CN102001901B

CN102001901B - 一种煤矿许用乳化炸药的制造方法

Info

Publication number: CN102001901B
Application number: CN 201010578617
Authority: CN
Inventors: 熊代余; 查正清; 王肇中; 宋锦泉; 龚兵; 李鑫; 李国仲; 臧怀壮; 任斌; 任小民; 贾丽改
Original assignee: Bgrimm Explosives & Blasting Technology Ltd; Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Bgrimm Explosives & Blasting Technology Ltd; Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: CN102001901A

Abstract

本发明提供了一种煤矿许用乳化炸药的制造方法，该方法包括将乳胶基质和敏化剂混合后填入炮孔，使乳胶基质在炮孔内敏化形成乳化炸药的步骤。该方法还包括：在地面站制备乳胶基质；通过装药设备将制备的乳胶基质运送到爆破作业现场。根据本发明的方法，在炮孔内敏化发泡成为乳化炸药，是完全的耦合装药，因此爆破效果好。由于用机械装药取代了人工装药，所以装药效率高。此外，由于乳胶基质和敏化剂是在装入炮孔后才充分敏化成为炸药的，所以运输过程中的安全性好。

Description

一种煤矿许用乳化炸药的制造方法

技术领域

本发明涉及炸药制造的技术领域，具体来讲，涉及爆破用乳化炸药的制备方法。

背景技术

目前，在需要爆破的场合使用的炸药由于用量大，所以大多情况下将成品炸药运送到爆破现场进行爆破，但是成品炸药是爆炸危险品，在生产、运输和使用的各个环节中存在安全问题。

此外，煤矿许用乳化炸药是包装药卷形式的，需要人工装药，因此劳动强度大、装药效率低，特别是上向炮孔装药更为困难。另外成品药卷的装药是不耦合装药，爆破效果差。

发明内容

为了解决现有技术中的一种或多种问题，本发明提供了一种煤矿许用乳化炸药的制造方法，该方法包括将乳胶基质和敏化剂混合后填入炮孔，使乳胶基质在炮孔中敏化形成乳化炸药的步骤。

所述方法还包括：在地面站制备乳胶基质；通过装药设备将制备的乳胶基质运送到爆破作业现场。

所述在地面站制备乳胶基质的步骤包括水相的制备和油相的制备以及水相和油相的乳化。水相的制备包括以下步骤：将硝酸铵、硝酸钠和消焰剂输送到破碎机中进行破碎；向水相制备罐中输送计量好的经破碎的硝酸铵、硝酸钠和消焰剂；根据投入的硝酸铵、硝酸钠和消焰剂的量，向水相制备罐中加入一定量的水；使用蒸汽锅炉加热升温以使物料溶解；将物料输送到水相储存罐中保温备用，即为水相。油相的制备包括以下步骤：在油相制备罐中，加入计量好的复合油相和乳化剂；加热并通过油相制备罐配备的搅拌设备进行搅拌，物料全部熔化后，保温备用，即为油相。水相和油相的乳化包括以下步骤：打开油相管路阀门将油相输入乳化器中；30-60秒后打开水相管路阀门将水相输入乳化器中；待包含水相和油相的乳胶基质流入一级乳胶输送泵时，启动一级乳胶输送泵将乳胶基质泵入静态冷却器中冷却。

所述地面站是移动式地面站或固定式地面站。

所述装药设备是装药车或装药器。

将乳胶基质和敏化剂混合后填入炮孔的步骤是通过装药设备完成的。

在将乳胶基质和敏化剂混合后填入炮孔的步骤中，使装药密度在0.9～1.3g/cm³范围内。

在敏化步骤中将乳胶基质保持在环境温度。

可以采用所述方法生产一级、二级和三级煤矿许用乳化炸药中的至少一种，其中，所述方法生产的一级煤矿许用乳化炸药的组分重量比可以是：

硝酸铵68.0～80.0％，硝酸钠6.0～12.0％，

消焰剂4.0～7.0％，水8.0～15.0％，

复合蜡0～2.0％，矿物油2.0～4.0％，

乳化剂1.8～3.0％，亚硝酸钠0.04～0.20％，

柠檬酸0.05～0.30％。

所述方法生产的二级煤矿许用乳化炸药的组分重量比可以是：

硝酸铵65.0～75.0％，硝酸钠7.0～12.0％，

消焰剂5.0～8.0％，水8.0～15.0％，

复合蜡0～2.0％，矿物油2.0～4.0％，

乳化剂1.8～3.0％，亚硝酸钠0.04～0.20％，

柠檬酸0.05～0.30％。

所述方法生产的三级煤矿许用乳化炸药的组分重量比可以是：

硝酸铵60.0～70.0％，硝酸钠10.0～15.0％，

消焰剂7.5～9.0％，水10.0～15.0％，

复合蜡0～2.0％，矿物油2.0～4.0％，

乳化剂1.8～3.0％，亚硝酸钠0.04～0.20％，

柠檬酸0.05～0.30％。

根据本发明的方法，通过装药设备将乳胶基质与敏化剂输送装填至炮孔内，在炮孔内敏化发泡成为乳化炸药，是完全的耦合装药，因此爆破效果好。由于用机械装药取代了人工装药，所以装药效率高。此外，由于乳胶基质和敏化剂是在装入炮孔后经敏化发泡才成为炸药，所以运输过程中安全性好。

由于本发明的方法具有装药效率高、爆破效果好、可燃气安全度高的特点，特别适用于井下煤矿爆破作业。

附图说明

通过下面结合附图进行的示例性实施例的详细描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示例性示出本发明方法的流程图；

图2是示出装药设备I和地面站II的框图。

具体实施方式

成品乳化炸药是乳胶基质在敏化剂的作用下敏化发泡而形成的，因此，生产乳化炸药要首先制备乳胶基质。

乳化炸药的乳胶基质包含水相材料和油相材料。水相材料可包含硝酸铵、硝酸钠和水的混合物，油相材料可包含乳化剂、矿物油和复合蜡。矿物油可包含柴油、机油等的一种或多种。复合蜡可以是地蜡和石蜡的混合物。应该理解的是，水相材料和油相材料并不限于所列的材料。

此外，乳胶基质还包含一定量的添加剂作为发泡促进剂，通常来讲，添加剂是酸性物质，例如柠檬酸。

通常使用的乳化剂是SPan-80或聚异丁烯丁二酰亚胺衍生物或其混合物。

为了防止炸药爆炸过程引燃瓦斯和煤尘等意外的爆炸事故发生，需要向炸药配方中添加一定量的消焰剂。常见的消焰剂的示例包括氯化铵、氯化钠和氯化钾中的至少一种，其中，氯化铵的溶解度较大，炸药生产过程中添加工艺简单，消焰效果好，因此可以优选地使用。此外，也可以使用氯化铵和氯化钾作为混合消焰剂。

生产乳化炸药所使用的敏化剂(又称为发泡剂)可以是碳酸氢钠、亚硝酸钠等一类与酸反应分解产生气体的物质。

众所周知的是，炸药的制作过程中温度越高，其危险程度越高，因此在环境温度下敏化的发泡技术的优点在于提高了炸药生产过程的安全性。目前，生产线生产乳化炸药不低于40℃敏化，而根据本发明的现场混装技术则在环境温度下敏化，原因在于基于现场混装技术的乳化炸药生产过程为现制现用，不考虑炸药敏化的后效，其优点是乳胶基质不用保温。

下面将参照图1和图2来详细说明本发明的乳化炸药的制备方法。

本发明的乳化炸药的制备方法通过地面站II及与之相匹配的装药设备I来实现，其中，装药设备I是可移动的，通常，可以使用运输灵活的装药车作为装药设备。地面站II是指可以制备乳胶基质的设施，地面站可以是移动式地面站或固定式地面站。移动式地面站的优点在于，这种类型的地面站的移动性与装料设备的移动性一起可以适应于长途配送，特别是对于地处比较偏僻的爆破地点来说具有极大的优势。

根据本发明的地面站II具体包括以下部件：破碎机1、水相输送泵(未示出)、螺旋输送机(未示出)、水相制备罐2、水相存储罐3、水相计量泵(未示出)、油相制备罐4、油相计量泵(未示出)、蒸汽锅炉(未示出)、水箱(未示出)、乳化器5、一级乳胶输送泵6、静态冷却器7、二级乳胶输送泵8。可以根据需要将地面站II设置成一个部分、两个部分或两个以上的部分，只要这些部分包括了上述部件即可。此外，可以根据需要对各部分之间的连接关系进行各种配置。

首先，将硝酸铵、硝酸钠和消焰剂输送到破碎机1中进行破碎。然后向水相制备罐2中输送经破碎的硝酸铵、硝酸钠和消焰剂，该输送过程通过螺旋输送机完成。根据投入的硝酸铵、硝酸钠和消焰剂的量，加入一定量的储存在水箱中的水，通过使用蒸汽锅炉加热升温以使硝酸铵、硝酸钠和消焰剂等水相材料溶解。通过搅拌，待物料完全溶化，并达到85℃-95℃后，用水相输送泵将水相溶液输送到水相储存罐3中保温备用。与此同时，在油相制备罐4中，加入计量好的复合油相和乳化剂，加热熔化。熔化过程中，同时通过油相制备罐配备的搅拌设备进行搅拌，物料全部熔化后，升温至75℃-85℃，保温备用。

接下来，通过水相计量泵和油相计量泵与乳化器5接通油相、水相管路。在进行乳化之前首先输入油相，为此打开油相管路阀门，开动油相计量泵，启动乳化器5，并按预先计算好的流量调节油相泵的转速，将油相输入乳化器5中30-60秒后，再输入水相。与对油相的操作相似，首先打开水相管路阀门，再开动水相计量泵，按预先标定好的流量，调节好水相泵的转速。待包含水相和油相的乳胶基质流入一级乳胶输送泵6时，启动一级乳胶输送泵将乳胶基质泵入静态冷却器7中冷却，然后再将乳胶基质经二级乳胶输送泵 8泵入装药设备I。经装药设备I运输到爆破作业现场，向乳化好的乳胶基质中加入敏化剂获得混合物料，然后向炮孔中装入该物料，最终使乳胶基质在炮孔中敏化成为乳化炸药。

通过调节敏化剂浓度和加入量使炸药的装药密度在0.9～1.3g/cm³范围内。

本领域的技术人员应该清楚，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和改变。因此，本发明旨在覆盖本发明的修改和改变，只要这些修改和改变落在权利要求及其等同物的范围即可。

Claims

1.一种煤矿许用乳化炸药的制造方法，所述方法包括在地面站制备乳胶基质，通过装药设备将制备的乳胶基质运送到爆破作业现场，并将乳胶基质和敏化剂混合后填入炮孔从而使乳胶基质在炮孔内敏化形成乳化炸药的步骤，

其中，所述在地面站制备乳胶基质的步骤包括水相的制备和油相的制备以及水相和油相的乳化，

其中，水相的制备包括以下步骤：

将硝酸铵、硝酸钠和消焰剂输送到破碎机中进行破碎；

向水相制备罐中输送计量好的经破碎的硝酸铵、硝酸钠和消焰剂；

根据投入的硝酸铵、硝酸钠和消焰剂的量，向水相制备罐中加入一定量的水；

使用蒸汽锅炉加热升温以使物料溶解；

将物料输送到水相储存罐中保温备用，即为水相，

其中，油相的制备包括以下步骤：

在油相制备罐中，加入计量好的复合油相和乳化剂；

加热并通过油相制备罐配备的搅拌设备进行搅拌，物料全部熔化后，保温备用，即为油相，

其中，水相和油相的乳化包括以下步骤：

打开油相管路阀门将油相输入乳化器中；

30-60秒后打开水相管路阀门将水相输入乳化器中；

待包含水相和油相的乳胶基质流入一级乳胶输送泵时，启动一级乳胶输送泵将乳胶基质泵入静态冷却器中冷却，

其中，乳胶基质还包含作为发泡促进剂的柠檬酸，采用所述方法生产一级、二级和三级煤矿许用乳化炸药中的至少一种，其中，

所述方法生产的一级煤矿许用乳化炸药的组分重量比是：

硝酸铵68.0～80.0％，硝酸钠6.0～12.0％，

消焰剂4.0～7.0％，水8.0～15.0％，

复合蜡0～2.0％，矿物油2.0～4.0％，

乳化剂1.8～3.0％，亚硝酸钠0.04～0.20％，

柠檬酸0.05～0.30％，

所述方法生产的二级煤矿许用乳化炸药的组分重量比是：

硝酸铵65.0～75.0％，硝酸钠7.0～12.0％，

消焰剂5.0～8.0％，水8.0～15.0％，

复合蜡0～2.0％，矿物油2.0～4.0％，

乳化剂1.8～3.0％，亚硝酸钠0.04～0.20％，

柠檬酸0.05～0.30％，

所述方法生产的三级煤矿许用乳化炸药的组分重量比是：

硝酸铵60.0～70.0％，硝酸钠10.0～15.0％，

消焰剂7.5～9.0％，水10.0～15.0％，

复合蜡0～2.0％，矿物油2.0～4.0％，

乳化剂1.8～3.0％，亚硝酸钠0.04～0.20％，

柠檬酸0.05～0.30％。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述地面站是移动式地面站或固定式地面站。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述装药设备是装药车或装药器。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述将乳胶基质和敏化剂混合后填入炮孔的步骤是通过装药设备完成的。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在将乳胶基质和敏化剂混合后填入炮孔的步骤中，使装药密度在0.9～1.3g/cm³范围内。

6.如权利要求1所述的方法，其中，在敏化步骤中将乳胶基质保持在环境温度。