乳化炸药现场混装技术与安全管理分析

乳化炸药现场混装技术与安全管理分析

 刘必勇

宏大爆破工程集团有限责任公司   刘必勇

摘要：随着我国民用建筑及基础设施的大力建设，乳化炸药的需求量呈现出增长态势，主要原因是工程项目的前期建设离不开爆破技术的支撑。乳化炸药作为一种能源材料，其生产、运输和储存过程中的安全性，以及现场混装技术一直是业内较为关注的问题。本文通过分析乳化炸药在传统施工中的不足之处，对乳化炸药的现场混装技术进行全方位地研究，并针对现场混装作业车工作时的安全性问题展开探讨，并提出相应的策略和建议。

关键词：乳化炸药；混装；技术；安全

1 乳化炸药现场混装的优势

在传统的施工作业中，炸药材料主要以普通硝铵炸药和乳化炸药为主，其中乳化炸药有一定的抗冻防水性能，可在有水炮孔内装填，无水炮孔内装填散状硝铵炸药，因而被广泛采用。然而，传统人工装药是由爆破施工单位从生产厂家购买卷装或散装炸药，先储存到工地附近的临时炸药库，使用时从炸药库运输到爆破工作面后，由人工将炸药装入炮孔。从炸药的运输、存储等过程中，存在不少安全隐患，冬季施工时乳化炸药也存在受冻硬化的问题，极易造成装药困难[1-2]。

乳化炸药现场混装技术，指的是现场混装炸药车装载炸药原材料或乳胶基质，驶入爆破作业现场后用车载系统将其连续制备成炸药，并完成炮孔装填的一系列过程。现场混装车以非雷管感度的乳胶基质为主要原材料，其机械感度和撞击感度较低，装入炮孔前乳胶基质和敏化材料不发生反应，在输药软管出口二者混合，进入炮孔经一定时间才敏化成炸药，从本质上消除了爆破作业现场装药过程的安全和遗失炸药隐患。同时，混装炸药在现场进行混制装填，可以制成任意长度的药柱。遇到容易漏药的炮孔时，先在炮孔中置入高强度塑料薄膜袋，再按常规装药进行装填，可避免漏药，保证药柱的形状和高度。可见，乳化炸药现场混装技术的使用实现了工程爆破的机械化、高效率作业，最大限度地提高炸药制备、运输和使用的安全性[3]。

2 现场混装乳化炸药的工作流程

现场混装乳化炸药包括乳化炸药配方设计乳胶基质制备和混装车现场制药两个部分。大型的乳胶基质制备站已经很少使用固态硝酸铵，采用硝酸铵水溶液代替固态硝酸铵，既可以减轻工人的劳动强度，还可以节省成本。首先，将硝酸铵水溶液（约100-130℃）与水尿素按比例加入水相制备溶化罐中并加温，当水温75℃左右时，并加入适量的柠檬酸，开动搅拌机，直到完全溶解充分混匀，看温控设备决定是否需要加温，经测试达到工艺要求后泵入水相储存罐备用。然后将水相泵送到储存罐中，并加入适量的柠檬酸将水相pH值调整到3.5~3.8，保温备用。然后，将柴油、机油、乳化剂按5：4：3一定的比例配制成油相（或者购买混合好的一体化油相），泵入油相罐中，充分搅拌并加温至工艺温度后，泵入油相储存罐中备用。生产时，水相储存罐的溶液和油相储存罐的溶液按照一定比例通过乳化机即可制成乳化基质，将乳化基质泵入混装车基质箱体，或将乳化基质泵入乳胶基质储存罐再装到混装车基质箱体放入一体化油相储罐中，充分搅拌并保温。其次，将亚硝酸钠和水按照比例进行溶解并搅拌均匀，制成敏化剂，泵入混装车的敏化剂箱。准备好敏化剂，将亚硝酸钠和水按照比例3：1进行溶解并搅拌均匀。最后混装车开至爆破作业现场，在现场的混装车中，将配置好的水相和油相按照严格的流量配比，泵送到乳化器内搅拌乳化，乳化完成后泵送至混合器内，乳化基质与发泡敏化剂通过混装车的螺杆泵和敏化剂泵剂混合后经漏斗流入螺杆泵内，借助于螺杆泵的压力，经输药管将药体送入炮孔，再经5~10分钟的发泡成为炸药。

3影响乳化炸药现场混装作业安全的因素

混装炸药车的爆破作业环境是影响混装炸药车作业的重要因素，它包含自然因素和非自然因素。自然因素主要指的是爆破区域内的地质条件、地形特征及气候条件等。非自然因素主要指的是地面站选址、周边安全距离及爆破区域内的交通状况和居民住宅的分布情况，以及爆破区域内的施工场地情况。

（1）地面站选址及周边安全距离

混装炸药车的地面站选址应尽量远离城镇或人口密度较大的地区，距离高压线、城市道路、铁路、航线、居民点都要留有足够的安全距离，以防爆炸事故造成较大的人员伤亡和财产损失；选址时需对地面站的地质和水文条件进行勘察，避免地面站的位置处在山洪、滑坡及其他地质灾害易发的区域。地面站的选址需要较好的道路环境，以便混装炸药车的驶入和驶出。

（2）作业气候状况

混装炸药车作业区域的气候条件对作业安全性的影响也较大，恶劣的气候如打雷、下雨、冰霜、酷热，对作业工作人员的心理有着很大的影响，也会给工作带来不便，甚至直接引起事故。雷雨天气禁止爆破作业，过多的雨水可能导致爆破起爆能力比较差，酷热可能导致热积累过高，导致爆燃事故。冰霜给混装车的运输带来巨大困难，导致打滑失控。

（3）作业区地质、地形情况

作业区域内的地质条件主要包含岩石的物理性质、密度、硬度、裂隙、层理发育走向以及倾向等。爆破区域内的地质条件和地形特征对现场混装炸药车作业的便捷性、流畅性有着重要影响，从而对混装炸药车作业的安全性有着影响。不利的地质条件及复杂的地形特征不仅影响混装炸药车的工作效率，而且对爆破安全有重要的影响，常见的不利地质条件如空洞、裂隙、层理等。

4提高乳化炸药现场混装作业安全性的措施

（1）选择合适的炸药乳胶基质配方和工艺

混装炸药车在现场进行作业时，需要根据实际情况选择使用不同的炸药乳化炸药，敏化剂同一类炸药的配方和生产工艺的不同，将导致炸药使用的条件、威力、爆速及猛度有很大不同，对爆破作业的安全性产生的影响不容忽视。混装乳化炸药车所用的乳胶基质必须满足：①良好的储存稳定性，满足长距离运输和长时间储存要求；②常温下具有良好的流动性，满足泵送和低阻力管道输送要求；③采用化学敏化，满足中低温快速敏化要求；④具有合适的黏度，能提供足够的粘附力，且放置一定时间后具有优良的爆炸性能。

（2）保障运输安全

如今，混装车的运输纳入了危险品运输管理，并且目前都是向一站多点的模式发展，即一个乳胶基质地面站服务多个爆破作业点。所以，现场混装炸药车在不同作业站点之间进行移动运输时，应严格执行以下运输管理制度：①混装炸药车司机应当严格遵守汽车驾驶员的安全规章制度；②司机在上岗前，必须佩戴防护用具，混装炸药车上应配有灭火器；③车辆开动前，应例行安全检查，检查没有安全隐患方可上路行驶；④混装炸药车在开往爆破作业现场的路途中，应尽量保持中速行驶：遇到起雾、雨天等能见度较低的气候条件时，车速应适当降低，以不超过20Km/h的速度行驶为宜；⑤混装炸药车上的人员除司机以外，还应配备有押运员，严禁无关人员搭车；

（3）确保设计方案的可行性

设计方案上需要保障两点技术上的可行性和安全上的可靠性。在爆破参数的选择上，对现场炸药车作业的安全与成功影响重大。科学合理的爆破设计方案能极大的提高爆破作业效率，不合理的爆破施工方案将给爆破工程带来安全隐患。主要的爆破参数介绍如下：单孔药量、炮孔最小抵抗线、炮孔孔距、排距、超深、单耗、延时方式等。对设计方案和参数进行合理的制定和选择是现场混装炸药车作业的重要组成环节。

5 结论

现阶段，随着混装炸药车的发明，使得乳化炸药现场混装作业时具备便捷、安全以及快速等特点，具有较好的可靠性和计量精度，是爆破作业技术的重大进步。但现场混装炸药车也存在着流动性大、不易管理等不确定的安全问题，一旦在现场发生爆炸事故将产生很大的危害，如不对可能产生的危险加以管理将造成非常严重的后果。因此，乳化炸药现场混装时需要提升乳化炸药生产工艺，落实安全管理措施，降低安全事故发生率，保障施工安全。

参考文献

[1]张春燕.乳化炸药工艺设备危险因素及预防[J].煤矿爆破,2022,40(02):35-38.

[2]方世瑞.水相中水含量及pH对乳化炸药性能的影响[J].化工设计通讯,2022,48(04):104-106.

[3]吴红波,高郁凯,李鹏,张续.乳化炸药的高原环境适应性研究[J].爆破器材,2021,50(05):34-38.