楊愛萍

(安徽向科化工有限公司, 安徽 安慶246100)

0 引言

市場上目前尚無光面爆破專用炸藥,一般是工業(yè)炸藥普通藥卷,直徑為32 mm,采用不耦合間隔裝藥,將藥卷捆綁在竹片上,藥卷之間用竹片連接,傳爆藥卷之間采用導(dǎo)爆索傳爆。 但是,在爆破過程中,需要在爆破現(xiàn)場將藥卷、竹片、導(dǎo)爆索及雷管組合起來,組合過程時(shí)間長,勞動(dòng)效率低,影響施工進(jìn)度[1-3]。 同時(shí),由于導(dǎo)爆索價(jià)格昂貴,使得光面爆破成本較高。 如果采用間隔裝藥,由于裝藥不均勻,藥卷周邊的光面被破壞,容易造成光爆面超挖、超壓、凹凸不平,達(dá)不到光面爆破的效果[4-6]。

針對上述狀況,在粉狀乳化炸藥生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝上,添加適量的惰性添加劑,研發(fā)出一種爆速可控的光面爆破專用炸藥。

1 研發(fā)理念

1)添加的物質(zhì)為固態(tài)或粉末狀惰性添加劑,能有效降低炸藥的爆速。

2)添加的物質(zhì)能與粉狀乳化炸藥相容且物料性質(zhì)穩(wěn)定。

3)添加物質(zhì)后炸藥流散性好,且機(jī)械感度低,生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程安全可靠。

4)混合后的炸藥爆速可隨添加劑的含量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5)添加劑必須是環(huán)保型的,對生產(chǎn)和使用人員及環(huán)境無毒無害。

2 光面爆破炸藥的性能及技術(shù)指標(biāo)要求

針對市場狀況,結(jié)合生產(chǎn)工藝,對光面爆破專用炸藥的性能要求和技術(shù)指標(biāo)[7]作出具體要求,見表1。

表1 光面爆破專用炸藥的技術(shù)指標(biāo)

3 生產(chǎn)制造工藝及裝備

1)物料工藝配方:粉乳純藥粉,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% ～80%;惰性添加劑A,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% ～60%。

2)生產(chǎn)工藝流程:將制備好的粉乳純藥粉和惰性添加劑通過提升機(jī)運(yùn)至二樓鋼平臺(tái),然后通過各自的定量加料螺旋加料機(jī)將其加入混合機(jī),混合好的藥粉經(jīng)過小直徑裝藥機(jī)自動(dòng)裝藥成直徑為32 mm的藥卷,然后人工裝中包,熱合后包裝裝箱、裝車入庫。 生產(chǎn)工藝流程如圖1 所示。

圖1 專用炸藥生產(chǎn)工藝

3)廠房及生產(chǎn)裝備:廠房為企業(yè)老廠房改造后使用,在粉狀乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥、包裝廠房添加了專用混合機(jī)和定量輸送螺旋。

混合機(jī)是公司自行設(shè)計(jì)并由杭州強(qiáng)立機(jī)械設(shè)備公司制造的。 混合機(jī)工作原理為:利用定量輸送螺旋將原料倉的原料輸送至混合腔,物料慣性運(yùn)動(dòng),利用混合腔上部的動(dòng)力螺旋,自上而下,紊亂流動(dòng),至底部的接料斗,經(jīng)過動(dòng)力螺旋和混合腔的混流,達(dá)到粉狀乳化炸藥和添加劑材料混合均勻的目的。 混合機(jī)的效果圖如圖2 所示。 惰性添加劑由定量輸送螺旋進(jìn)行輸送。 以上兩個(gè)設(shè)備的安全性經(jīng)中煤科工集團(tuán)淮北爆破技術(shù)研究院安評中心驗(yàn)收評價(jià)合格。

圖2 混合機(jī)效果圖

炸藥混合機(jī)廠房為上下兩層,具體布置如圖3所示,生產(chǎn)線主要設(shè)備見表2。

圖3 廠房布置

表2 生產(chǎn)線主要設(shè)備

4 產(chǎn)品性能

2019 年7 月2 日,企業(yè)組織有關(guān)人員進(jìn)行3#配方光面爆破炸藥的批量生產(chǎn),并在當(dāng)天對產(chǎn)品進(jìn)行抽樣測試,同時(shí)還留樣進(jìn)行了6 個(gè)月儲(chǔ)存期內(nèi)性能測試,測試結(jié)果見表3。 試驗(yàn)結(jié)果表明:經(jīng)過夏季到冬季的1 個(gè)儲(chǔ)存期,3#配方光面爆破炸藥產(chǎn)品爆轟性能穩(wěn)定,含水率在合理的控制范圍內(nèi)。

表3 樣品性能測試結(jié)果

5 現(xiàn)場試用效果

產(chǎn)品試制成功后,將該批?32 規(guī)格的光面爆破專用藥卷,送往池州長九公司某隧洞進(jìn)行隧道光面爆破及邊坡光面爆破現(xiàn)場進(jìn)行使用。

使用時(shí)連續(xù)裝藥,直接將光面爆破專用炸藥連續(xù)綁在竹片上,省去導(dǎo)爆索。 爆破后發(fā)現(xiàn):爆后巖石過度破碎狀況減小,殘眼連續(xù)性很好。 現(xiàn)場效果如圖4 所示。

圖4 光面爆破專用藥卷爆后現(xiàn)場效果

6 結(jié)論

1)該光面爆破專用炸藥試制過程可靠,質(zhì)量穩(wěn)定可控。 經(jīng)過多次儲(chǔ)存期試驗(yàn)及不同配方的測試和現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn),該產(chǎn)品性能良好,滿足客戶要求,且達(dá)到GB 28286—2012《工業(yè)炸藥通用技術(shù)條件》要求。

2)專用炸藥產(chǎn)品儲(chǔ)存期達(dá)6 個(gè)月以上,性能穩(wěn)定可靠。 同時(shí),該產(chǎn)品可連續(xù)化、規(guī)?；a(chǎn)。

3)光面爆破專用炸藥能有效地控制周邊眼炸藥的爆破作用,減少對圍巖的擾動(dòng),保持圍巖的穩(wěn)定,確保施工安全,同時(shí)又能減少超、欠挖,提高工程質(zhì)量和效率,節(jié)約成本。 因此,新研發(fā)的光面爆破炸藥在提高周邊孔裝藥效率和節(jié)省周邊孔爆破成本方面,效果顯著。

4)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用表明,采用該光面爆破炸藥連續(xù)裝藥爆破后,爆破效果良好,有效地保護(hù)了開挖面的完整性,可為其他工程施工提供借鑒。