塑料膜包装乳化炸药应用于预裂爆破的常见问题分析

鲍俊

（福建海峡科化股份有限公司龙岩分公司，福建 龙岩 364000）

乳化炸药泛指一类用乳化技术制备的油包水（W/O）乳胶型抗水工业炸药[1]。乳化炸药由于具有良好的抗水性能和稳定的爆炸性能，逐渐成为爆破行业使用最广泛的一类爆破器材。近些年来，国内环保监控愈加严厉，大量高污染的造纸厂关停，同时，应国家《民爆行业技术进步指导意见》的要求，乳化炸药生产线的定员要求也越来越高，纸管包装乳化炸药被塑料膜包装乳化炸药替代已成为行业发展的必然趋势。塑料膜包装小直径乳化炸药在2007年开始全国推广，已有近10年的时间，在国内一些省份，塑料膜包装乳化炸药已完全取代纸包装乳化炸药。

但是，在塑料膜包装小直径乳化炸药推广初期，爆破施工单位使用非常不习惯，主要体现在2个方面：①隧道爆破中，炮工在装斜向上辅助眼时，因为药卷光滑，总是会从炮孔中滑落，装药效率低；②隧道爆破中，一些施工单位没有填塞炮孔的习惯，经常出现冲炮。归根结底，这些问题都是由于施工单位长期使用纸包装小直径乳化炸药养成了一些不良操作习惯，经过半年左右的适应期，这些习惯也基本都能纠正。然而，塑料膜包装小直径乳化炸药用于预裂爆破中，不同的施工单位呈现出完全不同的爆破效果，一些工地在预裂爆破后，现场出现大量的塑料膜和残药，无法形成平整的轮廓面。本文针对这种问题，模拟了不同施工单位预裂爆破现场炸药和导爆索的连接方式进行起爆试验，找到了问题的根源，并提出解决方法。

1 预裂爆破现场情况简介

沿开挖边界布置密集炮孔，采用不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区爆破之前起爆，在爆破和保留区之间形成一道有一定宽度的贯穿裂缝，以减弱主体爆破对保留岩体的破坏，并形成平整的轮廓面的爆破作业称预裂爆破[2]。基本所有预裂爆破的原理一样，但每个施工单位采用的施工工艺不尽相同，造成了完全不同的爆破效果。

1.1 华润水泥冬瓜仑石灰石矿山

该工地为石灰岩工地，使用的炸药是2号岩石乳化炸药Ф32 mm和Ф70 mm两种规格的产品，上部装药段为单卷Ф32 mm炸药，中部装药为两卷Ф32 mm炸药，底部装药为Ф70 mm炸药，采用不连续装药的方式进行捆绑，炸药之间距离为80～100 cm，用电工胶布将导爆索、麻绳、炸药三者捆绑，炸药与导爆索、麻绳接触的位置用电工胶布完全缠绕，通过导爆管雷管在地面起爆导爆索。该工地Ф32 mm炸药由纸管包装换成塑料膜包装后，爆破效果没有变化，预裂爆破效果一直较好，但是装药效率一直都不高。

1.2 漳州核电围海造田爆破工地

该工地位于海岸线边，岩石常年风化，岩石多为页岩。使用的炸药是2号岩石乳化炸药Ф32 mm规格的产品，使用一种“预裂管”装药爆破。这种“预裂管”是椭圆形的PVC塑料管，长轴内侧40 mm、短轴内侧30 mm，长轴端的两侧开有聚能槽，装孔前先把Ф32 mm炸药装入管中，管两端密实堵塞，采用连续装药的方式，用两发雷管引爆。起爆后，通过长轴端的聚能槽释放能量对岩石进行切割，预裂爆破效果非常好。该工地也没有因为炸药的包装方式改变而影响爆破效果，但炸药装入PVC塑料管一直都非常耗时。

1.3 上杭紫金山金铜矿露采厂

该工地为铜矿开采工地，岩石多为泥灰岩。使用的炸药是2号岩石乳化炸药塑料膜包装Ф32 mm规格的产品，上部装药段为单卷Ф32 mm炸药，中部装药为两卷Ф32 mm炸药，底部装药为三卷Ф32 mm炸药，采用不连续装药的方式进行捆绑，炸药之间距离为5 cm，用电工胶布将导爆索、毛竹片、炸药三者捆绑，炸药与导爆索、毛竹片接触的位置用电工胶布单点加强缠绕，通过导爆管雷管在地面起爆导爆索。该工地使用纸管包装Ф32 mm乳化炸药进行预裂爆破时，预裂轮廓平整，效果好；而改为塑料膜包装Ф32 mm乳化炸药进行预裂爆破时，使用现场出现大量炸药包装膜，预裂轮廓不平整，甚至出现预裂面未形成的情况。

2 情况分析

针对同样包装方式的乳化炸药，在采用不同预裂爆破施工工艺的情况下，爆破效果截然不同。现将上述3种施工工艺的优缺点分析如下：①上文中1.1工地的施工工艺，炸药与导爆索完全接触，因此，导爆索的起爆能可大量释放于接触的炸药上，成功起爆炸药的概率较高，但用麻绳固定炸药和导爆索，在遇到炮孔底部有水或者泥沙时，底部装药较为困难。②上文中1.2工地的施工工艺，炸药连续装在PVC管中，已十分接近耦合装药，管两端密实堵塞，用两发雷管引爆，起爆成功率高，同时可以应对孔底有水和泥沙的情况，但对炸药的感度要求高，装药太长易出现熄爆的情况，且操作难度较大，施工效率低。③上文中1.3工地的施工工艺，炸药与导爆索接触距离约5 cm，未接触的位置，炸药与导爆索的间距0～10 mm，导爆索的起爆能不能尽可能地释放在炸药上，可能存在炸药无法被引爆的情况。由于药卷两端的铝卡扣对传爆有一定的削弱，即使有的药卷完全起爆，但不足以殉爆相邻的药卷。用毛竹片固定炸药和导爆索，可以更好地应对孔底有水和泥沙的情况。

为了求证上述分析的结果正确与否，通过引爆试验进行证实。

3 试验情况

试验主要分为3部分，分别是导爆索与炸药平行间隔起爆试验、导爆索与炸药不同接触长度起爆试验、导爆索引爆不同殉爆感度炸药试验。同时，还对纸管包装乳化炸药与塑料膜包装乳化炸药进行对比试验。对比试验用的纸管包装乳化炸药和塑料膜包装乳化炸药所有爆炸性能指标均达到国家标准。

3.1 导爆索与药卷平行间隔起爆试验

为了验证导爆索与炸药的间距对起爆的影响，将导爆索与药卷平行放置，导爆索与药卷重叠长度为药卷长度，在导爆索与药卷间隔不同距离的情况下，引爆导爆索，查看炸药是否能被成功引爆，如图1所示。

3.1.1 与纸管包装Ф32 mm-200 g产品起爆

图2为导爆索与纸管包装Ф32 mm-200 g产品平行间隔起爆示意图。

导爆索与药卷平行，依次在间距0 mm、5 mm、2 mm的情况下分别引爆导爆索，最终测得的结果如表1所示（成功起爆次数/起爆次数）。

3.1.2 与塑料膜包装Ф32 mm-300 g产品起爆

图3为导爆索与塑料膜包装Ф32 mm-300 g产品平行起爆示意图。

导爆索与药卷平行，依次在间距0 mm、5 mm、2 mm的情况下分别引爆导爆索，最终测得的结果如表2所示（成功起爆次数/起爆次数）。

结论：在导爆索与炸药没有接触的前提下，导爆索均无法起爆纸管包装和塑料膜包装Ф32 mm乳化炸药，因此，导爆索要成功起爆乳化炸药，就必须与之接触。

3.2 导爆索与炸药不同接触长度起爆试验

为了验证导爆管与药卷的接触长度对起爆的影响，将导爆索与药卷用胶布缠绕捆绑接触，在导爆索与药卷接触长度不同的情况下引爆导爆索，查看炸药是否能被成功引爆，如图4所示。

3.2.1 与纸管包装Ф32 mm-200 g产品不同接触长度起爆

图5为导爆索与纸管包装Ф32 mm-200 g产品在不同接触长度下的起爆示意图。

导爆索与药卷捆绑接触，在接触长度为10 cm、5 cm、3 cm、2 cm的情况下分别引爆导爆索，最终测得的结果如表3所示（成功起爆次数/起爆次数）。

3.2.2 与塑料膜包装Ф32 mm-300 g产品不同接触长度起爆

图6为导爆索与塑料膜包装Ф32 mm-300 g产品不同接触长度起爆示意图。

导爆索与药卷捆绑接触，在接触长度为10 cm、15 cm、18 cm、20 cm的情况下分别引爆导爆索，最终测得的结果如表4所示（成功起爆次数/起爆次数）。

结论：导爆索与塑料膜包装Ф32 mm乳化炸药接触达到20 cm才能确保起爆，而导爆索与纸管包装Ф32 mm乳化炸药仅需接触5 cm就能完全起爆，纸管包装的Ф32 mm乳化炸药比塑料膜包装Ф32 mm乳化炸药更容易被起爆。

3.3 导爆索引爆不同殉爆感度炸药试验

为了验证乳化炸药殉爆感度对导爆管起爆乳化炸药的影响，将导爆索与药卷用胶布缠绕捆绑接触，殉爆距离为4 cm和殉爆距离为6 cm的塑料膜包装乳化炸药与导爆索接触长度相同的情况下引爆导爆索，查看炸药是否能被成功引爆（与3.2类似）。

导爆索与药卷捆绑接触，在接触长度为10 cm、5 cm、3 cm、2 cm的情况下分别引爆导爆索，最终测得的结果如表5所示（成功起爆次数/起爆次数）。

结论：在乳化炸药殉爆感度有明显差异的情况下，导爆索与塑料膜包装Ф32 mm乳化炸药接触达20 cm就能确保起爆，在乳化炸药爆炸性能都能达到国家标准的情况下，殉爆感度对导爆索起爆乳化炸药的难易程度影响不是十分明显。

4 问题解决对策

上述提到的3类预裂爆破作业方式各有利弊，根据试验结果，本文对南方孔底有水、裂隙较为发达或斜炮孔的预裂爆破作业面提出以下对策：①宜采用刚性材料（比如毛竹片、木条等）对导爆索和炸药进行固定，有利于药包整体装孔。②采用“预裂管”装药作业复杂，成本较高，且有装药间断的风险，施工单位可向炸药生产单位订购这类产品。③药包制作过程中，炸药无论是何种包装方式，导爆索与炸药应完全紧密接触，两者不宜出现缝隙；与竹片连接时，可先将导爆索与炸药紧密连接，再与竹片多点连接固定。④在遇到已储存较长时间或殉爆感度可能偏低的炸药时，可采用双股导爆索起爆。

5 结束语

塑料膜包装乳化炸药已在国内大规模推广，是未来行业发展的必然趋势，这类产品在没有正确使用方法的引导下用于预裂爆破，极有可能造成施工效果不佳的情况。而预裂爆破是一种控制要求极高的爆破施工技术，尤其在南方山区应用广泛，炸药生产单位应及时向施工单位提供使用方面的指导，更新产品说明书，让施工单位不仅能达到预期效果，同时还能省时省力，节约成本。

［1］ 汪旭光.乳化炸药［M］.北京：冶金工业出版社，2008：102-103.

［2］ 汪旭光.爆破设计与施工［M］.北京：冶金工业出版社2011：249-251.