現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥拒爆原因分析與防范措施

劉金照，劉繼良

(欒川龍宇鉬業(yè)有限公司, 河南 欒川縣 471500)

0 前 言

現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥是在地面站將多孔粒硝酸銨和柴油裝到現(xiàn)場(chǎng)混裝炸藥車(chē)上，駛?cè)氡片F(xiàn)場(chǎng)，一邊混制一邊裝入孔內(nèi)，是工信部近年推廣使用的炸藥品種之一，因其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，在越來(lái)越多的礦山得到推廣，但由于硝酸銨具有較強(qiáng)的吸水性，因此現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥不適用于有水炮孔，本文就針對(duì)一次現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥的拒爆原因進(jìn)行分析，提出針對(duì)水孔使用的現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥的具體措施。

1 拒爆孔的發(fā)現(xiàn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

某露天礦山南采區(qū)1405臺(tái)階采掘過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一拒爆孔，炮孔拒爆炸藥為現(xiàn)場(chǎng)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(jīng)核對(duì)，該拒爆孔為某次南采區(qū)1405臺(tái)階爆破中的19號(hào)炮孔(見(jiàn)圖1)。

圖1南采區(qū)1405臺(tái)階爆破炮孔

19號(hào)炮孔位于爆區(qū)的最后一排(第4排)，該炮孔內(nèi)無(wú)水，炮孔設(shè)計(jì)孔深11.1 m，設(shè)計(jì)裝藥為混裝乳化炸藥，裝藥量177 kg，因南采區(qū)1395臺(tái)階同一天爆破，有8個(gè)炮孔有水，將現(xiàn)場(chǎng)混裝乳化炸藥車(chē)調(diào)至1395臺(tái)階對(duì)有水炮孔進(jìn)行裝藥，混裝乳化炸藥用完，1405臺(tái)階剩余9個(gè)無(wú)水炮孔使用混裝銨油炸藥進(jìn)行裝藥，這9個(gè)炮孔孔號(hào)分別為11，13，15，17，18，19，21，22，23，其中19號(hào)炮孔實(shí)際共裝銨油炸藥130 kg，堵塞長(zhǎng)度為5.0 m。裝藥方式為人工裝藥。

本爆區(qū)使用的孔內(nèi)雷管為耐溫耐油高強(qiáng)度導(dǎo)爆管雷管，段別為15段，經(jīng)檢查已爆；起爆具規(guī)格為800 g，經(jīng)檢查已爆；從拒爆孔內(nèi)挖掘出的銨油炸藥已經(jīng)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(jīng)結(jié)塊，但用手能夠搓開(kāi)。

將收集的銨油炸藥裝入長(zhǎng)0.5 m的1寸鋼管中進(jìn)行起爆試驗(yàn)，用70 g粉狀乳化炸藥作起爆體，從試驗(yàn)結(jié)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(jié)塊炸藥未完全起爆(起爆后殘留鋼管較大)，說(shuō)明炸藥受潮后起爆性能大大降低了，甚至無(wú)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(gè)處理過(guò)程中可以看出，裝藥部分從上到下明顯分五個(gè)段，上部2.4 m孔壁完好，炸藥連續(xù)，炸藥流散性好，無(wú)結(jié)塊；往下0.6 m左右孔壁完好，炸藥有結(jié)塊附著在孔壁，需要用工具刮下來(lái)；再往下1.3 m巖石破碎，無(wú)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(jié)塊、泛黃并附著在孔壁；再往下至孔底1.5 m孔壁完好，孔內(nèi)無(wú)炸藥，如圖2所示。

該炮孔拒爆的直接原因?yàn)榕诳變?nèi)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(wěn)定傳爆，部分炸藥(約1.3 m的炸藥)發(fā)生爆燃，將巖石熏黑。而其上下的炸藥均發(fā)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(zhì)的質(zhì)量)為：0℃時(shí)118.3 g，10℃時(shí)141 g，20℃時(shí)192 g，30℃時(shí)241.8 g。炮孔內(nèi)水的溫度在0℃～10℃之間，硝酸銨溶于水后會(huì)吸收熱量，使水溫降低，取溶解度為120 g，從驗(yàn)孔情況看，最深的水有1.5 m(質(zhì)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(zhǎng)炮孔的裝藥并且使一部分炸藥受潮。

圖2 拒爆孔剖面圖

對(duì)銨油炸藥進(jìn)行水溶解試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)銨油炸藥溶解試驗(yàn)，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(qū)最后一排孔，炮孔內(nèi)有水而沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，可能原因有2種：一種為炮孔本來(lái)無(wú)水，其他水孔裝乳化炸藥后水位上升使水滲入該孔，經(jīng)分析這個(gè)原因不成立，從圖1可以看出，該炮孔前排還有兩個(gè)孔也裝的銨油炸藥，若從其他水孔的水滲入，其前排的孔應(yīng)先有水滲入，而其前排的兩個(gè)孔均正常，說(shuō)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(duì)該炮孔漏驗(yàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該孔有水；或驗(yàn)水孔方法(用丟小石頭聽(tīng)水聲檢驗(yàn)炮孔是否有水)不可靠未發(fā)現(xiàn)炮孔有水；或驗(yàn)孔后對(duì)水孔和無(wú)水孔的標(biāo)志不清將有水孔當(dāng)作無(wú)水孔裝藥。

圖3 銨油炸藥溶解試驗(yàn)

圖4 銨油炸藥溶解試驗(yàn)

2.3 間接原因

(1) 爆破施工人員爆破施工經(jīng)驗(yàn)不足，誤將有水炮孔當(dāng)無(wú)水炮孔裝不防水的銨油炸藥。

(2) 管理技術(shù)人員對(duì)爆破施工人員培訓(xùn)不到位，要求不嚴(yán)，對(duì)爆破施工人員不正確的驗(yàn)孔方法沒(méi)有及時(shí)制止并糾正，沒(méi)有提出明顯區(qū)別有水炮孔和無(wú)水炮孔的方法。

3 防范措施

(1) 在炮孔進(jìn)行裝藥前，仔細(xì)核對(duì)炮孔是否有水，確定炮孔有水的方法改為用尺子測(cè)量加手燈查看等比較直觀的方法。

(2) 對(duì)有水孔和無(wú)水炮孔區(qū)分采用比較明顯的標(biāo)記，如使用小紅旗等。

(3) 驗(yàn)孔人員驗(yàn)過(guò)后，待裝藥時(shí)，裝藥人員必須重新用手燈確定是否有水，并向技術(shù)員匯報(bào)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員做好每個(gè)炮孔是否有水的記錄。

(4) 若條件不允許必須使用銨油炸藥的有水炮孔，需要對(duì)炮孔進(jìn)行吊孔處理，吊孔至炮孔無(wú)水處，方可裝藥，禁止使用巖粉填至無(wú)水后裝藥。

(5) 加強(qiáng)爆破施工人員培訓(xùn)，提高爆破施工人員安全意識(shí)和爆破技能。

5 結(jié) 論

現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥雖然有較好的經(jīng)濟(jì)性和適用性，但由于其抗水性較差，在我國(guó)南方多雨地區(qū)以及地下水豐富的地區(qū)使用受到一定限制，本文通過(guò)對(duì)一次現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥拒爆原因的分析，提出一些現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥裝藥使用的注意事項(xiàng)和防范措施，對(duì)其他類(lèi)似礦山爆破具有一定的借鑒作用。