現(xiàn)場混裝乳化炸藥在水泥礦山的應(yīng)用

魏巍 胡世士 袁飛虎

【摘要】介紹現(xiàn)場混裝乳化炸藥的性能特點和現(xiàn)場混裝乳化炸藥在葛洲壩水泥公司石灰石礦山的應(yīng)用。通過對比膨化炸藥，分析了現(xiàn)場混裝乳化炸藥在實際應(yīng)用的優(yōu)點和缺點，表明乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)有助于解決炮孔內(nèi)積水導(dǎo)致的爆破效果差和爆區(qū)根底偏高的問題，是保證爆破效果和保障生產(chǎn)安全的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)場混裝乳化炸藥；孔內(nèi)積水；安全；爆破；石灰石礦

Application of On-site Mixed Emulsion Explosive in Cement Open Mine

WEI Wei， HU Shi-shi

（Gezhongba Group Cement Co.， LTD， Hubei Jingmen， 448000， China）

Abstract：This paper introduces the performances and applications of on-site mixed emulsion explosive in Gezhouba Cement limestone mine. By comparion with the puffed explosives， the paper analyzes the advantages and disadvantages of on-site mixed emulsion explosive in practical application， indicating that mixed technology helps improve the blasing effect and the high foundation in explosive area that caused by poor water in blasthole， and that is an effective way to ecsure blasting effect and safety.

Key Words：on-site mixed emulsion explosive；water hole； safety； blasting； limestone mine

乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)是集生產(chǎn)、運輸和裝藥于一體的作業(yè)技術(shù)[1]，具有爆破效果好、安全、計量準(zhǔn)確和機械化程度高等顯著特點，儼然成為爆破領(lǐng)域主要的研究方向和國內(nèi)外采用的先進技術(shù)。本文介紹了現(xiàn)場混裝乳化炸藥在中國葛洲壩集團水泥有限公司（簡稱葛洲壩水泥公司）某石灰石礦山的應(yīng)用，并分析了應(yīng)用效果。

1、礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀

葛洲壩水泥公司石灰石礦山是4800t/d水泥熟料新型干法生產(chǎn)線的配套礦山。目前，建成一條年產(chǎn)200萬噸石灰石礦山生產(chǎn)線來供應(yīng)生產(chǎn)，開采標(biāo)高較低（最高+152～+40m），年需要消耗約400噸炸藥。

該區(qū)域雨量充沛、降雨量大，冰凍期短，雨季集中在4～8月份，年降雨天數(shù)平均150多天。地質(zhì)報告指出，在礦區(qū)西部、北部和中部，巖溶、節(jié)理裂隙較發(fā)育，礦區(qū)其他部位也有巖溶裂隙的存在。這些巖溶裂隙含水層標(biāo)高達到+90m左右，導(dǎo)致鉆孔中常有較多積水，給爆破工作帶來很大的難度，影響了爆破效果。

礦山早期采用膨化硝銨炸藥，在鉆孔底裝填卷裝塑料袋乳化炸藥，天氣好的情況下，孔內(nèi)積水較少時，能夠較好完成爆破任務(wù)。但是，塑料袋卷裝內(nèi)總是存有一定空氣，使得炸藥卷的整體密度不均勻，孔內(nèi)裝藥不均勻，特別是在雨季，孔內(nèi)積水增多，炮孔積水中懸浮一定程度的泥漿，整體密度增大，使得卷裝乳化炸藥不易下沉，造成裝藥效率低[2]，難以保證爆破效果，嚴(yán)重影響礦山生產(chǎn)任務(wù)安排及實施。而且，炮孔底部水柱較高時，炮孔上部炸藥爆炸的沖擊波難以破壞孔底周圍的巖石，易留下較高根底[2]，需要二次爆破，增加了爆破成本。公司后期使用現(xiàn)場混裝乳化炸藥，只需將輸送軟管放至孔底，然后開始裝藥，即可保證裝藥的連續(xù)性和密實性?，F(xiàn)場混裝乳化炸藥對炮孔內(nèi)積水表現(xiàn)出很強的適應(yīng)性。

2、現(xiàn)場混裝乳化炸藥的優(yōu)點

現(xiàn)場混裝乳化炸藥主要由硝酸銨和硝酸鈉水溶液、乳化劑與柴油等組成，原料來源廣、價格低，乳膠基質(zhì)穩(wěn)定、安全，便于運輸。

2.1炸藥成本

現(xiàn)場混裝乳化炸藥，只需一套現(xiàn)場混裝乳化炸藥移動式地面站生產(chǎn)系統(tǒng)，減少了中間流通和運輸環(huán)節(jié)，相較于膨化硝銨炸藥，降低了爆破器材的價格。每噸炸藥比膨化硝銨炸藥低約3000元，按每年消耗400噸炸藥，每年可以節(jié)約120萬元。同時，乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)還可以節(jié)約傳統(tǒng)炸藥庫建設(shè)成本。

2.2安全性

現(xiàn)場混裝乳化炸藥即用即配，裝入炮孔之前，炸藥以原材料或半成品狀態(tài)存在，混合和敏化過程都在現(xiàn)場進行，只有敏化劑混入乳膠基質(zhì)并經(jīng)過5～10min發(fā)泡后，才具有被雷管激發(fā)的感度，相較于膨化硝銨炸藥，避免了儲存、運輸和使用環(huán)節(jié)的不安全因素，也降低了因炸藥成品丟失帶來的安全隱患；在裝藥全程采用機械裝藥，減少了因為人為操作失誤而產(chǎn)生的安全隱患?，F(xiàn)場混裝乳化炸藥屬于乳膏狀炸藥系列，在裝藥過程不會產(chǎn)生白色固體物質(zhì)，爆破產(chǎn)生的有害粉塵和有毒氣體也較少，保證了爆破現(xiàn)場的安全環(huán)保。但是，現(xiàn)場混裝乳化炸藥的安全是相對的，依然存在著爆炸屬性[3]。

2.3生產(chǎn)成本

相較于膨化硝銨炸藥，現(xiàn)場混裝乳化炸藥密度大，采用耦合裝藥，裝藥同樣高度，藥量多出約30%，經(jīng)多次試驗，將孔網(wǎng)參數(shù)進行擴大，在使用同等量炸藥的前提下，減少約20%的鉆孔量，節(jié)約了鉆孔成本和時間，延長了鉆機及鉆頭的使用壽命，減少了設(shè)備維修和投入的成本。

乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)采用機械化作業(yè)，每次10t的炸藥需要4人作業(yè)2.5h完成，整個裝藥、填孔、聯(lián)網(wǎng)和起爆過程能夠在3h內(nèi)完成。相較于膨化硝銨炸藥需要10人作業(yè)4h，節(jié)約了人工成本及時間，提高了生產(chǎn)效率。

2.4適應(yīng)性

早期采用膨化硝銨炸藥，雨水季，孔內(nèi)多有積水，須用鉆機進行透孔處理，并且透孔完畢后須及時裝藥，防止水的回流，不僅增加了生產(chǎn)工序和生產(chǎn)成本，而且安全隱患大。乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)，通過輸送軟管將液狀炸藥送入孔底，保持裝藥速度與輸藥管提升速度同步，因為現(xiàn)場混裝乳化炸藥密度大于水的密度，孔內(nèi)水會因為炸藥的注入而被擠壓出來，保證裝藥的連續(xù)性和密實性[5]，且安全系數(shù)高。

相較于膨化硝銨炸藥，現(xiàn)場混裝乳化炸藥能夠在更多不利條件下進行爆破作業(yè)，對于葛洲壩水泥有限公司石灰石礦山降雨量大、雨季較長并且地下水充足的礦山來說，能夠很好的解決孔內(nèi)積水問題，保障正常生產(chǎn)，節(jié)約成本，提高了效益。

3、水泥礦山技術(shù)工藝

3.1爆破器材的選定

目前，礦山使用了高精度導(dǎo)爆管雷管，孔內(nèi)延期400ms，孔間延期17ms和25ms，排間延期42ms和65ms。采用起爆具引爆現(xiàn)場混裝乳化炸藥，其規(guī)格為每發(fā)500g。

3.2孔網(wǎng)參數(shù)的確定

礦山鉆孔設(shè)備是200mm孔徑牙輪鉆機。保證生產(chǎn)任務(wù)前提下，為了配合現(xiàn)場混裝乳化炸藥的使用，通過優(yōu)化爆破的孔網(wǎng)參數(shù)，取得了一定的經(jīng)濟效益。具體參數(shù)如表1。

表1 現(xiàn)場混裝乳化炸藥與膨化炸藥爆破參數(shù)對比

Table 1 Blasting parameters of on-site mixed emulsion

explosive and puffed explosive

3.3乳化炸藥現(xiàn)場裝藥

礦山采用逐孔起爆爆破技術(shù)，鉆孔布為三和四排，采用空氣間隔不連續(xù)裝藥。

3.4爆破效果

現(xiàn)場混裝乳化炸藥爆破現(xiàn)場，爆堆較為集中，塊度均勻，沒有飛石，粉塵濃度低。因為擴大孔網(wǎng)參數(shù)，每排起爆炸藥量減少，降低了爆破地震波的破壞作用，減少了拋擲巖石的爆炸能量[4]。

爆破臺階底部也無較高根底，因為現(xiàn)場混裝乳化炸藥提高了延米裝藥量，降低了底部巖石的夾制作用，有助于提高了裝載效率，減少了臺階面的清理工作，有效地解決了孔內(nèi)積水對爆破工作的影響。

4、現(xiàn)場混裝乳化炸藥使用中存在的問題

現(xiàn)場混裝炸藥入孔裝藥后，因乳膠基質(zhì)溫度較高，可能會融化起爆藥包，造成起爆藥不能正常起爆，從而影響現(xiàn)場混裝乳化炸藥的正常起爆。需要等其溫度降低后，再來施工。

施工現(xiàn)場場地必須要較為平整，便于炸藥混裝車行駛。

為了得到較為理想的爆破效果，炸藥裝填完成后，最好放置一段時間，便于混裝乳化炸藥充分反應(yīng)。需要安排專人在現(xiàn)場看守。

參考文獻

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[5]胡燕武，林文勇.現(xiàn)場混裝乳化炸藥在華潤紅水河公司露天礦山的應(yīng)用[J].爆破，2011（4）： 53-56.

作者簡介

魏巍（1987-），男，助理工程師，本科，從事礦山開采和爆破管理工作。