乳化炸药不合格品对矿山安全生产影响研究

俞樟林(福建海峡科化股份有限公司福安分公司，福建 福安 355000)

0 引言

随着我国经济的不断快速发展，全国各地对于资源的需求量也在不断的上升。这就对矿山的生产力提出了更高的要求，让矿山保证资源的产出能够符合国家以及社会的需求。矿山的爆破过程在整个矿山开采过程当中是一个重要的施工步骤，为了提升矿山开采的效率以及加大矿山开采的产出量，就必须对目前的爆破技术进行提高，而爆破炸药的质量对于爆破技术以及爆破质量有着重要的影响。但在矿山开采当中，往往会出现爆破炸药质量不合格的情况，这种质量较低的炸药会直接降低矿山生产的安全性以及矿山生产的效率。为矿山生产带来了极为不利的影响。乳化炸药是一种过饱和氧化剂水溶液，其外相由连续油相组成。通过乳化剂和乳化技术，形成了非牛顿热不稳定体系。当系统内部发生故障时，其乳胶粒子会发生一定程度的迁移，从而引起油膜的物理功能发生变化，出现系统分层、冷凝、破乳等问题，结晶会使乳化炸药失去爆炸作用，影响矿山安全生产。本文以不合格乳化炸药为研究对象，研究其对矿山安全生产的一系列影响。希望以此提高人们的安全观念，着手加强乳化炸药的改进和质量检验。

1 降低矿山稳定性

乳化炸药的稳定性一直贯穿于乳化炸药生产的全过程。乳化炸药的稳定性特指其基本性能，以保证其物理性能、化学性能和爆炸性能不发生变化。换句话说，它是在室温下通过的。在一定时间内，不会发生分层、迁移、破乳等现象，保证乳化炸药的爆炸性能不发生变化。它是衡量乳化炸药质量的重要指标。乳化炸药的乳化基础是由乳化技术制成的，是在乳化理论的基础上形成的，因为乳化体系本身是一个不稳定的非牛顿热力学体系，其基本问题主要围绕其稳定性，因此提高其稳定性已成为提高乳化炸药质量的重点。露天矿爆破后的振动效应与地震时的振动效应相当。也就是说，利用水平爆破加速度来获得爆破震动的大小，从而对乳化炸药的质量进行分析，以达到提升矿山开采过程中稳定性的效果。

不合格乳化炸药爆破对矿山稳定性的影响是具体的：在露天开采环境中，受爆破震动承载力的影响，矿山孔隙内压增大，使矿山有效抗幅能力迅速降低。同时，岩层强度也会降低，导致岩层大规模连续开裂，矿山稳定性严重失衡。

在矿山进行爆破作业时，乳化炸药的质量将对矿山的安全产生不同的影响。一般情况下，在爆破荷载作用下，产生的水平向振动波频率方向增大。在矿山稳定安全系数不变的情况下，其稳定性能会发生变化。主要表现为：在不合格乳化炸药的爆破下，相应的岩层和矿山地基的稳定性将大大降低：岩层的稳定性将从70 下降到64，而矿山地基的稳定性将从53 下降到50。在岩层和矿井基础稳定性下降后，矿井的整体安全性继续下降。由此可见，不合格的乳化炸药对矿井安全有着至关重要的影响，在实际的矿山爆破作业当中一定要对其加以重视。

2 有可能发生矿山地基液化

乳化炸药的不合格品易在低温下硬化，使其爆炸感度和爆炸性能迅速下降。根据国外大量的研究资料，炸药的爆炸速度是药包质量和暴露温度的数学函数。它主要随外界温度的变化而发生一定程度的变化。因此，在低温下，乳化炸药是不可接受的。低温下发生的爆轰反应会损失大量热能，也会导致爆炸威力继续下降。根据对矿井地基液化的分析，在矿山爆炸力大的情况下，矿山的孔隙内压力分布会随着地基深度的变化而变化，孔隙压力值也会发生变化。一般情况下，在爆破作业过程中，爆破振动会引起孔内压力增大。随着矿山地基的逐渐加深，孔隙内压将逐渐增大。深度越深，孔隙内压力越大。因此，其对矿山安全生产的影响逐渐加大。

矿井的基础主要由砂质粉砂层组成。岩层主要成分为：岩层厚度25～45m，占4%，岩层厚度12～22m，占3%，岩层厚度3～8m，占12%。岩层厚度1～3m，占18%；岩层厚度0～1m，占50%。岩层边界不明显。因此，估算值主要用于实际计算。根据爆破液化方法，矿山基础岩层的实际厚度小于8m，约占58%。因此，在不合格的乳化炸药作用下，矿山地基可能液化。根据实际研究和调查，发现随着矿山地基的逐渐增大，地基液化的可能性也逐渐增大，影响了矿山生产的安全。

3 出现矿山裂化

矿山在进行爆破作业时，爆破的中心往往会距离，矿山的核心位置较近。这种情况下就不能忽略爆炸所产生的振动波对于矿山的影响。爆炸所产生的高能振动波除了会对矿山的核心位置产生不利的影响之外，也会对矿山周围地区的建筑物以及人们的正常生活造成相应的影响。而在大多数的矿山开采过程当中，矿山开采的核心位置主要是山腰处，而矿山的山腰也是要保证矿山安全生产的关键部位。所以在矿山开采过程中进行爆破作业时，一定要加强对于山腰处的重视。

露天矿不合格乳化炸药的爆破，主要通过爆破产生的振动波频率影响矿山的安全生产。因此，从振动频率的角度分析了振动对矿井安全生产的影响。一般来说，爆破作业产生的振动波会对山顶、山脚、山脚产生一系列的影响，需要进行分析。在不合格乳化炸药爆炸过程中，振动速度从山顶到山脚的波动趋势是先增大后减小。最大振动速度出现在山腰，其次是山顶振动速度，最小的是山顶振动速度。当乳化炸药合格品的振动速度从山顶到山脚呈连续下降趋势时，顶部的振动速度最大，底部的振动速度最小。

此外，当炸药失效，炸药爆炸时，山腰的振动速度高于山脚的振动速度，主要是因为山腰与山脚有一定的高差，引起了矿井声波中的爆破振动频率。在传播过程中，产生了巨大的放大效应。需要注意的是，爆破不合格乳化炸药时，山腰的振动速度远远大于其他地点的振动速度，造成矿山出现裂缝，进一步对矿山安全构成较大威胁。

4 结语

目前乳化炸药由于其优良的特性，在矿山爆破作业当中扮演着重要的角色，本文通过对乳化炸药不合格品对矿山安全生产影响进行了研究，并结合实际的矿山爆破作业情况，提出了有针对性的解决措施。希望在日后我国的矿山爆破作业过程当中，本文能够对其起到一定的指导作用，以能够提升乳化炸药的制作质量，进而保证矿山开采的安全性，保证矿山的高效产出以及使得矿山的开采过程更加的高效稳定，更加的安全。