劉金照,劉繼良
(欒川龍宇鉬業(yè)有限公司, 河南 欒川縣 471500)
現(xiàn)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(xiàn)場混裝炸藥車上,駛?cè)氡片F(xiàn)場,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)工藝簡單、價格低廉、安全性好等優(yōu)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(xiàn)場混裝銨油炸藥不適用于有水炮孔,本文就針對一次現(xiàn)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(xiàn)場混裝銨油炸藥的具體措施。
某露天礦山南采區(qū)1405臺階采掘過程中發(fā)現(xiàn)一拒爆孔,炮孔拒爆炸藥為現(xiàn)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(jīng)核對,該拒爆孔為某次南采區(qū)1405臺階爆破中的19號炮孔(見圖1)。
圖1南采區(qū)1405臺階爆破炮孔
19號炮孔位于爆區(qū)的最后一排(第4排),該炮孔內(nèi)無水,炮孔設(shè)計孔深11.1 m,設(shè)計裝藥為混裝乳化炸藥,裝藥量177 kg,因南采區(qū)1395臺階同一天爆破,有8個炮孔有水,將現(xiàn)場混裝乳化炸藥車調(diào)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(qū)使用的孔內(nèi)雷管為耐溫耐油高強度導(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。
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(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),說明炸藥受潮后起爆性能大大降低了,甚至無法被起爆。
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(xù),炸藥流散性好,無結(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;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(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)無炸藥,如圖2所示。
該炮孔拒爆的直接原因為炮孔內(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118.3 g,10℃時141 g,20℃時192 g,30℃時241.8 g。炮孔內(nèi)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(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(jīng)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。
該炮孔為炮區(qū)最后一排孔,炮孔內(nèi)有水而沒有被發(fā)現(xiàn),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(jīng)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(yīng)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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。
圖3 銨油炸藥溶解試驗
圖4 銨油炸藥溶解試驗
(1) 爆破施工人員爆破施工經(jīng)驗不足,誤將有水炮孔當無水炮孔裝不防水的銨油炸藥。
(2) 管理技術(shù)人員對爆破施工人員培訓(xùn)不到位,要求不嚴,對爆破施工人員不正確的驗孔方法沒有及時制止并糾正,沒有提出明顯區(qū)別有水炮孔和無水炮孔的方法。
(1) 在炮孔進行裝藥前,仔細核對炮孔是否有水,確定炮孔有水的方法改為用尺子測量加手燈查看等比較直觀的方法。
(2) 對有水孔和無水炮孔區(qū)分采用比較明顯的標記,如使用小紅旗等。
(3) 驗孔人員驗過后,待裝藥時,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,現(xiàn)場技術(shù)員做好每個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,需要對炮孔進行吊孔處理,吊孔至炮孔無水處,方可裝藥,禁止使用巖粉填至無水后裝藥。
(5) 加強爆破施工人員培訓(xùn),提高爆破施工人員安全意識和爆破技能。
現(xiàn)場混裝銨油炸藥雖然有較好的經(jīng)濟性和適用性,但由于其抗水性較差,在我國南方多雨地區(qū)以及地下水豐富的地區(qū)使用受到一定限制,本文通過對一次現(xiàn)場混裝銨油炸藥拒爆原因的分析,提出一些現(xiàn)場混裝銨油炸藥裝藥使用的注意事項和防范措施,對其他類似礦山爆破具有一定的借鑒作用。