乳化炸藥不合格品對礦山安全生產影響研究

俞樟林(福建海峽科化股份有限公司福安分公司，福建 福安 355000)

0 引言

隨著我國經濟的不斷快速發展，全國各地對于資源的需求量也在不斷的上升。這就對礦山的生產力提出了更高的要求，讓礦山保證資源的產出能夠符合國家以及社會的需求。礦山的爆破過程在整個礦山開采過程當中是一個重要的施工步驟，為了提升礦山開采的效率以及加大礦山開采的產出量，就必須對目前的爆破技術進行提高，而爆破炸藥的質量對于爆破技術以及爆破質量有著重要的影響。但在礦山開采當中，往往會出現爆破炸藥質量不合格的情況，這種質量較低的炸藥會直接降低礦山生產的安全性以及礦山生產的效率。為礦山生產帶來了極為不利的影響。乳化炸藥是一種過飽和氧化劑水溶液，其外相由連續油相組成。通過乳化劑和乳化技術，形成了非牛頓熱不穩定體系。當系統內部發生故障時，其乳膠粒子會發生一定程度的遷移，從而引起油膜的物理功能發生變化，出現系統分層、冷凝、破乳等問題，結晶會使乳化炸藥失去爆炸作用，影響礦山安全生產。本文以不合格乳化炸藥為研究對象，研究其對礦山安全生產的一系列影響。希望以此提高人們的安全觀念，著手加強乳化炸藥的改進和質量檢驗。

1 降低礦山穩定性

乳化炸藥的穩定性一直貫穿于乳化炸藥生產的全過程。乳化炸藥的穩定性特指其基本性能，以保證其物理性能、化學性能和爆炸性能不發生變化。換句話說，它是在室溫下通過的。在一定時間內，不會發生分層、遷移、破乳等現象，保證乳化炸藥的爆炸性能不發生變化。它是衡量乳化炸藥質量的重要指標。乳化炸藥的乳化基礎是由乳化技術制成的，是在乳化理論的基礎上形成的，因為乳化體系本身是一個不穩定的非牛頓熱力學體系，其基本問題主要圍繞其穩定性，因此提高其穩定性已成為提高乳化炸藥質量的重點。露天礦爆破后的振動效應與地震時的振動效應相當。也就是說，利用水平爆破加速度來獲得爆破震動的大小，從而對乳化炸藥的質量進行分析，以達到提升礦山開采過程中穩定性的效果。

不合格乳化炸藥爆破對礦山穩定性的影響是具體的：在露天開采環境中，受爆破震動承載力的影響，礦山孔隙內壓增大，使礦山有效抗幅能力迅速降低。同時，巖層強度也會降低，導致巖層大規模連續開裂，礦山穩定性嚴重失衡。

在礦山進行爆破作業時，乳化炸藥的質量將對礦山的安全產生不同的影響。一般情況下，在爆破荷載作用下，產生的水平向振動波頻率方向增大。在礦山穩定安全系數不變的情況下，其穩定性能會發生變化。主要表現為：在不合格乳化炸藥的爆破下，相應的巖層和礦山地基的穩定性將大大降低：巖層的穩定性將從70 下降到64，而礦山地基的穩定性將從53 下降到50。在巖層和礦井基礎穩定性下降后，礦井的整體安全性繼續下降。由此可見，不合格的乳化炸藥對礦井安全有著至關重要的影響，在實際的礦山爆破作業當中一定要對其加以重視。

2 有可能發生礦山地基液化

乳化炸藥的不合格品易在低溫下硬化，使其爆炸感度和爆炸性能迅速下降。根據國外大量的研究資料，炸藥的爆炸速度是藥包質量和暴露溫度的數學函數。它主要隨外界溫度的變化而發生一定程度的變化。因此，在低溫下，乳化炸藥是不可接受的。低溫下發生的爆轟反應會損失大量熱能，也會導致爆炸威力繼續下降。根據對礦井地基液化的分析，在礦山爆炸力大的情況下，礦山的孔隙內壓力分布會隨著地基深度的變化而變化，孔隙壓力值也會發生變化。一般情況下，在爆破作業過程中，爆破振動會引起孔內壓力增大。隨著礦山地基的逐漸加深，孔隙內壓將逐漸增大。深度越深，孔隙內壓力越大。因此，其對礦山安全生產的影響逐漸加大。

礦井的基礎主要由砂質粉砂層組成。巖層主要成分為：巖層厚度25～45m，占4%，巖層厚度12～22m，占3%，巖層厚度3～8m，占12%。巖層厚度1～3m，占18%；巖層厚度0～1m，占50%。巖層邊界不明顯。因此，估算值主要用于實際計算。根據爆破液化方法，礦山基礎巖層的實際厚度小于8m，約占58%。因此，在不合格的乳化炸藥作用下，礦山地基可能液化。根據實際研究和調查，發現隨著礦山地基的逐漸增大，地基液化的可能性也逐漸增大，影響了礦山生產的安全。

3 出現礦山裂化

礦山在進行爆破作業時，爆破的中心往往會距離，礦山的核心位置較近。這種情況下就不能忽略爆炸所產生的振動波對于礦山的影響。爆炸所產生的高能振動波除了會對礦山的核心位置產生不利的影響之外，也會對礦山周圍地區的建筑物以及人們的正常生活造成相應的影響。而在大多數的礦山開采過程當中，礦山開采的核心位置主要是山腰處，而礦山的山腰也是要保證礦山安全生產的關鍵部位。所以在礦山開采過程中進行爆破作業時，一定要加強對于山腰處的重視。

露天礦不合格乳化炸藥的爆破，主要通過爆破產生的振動波頻率影響礦山的安全生產。因此，從振動頻率的角度分析了振動對礦井安全生產的影響。一般來說，爆破作業產生的振動波會對山頂、山腳、山腳產生一系列的影響，需要進行分析。在不合格乳化炸藥爆炸過程中，振動速度從山頂到山腳的波動趨勢是先增大后減小。最大振動速度出現在山腰，其次是山頂振動速度，最小的是山頂振動速度。當乳化炸藥合格品的振動速度從山頂到山腳呈連續下降趨勢時，頂部的振動速度最大，底部的振動速度最小。

此外，當炸藥失效，炸藥爆炸時，山腰的振動速度高于山腳的振動速度，主要是因為山腰與山腳有一定的高差，引起了礦井聲波中的爆破振動頻率。在傳播過程中，產生了巨大的放大效應。需要注意的是，爆破不合格乳化炸藥時，山腰的振動速度遠遠大于其他地點的振動速度，造成礦山出現裂縫，進一步對礦山安全構成較大威脅。

4 結語

目前乳化炸藥由于其優良的特性，在礦山爆破作業當中扮演著重要的角色，本文通過對乳化炸藥不合格品對礦山安全生產影響進行了研究，并結合實際的礦山爆破作業情況，提出了有針對性的解決措施。希望在日后我國的礦山爆破作業過程當中，本文能夠對其起到一定的指導作用，以能夠提升乳化炸藥的制作質量，進而保證礦山開采的安全性，保證礦山的高效產出以及使得礦山的開采過程更加的高效穩定，更加的安全。