混装乳化炸药在爆破工程中的应用

混装乳化炸药在爆破工程中的应用

吴继昌

安徽江南化工股份有限公司宁国分公司 安徽省 宣城市 242310

摘要：乳化炸药是一种具备价格低廉、抗水性与爆炸性能优越及高安全性等诸多应用优势的新型工业炸药，将之应用于爆破工程，可以发挥提高施工进度和降低作业人员劳动强度等积极作用，因此备受矿山开发等企业的青睐和重视。随着乳化炸药应用技术研究的不断深入，一些新型乳化炸药应用的配套设备陆续研制成功并投入使用。下面的文章主要是参考实际工程项目，详细分析现场混装乳化炸药技术工艺及其在爆破工程中的具体实施，以供同类施工活动参考。

关键词：混装乳化炸药；爆破工程；技术应用

引言

在地下矿产资源开发项目不断增多的形势下，爆破工程作为矿山开发施工中的关键性施工活动，越来越受矿山企业关注与重视。开展爆破施工过程中，优化炸药性能质量和提升装药效率，不仅有助于提高施工效率，也可以有效降低施工成本。混装乳化炸药爆破性能良好，而且可以通过装药、运输、生产一体化设备实现现场生产与使用，能够在保障爆破效果的基础上，提高炸药生产使用安全性，对爆破施工企业而言具有重要意义，因此很有必要合理分析混装乳化炸药在爆破工程中的应用。

1乳化炸药的研究发展现状

乳化炸药是一种基于传统的采矿爆破新技术，它比其它同类产品更具特色，既可以增加爆破速度，又可以降低破碎比例，还可以使炮孔中的应力场均匀分布，还可以大幅度降低产品的制造费用。当前，我国已开发出一种基于多晶盐的硬态氨盐炸药（ASME）以及复合软化乳化炸药的相应配套，并在多个矿山开展了相应的应用实验，并获得了明显效果。

2混装乳化炸药在爆破工程中的应用实例

2.1矿山概况

黑沟矿区地处甘肃西部祁连山中部镜铁山，该矿区的地面高度为3550-4009米，温度在21.5到零下24.3摄氏度区间，年均温度-2.1摄氏度，属于干旱寒冷的内陆地区。该矿区已查明矿石资源14000万吨，是国内最大的铁矿石产地。该矿床主要由镜铁矿、菱铁矿和褐铁矿构成，其岩石类型主要为碧玉、重晶石、黑灰及灰绿色千枚岩，其中普氏硬度因子f在6到12区间。该矿井的实际采剥量为1350万t/a，采取阶梯高12米、钻孔直径250mm、孔深14.5米、超深2.5米的大孔阶梯爆破工艺。

2.2现场混装乳化炸药的施工过程

在混合装药的制备站上配制出胶乳，然后用混装车将其运送至爆炸点。这期间，乳胶基质会被输送泵运送到混合器里。在此过程中添加合适的增效剂及催化剂，进行搅拌，使其进入螺杆泵中，在螺旋泵的作用下，将其送到钻孔中，经过5-10分钟的发泡，即成为炸药。

2.3爆破参数的优化

在进行爆破技术的改良实验之前，可以通过对矿山地质结构、岩石硬度和气候等条件的分析，对混合乳化炸药的生产、敏化等工艺方案进行了研究和实验，确保炸药的各项指标能够满足矿石的爆炸需要，让敏化时间和装药效果能够符合矿山目前的生产工作安排。

2.3.1孔网参数

计经过两期的减药和空气间隔的段装药实验，可以发现使用掺混的乳化炸药的单耗仍然高于使用完比例的乳化炸药。为了进一步降低炮耗、减小打洞率和节约总费用，三期实验的重点是对布孔的参数进行适当的调节，即把孔间距从7米改为7.5米，保持5米的排距。经优化后，炮耗为0.2436公斤/吨，爆破取得了较好的成效，与上年同期的平均值比较，该期的大块率下降了11.9%，基板率下降了39%，铲装效率增加了12.87%。

2.3.2单孔装药量

一期测试中，工作人员可以按原矿井设计（7米孔距，5米排距）进行测试，局部地段根据岩体结构、节理裂隙发育程度、爆破铲装情况和采场其它情况，进行相应的调整。在这一期实验中，为了确保井内的药柱高度，在单孔装药（390公斤）下，单孔的药量提高了30%左右。由于石粉含量高，飞石多，远距离远，造成了较大的反冲损伤，给施工中的人身与设备安全造成了威胁，对工作面清理和后续铲装作业的顺利也进行造成了不利的影响。通过反复实验，可以逐渐减小单孔装药的体积，使其比袋装的大15%左右。经现场试验，飞石及后冲破坏基本符合技术指标，但基础损伤较大，且顶板较大，且有较高的粉粒含量。与上年同期的平均值比较，较上年同期提高了100.6%、基床率和铲装率分别提高了36.4%和8.5%。通过对以上问题进行了研究，得出了以下结论：现场混配的乳化炸药是一种偶合装药，其装药不会发生变化而聚集在井底，且爆破后的能量分配不均，造成了顶部岩石不能得到有效地爆破。

2.3.3装药结合

为解决上述问题，我们在二次实验中采取了底装药、中间分隔、上装填、上装填、下填充等方式，并将爆破深度降低到2m，保证了爆破后的能量分配均衡。在实验中，针对现场的实际情况，对底部和上部的装药量进行了数次的调节，最后实现了底部的平整，大块和粉矿的比例大大降低，铲装的效率也得到了很大的改善。与上年的平均值比较，二期实验的大块率提高16.8%。

3混装乳化炸药的注意事项

（1）对混合型乳化炸药的制造进行严格的品质管理，以保证其在安全环保、性能等方面满足相关规范。（2）在进行方案比较的基础上，对各种配比进行分析，选出最适合的配比。（3）混合型乳化炸药受温度、压力及周围环境的作用，其热膨胀系数很大。所以，在装药时必须使用加压来冷却。（4）当原料和混合原料不能很好地兼容而构成一个稳定的混合系统时，常常会引起爆破。因此，必须防止在搅拌时，有太多的挥发性成分或其它有毒的成分混入到油相中，避免造成爆炸。（5）为确保混合型乳化炸药的稳定性和安全性，应对测试过程进行适当的优化，并结合试验需求对其进行适当的调整。在此基础上，研究油相混合形成的爆震波、激波、炸药的浓度分布规律，在保证产品性能的前提下，保证产品的品质。

4防护方法

（1）采用规范的防护器材。在生产上，我们需要按照《矿山安全规程》要求，对员工进行相应的培训，并进行经常性的考核。（2）强化工地的组织与监管。对炸药装药、运输工具和机械设备等进行质量控制；爆破炸药的检测报告应在主管部门批准后才能进行存储；禁止在没有许可的情况下，擅自从事爆破活动、引起爆炸或其它重大后果，要对参与该行动的建筑工人采取惩罚措施，并将相关情况定期通报。（3）要对投药量进行严格的管理，确保产品的品质，避免由于漏装量引起的爆破事件。（4）在使用安全、高效的排气管道和排气阀进行起爆操作时，要使用对应的气压测量装置对其进行探测，并做好相关的资料的采集；此外，还要仔细观察引线和连接处有无短路，连接部位是否坚固，密封性如何；一旦发生泄露，应马上终止加药，替换密封片或将其送到仓库。

结束语：总之炸药是矿物开发类工程爆破施工中必不可少的施工材料，炸药性能质量是影响爆破施工效果以及爆破工程施工收益的关键问题，目前乳化炸药具备的诸多优质特点已经得到矿山企业的认可与肯定，从而实现了乳化炸药在矿山开发领域的广泛应用，深入分析混装乳化炸药技术工艺及其在爆破工程中的具体应用，对乳化炸药技术优化和爆破工程发展都有一定益处。

参考文献

[1]尤静娴.简析高精度雷管和混装乳化炸药在露天爆破工程中的应用[J].中国化工贸易,2015(15):172-172.

[2]罗伟涛,周军成,唐洪佩.乳化炸药现场混装车在露天中深孔台阶爆破工程的应用分析[J].广东化工,2014,41(12):125-126.

[3]常根召,薛延河,李创新.高精度雷管和混装乳化炸药在露天爆破工程中的应用[J].新建设（现代物业上旬刊）,2012(3):22-23.