乳化炸药现场混装技术及其专利分析

黄绍泽

(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心,广东 广州 510530)

1 乳化炸药现场混装装置介绍

乳化炸药是一种油包水型的乳胶态炸药，借助于乳化剂的作用形成油包水型乳状液，氧化剂水溶液以微米级液滴分散于油相材料构成的连续介质中呈一种均匀的准分子的混合，是一种反相的水胶炸药。这一结构特点使乳化炸药具有密度高、爆速大、抗水性能好、临界直径小、起爆感度好等优点。

据记载，乳化炸药是1969年6月由美国阿特拉斯(Atlas)化学工业有限公司发明的，乳化炸药发明后不久，美国、加拿大、瑞典等国家分别研制出了乳化炸药现场混装车，如：1981年6月公开的US4273147A、1985年7月公开的US4526633A、1997年11月公开的US5686685A。乳化炸药现场混装车包括一敏化水容器、一乳化基质容器，压缩气体将两个容器中的敏化水和乳化基质压入水环注入器中，再经过混合器，最后通过输药软管装填如炮孔中。

2 乳化炸药现场混装装置在中国的专利基本情况分析

在中国专利数据库中，我们可以检索到最早的乳化炸药混装装填装置的专利，公开号为CN86101414A，发明名称为在炮孔中产生浆液/颗粒炸药的方法及制作的产品，其申请人为美国纳幕尔杜邦公司，申请日为1986年3月11日，并要求了1985年3月11日US710542的优先权。可见，早在我国专利制度实施之初，国外的公司就已经开始为进入中国市场而申请专利保护。

通过对中文专利文献的分析，乳化炸药混装装填装置的相关专利数量大约为70件，相关的主要申请人如表1所示。

对乳化炸药混装装填装置的相关专利的申请时间和申请数量进行统计，相关专利申请量在2011-2013年间有较大的增长。由中国的乳化炸药混装装填装置的专利申请的情况可以看出，最初美国和澳大利亚的技术和专利申请都领先于我国。经过几十年的发展，国内申请人的申请数量已经超过国外申请人。

3 乳化炸药现场混装装置的主要技术发展趋势

3.1 减小输送阻力

炸药混合物在输药软管中运动的阻力，与其粘度有直接的关系。理想的情况，炸药混合物最好具有足够低的粘度，以便于方便地将它从存储容器泵送到爆破孔内。而同时，如果粘度太低，炸药混合物会流入爆破孔内的裂缝和断层中或被地下水稀释而失效，或者是因为不能粘在孔壁上而掉落出来。如公开号为CN102731231A的专利申请，所采用的技术方案为：通过特殊的敏化剂制备配比，有效降低基质粘度减小泵送阻力。

3.2 实现自动化控制

实现自动化控制，降低人工成本，提高混装炸药的生产质量和安全性。如公开号为CN202599262U的专利申请，使用PLC控制器、电磁阀实现了炸药各组分配比的控制，并具有温度、压力的检测报警功能。

3.3 适应不同装药要求

如申请号为CN201120240453的专利申请，所采用的技术方案为：通过设置多个敏化液容器储存不同型号的敏化液，并通过选择阀控制不同型号敏化液的输出，实现了装药密度的可调，可根据岩石条件和环境的不同调节炸药的密度并实现耦合装药。

3.4 提高装药过程的安全性

如申请号为CN201110267722的专利申请，在螺杆泵出口安装有温度传感器、压力传感器，可以将感应数据及时传送到自动控制系统，通过控制装药温度和压力提高装药过程的安全性。

[1] 黎涛.乳化炸药混装车自动控制系统的研制[D].太原：中北大学，2009.

[2] 张妮娜.现场混装炸药车液压控制系统的研制[D].大连：大连海事大学，2012.