现场混装铵油炸药拒爆原因分析与防范措施

2018-07-30刘金照刘继良

采矿技术 2018年4期

刘金照，刘继良

(栾川龙宇钼业有限公司, 河南栾川县 471500)

0 前言

现场混装铵油炸药是在地面站将多孔粒硝酸铵和柴油装到现场混装炸药车上，驶入爆破现场，一边混制一边装入孔内，是工信部近年推广使用的炸药品种之一，因其生产工艺简单、价格低廉、安全性好等优点，在越来越多的矿山得到推广，但由于硝酸铵具有较强的吸水性，因此现场混装铵油炸药不适用于有水炮孔，本文就针对一次现场混装铵油炸药的拒爆原因进行分析，提出针对水孔使用的现场混装铵油炸药的具体措施。

1 拒爆孔的发现及现场调查

某露天矿山南采区1405台阶采掘过程中发现一拒爆孔，炮孔拒爆炸药为现场混装铵油炸药，炮孔中间部分为空洞，炮孔上下各残留有一段铵油炸药。经核对，该拒爆孔为某次南采区1405台阶爆破中的19号炮孔(见图1)。

图1南采区1405台阶爆破炮孔

19号炮孔位于爆区的最后一排(第4排)，该炮孔内无水，炮孔设计孔深11.1 m，设计装药为混装乳化炸药，装药量177 kg，因南采区1395台阶同一天爆破，有8个炮孔有水，将现场混装乳化炸药车调至1395台阶对有水炮孔进行装药，混装乳化炸药用完，1405台阶剩余9个无水炮孔使用混装铵油炸药进行装药，这9个炮孔孔号分别为11，13，15，17，18，19，21，22，23，其中19号炮孔实际共装铵油炸药130 kg，堵塞长度为5.0 m。装药方式为人工装药。

本爆区使用的孔内雷管为耐温耐油高强度导爆管雷管，段别为15段，经检查已爆；起爆具规格为800 g，经检查已爆；从拒爆孔内挖掘出的铵油炸药已经受潮，上部收集的铵油炸药流散性较好，下部收集的铵油炸药已经结块，但用手能够搓开。

将收集的铵油炸药装入长0.5 m的1寸钢管中进行起爆试验，用70 g粉状乳化炸药作起爆体，从试验结果可以看出，拒爆孔上部收集的流散性较好的未受潮炸药仍能起爆(起爆后残留钢管较小)，而拒爆孔下部收集的受潮结块炸药未完全起爆(起爆后残留钢管较大)，说明炸药受潮后起爆性能大大降低了，甚至无法被起爆。

2 拒爆原因分析

2.1 直接原因分析

从拒爆孔整个处理过程中可以看出，装药部分从上到下明显分五个段，上部2.4 m孔壁完好，炸药连续，炸药流散性好，无结块；往下0.6 m左右孔壁完好，炸药有结块附着在孔壁，需要用工具刮下来；再往下1.3 m岩石破碎，无完整炮孔，在破碎的岩石上有熏黑的迹象；再往下0.7 m孔壁完好，炸药结块、泛黄并附着在孔壁；再往下至孔底1.5 m孔壁完好，孔内无炸药，如图2所示。

该炮孔拒爆的直接原因为炮孔内有水，装入混装铵油炸药后，水位上升至起爆体以上，造成起爆体附近的炸药爆炸性能降低，在起爆体的爆炸作用下不能稳定传爆，部分炸药(约1.3 m的炸药)发生爆燃，将岩石熏黑。而其上下的炸药均发生拒爆，孔底部的炸药由于水的溶解作用将部分炸药溶解。硝酸铵的溶解度(100 g水能溶解物质的质量)为：0℃时118.3 g，10℃时141 g，20℃时192 g，30℃时241.8 g。炮孔内水的温度在0℃～10℃之间，硝酸铵溶于水后会吸收热量，使水温降低，取溶解度为120 g，从验孔情况看，最深的水有1.5 m(质量约34 kg)，能溶解硝酸铵约40.8 kg，而1.5 m的炮孔装铵油炸药30 kg(每米装药量为20 kg)，因此1.5 m的水足以溶解1.5 m长炮孔的装药并且使一部分炸药受潮。

图2 拒爆孔剖面图

对铵油炸药进行水溶解试验，经过铵油炸药溶解试验，与该炮孔的情况基本一致。如图3、图4所示。图3(a)中,加入水的高度为6 cm，图3(b)中,加入铵油炸药后水的高度上升了16.5 cm。图4(a)中,加入铵油炸药后总高度为29.5 cm，图4(b)中，水完全溶解后总高度为24.5 cm。

2.2 主要原因分析

该炮孔为炮区最后一排孔，炮孔内有水而没有被发现，可能原因有2种：一种为炮孔本来无水，其他水孔装乳化炸药后水位上升使水渗入该孔，经分析这个原因不成立，从图1可以看出，该炮孔前排还有两个孔也装的铵油炸药，若从其他水孔的水渗入，其前排的孔应先有水渗入，而其前排的两个孔均正常，说明不是其他水孔装乳化炸药后水位升高而渗入该炮孔。另一种为装药前对该炮孔漏验，没有发现该孔有水；或验水孔方法(用丢小石头听水声检验炮孔是否有水)不可靠未发现炮孔有水；或验孔后对水孔和无水孔的标志不清将有水孔当作无水孔装药。