一种光面爆破专用炸药的生产技术

杨爱萍

(安徽向科化工有限公司, 安徽 安庆246100)

0 引言

市场上目前尚无光面爆破专用炸药,一般是工业炸药普通药卷,直径为32 mm,采用不耦合间隔装药,将药卷捆绑在竹片上,药卷之间用竹片连接,传爆药卷之间采用导爆索传爆。 但是,在爆破过程中,需要在爆破现场将药卷、竹片、导爆索及雷管组合起来,组合过程时间长,劳动效率低,影响施工进度[1-3]。 同时,由于导爆索价格昂贵,使得光面爆破成本较高。 如果采用间隔装药,由于装药不均匀,药卷周边的光面被破坏,容易造成光爆面超挖、超压、凹凸不平,达不到光面爆破的效果[4-6]。

针对上述状况,在粉状乳化炸药生产线生产工艺上,添加适量的惰性添加剂,研发出一种爆速可控的光面爆破专用炸药。

1 研发理念

1)添加的物质为固态或粉末状惰性添加剂,能有效降低炸药的爆速。

2)添加的物质能与粉状乳化炸药相容且物料性质稳定。

3)添加物质后炸药流散性好,且机械感度低,生产、运输、使用过程安全可靠。

4)混合后的炸药爆速可随添加剂的含量进行调节。

5)添加剂必须是环保型的,对生产和使用人员及环境无毒无害。

2 光面爆破炸药的性能及技术指标要求

针对市场状况,结合生产工艺,对光面爆破专用炸药的性能要求和技术指标[7]作出具体要求,见表1。

表1 光面爆破专用炸药的技术指标

3 生产制造工艺及装备

1)物料工艺配方:粉乳纯药粉,质量分数为40% ～80%;惰性添加剂A,质量分数为20% ～60%。

2)生产工艺流程:将制备好的粉乳纯药粉和惰性添加剂通过提升机运至二楼钢平台,然后通过各自的定量加料螺旋加料机将其加入混合机,混合好的药粉经过小直径装药机自动装药成直径为32 mm的药卷,然后人工装中包,热合后包装装箱、装车入库。 生产工艺流程如图1 所示。

图1 专用炸药生产工艺

3)厂房及生产装备:厂房为企业老厂房改造后使用,在粉状乳化炸药生产线装药、包装厂房添加了专用混合机和定量输送螺旋。

混合机是公司自行设计并由杭州强立机械设备公司制造的。 混合机工作原理为:利用定量输送螺旋将原料仓的原料输送至混合腔,物料惯性运动,利用混合腔上部的动力螺旋,自上而下,紊乱流动,至底部的接料斗,经过动力螺旋和混合腔的混流,达到粉状乳化炸药和添加剂材料混合均匀的目的。 混合机的效果图如图2 所示。 惰性添加剂由定量输送螺旋进行输送。 以上两个设备的安全性经中煤科工集团淮北爆破技术研究院安评中心验收评价合格。

图2 混合机效果图

炸药混合机厂房为上下两层,具体布置如图3所示,生产线主要设备见表2。

图3 厂房布置

表2 生产线主要设备

4 产品性能

2019 年7 月2 日,企业组织有关人员进行3#配方光面爆破炸药的批量生产,并在当天对产品进行抽样测试,同时还留样进行了6 个月储存期内性能测试,测试结果见表3。 试验结果表明:经过夏季到冬季的1 个储存期,3#配方光面爆破炸药产品爆轰性能稳定,含水率在合理的控制范围内。

表3 样品性能测试结果

5 现场试用效果

产品试制成功后,将该批ø32 规格的光面爆破专用药卷,送往池州长九公司某隧洞进行隧道光面爆破及边坡光面爆破现场进行使用。

使用时连续装药,直接将光面爆破专用炸药连续绑在竹片上,省去导爆索。 爆破后发现:爆后岩石过度破碎状况减小,残眼连续性很好。 现场效果如图4 所示。

图4 光面爆破专用药卷爆后现场效果

6 结论

1)该光面爆破专用炸药试制过程可靠,质量稳定可控。 经过多次储存期试验及不同配方的测试和现场应用试验,该产品性能良好,满足客户要求,且达到GB 28286—2012《工业炸药通用技术条件》要求。

2)专用炸药产品储存期达6 个月以上,性能稳定可靠。 同时,该产品可连续化、规模化生产。

3)光面爆破专用炸药能有效地控制周边眼炸药的爆破作用,减少对围岩的扰动,保持围岩的稳定,确保施工安全,同时又能减少超、欠挖,提高工程质量和效率,节约成本。 因此,新研发的光面爆破炸药在提高周边孔装药效率和节省周边孔爆破成本方面,效果显著。

4)现场实际应用表明,采用该光面爆破炸药连续装药爆破后,爆破效果良好,有效地保护了开挖面的完整性,可为其他工程施工提供借鉴。