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现场混装炸药的配比和性能测试

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:在现场使用的混装炸药主要有现场混装乳化炸药、混装多孔粒状铵油炸药和混装重铵油炸药。表2-15乳胶基质的配比表采用装药车将现场混装的乳化炸药装填于不同直径的PVC管中,测试其爆轰性能。表2-16现场混装乳化炸药传爆长度、爆轰等性能表混装多孔粒状铵油炸药。除现场混装车装药外,多孔粒状铵油炸药还有渗油性,采用人工混拌法和机混法等加工方法。表2-17混装多孔粒状铵油炸药技术指标表混装重铵油炸药。

现场混装炸药的配比和性能测试

混装炸药使用炸药原料及半成品,在爆破现场用装药机械混合制成炸药并装入炮孔或药室,这是炸药加工与爆破技术的一个重要突破。在施工现场只需存放非爆炸性原材料或半成品,无需储存炸药,显著提高了装药的安全性;采用机械装药,缩短装药时间,提高装药效率;现场配制的散装炸药装填流畅均匀,实现孔内全耦合装药,可扩大爆破孔网参数,有效减少钻孔数量;可针对围岩地质变化情况在装药过程中调整炸药组分,且可确保错孔情况下的装药质量,有利于提高爆破质量;使用散装材料可节省包装,降低运输成本。混装炸药技术安全、经济、高效、环保,适用于规模较大的工程爆破,在水利水电工程中应加快推广应用。

在现场使用的混装炸药主要有现场混装乳化炸药、混装多孔粒状铵油炸药和混装重铵油炸药。

(1)混装乳化炸药。混装乳化炸药采用配制好的乳胶基质在现场由装药车将乳胶基质与敏化剂均匀混合装入炮孔,乳胶基质与发泡剂在输药软管的端部由静态掺混后进入炮孔,在炮孔中敏化后形成具有起爆感度的乳化炸药。敏化时发泡速度对泡体大小及均匀性有影响,发泡太快则泡体大,爆轰性能差,太慢则达不到密度要求,传爆困难,一般装药15min后起爆,可获得较好效果。乳化炸药配方独特,可在装药现场即时敏化,且具有一定流动性,可利用装药车的“水环润滑机构”实现小直径软管内的长距离输送,临界直径小,可装入小直径炮孔,这一特点确保了实施现场装药和装药质量。

现场混装炸药使用的乳胶基质应具有安全和便于运输的性能要求:①常温下易于泵送,乳胶基质为有一定黏稠度的脂膏状物质,其黏稠度取决于油相的组成与状态,且与温度有关;②有较好的纯感,应降低其摩擦、冲击感度,确保在制造、储存、运输及使用时的安全;③敏化后具有合适的爆轰性能,可根据爆破作业条件灵活调整配比,与工程相匹配。

乳化炸药组分选择与配比。乳胶基质一般由氧化剂水溶液、乳化剂、复合油相三部分组成。乳胶基质的组分选择及合理匹配是决定其物理性能及爆炸性能的内在因素,根据现场混装车对乳胶基质的特殊要求,应分别对水相溶液组分、油相组分的选择与匹配,发泡剂、发泡促进剂的选择等进行试验,确定适合于中小直径炮孔现场混装的乳胶基质的配比。乳胶基质的配比见表2-15。

表2-15 乳胶基质的配比表

采用装药车将现场混装的乳化炸药装填于不同直径的PVC管中,测试其爆轰性能。现场混装乳化炸药传爆长度、爆轰等性能见表2-16。

表2-16 现场混装乳化炸药传爆长度、爆轰等性能表

(2)混装多孔粒状铵油炸药。多孔粒状铵油炸药是由94.5%的多孔粒状硝铵和5.5%的柴油混合配成,考虑到加工过程中柴油可能有部分挥发和损失,通常掺加6%的柴油。柴油一般有6号、10号及20号轻柴油,北方严寒地区可用10号柴油。

多孔粒状铵油炸药在现场由混装车直接混制并装孔。除现场混装车装药外,多孔粒状铵油炸药还有渗油性,采用人工混拌法和机混法等加工方法。

混装多孔粒状铵油炸药是一种使用安全、经济、爆速低的炸药。混装多孔粒状铵油炸药临界直径大于70mm,避免直径过小导致爆速过低而影响传爆。混装多孔粒状铵油炸药技术指标见表2-17。

表2-17 混装多孔粒状铵油炸药技术指标表(www.xing528.com)

(3)混装重铵油炸药。重铵油炸药又称乳化铵油炸药,是乳胶基质与多孔粒状铵油炸药的物理掺合产品。在掺合过程中,高密度的乳胶基质填充多孔粒状硝酸铵颗粒间的空隙并涂覆于硝酸铵颗粒的表面,这样,既提高了粒状铵油炸药的相对体积威力,又改善了铵油炸药的抗水性能。乳胶基质在重铵油炸药中的比例可由0~100%之间变化,炸药的体积威力及抗水能力等性能也随着乳胶含量的变化而变化。重铵油炸药的相对体积威力及临界直径与乳胶含量的关系见图2-4。

图2-4 重铵油炸药的相对体积威力及临界直径与乳胶含量的关系图

a—100%铵油炸药的体积威力;b—含5%铝粉的铵油炸药的相对威力;c—含10%铝粉的铵油炸药的相对体积威力

由图2-4可知,随着重铵油炸药中乳胶含量的增加,炸药的临界直径逐渐增大,即炸药的起爆感度降低了。重铵油炸药的组分与性能的关系见表2-18。

表2-18 重铵油炸药的组分与性能的关系表

续表

重铵油炸药密度、爆热及体积威力与乳胶含量的关系见图2-5。现场混制的基本过程是先分别制备乳胶基质和铵油炸药,然后将两者按设计比例掺合,所制备的乳胶基质可泵送至储罐中存放,也可用专用罐车运至现场,还可在车上直接制备。多孔粒硝铵与柴油可按94∶6的比例在工厂等固定地点混拌,也可在混装车上混制。

图2-5 重铵油炸药密度、爆热及体积威力与乳胶含量的关系图

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