从专利角度分析现场混装炸药的发展

杨育蓉，杨 军，陈筛阳，刘勋文

（1.新疆天河化工有限公司，新疆 阿克苏 842000；2.阿克苏地区公安局，新疆 阿克苏 843000）

所谓现场混装炸药，系在地面站制作炸药前驱体，在现场进行敏化、机械化装药的一类工程爆破炸药。

现场混装炸药的出现，不仅取消了生产与使用双重库存环节，也减少了爆炸危险品运输环节，提高了民爆行业的生产安全水平，而且，明显降低了爆破企业的生产成本。从行业主管部门来说，降低了主管行业安全管理的压力，减弱了社会维稳的成本。因此，现场混装炸药是民爆行业发展的优势选项[1]。

在现场混装炸药的发展过程中，有关知识产权的申报与保护与之相应发展起来。从我国现场混装炸药的专利申请与授权的现状，可以窥视出现场混装炸药的现状、发展水平与发展趋势。

1 现场混装炸药的发展概况

我国专利制度建设起步较晚，第一部专利法自1985年4月1日起施行[2]。在专利法实行当日，第一个发明专利申请号85100001.0给予了专利申请人航天工业部第二研究院207所，专利名称是“可变光学滤波实时假彩色显示的方法和装置”，发明人胡国华，成为我国专利法实行后的第一个发明人。

在1985年实施专利法的当年，有22项与炸药有关的专利申请，其中最早的民爆业炸药申请专利是1985年4月17日，专利名称是“低爆速炸药的配方及工艺”，申请人是冶金工业部长沙矿冶研究院。

具有现在现场混装炸药概念的最早申请专利，是包钢矿山研究所在1986年4月15日申请的“常温泵送乳化炸药装药车”，该专利提供了一种“选择合理配方，地面工厂加工制成乳胶基体，降温后用装药车泵送，在输送管中加酸和敏化剂，搅拌敏化，加润滑剂润滑，最后在炮孔中成药”的工艺及装药车。现场混装炸药与对应的混装炸药车相互促进与提高而快速发展起来。

其实，我国现场混装炸药的发展是比较早的。在二十世纪60年代，国内已经出现了爆破现场的装药器，相继出现露天矿用粉状铵油炸药、粒状铵油炸药、乳化炸药等装药车。80年代由山西惠丰公司引进并消化，研制了粒状铵油炸药等混装车以及配套的地面辅助设施。现在现场混装炸药及其设备已经在矿山开采中普遍使用，新疆天河爆破公司在阿尔格敏矿成功实施了现场混装炸药的爆破服务，取得了显著的经济效益。

从专利角度看，以“混装+炸药”为检索词统计，如表1所示。上个世纪专利申请少之又少，本世纪初叶也只有28份。而2011年当年突发式增加到35项申请专利，这一年申请专利是之前的总和。在这几年发展中，申请专利数量迅猛增加，这说明现场混装炸药在市场潜伏期之后，以其高安全性、便利操作性、低成本性契合市场发展规律而得以爆发式发展。梳理现场混装炸药的发展历程，对认识今后现场混装炸药的发展必定有启发意义和现实意义。

表1 历年专利申请量

2 现场混装炸药近十年的发展状况

图1 专利申请历年变化曲线

图1表明，十年前，我国专利年申请量区区几份，但年年都有，比上个世纪明显增多。从申请专利的质量看，2005年有2项专利，且是实用新型专利。在随后的几年中，专利申请数量不断增加，而且发明专利不断增多，说明大家已经注意到现场混装炸药在爆破施工中的重要性，但限于某些因素而无法大力发展。在2010年9项之后，2011年突然增值到35项，2012年57项，达到最高峰值。2015年又出现一波峰值，当年申请专利有54项。近十年的现场混装技术的发展，说明民爆行业有识之士已经深刻认识到现场混装技术的发展应用是大势所趋，在现场混装技术研发方面投入了大量的人力和物力，进一步完善了现场混装技术，产生了新的炸药和新的装备，出现了新的现场混装技术，反映了生产企业对知识产权保护的觉醒与重视。

正是由于民爆行业科研人员的技术研究以及行业的技术需求，行业主管部门也充分认识到现场混装技术是民爆行业的发展所向，需要从行业政策导向上加以引导和扶持。具有历史意义的绵阳2017年“6.16”会议提出了强制性的工业炸药产能中的混装炸药中必须在未来3年内达到三分之一的水平。企业的发展需要与管理政策的推动，必然加速现场混装技术的进步和大幅度的推广应用。

3 现场混装炸药研发的合作状况

以第一申请人为统计对象共有83家，申请专利315项。部分第一申请人的申请专利统计如图2所示，前20家共有212项申请专利，占67.3%。以不足四分之一的第一申请人，占了三分之二的申请量，说明现场混装炸药的申请专利相对比较集中，进而说明现场混装炸药的技术集中度相对较高。现场混装炸药的申请专利主要集中在易普力公司、薛世忠、贵州久联公司、湖南金能公司和青岛托极公司。前5家第一申请人共有申请专利115项，占总数及前20家总数的36.5%和54.2%。这5家成为行业的领头雁、掘进者和促进者。

过去民爆行业主力研究院所在现场混装炸药方面显得比较保守和落后，在统计的前10家申请人单位，居然没有出现一家，而在统计的20家申请人中，只有2家高校，且均仅有4项申请专利。这反映出现场混装炸药的复杂性，不是理论研究或单一研究机构所能够完成的。恰恰相反，民爆生产企业在现场混装炸药方面显得特别活跃，成为技术进步的主力军，当然也是技术进步的受益者。实体企业不仅重视研发和应用现场混装炸药，而且非常注重维护知识产权，从法律角度保护自身的技术和利益。

图2 第一申请人申请专利强度（部分）

从表2可以看出，专利申请人基本是单一的，合作性的专利申请人在统计中仅占10%。在合作申请人中，出现了几所大学和研究所，从一个侧面说明现场技术发展突出了实践性。如果辅以理论指导和牵引，能够推动现场技术快速发展。民爆行业是小行业，但也是综合性行业，需要诸如化学化工、机械自动化、电子电气、计算机技术以及网络等领域的技术综合化、集成化。单一的领域或部门（单位）都无法完成一项技术革新和技术进步。在现场混装炸药方面，这种特征尤其突出，需要多层面多维度的协力合作。

大力提高合作科研力度，才能快速提升现场混装炸药的进步幅度。我国的高等院校都在向综合型学校发展，而且高校的各学科水平发展都很强势，尤其与民爆密切关联的高校，在上述技术领域的专业学科人才辈出，是共同解决现场混装技术的难得的人才宝库。作者希望相关高校研究院所与民爆企业携手，把人才与资金有效结合起来，把理论研究与生产实践结合起来，把实验室与生产现场结合起来，把人才培养与解决实践问题结合起来，努力实现现场混装技术的自动化、智能化。

4 现场混装技术的发展趋势

现场混装技术的强势发展是必由之路，现场混装炸药终极取代五分之四左右的包装炸药是民爆行业发展的落脚点和归属地。

首先，优化混装炸药的生产技术水平，进一步降低生产成本，提高炸药的爆炸性能。目前现场混装乳化炸药的乳化剂相对成本较高，开发和研究下向孔和上向孔的不同岩性的混装乳化炸药的专用乳化剂迫在眉睫，需要行业在追求经济利益的前提下，大力发展基础研究，把包装炸药生产的安全管理措施移植到现场混装炸药的管理层面，力求原材料标准化、生产工艺规范化。一些单位在生产实践中，不断优化技术，实施现场混装炸药的应用[3]。

表2 共同申请人统计（部分）

其次，大力发展信息化、自动化、智能化混装系统。在混装乳化炸药与岩石特性、钻孔参数的匹配下，且根据需求,地面站的自动化随着应用计算机远程监控，将原料上料、配制、输送、监测等全过程进行信息化控制，利用现场混装系统，可在同一作业面随机调配不同组成配比、不同性能的炸药,以满足不同地质条件下的爆破需求。实施智能化制造、装药、远程控制爆破，最终实现现场混装炸药的制造、装填和爆破的无人化操作。

第三，强化现场混装炸药的应用。现场混装炸药的广泛应用将会极大改善爆破炸药装药瓶颈的问题，提高效率，降低成本，提升经济效益，降低环境污染。根据行业主管部门的宏观发展规划，通过推进科技进步，加强技术改造，改善产品结构，使现场混装炸药产能在现阶段达到工业炸药总产能的30%以上，充分体现现场混装炸药发展的必要性、必然性与重要性。

第四，加强现场混装炸药的标准化建设。把现场混装炸药的标准化建设问题落实到位，把现场混装铵油炸药、现场混装重铵油炸药、现场混装乳化炸药的产品标准在生产实践中很好地体现和执行。以产品的标准为基点，把安全生产、安全管理充分融入到现场混装炸药的生产与爆破实施过程中。