關于乳化炸藥爆速異常的試驗研究

吳春來

(江西銅業集團公司德興銅礦，　江西 德興市　334224)

?

關于乳化炸藥爆速異常的試驗研究

吳春來

(江西銅業集團公司德興銅礦，江西 德興市334224)

摘要：爆速是檢驗乳化炸藥質量的重要指標之一，要求乳化炸藥的爆速在4200～5500之間，并無雷管感度，但在實際檢測中，測得的爆速結果異常偏高或偏低，為此，采用BSZ-1單段爆速儀對乳化炸藥爆速進行測試，試驗結果表明：造成爆速異常的原因主要有2點，一是探針沒有徑向穿過PVC管，只插入炸藥體中1.5 cm；二是PVC管內的炸藥質量均勻性差。

關鍵詞：乳化炸藥；爆速；雷管感度

0引言

爆速是檢驗乳化炸藥質量的重要指標之一，要求乳化炸藥的爆速在4200～5500之間，并無雷管感度。如果爆速接近6000 m/s時，炸藥在70℃時，可能會有雷管感度，現場炸藥混裝車是嚴禁制作有雷管感度的乳化炸藥[1-2]。如果爆速小于3000 m/s時，炸藥做功能力小，不能將礦巖炸松或留有爆破根底、大塊等。這就要求測定乳化炸藥爆速必須要準確無誤，以便及時調整炸藥生產。但在實際檢測中，有時會測出很高的爆速，如6000 m/s 以上，但并沒有雷管感度，有時會測出很低的爆速，如2000 m/s以下，但爆轟傳播正常，無殘藥。

爆速測試結果過高或過低，并沒有真實地測出炸藥的爆速，可能是在測定過程中，沒有注意到某些操作細節，通過模擬實驗來證明，測得的爆速過高過低是如何產生的。

1模擬試驗

試驗儀器采用BSZ-1單段爆速儀， PVC塑料管Φ100 mm，長900 mm，壁厚3 mm，腳線(0.15 mm的漆包制作)斷通狀態，連接信號線，0.5 kg的黑梯起爆彈，8號200 m導爆管雷管等。

用Φ100 mm，長900 mm的塑料管,取乳化炸藥7±0.5 kg，在炮筒底部設置2個探針孔(約Φ0.5 mm),2孔之間長200 mm，用信號線將2個探針與單段爆速儀輸入端和輸出端連接，靠起爆彈端的探針信號線接到爆速儀的輸入端，起爆后，爆速儀可記錄爆筒內2孔之間、長200 mm的乳化炸藥傳播時間，同時，爆速儀也可顯示爆筒2孔之間乳化炸藥的爆轟速度，至此可讀取該炸藥的爆速[3]。

本次試驗待測的炸藥取于混裝炸藥車敏化料斗中。從敏化料斗中取出的炸藥，敏化情況復雜，炸藥質量(爆速)不一致，即有的爆速很高,在5500左右，有的爆速很低，在3500左右，此處取樣檢測的目的是檢驗該混裝車制作的乳化基質是否有雷管感度。取樣時是用勺子一勺一勺舀到炮筒中，炮筒中的炸藥質量很可能不一致，測出爆速結果是可能比最好的炸藥爆速還要高或比最差的炸藥爆速還要低，或其它情況。根據爆速儀測得的異常低爆速和異常高爆速分別是：618.9 m/s和11299.4 m/s。為了證明這個測定結果，將已知爆速的2種炸藥裝在PVC塑料管中，見圖1。

圖1　爆速不同的2種炸藥裝藥測定

在理想裝藥狀態下，假設1#炸藥爆速4000 m/s，2#炸藥爆速5500 m/s，AB距離300 mm，BC距離200 mm。1#炸藥AB距離300 mm，需要75.0 μs，2#炸藥AC距離500 mm，需要90.9 μs，反應在探針1和探針2的時間差，即爆轟波傳播的時間是15.9 μs，(探針1是由1#炸藥作用而開始記時，探針2是由2#炸藥作用而停止記時)，則爆速儀顯示的爆速為12578.6 m/s。

如果1#炸藥是5500 m/s，2#炸藥是4000 m/s時，1#炸藥，AB距離需要54.5 μs，2#炸藥，AC距離需要125 μs，BC距離爆轟波所需的時間70.5 μs，則爆速儀顯示的爆速為2836.8 m/s。

實際測試時，如圖1模型裝藥，即1#炸藥4000 m/s，2#炸藥5500 m/s時，測得的爆速有8000 m/s以上，如果1#炸藥5500 m/s，2#炸藥4000 m/s時，測得的爆速是2000 m/s以下。出現這樣的測試結果，主要原因是探針1、探針2沒有徑向穿過PVC管，只插入炸藥體中約1.5 cm。如果PVC管炸藥質量均勻，如此操作，測得的爆速誤差不大，能真實反應炸藥爆速；如果PVC管內的炸藥質量均勻性差，就容易產生較大的誤差，即爆速偏離異常不能真實地測得爆速。

2取樣分析

(1) 儀器設備。采用BS2-1爆速儀，測時精度0.1 μs；斷一通式探針，用Φ0.10～0.15 mm的銅芯漆包線制作；PVC塑料筒，Φ100 mm×900 mm，(無雷管感度炸藥用)；信號線2卷，100 m/卷；膠帶、剪刀等。

(2) 爆破器材。包括樣品(待測爆速炸藥)；起爆彈(無雷管感度炸藥用)；導爆管雷管(火雷管、電雷管不推薦使用)。

(3) 待測炸藥測試操作，見圖2，無雷管感度炸藥AB距離大于300 mm(或待測藥卷直徑3倍以上)，BC距離200 mm，C點距待測炸藥末端為0.5倍藥卷直徑以上。斷通式探針應沿試樣徑向穿過，并保持平行，插入炸藥內部分均應絞合并且拉直。探針的首、尾均折向試樣尾端并用膠帶或其它方法固定在試樣上。用信號線聯接探針和爆速儀，B點的探針線接入爆速儀的輸入端，C點的探針線接入輸出端。安裝好后，必須校驗爆速儀的探針短路(或斷開)狀態,使爆速儀處于待測狀態。用導爆管雷管聯接起爆系統，起爆、記錄(或打印數據)。

(4) 數據處理。按式(1)計算爆速值D：

(1)

式中:D——爆速值，m/s；

L——測距，mm;

T——儀器測得的時間間隔值，μs。

按式(2)計算平均值

(2)

Di——第i次(段)爆速值，m/s；

n——測試數據個數，n=5。

按式(3)計算標準差S：

(3)

式中:S——標準差，m/s。

根據生產或銷售須要，給出單次測值，或平均值，標準差，同時要注明相應炸藥的密度，及測試條件，產品標準或檢測規程。

圖2　待測炸藥爆速聯接

3結語

爆速測定時，操作不規范，會得到一些不真實的數據，因為混裝車制藥時，有不穩定的因素：敏化料斗中取樣，客觀就存在敏化不一致；因混裝車在現場制藥運行時顛簸嚴重，有時會使敏化劑延料斗壁流下，敏化攪拌機沒有發揮作用，導致輸出炸藥成線形敏化；混裝車作業時，要移車，此時是停止制藥，但發泡劑還在向敏化料斗中輸送，等下一次啟動制藥時，這瞬間的炸藥敏化劑就過量，勢必影響炸藥質量的均勻性[3]。

如果測定時，探針只插入炸藥體中約1.5 cm，測得的結果誤差較大，不能真實地反應該炸藥的爆速。只有確信炸藥質量穩定均勻時，兩探針才可插入炸藥體中約1.5 cm進行測定，如有誤差較大的爆速結果，必須按標準方法重測。

如果炸藥質量均勻性可凝，必須按規范方法進行測定，即斷通式探針應沿試樣徑向穿過，并保證平行，插入藥內部分均應絞合并且拉直，探針的首尾要折向試樣尾端，且固定好。

參考文獻：

[1]何楠，吳龍祥.我國乳化炸藥工藝及設備的現狀與發展趨勢[J].爆破器材,2006(06):30.

[2]汪旭光.乳化炸藥[M].北京：冶金工業出版社.

[3]麥綠波.民用爆破器材標準化的作用及趨勢[J].中國標準化,2010(11):27-31.

收稿日期：[4]楊衛東.乳化炸藥敏化方法及應用研究[J].煤礦爆破，2009(06):15.(2015-08-25)

作者簡介：吳春來(1963-)，男，漢族，江西鄱陽人，化工工程師，從事露天礦山爆破與炸藥技術管理工作，Email:2549619581@qq.com。