乳化炸藥現場混裝技術的研究進展

胡幼華(福建海峽科化股份有限公司福安分公司，福建 福安 355000)

1 現場混裝乳化炸藥技術簡介

乳化基質配置站和裝藥車是乳化炸藥現場混裝技術中重要的兩個系統組成。乳化級質制備站主要用來制作乳化基質或油水相。而乳化基質配置站根據是否可以自由移動分為兩種類型，一種為固定式配置站，另一種為可移動式乳化基質配置站。裝藥車的功能主要是實現乳化基質的制備、運輸、裝載和敏化。目前市場上裝藥車的品牌、型號多種多樣，裝藥車的選擇需要依據作業現場及作業環境的差異，選擇適用的裝藥車類型?，F場混裝乳化炸藥技術是用裝藥車將半成品進行裝載，然后進入爆破作業現場，并將孔完全填滿。實現了乳化炸藥制備、運輸、灌裝新技術的一體化服務。

2 乳化炸藥現場混裝技術的優點

2.1 高安全性

乳化炸藥現場混裝技術是目前在炸藥應用領域內較為安全的一種使用技術，尤其是在炸藥的運輸和使用環節，其安全性在一定程度上能夠得到保障。在運輸過程中，由于裝載車上的材料不是成品乳化炸藥，而是用于制備乳化炸藥的乳化基質和敏化劑，大大提高了混合料的安全性。在使用過程中，裝藥車進入現場才開始進行混裝，省去了傳統方式的成品炸藥的運輸階段，提高了炸藥的安全使用[1]。

2.2 高效率

乳化炸藥現場混裝技術具有較好的裝藥效率，大大提高了炸藥的能量利用率。同時能有效減少鉆孔作業，便于鏟裝渣，大大縮短鏟裝渣作業周期，從而最大限度地加快施工進度。乳化炸藥車機械化程度高，裝藥效率高[2]。實踐中，混裝能力為250～300 kg/min，乳液混合器能夠做到精確計算?？刂聘_，有利于提高爆破效果，提高了爆破效率。

2.3 低成本

目前，乳化炸藥在應用的過程中，一般采用現場混裝技術。通常采用的方式是裝藥車與地面基站組合的方式。在傳統的炸藥制造工廠，一般生產規模的工廠至少需要上百人同時工作，而在科學技術發展的背景下，開發了乳化炸藥現場混裝技術，通過利用現場地面基站及裝藥車系統，僅需要幾十人就能完成相應任務。與傳統方式相比，在工人數量及人工成本方面得到了很大程度的節約，大大降低了現場混裝乳化炸藥的使用成本。

3 乳化炸藥現場混裝技術的應用

3.1 現場混合乳化炸藥技術在近海炸礁中的應用

在近海炸礁施工過程中，由于礁石的密度高、質地堅硬。同時海邊的風浪較大，大大提高了施工難度。近年來，在近海礁石爆破施工中有多項新技術的開發及應用，尤其是乳化炸藥現場混裝技術的應用，有效解決了在水下炸礁施工過程中經常出現的技術難題。而且安全性得到了保證，同時降低了施工成本，提高工作效率。乳化炸藥現場混裝技術在近海炸礁工程中的成功應用，為新技術開辟了新的應用領域。

3.2 現場混裝乳化炸藥技術在煤礦爆破中的應用

煤礦工程在炸藥應用方面具有種類多的特點，而且在使用過程中對炸藥的安全性有很高的要求。在乳化炸藥現場混裝技術正式應用之前，傳統類型的炸藥很難滿足這一特點。隨著乳化炸藥現場混裝技術的不斷進步，在露天煤礦中的應用范圍越來越廣泛。然而對于煤礦井下爆破而言，在乳化炸藥技術的應用方面仍需要不斷探索。乳化炸藥現場混裝技術在裝藥方面實現了機械化連續裝藥方式，有效解決了在超深孔裝藥操作過程中存在的安全隱患，為煤礦爆破工程提供了全新的方案[3]。

3.3 現場混合爆破技術在地下礦山的應用

地下礦山的開發離不開爆破作業，在爆破工程中進行深孔裝藥是非常關鍵的一個工作環節。傳統的裝藥方式一般采用人工進行裝藥操作，不僅勞動強度大，而且工作效率低。在深孔裝藥過程中，通常存在耦合差的質量問題，在爆破過程中經常出現爆破強度不滿足要求的情況。特別是在鉆孔變形及深孔堵塞時，裝藥過程會變的異常艱難。而乳化炸藥在地下礦山中的應用，有效解決了傳統粉狀炸藥存在的返粉率高的問題。乳化炸藥現場混裝技術具有低阻力的特點，特別適合長距離輸送。而且通過自動控制技術的應用，大大提高了工作效率。而且在質量控制方面得到了很好的應用。該技術已在國內多家非煤礦山企業得到應用，用戶反應良好。

3.4 混裝乳化炸藥技術在河道破冰減災中的應用

現場混裝乳化炸藥技術在河道破冰減災中的應用，也是混裝乳化炸藥技術的一個新領域，取得了顯著的效果。我國冬季氣溫較低，每年都有冰洪發生。為了減少冰在河道局部堆積，堵塞河道，形成冰塞。開展破冰防災工作十分必要。近年來，乳化炸藥混合裝藥技術取得了很大的進展。這種方法是用氣墊車將乳化炸藥與人員運輸到冰上爆破堆和冰壩上進行裝藥。炸藥裝好后，實施爆破。該方法的特點是對冰堆和冰壩進行了精確爆破，具有獨特性優點。

4 新型乳化炸藥現場混裝車的發展

4.1 乳化炸藥現場混裝車系統組成

乳化炸藥現場混裝車的主要部件包括驅動底盤、混裝板、乳化基質儲運系統、乳化基質連續敏化裝載機系統等子系統。近年來，根據中、小直徑孔的不同工作特性，開發了多種現場混裝車。新型現場混裝車既能滿足主要作業條件，又能在一定程度上配合其他爆破裝藥作業。例如BCJ-5型乳化炸藥裝藥車本質上是一種沒有自推進底盤的裝藥機[4]。一般需要其他車輛將所需材料運至裝藥面，但更適合中小斷面隧道的開挖爆破。

4.2 關鍵技術和設備

在BCJ系列乳化炸藥現場混裝車的研制中，解決了系統的在線自動控制技術、高黏度乳化基質的長距離低阻力輸送技術和一些關鍵設備問題。同時，用于中小型直眼爆破現場作業的乳化基質，不僅要具有常溫泵速、連續靈敏的特點，而且要保證其具有很強的散裝運輸和儲存穩定性。

4.3 乳化基質低阻透射增感技術

在現場混裝環境下，乳液基質黏度高，粒徑小。通過改變乳液基質的配方，調整乳液基質的黏度，從而改變泵送性能。BCJ系列在中小型乳化炸藥裝藥車的基礎上開發了高黏度乳化基質。它具有長輸送、低阻力的優點。該技術根據乳化基質的具體情況，采用套管連續傳輸敏化劑，連續充分混合后開孔，最后敏化開孔乳化炸藥。

5 乳化炸藥現場混裝技術中存在的問題及改進方法

乳化炸藥現場混合裝藥具有安全、高效、經濟等優點，但作為一種新型爆破技術，在其應用中或多或少存在一些問題。

5.1 水、油相中雜質對混裝技術的影響

在制備過程中，將原氧化劑在地面站破碎溶解，與油乳化形成乳狀液基質，貯存在槽中，然后泵入混裝器的攪拌槽中。如果此時原料中有粗而硬的顆粒，這些硬顆粒在攪拌過程中由于摩擦強烈，容易產生熱量。當太多的熱量集中時，這些硬的顆粒就會導致炸藥出現爆炸危險。如果原料中混有硝酸銨包裝碎片，螺桿泵工作時容易纏繞在螺桿葉片泵周圍。當纏繞的包裝袋過多時，螺桿泵將停止，但機器仍在工作。如果長時間負荷過大，會出現過熱現象，甚至引爆炸藥。因此，采用的方法是在輸送系統的末端安裝一個過濾器，對原料輸送過程中產生的袋裝雜物等雜質進行過濾[5]。通過加裝過濾器，理論上可以防止硝銨袋碎片、硬顆粒等雜質進入混裝器，保證了乳化炸藥生產現場攪拌機的安全穩定。同時，過濾器應定期清洗或更換，以防堵塞。

5.2 乳化炸藥黏度對混裝炸藥的影響

與傳統的乳化炸藥不同，現場運輸和使用的特殊性決定了現場混合乳化炸藥必須具有良好的流變性能和低黏度。如果成品乳化炸藥黏度過高，在輸送過程中需要很大的壓力，對乳化炸藥不安全，容易造成安全事故。如果成品乳化炸藥的黏度較低，炸藥的密度和強度就不能滿足要求，爆破質量就不能得到保證。然而，乳化炸藥的黏度在很大程度上取決于乳化基質的黏度。因此，控制乳化基質的黏度對提高乳化炸藥的管道輸送效率具有重要意義[6]。

6 結語

近年來，隨著國家鼓勵工業爆破技術向節能、環保、安全方向發展，以及混合乳化炸藥的技術革新，乳化炸現狀混裝技術得到了廣泛的應用。在乳化炸藥現場混裝技術中，乳化基質可以批量生產，從而大大降低了生產成本，節約了社會資源，保證了環境保護的可持續發展。BCJ系列乳化炸藥現場混裝車的研究和應用，為提高炸藥生產、運輸和貯存的安全性能提供了堅實的基礎。在未來技術的發展中，相信通過研究人員的不斷努力，一定能開發出安全性好、性能優良、適應性廣的乳化炸藥現場混裝新技術，為我國民爆行業的安全管理發揮更大的作用。