小直徑乳化炸藥卷的加工及應(yīng)用分析

朱宣 葉道源 黃亞霖

摘要：在對(duì)小直徑乳化炸藥卷進(jìn)行加工的過(guò)程中，首先要做的就是明確特殊爆破對(duì)于小直徑乳化炸藥卷的要求，以此為參照來(lái)保證加工的效果和產(chǎn)品的質(zhì)量。小直徑乳化炸藥是為了適應(yīng)光面爆破技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的，能夠降低單位炮眼長(zhǎng)度的裝藥量，減少爆破作業(yè)對(duì)于圍巖的破壞，達(dá)到預(yù)期的光爆效果。該文從乳化炸藥的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)小直徑乳化炸藥卷的加工和應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：小直徑乳化炸藥卷加工應(yīng)用 ?效果

Abstract： In the process of processing small-diameter emulsion explosive coil， the first thing to do is to clarify the requirements of special blasting for small-diameter emulsion explosive coil， so as to ensure the processing effect and product quality. Small diameter emulsion explosive is produced to adapt to the development of smooth blasting technology， which can reduce the charge per unit hole length， reduce the damage of blasting operation to surrounding rock， and achieve the expected smooth blasting effect. In this paper， the processing and application of small diameter emulsion explosive coil are analyzed from the characteristics of emulsion explosive.

Key Words： Small diameter emulsion explosive coil; Processing; Application; Effect

伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，小直徑炸藥卷在礦山工程爆破中得到了廣泛應(yīng)用，為了能夠盡可能減少地下工程施工建設(shè)中的圍巖開(kāi)挖量，保證露天巖體的穩(wěn)定性和安全性，小直徑乳化炸藥卷在井下光面爆破、邊幫控制爆破及露天二次放炮等領(lǐng)域的使用日漸增長(zhǎng)。如何才能生產(chǎn)出符合相關(guān)要求的小直徑乳化炸藥卷，滿足爆破工程的現(xiàn)實(shí)需求，是相關(guān)人員需要關(guān)注的一個(gè)核心問(wèn)題。

1 乳化炸藥的特點(diǎn)

乳化炸藥是一種借助乳化技術(shù)制備的，能夠令氧化劑鹽類(lèi)的水溶液微滴均勻分布在多孔物質(zhì)油相連續(xù)介質(zhì)中，形成的油包水型工業(yè)炸藥，炸藥呈乳膠狀，屬于含水炸藥。

乳化炸藥的特點(diǎn)時(shí)密度和猛度高，抗水性能和起爆感度好，臨界直徑較小，在本身小直徑的情況下就能夠具備雷管的敏感度。乳化炸藥一般不會(huì)使用火炸藥作為敏化劑，生產(chǎn)更加安全，污染也更少，品種類(lèi)型豐富，在露天礦開(kāi)采、巖石破壞、礦井井下爆破等方面有著更廣泛的應(yīng)用，在面對(duì)潮濕或者有水的場(chǎng)合時(shí)，相比常規(guī)的雷管等炸藥有著更大的優(yōu)越性。不過(guò)乳化炸藥本身的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和質(zhì)量穩(wěn)定性相對(duì)較差，需要技術(shù)人員做好進(jìn)一步的研究和改善[1]。

2 小直徑乳化炸藥卷的加工

2.1明確爆破要求

在對(duì)小直徑乳化炸藥卷進(jìn)行加工的過(guò)程中，首先要做的就是明確特殊爆破對(duì)于小直徑乳化炸藥卷的要求，以此為參照來(lái)保證加工的效果和產(chǎn)品的質(zhì)量。結(jié)合具體的工程實(shí)踐，對(duì)光面爆破和控制爆破工程進(jìn)行分析，小直徑乳化炸藥卷的加工應(yīng)該滿足3個(gè)方面的要求：一是炸藥的成形性較好，藥卷硬度大，能夠很好地適應(yīng)復(fù)雜工況下的施工作業(yè);二是炸藥的敏感度高，需要達(dá)到導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索等起爆器材的敏感度;三是炸藥必須具備極高的穩(wěn)定性和較長(zhǎng)的存儲(chǔ)實(shí)踐，在長(zhǎng)期的存儲(chǔ)過(guò)程中可以保證性能穩(wěn)定[2]。

2.2選擇敏化方式

依照相應(yīng)的不偶合系數(shù)，在實(shí)施井下光面爆破的過(guò)程中，炸藥卷的直徑通常應(yīng)該被控制在25mm，基本現(xiàn)有的乳化炸藥卷就可以滿足需求。而在一些特殊的爆破工程中，會(huì)用到直徑18mm的小直徑炸藥卷，乳化炸藥本身的爆轟感度高臨界直徑能夠被控制在12～16mm，可以將其作為特殊爆破使用的炸藥。不過(guò)，乳化炸藥使用的3種敏化方式各自有著一定的優(yōu)勢(shì)和缺陷，需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況作出合理的選擇[3]，3種不同敏化方式下小直徑乳化炸藥卷的爆破速度如表1所示。

對(duì)3種不同的敏化方式進(jìn)行分析，化學(xué)發(fā)泡和機(jī)械充氣的方式可以得到感度較高的乳化炸藥，臨界直徑更小，但是其形態(tài)相對(duì)較軟，在實(shí)際施工中操作缺乏便利性，如果通過(guò)增加藥卷厚度的方式來(lái)提升其硬度，會(huì)對(duì)導(dǎo)爆索的起爆感度產(chǎn)生負(fù)面影響，尤其是18mm的藥卷可能會(huì)無(wú)法有效起爆。對(duì)此，在實(shí)踐中通常會(huì)將這兩種敏化方式的25mm藥卷應(yīng)用在井下光面爆破中。珍珠巖法得到的小直徑乳化藥卷在穩(wěn)定性方面優(yōu)于其他兩種方法，存放期更長(zhǎng)，安全性更好，同時(shí)藥卷的成形性更好，硬度更大，施工便利。綜合分析，珍珠巖小直徑乳化炸藥卷的優(yōu)點(diǎn)眾多，能夠很好的滿足多種特殊爆破工程的需要，因此應(yīng)用也更加廣泛[4]。

2.3做好加工作業(yè)

相關(guān)研究實(shí)踐表明，對(duì)于炸藥卷而言，直徑越小，穩(wěn)定性相對(duì)越差，貯存期也越短，換言之，對(duì)于小直徑乳化炸藥卷而言，煤氣存儲(chǔ)的難度較直徑32mm的炸藥卷要難得多?；诖危瑥募夹g(shù)人員的角度，在實(shí)施小直徑乳化炸藥卷加工的過(guò)程中，應(yīng)該明確的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題，就是如何才能切實(shí)提高小直徑乳化炸藥卷的爆轟感度及穩(wěn)定性，確保直徑18mm的乳化炸藥卷能夠在各種爆破工程中得到有效應(yīng)用。

以珍珠巖法作為敏化方法，在對(duì)小直徑乳化炸藥卷進(jìn)行加工的過(guò)程中，需要關(guān)注幾個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題：一是應(yīng)該結(jié)合乳化炸藥卷的直徑，選擇容量合理（45～65kg/m3）、粒度適中（20～80目）的珍巖粉末，將炸藥的密度控制在1.00～1.10g/cm3的范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)炸藥密度過(guò)大的問(wèn)題;二是在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，作業(yè)人員必須嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范和工藝的要求進(jìn)行操作，保證操作的合理性和可靠性，避免誤操作等情況，可以通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)乳化時(shí)間的方式，使得乳化粒子變得更加均勻更加細(xì)微，這樣能夠在一定程度上改善乳化的效果，進(jìn)一步提升炸藥的敏感度;三是可以在炸藥配方中，加入適量的穩(wěn)定劑，如氯化石蠟、蜂蠟或者大豆卵磷脂等，以此來(lái)提升炸藥的爆轟感度及貯存穩(wěn)定性[5]。

3 小直徑乳化炸藥卷的應(yīng)用

某煤礦巷道掘進(jìn)作業(yè)中，采用了“三小”光爆錨噴巖巷掘進(jìn)作業(yè)，選擇專用的小直徑乳化炸藥卷，其直徑最小為18mm，最大為25mm。所有產(chǎn)品送檢合格。對(duì)比以往的35mm銨梯炸藥，25mm乳化炸藥的爆破效果更優(yōu)，爆破威力相當(dāng)，而且爆破之后產(chǎn)生的煙霧少，炸藥本身的可塑性較強(qiáng)，安全性高且經(jīng)濟(jì)效益顯著。在煤礦巷道中使用小直徑乳化炸藥卷，具體的效果如下。

一是鉆孔速度更快。從理論層面分析，使用直徑42mm的鉆頭打眼，鉆削面積約為1385mm2，使用直徑32mm的鉆頭打眼，鉆削面積約為804.2mm2，相比較而言，32mm鉆頭比42mm鉆頭的鉆削面積減少了42%，而不管使用的鉆機(jī)是何種類(lèi)型[6]，在相同巖體和作業(yè)條件下，鉆削面積越小，鉆孔的速度也就越快。選擇5個(gè)循環(huán)大口徑鉆頭與小口徑鉆頭，對(duì)其打眼時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，確保風(fēng)壓和水壓基本一致。

測(cè)試結(jié)果顯示，使用42mm直徑的鉆頭，平均鉆孔速度為0.236m/min，使用32mm直徑的鉆頭，平均鉆孔速度為0.367m/min。相比較而言，32mm直徑的鉆頭鉆孔速度更快。

二是鉆孔質(zhì)量更好。使用小口徑鉆頭鉆進(jìn)的過(guò)程中，因?yàn)殂@頭本身與巖層接觸面較小，不容易發(fā)生跑偏的情況，定眼更加準(zhǔn)確，成孔平直性好，孔壁光滑度高，在縮短鉆孔時(shí)間的同時(shí)，能夠很好地保障鉆孔方向與巷道方向的平行，同時(shí)也可以很好地對(duì)相鄰鉆孔之間的距離進(jìn)行有效控制。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，小直徑乳化炸藥卷在光面爆破、巷道掘進(jìn)等方面有著廣泛的應(yīng)用，也取得了良好的應(yīng)用效果，受到了相關(guān)技術(shù)人員的關(guān)注。在對(duì)小直徑乳化炸藥卷進(jìn)行加工和應(yīng)用的過(guò)程中，需要充分考慮不同爆破作業(yè)的不同需求，提升小直徑乳化炸藥卷的整體性能，提升其對(duì)于不同爆破條件的適應(yīng)能力，將其所具備的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙興寬，楊鵬，張金鐘.乳化炸藥垂直供應(yīng)技術(shù)在深井礦山中的應(yīng)用[J].有色金屬（礦山部分），2021，73（4）：45-48.

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[3]胡幼華.乳化炸藥現(xiàn)場(chǎng)混裝技術(shù)的研究進(jìn)展[J].化工管理，2021（19）：96-97.

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[6]盧軍.乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制[J].當(dāng)代化工研究，2021（8）：165-166.