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摘要 平煤神马集团建井一处在建立煤矿矿井的过程中为解决地下水压大(地下水中掺杂一些岩浆和流砂土层)问题,在开采的断面处采用液态氮冷冻技术(冷冻温度在零下二摄氏度到零下十摄氏度范围内),利用2号岩石乳化炸药在低温下的爆炸性能不变这一特性,顺利完成打眼任务,安全可靠。
关键词 2号岩石乳化炸药低温下爆炸性能
中图分类号:O514.2 文献标识码:A 文章编号:
平煤神马集团建井一处在建立煤矿礦井的过程中遇到一个棘手的问题是地下水压大,地下水中掺杂一些岩浆和流砂土层,无法完成穿孔爆破。为解决此问题,在开采的断面处采用液态氮冷冻技术(冷冻温度在-2℃到-10℃范围内),原来使用的水胶炸药在这种低温环境下爆炸性能极大的衰退,有时甚至产生拒爆现象。于是考虑使用2号岩石乳化炸药,这就涉及到我公司生产的2号岩石乳化炸药在低温下的爆炸性能是否衰退问题。
我公司生产的2号岩石乳化炸药在温度不低于5℃时,有以下性能要求:
①药卷表面无明显粘附药及破损现象。
②殉爆距离大于等于3㎝,最高曾达到6㎝;
③猛度大于等于12㎜
④爆速大于等于3200 m/s
现对2011年9月27日我公司生产的2号岩石乳化炸药作对比试验,药卷直径35㎜,药卷质量340g。试验采用模拟平煤神马集团建井一处所处的井下环境。为模拟环境低温温度,我公司特意购置电冰柜一台,温度计数个。做试验前把电冰箱放置在试验场旁边,乳化炸药放在电冰箱里冷冻到所需温度。
一、2号岩石乳化炸药在低温下的殉爆性能:
1、两卷药做殉爆:把两卷药放置在冰箱里,把温度计插在药卷内部,待冷却到不同的温度下取出做殉爆试验。
取两卷药,在试验场的砂地上用与药卷直径相同园棒压出水平的半园沟槽,长度应不小于试验用药卷长度和欲测殉爆距离之和。将两根药卷横截面相对,按设定距离(精确至1mm)置于沟槽内,药卷间不得有杂物(见下图一)。在主爆药卷一端插入一发8号雷管,插入深度约为雷管长度的2/3,然后进行起爆。起爆后,若现场没有残药且放置受爆药卷的地方产生爆炸坑,判断为殉爆。雷管插在主爆药卷头部,殉爆距离的单位为厘米,
1—主爆药卷;2—药卷切面;3—受爆药卷L表示殉爆距离
表(一)2号岩石乳化炸药在不同温度下的殉爆距离对比表:
通过表(一)对比试验得出:在用两卷药做殉爆试验时,当温度降低到-10℃左右时,殉爆距离降低很小。
2、用多卷药组批殉爆,在试验场的砂地上用与药卷直径相同园棒压出水平的半园沟槽,长度应不小于试验用药卷长度之和,每卷药的尾部靠紧,裸放在半园沟槽的同一轴线上,在主爆药卷一端插入一发8号雷管,插入深度约为雷管长度的2/3, (见下图二)。然后进行起爆。
⑴ ⑵ ⑵ ⑵ ⑵
⑴表示主爆药卷,⑵表示殉爆药卷,殉爆药卷可以用两卷,也可以用三卷、四卷、五卷。
表(二)2号岩石乳化炸药在不同温度下的组批殉爆(药卷裸放)
通过表(二)可以看出:当组批做殉爆试验时,随着温度的降低,当降到-10℃时,殉爆的药卷数量没有降低。
3、用多卷药组批殉爆,在试验场的砂地上用与药卷直径相同园棒压出水平的半园沟槽,长度应不小于试验用药卷长度之和,每卷药的尾部靠紧,并放在管径为40㎜,管壁厚为1㎜的PVC管内,把装好药的PVC管放在半园沟
⑴表示主爆药卷,⑵表示殉爆药卷,殉爆药卷可以用两卷,也可以用三卷、四卷、五卷
和图二的不同之处在于这些药卷被装在管径为40㎜,管壁厚为1㎜的PVC管内,这是模拟建井一处的装药方式。
表(三)2号岩石乳化炸药在不同温度下的组批殉爆
通过以上试验得出:我公司生产的2#岩石乳化炸药在-10℃的低温环境下,殉爆性能和常温下变化不大。
二、2号岩石乳化炸药在低温下的爆速试验:
1、使用仪器:爆速仪,测时精度不低于0.lus
2、测量方式:采用断—通式丝式探针,丝式探针用直径为0.10—0.15mm的铜芯漆包线制作。取长度为40—45cm的铜芯漆包线,穿入直径不大于1.2mm的钢针的针眼内,对折后从钢针端把两根漆包线均匀绞合3—10cm,然后把未绞合端的两根绝缘层打掉8—10cm长,用8号工业电雷管起爆。
3、试样的准备:将我公司生产的药卷直径35㎜,药卷质量340g的2号岩石乳化炸药放入冰柜内,把温度计插入炸药卷内,待温度冷却到-10℃时拿出待用。
4、 传感元件安装
安装位置的确定在准备好的炸药试样上,按照最靠近试样起爆端的测点位置插入试样中,距雷管底部不小于两倍试样直径,最靠近试样末端的测点位置距试样末端不小于20mm的原则,选取测点,取测距L=50.0mm。在同一次测定中,每发试样的测距应相同。
安装方法
测点位置确定后,用钢针沿试样径向平行穿过绞合后的丝式探针,拉直后,去掉钢针,把探针的首尾均折向试样尾端并用胶布或胶带固定在试样上,安装好后,使探针两端的两引出线在电性能上彼此保持断开状态。
系统连接
连接前对测时系统认真检查,可以确保正常工作后,将安装好传感元件的试样放置到爆炸场地,根据测时仪器(爆速仪)要求,把传感元件与测时系统连接起来,并检查确保连接无误。
记录数据
将雷管插入试样15mm处,调整爆速仪处于待测状态并且调到“us(微秒)”一档,工作档上按开一档,按复位以后清零,然后接通“起爆器”,充电起爆,读出爆速仪上读数为10.2微秒。
5、 数据处理:根据 速度等于路程除以时间的公式,
测距L=50.0mm=0.05m,时间t=10.2us=1.02×10-5s
所以爆速v= L/t=0.05m÷1.02×10-5s
=4902m/s
再取一个样,严格按照以上步骤操作,从爆速仪上读出数据为9.8微秒
测距L=50.0mm=0.05m,时间t=9.8us=9.8×10-6s
所以爆速v= L/t=0.05m÷9.8×10-6s
=5102m/s
求平均值v=(4902 m/s+5102 m/s)÷2
=5002 m/s
从以上数据可以得出,2号岩石乳化炸药在-10℃下,爆速为5002 m/s,同它在常温下大于等于3200m/s相比,爆速没有降低现象。
三、结束语
爆破器材公司生产的2号岩石乳化炸药在-10℃低温环境下,爆炸性能(殉爆和爆速)同常温下没有大的变化,能够充分被平煤神马集团建井一处用来在低温环境下开挖矿井。同时,建井一处利用我公司生产的2号岩石乳化炸药,比以前使用的从外地运来的水胶炸药价格降低很多。由于爆炸物品在运输过程中危险重重,所以提高了用户的使用安全性能。
作者简介:
周书勤,女,生于1973年4月,汉族;1996年6月毕业于淮南矿业学院爆炸技术与应用专业,学制4年;现任平煤神马集团爆破器材公司技术质量监督科科长,工程师。
邓清华,女,生于1973年6月,汉族;1995年毕业于中国矿业大学自动化工程系计算机及应用专业,工程师。
关键词 2号岩石乳化炸药低温下爆炸性能
中图分类号:O514.2 文献标识码:A 文章编号:
平煤神马集团建井一处在建立煤矿礦井的过程中遇到一个棘手的问题是地下水压大,地下水中掺杂一些岩浆和流砂土层,无法完成穿孔爆破。为解决此问题,在开采的断面处采用液态氮冷冻技术(冷冻温度在-2℃到-10℃范围内),原来使用的水胶炸药在这种低温环境下爆炸性能极大的衰退,有时甚至产生拒爆现象。于是考虑使用2号岩石乳化炸药,这就涉及到我公司生产的2号岩石乳化炸药在低温下的爆炸性能是否衰退问题。
我公司生产的2号岩石乳化炸药在温度不低于5℃时,有以下性能要求:
①药卷表面无明显粘附药及破损现象。
②殉爆距离大于等于3㎝,最高曾达到6㎝;
③猛度大于等于12㎜
④爆速大于等于3200 m/s
现对2011年9月27日我公司生产的2号岩石乳化炸药作对比试验,药卷直径35㎜,药卷质量340g。试验采用模拟平煤神马集团建井一处所处的井下环境。为模拟环境低温温度,我公司特意购置电冰柜一台,温度计数个。做试验前把电冰箱放置在试验场旁边,乳化炸药放在电冰箱里冷冻到所需温度。
一、2号岩石乳化炸药在低温下的殉爆性能:
1、两卷药做殉爆:把两卷药放置在冰箱里,把温度计插在药卷内部,待冷却到不同的温度下取出做殉爆试验。
取两卷药,在试验场的砂地上用与药卷直径相同园棒压出水平的半园沟槽,长度应不小于试验用药卷长度和欲测殉爆距离之和。将两根药卷横截面相对,按设定距离(精确至1mm)置于沟槽内,药卷间不得有杂物(见下图一)。在主爆药卷一端插入一发8号雷管,插入深度约为雷管长度的2/3,然后进行起爆。起爆后,若现场没有残药且放置受爆药卷的地方产生爆炸坑,判断为殉爆。雷管插在主爆药卷头部,殉爆距离的单位为厘米,
1—主爆药卷;2—药卷切面;3—受爆药卷L表示殉爆距离
表(一)2号岩石乳化炸药在不同温度下的殉爆距离对比表:
通过表(一)对比试验得出:在用两卷药做殉爆试验时,当温度降低到-10℃左右时,殉爆距离降低很小。
2、用多卷药组批殉爆,在试验场的砂地上用与药卷直径相同园棒压出水平的半园沟槽,长度应不小于试验用药卷长度之和,每卷药的尾部靠紧,裸放在半园沟槽的同一轴线上,在主爆药卷一端插入一发8号雷管,插入深度约为雷管长度的2/3, (见下图二)。然后进行起爆。
⑴ ⑵ ⑵ ⑵ ⑵
⑴表示主爆药卷,⑵表示殉爆药卷,殉爆药卷可以用两卷,也可以用三卷、四卷、五卷。
表(二)2号岩石乳化炸药在不同温度下的组批殉爆(药卷裸放)
通过表(二)可以看出:当组批做殉爆试验时,随着温度的降低,当降到-10℃时,殉爆的药卷数量没有降低。
3、用多卷药组批殉爆,在试验场的砂地上用与药卷直径相同园棒压出水平的半园沟槽,长度应不小于试验用药卷长度之和,每卷药的尾部靠紧,并放在管径为40㎜,管壁厚为1㎜的PVC管内,把装好药的PVC管放在半园沟
⑴表示主爆药卷,⑵表示殉爆药卷,殉爆药卷可以用两卷,也可以用三卷、四卷、五卷
和图二的不同之处在于这些药卷被装在管径为40㎜,管壁厚为1㎜的PVC管内,这是模拟建井一处的装药方式。
表(三)2号岩石乳化炸药在不同温度下的组批殉爆
通过以上试验得出:我公司生产的2#岩石乳化炸药在-10℃的低温环境下,殉爆性能和常温下变化不大。
二、2号岩石乳化炸药在低温下的爆速试验:
1、使用仪器:爆速仪,测时精度不低于0.lus
2、测量方式:采用断—通式丝式探针,丝式探针用直径为0.10—0.15mm的铜芯漆包线制作。取长度为40—45cm的铜芯漆包线,穿入直径不大于1.2mm的钢针的针眼内,对折后从钢针端把两根漆包线均匀绞合3—10cm,然后把未绞合端的两根绝缘层打掉8—10cm长,用8号工业电雷管起爆。
3、试样的准备:将我公司生产的药卷直径35㎜,药卷质量340g的2号岩石乳化炸药放入冰柜内,把温度计插入炸药卷内,待温度冷却到-10℃时拿出待用。
4、 传感元件安装
安装位置的确定在准备好的炸药试样上,按照最靠近试样起爆端的测点位置插入试样中,距雷管底部不小于两倍试样直径,最靠近试样末端的测点位置距试样末端不小于20mm的原则,选取测点,取测距L=50.0mm。在同一次测定中,每发试样的测距应相同。
安装方法
测点位置确定后,用钢针沿试样径向平行穿过绞合后的丝式探针,拉直后,去掉钢针,把探针的首尾均折向试样尾端并用胶布或胶带固定在试样上,安装好后,使探针两端的两引出线在电性能上彼此保持断开状态。
系统连接
连接前对测时系统认真检查,可以确保正常工作后,将安装好传感元件的试样放置到爆炸场地,根据测时仪器(爆速仪)要求,把传感元件与测时系统连接起来,并检查确保连接无误。
记录数据
将雷管插入试样15mm处,调整爆速仪处于待测状态并且调到“us(微秒)”一档,工作档上按开一档,按复位以后清零,然后接通“起爆器”,充电起爆,读出爆速仪上读数为10.2微秒。
5、 数据处理:根据 速度等于路程除以时间的公式,
测距L=50.0mm=0.05m,时间t=10.2us=1.02×10-5s
所以爆速v= L/t=0.05m÷1.02×10-5s
=4902m/s
再取一个样,严格按照以上步骤操作,从爆速仪上读出数据为9.8微秒
测距L=50.0mm=0.05m,时间t=9.8us=9.8×10-6s
所以爆速v= L/t=0.05m÷9.8×10-6s
=5102m/s
求平均值v=(4902 m/s+5102 m/s)÷2
=5002 m/s
从以上数据可以得出,2号岩石乳化炸药在-10℃下,爆速为5002 m/s,同它在常温下大于等于3200m/s相比,爆速没有降低现象。
三、结束语
爆破器材公司生产的2号岩石乳化炸药在-10℃低温环境下,爆炸性能(殉爆和爆速)同常温下没有大的变化,能够充分被平煤神马集团建井一处用来在低温环境下开挖矿井。同时,建井一处利用我公司生产的2号岩石乳化炸药,比以前使用的从外地运来的水胶炸药价格降低很多。由于爆炸物品在运输过程中危险重重,所以提高了用户的使用安全性能。
作者简介:
周书勤,女,生于1973年4月,汉族;1996年6月毕业于淮南矿业学院爆炸技术与应用专业,学制4年;现任平煤神马集团爆破器材公司技术质量监督科科长,工程师。
邓清华,女,生于1973年6月,汉族;1995年毕业于中国矿业大学自动化工程系计算机及应用专业,工程师。