关于乳化炸药爆速异常的试验研究

吴春来

(江西铜业集团公司德兴铜矿，　江西 德兴市　334224)



关于乳化炸药爆速异常的试验研究

吴春来

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西 德兴市334224)

摘要：爆速是检验乳化炸药质量的重要指标之一，要求乳化炸药的爆速在4200～5500之间，并无雷管感度，但在实际检测中，测得的爆速结果异常偏高或偏低，为此，采用BSZ-1单段爆速仪对乳化炸药爆速进行测试，试验结果表明：造成爆速异常的原因主要有2点，一是探针没有径向穿过PVC管，只插入炸药体中1.5 cm；二是PVC管内的炸药质量均匀性差。

关键词：乳化炸药；爆速；雷管感度

0引言

爆速是检验乳化炸药质量的重要指标之一，要求乳化炸药的爆速在4200～5500之间，并无雷管感度。如果爆速接近6000 m/s时，炸药在70℃时，可能会有雷管感度，现场炸药混装车是严禁制作有雷管感度的乳化炸药[1-2]。如果爆速小于3000 m/s时，炸药做功能力小，不能将矿岩炸松或留有爆破根底、大块等。这就要求测定乳化炸药爆速必须要准确无误，以便及时调整炸药生产。但在实际检测中，有时会测出很高的爆速，如6000 m/s 以上，但并没有雷管感度，有时会测出很低的爆速，如2000 m/s以下，但爆轰传播正常，无残药。

爆速测试结果过高或过低，并没有真实地测出炸药的爆速，可能是在测定过程中，没有注意到某些操作细节，通过模拟实验来证明，测得的爆速过高过低是如何产生的。

1模拟试验

试验仪器采用BSZ-1单段爆速仪， PVC塑料管Φ100 mm，长900 mm，壁厚3 mm，脚线(0.15 mm的漆包制作)断通状态，连接信号线，0.5 kg的黑梯起爆弹，8号200 m导爆管雷管等。

用Φ100 mm，长900 mm的塑料管,取乳化炸药7±0.5 kg，在炮筒底部设置2个探针孔(约Φ0.5 mm),2孔之间长200 mm，用信号线将2个探针与单段爆速仪输入端和输出端连接，靠起爆弹端的探针信号线接到爆速仪的输入端，起爆后，爆速仪可记录爆筒内2孔之间、长200 mm的乳化炸药传播时间，同时，爆速仪也可显示爆筒2孔之间乳化炸药的爆轰速度，至此可读取该炸药的爆速[3]。

本次试验待测的炸药取于混装炸药车敏化料斗中。从敏化料斗中取出的炸药，敏化情况复杂，炸药质量(爆速)不一致，即有的爆速很高,在5500左右，有的爆速很低，在3500左右，此处取样检测的目的是检验该混装车制作的乳化基质是否有雷管感度。取样时是用勺子一勺一勺舀到炮筒中，炮筒中的炸药质量很可能不一致，测出爆速结果是可能比最好的炸药爆速还要高或比最差的炸药爆速还要低，或其它情况。根据爆速仪测得的异常低爆速和异常高爆速分别是：618.9 m/s和11299.4 m/s。为了证明这个测定结果，将已知爆速的2种炸药装在PVC塑料管中，见图1。

图1　爆速不同的2种炸药装药测定

在理想装药状态下，假设1#炸药爆速4000 m/s，2#炸药爆速5500 m/s，AB距离300 mm，BC距离200 mm。1#炸药AB距离300 mm，需要75.0 μs，2#炸药AC距离500 mm，需要90.9 μs，反应在探针1和探针2的时间差，即爆轰波传播的时间是15.9 μs，(探针1是由1#炸药作用而开始记时，探针2是由2#炸药作用而停止记时)，则爆速仪显示的爆速为12578.6 m/s。

如果1#炸药是5500 m/s，2#炸药是4000 m/s时，1#炸药，AB距离需要54.5 μs，2#炸药，AC距离需要125 μs，BC距离爆轰波所需的时间70.5 μs，则爆速仪显示的爆速为2836.8 m/s。

实际测试时，如图1模型装药，即1#炸药4000 m/s，2#炸药5500 m/s时，测得的爆速有8000 m/s以上，如果1#炸药5500 m/s，2#炸药4000 m/s时，测得的爆速是2000 m/s以下。出现这样的测试结果，主要原因是探针1、探针2没有径向穿过PVC管，只插入炸药体中约1.5 cm。如果PVC管炸药质量均匀，如此操作，测得的爆速误差不大，能真实反应炸药爆速；如果PVC管内的炸药质量均匀性差，就容易产生较大的误差，即爆速偏离异常不能真实地测得爆速。

2取样分析

(1) 仪器设备。采用BS2-1爆速仪，测时精度0.1 μs；断一通式探针，用Φ0.10～0.15 mm的铜芯漆包线制作；PVC塑料筒，Φ100 mm×900 mm，(无雷管感度炸药用)；信号线2卷，100 m/卷；胶带、剪刀等。

(2) 爆破器材。包括样品(待测爆速炸药)；起爆弹(无雷管感度炸药用)；导爆管雷管(火雷管、电雷管不推荐使用)。

(3) 待测炸药测试操作，见图2，无雷管感度炸药AB距离大于300 mm(或待测药卷直径3倍以上)，BC距离200 mm，C点距待测炸药末端为0.5倍药卷直径以上。断通式探针应沿试样径向穿过，并保持平行，插入炸药内部分均应绞合并且拉直。探针的首、尾均折向试样尾端并用胶带或其它方法固定在试样上。用信号线联接探针和爆速仪，B点的探针线接入爆速仪的输入端，C点的探针线接入输出端。安装好后，必须校验爆速仪的探针短路(或断开)状态,使爆速仪处于待测状态。用导爆管雷管联接起爆系统，起爆、记录(或打印数据)。

(4) 数据处理。按式(1)计算爆速值D：

(1)

式中:D——爆速值，m/s；

L——测距，mm;

T——仪器测得的时间间隔值，μs。

按式(2)计算平均值

(2)

Di——第i次(段)爆速值，m/s；

n——测试数据个数，n=5。

按式(3)计算标准差S：

(3)

式中:S——标准差，m/s。

根据生产或销售须要，给出单次测值，或平均值，标准差，同时要注明相应炸药的密度，及测试条件，产品标准或检测规程。

图2　待测炸药爆速联接

3结语

爆速测定时，操作不规范，会得到一些不真实的数据，因为混装车制药时，有不稳定的因素：敏化料斗中取样，客观就存在敏化不一致；因混装车在现场制药运行时颠簸严重，有时会使敏化剂延料斗壁流下，敏化搅拌机没有发挥作用，导致输出炸药成线形敏化；混装车作业时，要移车，此时是停止制药，但发泡剂还在向敏化料斗中输送，等下一次启动制药时，这瞬间的炸药敏化剂就过量，势必影响炸药质量的均匀性[3]。

如果测定时，探针只插入炸药体中约1.5 cm，测得的结果误差较大，不能真实地反应该炸药的爆速。只有确信炸药质量稳定均匀时，两探针才可插入炸药体中约1.5 cm进行测定，如有误差较大的爆速结果，必须按标准方法重测。

如果炸药质量均匀性可凝，必须按规范方法进行测定，即断通式探针应沿试样径向穿过，并保证平行，插入药内部分均应绞合并且拉直，探针的首尾要折向试样尾端，且固定好。

参考文献：

[1]何楠，吴龙祥.我国乳化炸药工艺及设备的现状与发展趋势[J].爆破器材,2006(06):30.

[2]汪旭光.乳化炸药[M].北京：冶金工业出版社.

[3]麦绿波.民用爆破器材标准化的作用及趋势[J].中国标准化,2010(11):27-31.

收稿日期：[4]杨卫东.乳化炸药敏化方法及应用研究[J].煤矿爆破，2009(06):15.(2015-08-25)

作者简介：吴春来(1963-)，男，汉族，江西鄱阳人，化工工程师，从事露天矿山爆破与炸药技术管理工作，Email:2549619581@qq.com。