现场混装炸药质量控制研究

王波 方贞文 何秉洪

摘 要：工业炸药现场混装技术具有安全性高、劳动效率高、成本低等优点，在国际上受到大力推广应用，尤其在欧美发达国家，工业炸药绝大部分是现场混装的。我国自上世纪九十年代引进炸药现场混装技术以来，经过近三十年的消化、创新、发展，生产技术已较为成熟，但比发达国家仍有较大差距。保证混装炸药质量的稳定性，一直是专业技术人员现场管理的重要任务。

关键词：现场混装炸药;质量控制

前言：现场混装乳化炸药在使用过程中会出现保质期短、乳化效果差、发泡速度过快或过慢、爆速低等质量问题，不仅直接影响到爆破效果和综合成本，而且会带来安全隐患。

一、炸药工艺及控制

1.多功能混装车产品中生产质量控制复杂的品种主要是重乳化炸药，所以在这里主要阐述重乳化炸药在准能公司炸药厂生产应用情况。重乳化炸药主要用于含水地质层或潮湿炮孔，有时在高爆能要求爆破也用到重乳化炸药。乳胶基质在准能炸药厂工房内制备，是用于生产重乳化炸药的半产品，与其它原材料一起加入混装车各自独立的罐箱内。其含水量达20%，密度为1.35-1.45g/cm3，粘度为2-2.4万厘泊（温度为60～70℃）。未经敏化的乳胶基质温度保持在不低于35℃，无雷管感度，具有较好的流动性和安全性。炸药混装车在爆破施工现场将乳胶基质半成品通过定量混合、敏化、输送等工艺直接装入炮孔，然后在炮孔内经过10～15min化学反应生成无雷管感度的炸药，因此降低了传统炸药生产、储运及装药过程中的不安定因素，一定程度上实现了炸药生产与爆破施工的本质安全性。混装车现场制备重乳化炸药防止了炮孔的不耦合装药现象，且混装车制乳化炸药密度较高、爆破威力高，因此爆破效果较好。而且装药过程中炸药参数也可以有相应的调整和变化，现场适应性更好。

2.由于炸药混装车连续化、自动化程度较高，控制现场混装车装药技术及质量在生产实践中十分重要。如果炸药生产控制出现问题，如爆破后根底及边坡不稳定，大块率明显增加，会出现爆破结果与设计脱节不符、造成爆破成本增加、爆破没有达到设计效果甚至出现爆破事故等问题。尤其对于吊斗铲-抛掷爆破工艺，高台阶爆破一次装药量达到1200—1500余吨，炸药现场生产控制技术至关重要。严格执行炸药生产管理规章制度及操作标准，把握炸药生产控制关键技术问题，具有十分重要的意义。

二、生产质量控制关键技术

1.多功能混装车校准影响因素。气温：在冬季校准时，要考虑气温对校准泵、流量计等的影响，一般在车辆运行一段时间，液压油及设备循环润滑系统温度稳定后进行。取样：为了达到测试或校准有效性，取样要有一定代表性。成品性能测试取样要在车辆生产5分钟或至少生产2吨产品后进行，此时产品进入稳定或有一定代表性;校准取样同样适用该要求。原材料：混装车加装应为经工厂检验认可、符合要求、合格的原材料，防止造成产品质量问题和设备运行使用出现不确定影响因素。重现性：多孔硝酸铵和乳胶基质校准至少取不同设置点进行5次，且最大点与最小点满足校准要求;采用地面制备站提供参数合格并属于现场在用批次产品要求的基质进行校准;如不是使用刚结束生产的设备，则应启动预热并预排料后进行校准，防止出现厂内校准而到作业现场出现与校准不符合现象。多功能混装车生产重乳化炸药时输药软管内壁要有不间断的润滑水膜方可实现炸药顺畅排入炮孔;校准时其水箱装入至少500L的水，并停放在校准点;冬季要根据气温冰点使用防冻剂配置润滑水。

2.生产过程中质量控制的关键技术。重乳化炸药由硝酸铵乳胶体和不同比例的多孔硝酸铵混合而成。乳胶基质和多孔硝酸铵混合成产品前在混装车上分开贮存，在混合成產品时，敏化剂溶液也被加入。为了按照现场需求控制密度，敏化剂溶液的加入量可以通过调节改变。重乳化炸药对于干孔和湿孔都可以使用，它在炮孔中必须是连续充满状态（完全耦合装药），以达到最佳爆破效果。重乳化炸药的密度随爆破设计要求、炮孔深度及孔直径不同而变化。对于现场混装炸药车，环境温度对其产品质量稳定性有一定影响。冬季启动设备时，必须使用在常温车库内的设备或设备应预热使液压油温度达到要求使用温度，否则会导致各种泵驱动速率与正常温度下校准的不同，从而导致设定标准与实际输出速率不同，而改变炸药原有配方，使炸药质量不合格。冬季现场测试产品密度时，应在驾驶室内进行，以确保测试结果有效。基质温度必须保持在35℃以上，在规定时间内才可以实现良好发泡敏化，形成合格的炸药。在冬季基质温度低于该温度，会导致炸药敏化不足而造成拒爆或爆破性能下降，从而影响爆破质量，所以应采取保温措施。首次输药时，确保进行输药管路水膜形成，防止乳胶基质和粒状硝酸铵混合物料堵料，不能顺利从管路输送到炮孔;现场装药最后一个产品时，水孔装药应将输药软管伸入孔底，随装药高度的上升缓缓拔管，注意拔管速度，使炸药装药密度均匀不间断。水泵必须打开，生产结束要进行输药管路和泵的清洗，防止下次输药产生堵药现象;操作人员密切观察产品形成情况，发现发泡不均匀或其他异常，应及时对照校准表微调，以达到产品要求。最后，炸药产品质量控制必须坚持实事求是、及时有效的原则，否则生产出来的产品，发生不能满足爆破设计要求现象，以及导致拒爆后盲炮处理的安全隐患、严重的经济损失事故。所以，抓好炸药生产质量控制关键技术，对于顺利完成爆破任务，实现高效、安全、合理利用混装车工艺具有十分重要的意义。

结束语：

要保证现场混装乳化炸药的质量稳定，应加强原材料及各生产工序的质量管理，做到原材料进厂检验、储存得当、计量准确;各生产工序操作正确，设备运行正常，现场生产工艺参数符合工艺要求，随时跟踪检测炸药质量，并根据现场情况和季节变化适时调整改进。现场混装炸药生产企业要关注工艺、设备的技术进步，进行工艺改进和技术改造，最终实现炸药质量的在线控制。

参考文献：

[1]马军，李克民.抛掷爆破与拉斗铲倒堆工艺研究[J].中国矿业，2019，12（7）：44-45.

[2]刘万荣，谢武华，李玉清等.准格尔炸药厂质量控制手册企业制度汇编2019-10