出版社,2007
[2]袁克平.乳化炸药在爆破工程中的应用技术浅析[J].科技创新与应用,2012,29期
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