1郭磊 2何秉洪 3李晓雪
尼勒克县雪峰民用爆破器材有限责任公司 新疆尼勒克县 835700
摘要：正确认识这些不利因素及其危害,分析产生的原因,采取相应的措施,完全可以把事故消灭在萌芽之中,确保地下矿的安全生产。
关键词：现场混装炸药技术；地下矿爆破作业；不安全因素；
前言：根据该矿的地质、水文状况，炸药选用了多孔粒状铵油炸药。该装药车可现场混装铵油炸药，此炸药配方简单，原料来源广泛，价格低廉理想装药设备。
一、现场混装炸药技术在地下矿爆破作业中不安全因素
1.现场作业存在的安全管理问题。由于装药车是集原料运输、混合、装药于一体的设备，具有：1)安全可靠。装药车并不运送成品炸药，料仓内盛装的是炸药的原料，这些原料按一定比例在现场混制并装入炮孔，无运输、贮存危险；2)效率高。工作人员少，每分钟可混装200kg，比炸药加工厂提高数十倍；3)取代了炸药加工厂。它与炸药加工厂相比，占地面积小，投资少，安全级别低。所以现场混装炸药是民爆行业的朝阳产业，代表着炸药生产的发展方向，是受国家产业政策支持的项目。但并不能说装药车作业无任何危险，装药车在露天矿作业过程中，存在以下安全危险：1)装药车在作业地点转移的路途中存在发生交通事故的危险(包括进、出矿区)。装药车一天要在多个爆区作业，在作业地点转移的路途中与露天矿其他运输车辆行驶在同一车道上，所以爆破器材有限公司工程师。主要从事机电设备安全管理工作。存在车辆发生交通事故的危险，此时的装药车应按交通运输设备进行安全管理；2)在露天矿爆区作业时存在可能发生爆炸的危险。此时的装药车应按生产民用爆破器材产品的设备进行安全管理。
2.炸药感度的大小,取决于炸药自身的化学性质。化学性质一定时,其感度的大小则取决于它的物理状态和外界因素。如外界温度能影响炸药的各种感度,由于外界温度直接影响到炸药自身温度的高低,其内部分子间的作用力相对会减弱或增强,分子活化能降低或升高,较小的外界能量即可使原子链破裂,引起爆炸分解。因此,随着温度的升高或降低,炸药的各种感度值都会显著的增大或减小。炸药的密度也会影响炸药感度。炸药密度增大时,内部空隙率减小,结构密实,受冲击时不易吸收能量,火焰也难以向内部扩散和传播。因此,随着装药密度的增大,炸药的爆轰感度、撞击感度、火焰感度都会降低。有些机械混合炸药的密度增大到一定数值时,就会出现“压死”现象而拒爆。附加物同样会影响炸药的感度。附加物是指炸药中的杂质及其它非炸药成分。掺入附加物能使炸药感度尤其是机械感度明显地增大或减小。能提高炸药感度的附加物称为敏化剂,如:沙子、玻璃粉、铁屑等。能减低炸药感度的附加物叫钝化剂,如:石蜡、沥青、凡士林等。
3在地下爆破工程施工中,有害气体比较容易引起人们的注意,但在地表爆破中,往往被人忽略,特别在准爆成功之后,人们最易失去警觉,就有可能发生事故,第二天在导流硐发生了中毒伤亡事故,因为爆破整体设计有误,导流硐进口处太靠近爆破下破裂线的坍方部位(当时没有考虑下破裂的坍塌),爆后导流硐进口处被大量坍塌方量堵塞,通风洞成了独头洞。同时在导流硐掘进中,为了增加掘进爆破工作面,从轴线的附近,又开条施工洞,因此爆后,淹没的大量爆炸有害气体渗入导流硐中,故造成进硐收线人员中毒而亡。对爆炸产生有害气体的研究证明,正氧平衡的炸药在爆炸时生成大量有毒的氧化氮气体,而负氧平衡的炸药,则生成大量有毒的一氧化碳气体。因此要求一切现代的工业炸药必须为零氧平衡,或接近于零氧平衡。
即使是符合或接近于零氧平衡的炸药,因包装原料也参与爆炸反应,仍然会发生少量的一氧化碳气体。此外,爆炸分解反应不可能完全按照想象中生成极限氧化物的情况下进行,也必然要产生少量的有毒气体,其中有害气体为:氧化氮、一氧化碳、硫化氢和二氧化硫等。前两种气体一般都可能发生,而硫化氢和二氧化硫气体只有在爆炸介质中含有硫化物时才发生。施爆过程中不仅要了解爆炸气体中含有有害气体,更重要的还必须注意到有害气体在地下建筑物可能产生渗漏,而使地下工作人员中毒的一切可能性。
二、现场混装炸药技术在地下矿爆破作业安全性
1.生产设备的安全性。乳化器、乳胶基质输送泵是乳化炸药生产的重点设备，合理的结构、完善有效的控制手段是安全生产的保障。现场混装乳化炸药较成品乳化炸药有着较高的含水量，其安全性大大提高，对冲击波、摩擦撞击等机械作用的感度大大降低，但其爆炸属性并未改变；因此，对其生产设备的控制手段不能削弱。控制的核心是生产过程中不产生热量的积聚，无强烈的摩擦冲击等机械作用。这就要求生产工艺过程顺畅，物料流动正常、设备无死角，乳化器、乳胶输送泵应设置物料断流保护，当物料流量低于一定量时自动停机。乳化器是由定齿和动齿组成的、动齿高速旋转的设备，动齿、定齿之间间隙较小，设备运转时产生的剪切起到乳化作用。正常生产时不会产生动齿、定齿之间的机械摩擦和撞击，但设备故障会产生动齿、定齿变形或脱落、动齿轴向窜动，导致产生剧烈的机械作用引发事故。设备的故障诊断系统通过检测设备的震动、径向、轴向位移等参数，实现设备故障的预知与自动控制保护。安全连锁自动控制系统是保证安全的最后一道防线，应设置自动控制系统的自检功能并定期进行人工校验，确保其稳定性和可靠性。以上技术措施可以有效避免爆炸事故的发生。合理的工艺管道设计是实现隔爆的保障，例如设置泄爆装置、避免长距离刚性管道输送，采取特殊结构或特殊材料的隔爆装置等。
2.混装车的安全性。众所周知，乳胶基质的断料干磨是螺杆泵发生爆炸事故的主要因素。目前，乳化炸药生产线通过流量传感器监控油相、水相流量以及监控乳胶基质输送泵压力的方法确保其安全。当油相、水相低于一定值时，乳化器、螺杆泵自动停机，当螺杆泵输低于一定压力或高于一定压力时自动停机。压力过高，可能由于输送管道堵塞造成，输送管道堵塞导致物料停滞、螺杆泵干磨；压力过低，可能是螺杆泵吸空造成，无乳胶基质连续稳定进入泵内，导致螺杆泵干磨。和乳化炸药生产线不同，乳化炸药混装车使用的是乳胶基质，不能通过监控油水相流量监控乳胶基质流量，只能监控乳胶输送泵压力。实质上这是一种间接监控乳胶基质流量的方法，其有效性或准确性受到干扰：一是当螺杆泵定子与转子间隙较大时，会发生物料已不流动（干磨）但未达到保护压力的情况；二是当堵料和断料同时发生时，螺杆泵输送压力可能不会低于保护低压而干磨。直接监测乳胶基质流量将会从本质上提高乳化炸药装药车安全控制的有效性。目前，乳化炸药混装车装药速度一般为100～300kg/min，装填一个炮孔的时间大多不超过5min，正常装药操作的情况下，如果发生输药软管堵塞，即使安全保护未动作，操作工凭借手握装药管的感觉、装药时的声音也一定会有察觉，提高装药工的安全意识非常重要。清理余料、清洗装药车等非装药情况下的操作尤其要注意安全操作，应取下输药软管再开启乳胶输送泵，注意观察输送压力和料箱内物料流动及留存情况。特殊情况需要通过输药软管泵出乳胶基质时，必须开启水环装置，严防软管堵塞。
结束语：乳化炸药现场混装技术是迄今为止工业炸药发展史上最安全的制药与装药技术，但现场混装炸药的爆炸属性并未改变。严格其配方，合理设计设备结构，合理设置有效的自动控制手段，并加强安全教育与安全管理，定能保证乳化炸药现场混装技术的安全，确保其健康快速发展。
参考文献：
[1]周建伟，崔树宏.新形势下现场混装炸药作业发展模式[J].矿业装备，2019(10):84~85.