現場混裝銨油炸藥拒爆原因分析與防范措施

2018-07-30 07:05:12劉金照劉繼良

采礦技術 2018年4期

劉金照，劉繼良

(欒川龍宇鉬業有限公司, 河南欒川縣 471500)

0 前言

現場混裝銨油炸藥是在地面站將多孔粒硝酸銨和柴油裝到現場混裝炸藥車上，駛入爆破現場，一邊混制一邊裝入孔內，是工信部近年推廣使用的炸藥品種之一，因其生產工藝簡單、價格低廉、安全性好等優點，在越來越多的礦山得到推廣，但由于硝酸銨具有較強的吸水性，因此現場混裝銨油炸藥不適用于有水炮孔，本文就針對一次現場混裝銨油炸藥的拒爆原因進行分析，提出針對水孔使用的現場混裝銨油炸藥的具體措施。

1 拒爆孔的發現及現場調查

某露天礦山南采區1405臺階采掘過程中發現一拒爆孔，炮孔拒爆炸藥為現場混裝銨油炸藥，炮孔中間部分為空洞，炮孔上下各殘留有一段銨油炸藥。經核對，該拒爆孔為某次南采區1405臺階爆破中的19號炮孔(見圖1)。

圖1南采區1405臺階爆破炮孔

19號炮孔位于爆區的最后一排(第4排)，該炮孔內無水，炮孔設計孔深11.1 m，設計裝藥為混裝乳化炸藥，裝藥量177 kg，因南采區1395臺階同一天爆破，有8個炮孔有水，將現場混裝乳化炸藥車調至1395臺階對有水炮孔進行裝藥，混裝乳化炸藥用完，1405臺階剩余9個無水炮孔使用混裝銨油炸藥進行裝藥，這9個炮孔孔號分別為11，13，15，17，18，19，21，22，23，其中19號炮孔實際共裝銨油炸藥130 kg，堵塞長度為5.0 m。裝藥方式為人工裝藥。

本爆區使用的孔內雷管為耐溫耐油高強度導爆管雷管，段別為15段，經檢查已爆；起爆具規格為800 g，經檢查已爆；從拒爆孔內挖掘出的銨油炸藥已經受潮，上部收集的銨油炸藥流散性較好，下部收集的銨油炸藥已經結塊，但用手能夠搓開。

將收集的銨油炸藥裝入長0.5 m的1寸鋼管中進行起爆試驗，用70 g粉狀乳化炸藥作起爆體，從試驗結果可以看出，拒爆孔上部收集的流散性較好的未受潮炸藥仍能起爆(起爆后殘留鋼管較小)，而拒爆孔下部收集的受潮結塊炸藥未完全起爆(起爆后殘留鋼管較大)，說明炸藥受潮后起爆性能大大降低了，甚至無法被起爆。

2 拒爆原因分析

2.1 直接原因分析

從拒爆孔整個處理過程中可以看出，裝藥部分從上到下明顯分五個段，上部2.4 m孔壁完好，炸藥連續，炸藥流散性好，無結塊；往下0.6 m左右孔壁完好，炸藥有結塊附著在孔壁，需要用工具刮下來；再往下1.3 m巖石破碎，無完整炮孔，在破碎的巖石上有熏黑的跡象；再往下0.7 m孔壁完好，炸藥結塊、泛黃并附著在孔壁；再往下至孔底1.5 m孔壁完好，孔內無炸藥，如圖2所示。

該炮孔拒爆的直接原因為炮孔內有水，裝入混裝銨油炸藥后，水位上升至起爆體以上，造成起爆體附近的炸藥爆炸性能降低，在起爆體的爆炸作用下不能穩定傳爆，部分炸藥(約1.3 m的炸藥)發生爆燃，將巖石熏黑。而其上下的炸藥均發生拒爆，孔底部的炸藥由于水的溶解作用將部分炸藥溶解。硝酸銨的溶解度(100 g水能溶解物質的質量)為：0℃時118.3 g，10℃時141 g，20℃時192 g，30℃時241.8 g。炮孔內水的溫度在0℃～10℃之間，硝酸銨溶于水后會吸收熱量，使水溫降低，取溶解度為120 g，從驗孔情況看，最深的水有1.5 m(質量約34 kg)，能溶解硝酸銨約40.8 kg，而1.5 m的炮孔裝銨油炸藥30 kg(每米裝藥量為20 kg)，因此1.5 m的水足以溶解1.5 m長炮孔的裝藥并且使一部分炸藥受潮。

圖2 拒爆孔剖面圖

對銨油炸藥進行水溶解試驗，經過銨油炸藥溶解試驗，與該炮孔的情況基本一致。如圖3、圖4所示。圖3(a)中,加入水的高度為6 cm，圖3(b)中,加入銨油炸藥后水的高度上升了16.5 cm。圖4(a)中,加入銨油炸藥后總高度為29.5 cm，圖4(b)中，水完全溶解后總高度為24.5 cm。

2.2 主要原因分析

該炮孔為炮區最后一排孔，炮孔內有水而沒有被發現，可能原因有2種：一種為炮孔本來無水，其他水孔裝乳化炸藥后水位上升使水滲入該孔，經分析這個原因不成立，從圖1可以看出，該炮孔前排還有兩個孔也裝的銨油炸藥，若從其他水孔的水滲入，其前排的孔應先有水滲入，而其前排的兩個孔均正常，說明不是其他水孔裝乳化炸藥后水位升高而滲入該炮孔。另一種為裝藥前對該炮孔漏驗，沒有發現該孔有水；或驗水孔方法(用丟小石頭聽水聲檢驗炮孔是否有水)不可靠未發現炮孔有水；或驗孔后對水孔和無水孔的標志不清將有水孔當作無水孔裝藥。