論高溫對現場混裝乳化炸藥安全性影響

盛英年　張詩浩

摘 要：在分析現場混裝乳化炸藥應用現狀的基礎上，結合自身的管理應用實踐經驗，通過實驗的方式來探討了高溫環境對于高溫對現場混裝乳化炸藥安全性的影響，希望能對于今后現場混裝乳化炸藥應用實踐提供一定的參考，從而全方位提升現場混裝乳化炸藥應用的安全性。

關鍵詞：高溫環境;現場混裝乳化炸藥;安全性;高溫影響因素

針對現場混裝乳化炸藥的特點進行分析，主要是通過乳化技術來實現油包水結構工業炸藥，相比而言，其具有較低的粘度情況，能滿足泵送裝藥的方式。在具體的煤礦采掘爆破的過程中，從全世界來看，煤火災問題一直是進行露天或地下煤層開采中的重要問題。當前，結合相應的地下煤火探測與監測、環境評價、消防工程等技術的發展，煤礦開采中的高溫領域的爆破問題則依然沒有太大進展，這里主要探討了高溫環境下的現場混裝乳化炸藥的安全性問題，重點分析了影響安全性的相關因素。

1 現場混裝乳化炸藥應用現狀

在乳化炸藥中，主要體現出油包水的特點，其中，油相則是乳化劑和礦物油，而水相則是氧化劑水溶液。結合乳化炸藥的安全性方面的分析，主要就是能在室溫狀況下進行必要的存儲方可以滿足一定的安全性要求，沒有影響找周邊環境。結合相關的研究工作來看，在進行鉆孔的溫度的控制方面可以借助于水冷卻和耐熱的方法來實現，從安全角度出發，則能要求鉆孔溫度滿足在100℃以下。為了實現這種工況環境的要求，則應可以通過尺寸合適的消防水帶設置在井中進行充水，這樣能滿足溫度的要求，而后在此基礎上，能夠實現將現場混裝乳化炸藥泵送到炮孔位置，滿足相應的溫度要求，更好地保障炸藥的性能。但是，在此環節中，如果存在著長時間的熱水浴蒸煮的情況，肯定會對于乳化炸藥的安全性、爆炸性能受到影響。

有研究表明，通過熱電偶測溫方式能實現測量相應乳化炸藥內部中的不同位置的溫度動態變化圖，這樣能初步了解到在高溫炮孔中煤礦的工況環境下，相應的乳化炸藥的溫度升高規律的情況，以及變化的趨勢等。還有研究工作探討了在高溫環境下，隨著時間的變化，電雷管和乳化炸藥在性能方面受到的影響，在溫度超過130℃的情況下，則會造成電雷管的自爆情況，而乳化炸藥也容易出現破乳失效的問題。結合相關的熱乳化炸藥的耐熱機理相應的分析以及思考來看，結合實際工況的需求，通過適量減緩炸藥分解的物質的有效加入，通過少量高能炸藥加入其中，能有效實現普通炸藥的改性處理，以保障相應的耐熱心性能得到全面提升。

結合我國的現場混裝乳化炸藥的生產情況來看，相應的配方中則會造成地面站生產的乳膠基質中存在著超出15%的水。其中，考慮到水為惰性物質的情況，這樣則會造成現場混裝乳化炸藥的靜電感度、熱感度、摩擦感度所有降低。相比而言，這種現場混裝乳化炸藥具有一定的安全性。但如果在高溫環境中，則會造成危險性增加。

2 實驗設計及方法

實驗中所用的試劑則為硝酸鈉（ NaN03 ， AR）、硝酸銨（ NHQN03， 98%）、柴油，40#機油，司班80 （ Span80 ，? AR）以及去離子水。在進行制備現場混裝乳膠基質的過程中，則是進行相關的實驗操作，滿足高速剪切乳化的工作，其中，選擇140 g硝酸銨，30 g水，16g硝酸銨按照實驗要求進行加熱到105℃，這樣就可以滿足高濃縮水相的硝酸銨溶液。然后加入相應的柴油、機油、司班并按照要求進行攪拌處理，構建成相應的油相。在滿足1300 r/min高速剪切的條件下，加入水相，從滿足相應的現場混裝乳膠基質的配置工作。

3實驗結果分析與思考

3. 1高溫儲存實驗

選擇20 g現場混裝乳化炸藥，并結合相應的標準通過聚乙烯塑料薄膜將其稱為球形，并能在不同溫度開開展高溫實驗，并進行相關的記錄以及分析。結合相應的45℃和90℃的存儲情況來看，通過對比分析，45℃儲存下6h內并沒有存在著明顯的外觀變化情況，這樣能表明現場混裝乳化炸藥能滿足一定的溫度工況要求而不發生性能的變化，并沒有造成存在著析晶的問題。在90 ℃儲存情況下，則存在著存儲方面的顏色明顯變化情況，高溫會造成乳化炸藥油相和水相存在著狀態的變化情況，從而具有相應的安全隱患問題。

3. 2高溫下微觀結構分析

在進行現場混裝乳化炸藥高溫前后微觀分析的過程中，借助于光學顯微鏡來進行對比的觀察以及分析。通過實驗，能得到現場混裝乳化炸藥在高溫前表現為較好的穩定性，不存在著析晶等問題，呈現出分布均勻化的油包水的特點。在高溫后，經過微觀角度分析，則存在著析晶的情況，這樣則是由于溫度的影響而造成乳膠基質油相和水相則會存在著物質蒸發的情況，造成相應的油包水結構遭到破壞，存在著溢出高濃縮乳液，從而造成表面結晶的問題，穩定性大大受到影響。

3. 3熱穩定性實驗分析與思考

通過熱分析儀來進行現場混裝乳化炸藥的熱穩定的分析，其中，可以得到裝藥量為10 mg，升溫速率為5 K/min的情況下的熱穩定性能實驗結果，總體來說，相應的乳化炸藥重量損失情況主要涉及到以下兩個階段的內容。在第一階段中，主要是在溫度為130℃以下的范圍，此階段中呈現出蒸發了乳膠基質中水和少量沸點低的礦物油等內容，其中大約占到總體質量的15%左右，第二階段中，則是為130 - 300℃，則表現為最大的重量損失階段，大體上為重質量的65%左右，這主要是由于分解以及蒸發硝酸銨的影響。后期并沒有太大的重量損失情況。結合熱分析的情況來看，考慮到水為惰性介質的情況，在水的流失影響下，則會造成乳化炸藥的安全性有所降低，從而造成炸藥早爆事故存在安全隱患，這是不能忽視的問題。

4結論

綜上所述，結合高溫對現場混裝乳化炸藥安全性影響的理論分析以及相應的實驗，可以看出，高溫環境則會影響到乳化炸藥狀態，不利于滿足相應的存儲要求。結合相應的微觀結構變化情況，高溫狀態則會造成破壞油包水結構的情況，存在著結晶嚴重的情況，造成存在著一定的安全隱患問題。并結合相應的熱穩定性實驗可以得到同樣的結論。所以，我們應該在現場混裝乳化炸藥的應用實踐中，充分重視高溫環境的影響，以保障應用的安全性問題。

參考文獻：

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