吳春來(lái)

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦，　江西 德興市　334224)

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關(guān)于乳化炸藥爆速異常的試驗(yàn)研究

吳春來(lái)

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦，江西 德興市334224)

摘要：爆速是檢驗(yàn)乳化炸藥質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，要求乳化炸藥的爆速在4200～5500之間，并無(wú)雷管感度，但在實(shí)際檢測(cè)中，測(cè)得的爆速結(jié)果異常偏高或偏低，為此，采用BSZ-1單段爆速儀對(duì)乳化炸藥爆速進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明：造成爆速異常的原因主要有2點(diǎn)，一是探針沒(méi)有徑向穿過(guò)PVC管，只插入炸藥體中1.5 cm；二是PVC管內(nèi)的炸藥質(zhì)量均勻性差。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥；爆速；雷管感度

0引言

爆速是檢驗(yàn)乳化炸藥質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，要求乳化炸藥的爆速在4200～5500之間，并無(wú)雷管感度。如果爆速接近6000 m/s時(shí)，炸藥在70℃時(shí)，可能會(huì)有雷管感度，現(xiàn)場(chǎng)炸藥混裝車是嚴(yán)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(shí)，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(cè)定乳化炸藥爆速必須要準(zhǔn)確無(wú)誤，以便及時(shí)調(diào)整炸藥生產(chǎn)。但在實(shí)際檢測(cè)中，有時(shí)會(huì)測(cè)出很高的爆速，如6000 m/s 以上，但并沒(méi)有雷管感度，有時(shí)會(huì)測(cè)出很低的爆速，如2000 m/s以下，但爆轟傳播正常，無(wú)殘藥。

爆速測(cè)試結(jié)果過(guò)高或過(guò)低，并沒(méi)有真實(shí)地測(cè)出炸藥的爆速，可能是在測(cè)定過(guò)程中，沒(méi)有注意到某些操作細(xì)節(jié)，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，測(cè)得的爆速過(guò)高過(guò)低是如何產(chǎn)生的。

1模擬試驗(yàn)

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

用Φ100 mm，長(zhǎng)900 mm的塑料管,取乳化炸藥7±0.5 kg，在炮筒底部設(shè)置2個(gè)探針孔(約Φ0.5 mm),2孔之間長(zhǎng)200 mm，用信號(hào)線將2個(gè)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(hào)線接到爆速儀的輸入端，起爆后，爆速儀可記錄爆筒內(nèi)2孔之間、長(zhǎng)200 mm的乳化炸藥傳播時(shí)間，同時(shí)，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(yàn)待測(cè)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(fù)雜，炸藥質(zhì)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(cè)的目的是檢驗(yàn)該混裝車制作的乳化基質(zhì)是否有雷管感度。取樣時(shí)是用勺子一勺一勺舀到炮筒中，炮筒中的炸藥質(zhì)量很可能不一致，測(cè)出爆速結(jié)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(jù)爆速儀測(cè)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(gè)測(cè)定結(jié)果，將已知爆速的2種炸藥裝在PVC塑料管中，見(jiàn)圖1。

圖1　爆速不同的2種炸藥裝藥測(cè)定

在理想裝藥狀態(tài)下，假設(shè)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(yīng)在探針1和探針2的時(shí)間差，即爆轟波傳播的時(shí)間是15.9 μs，(探針1是由1#炸藥作用而開始記時(shí)，探針2是由2#炸藥作用而停止記時(shí))，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(shí)，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(shí)間70.5 μs，則爆速儀顯示的爆速為2836.8 m/s。

實(shí)際測(cè)試時(shí)，如圖1模型裝藥，即1#炸藥4000 m/s，2#炸藥5500 m/s時(shí)，測(cè)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(shí)，測(cè)得的爆速是2000 m/s以下。出現(xiàn)這樣的測(cè)試結(jié)果，主要原因是探針1、探針2沒(méi)有徑向穿過(guò)PVC管，只插入炸藥體中約1.5 cm。如果PVC管炸藥質(zhì)量均勻，如此操作，測(cè)得的爆速誤差不大，能真實(shí)反應(yīng)炸藥爆速；如果PVC管內(nèi)的炸藥質(zhì)量均勻性差，就容易產(chǎn)生較大的誤差，即爆速偏離異常不能真實(shí)地測(cè)得爆速。

2取樣分析

(1) 儀器設(shè)備。采用BS2-1爆速儀，測(cè)時(shí)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(wú)雷管感度炸藥用)；信號(hào)線2卷，100 m/卷；膠帶、剪刀等。

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

(3) 待測(cè)炸藥測(cè)試操作，見(jiàn)圖2，無(wú)雷管感度炸藥AB距離大于300 mm(或待測(cè)藥卷直徑3倍以上)，BC距離200 mm，C點(diǎn)距待測(cè)炸藥末端為0.5倍藥卷直徑以上。斷通式探針應(yīng)沿試樣徑向穿過(guò)，并保持平行，插入炸藥內(nèi)部分均應(yīng)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(hào)線聯(lián)接探針和爆速儀，B點(diǎn)的探針線接入爆速儀的輸入端，C點(diǎn)的探針線接入輸出端。安裝好后，必須校驗(yàn)爆速儀的探針短路(或斷開)狀態(tài),使爆速儀處于待測(cè)狀態(tài)。用導(dǎo)爆管雷管聯(lián)接起爆系統(tǒng)，起爆、記錄(或打印數(shù)據(jù))。

(4) 數(shù)據(jù)處理。按式(1)計(jì)算爆速值D：

(1)

式中:D——爆速值，m/s；

L——測(cè)距，mm;

T——儀器測(cè)得的時(shí)間間隔值，μs。

按式(2)計(jì)算平均值

(2)

Di——第i次(段)爆速值，m/s；

n——測(cè)試數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，n=5。

按式(3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差S：

(3)

式中:S——標(biāo)準(zhǔn)差，m/s。

根據(jù)生產(chǎn)或銷售須要，給出單次測(cè)值，或平均值，標(biāo)準(zhǔn)差，同時(shí)要注明相應(yīng)炸藥的密度，及測(cè)試條件，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或檢測(cè)規(guī)程。

圖2　待測(cè)炸藥爆速聯(lián)接

3結(jié)語(yǔ)

爆速測(cè)定時(shí)，操作不規(guī)范，會(huì)得到一些不真實(shí)的數(shù)據(jù)，因?yàn)榛煅b車制藥時(shí)，有不穩(wěn)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(xiàn)場(chǎng)制藥運(yùn)行時(shí)顛簸嚴(yán)重，有時(shí)會(huì)使敏化劑延料斗壁流下，敏化攪拌機(jī)沒(méi)有發(fā)揮作用，導(dǎo)致輸出炸藥成線形敏化；混裝車作業(yè)時(shí)，要移車，此時(shí)是停止制藥，但發(fā)泡劑還在向敏化料斗中輸送，等下一次啟動(dòng)制藥時(shí)，這瞬間的炸藥敏化劑就過(guò)量，勢(shì)必影響炸藥質(zhì)量的均勻性[3]。

如果測(cè)定時(shí)，探針只插入炸藥體中約1.5 cm，測(cè)得的結(jié)果誤差較大，不能真實(shí)地反應(yīng)該炸藥的爆速。只有確信炸藥質(zhì)量穩(wěn)定均勻時(shí)，兩探針才可插入炸藥體中約1.5 cm進(jìn)行測(cè)定，如有誤差較大的爆速結(jié)果，必須按標(biāo)準(zhǔn)方法重測(cè)。

如果炸藥質(zhì)量均勻性可凝，必須按規(guī)范方法進(jìn)行測(cè)定，即斷通式探針應(yīng)沿試樣徑向穿過(guò)，并保證平行，插入藥內(nèi)部分均應(yīng)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(xiàn)：

[1]何楠，吳龍祥.我國(guó)乳化炸藥工藝及設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].爆破器材,2006(06):30.

[2]汪旭光.乳化炸藥[M].北京：冶金工業(yè)出版社.

[3]麥綠波.民用爆破器材標(biāo)準(zhǔn)化的作用及趨勢(shì)[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化,2010(11):27-31.

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

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