CN108586174A - 一种耐高温岩土爆破用乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药 - Google Patents

一种耐高温岩土爆破用乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药 Download PDF

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郭子如
何志伟
谢作军
刘锋
李洪伟
刘伟
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    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
    • C06B31/28—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种耐温乳化炸药或耐温乳化铵油的制备方法，其特征在于：按质量百分数计各组分：乳化炸药(已经敏化)90～98％，添加剂2～10％。具体步骤如下：称取一定量的乳化炸药或乳化铵油炸药，再称量一定比例的添加剂添加到上述混合物并混合均匀(也可以将添加剂在乳化炸药生产或制备中作为水相加入)，即制得耐温型乳化炸药。本发明配方简单，原材料来源广、成本低，制造简便，耐温性能比现有同类工业炸药提高30～80℃，爆炸性能能满足岩石的爆破要求，能利用现有民用炸药生产方式进行生产。

Description

一种耐高温岩土爆破用乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药
技术领域
本发明属于工业炸药技术领域，尤其涉及一种耐高温乳化炸药和乳化铵油炸药(重铵油炸药HeavyANFO)的制备方法。
背景技术
我国宁夏、陕西、内蒙等地区存在较为严重的煤炭自燃矿区，每年燃烧着宝贵的自然资源，同时又给环境造成污染。在煤炭自燃矿区进行煤炭开采不可避免地要运用爆破技术，但是这种爆破环境与传统爆破有着重要区别。煤炭自燃矿区(又称火区)爆破属于高温爆破，是火区煤炭开采的一个重大技术和安全瓶颈，曾发生了多起安全事故，多年来一直困扰着火区矿山的安全，尽管在火区爆破实践中采取了一些技术措施，但火区爆破安全问题仍然没有得到有效的解决。因此有必要对火区爆破问题开展全面研究。根据调研，目前火区爆破的炮孔温度最高的可达500摄氏度，对于80摄氏度以上的炮孔爆破，除了注水降低炮孔温度外，主要是控制爆破规模、缩短作业时间(8分钟以内或更短)和药包隔热包装来实现矿山生产。但是这种权宜的爆破方法降低矿山的开采效率，同时也不能保证爆破安全。
美国和加拿大也有高温火区露天爆破问题，火区的岩石温度148—370摄氏度，美国和加拿大对高温爆破采用的炸药、爆破方式等进行了研究；日本研究了耐高温的炸药，乳化炸药在230摄氏度发生明显分解，而硝化甘油炸药(含硝化甘油30％)于170度发生明显分解，日本研制了一种耐高温炸药可以在240度耐受24小时，炸药的爆轰速度在2500m/s以上。高温爆破中研制采用耐高温炸药是国外高温爆破的一项重要的技术措施，我国缺乏这方面研究和相应的炸药品种，本发明正是在这样的背景下开展工作的。
采用工业炸药实施爆破作业是采矿和工程岩土开挖不可或缺的一个关键环节，铵油炸药和乳化炸药作为工业炸药的主要品种在我国有着广泛的应用。铵油炸药和乳化炸药主要由硝酸铵和燃料油组成的一种颗粒状或粉状或乳化液状爆炸性混合物，但按照目前的炸药配方设计，热安定性较差，在深孔高温爆破中，煤炭长期自然加热岩体产生的高温会使得炸药或起爆系统在热的作用下发生早爆，威胁着爆破作业人员的生命。即使未达到意外热爆炸，高温会使得工业炸药发生热分解，使得炸药性能降低导致差的爆破效果。
发明内容
本发明设计了一种耐高温乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药，其目的在于提供一种耐高温乳化炸药和乳化铵油炸药的制备方法，使其能够在高温爆破中保证炸药爆炸性能的同时，提高其耐热性能，从而提高了爆破安全。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温乳化炸药或乳化铵油炸药，由普通乳化炸药或乳化铵油炸药和添加剂组成，其特征在于，按质量百分数计各组分：普通岩石型乳化炸药或乳化铵油炸药90～98％，添加剂2～10％。
根据权利要求1所述的乳化炸药和乳化铵油炸药，其特征是通常使用的岩石型乳化炸药或乳化铵油炸药的任意一种。
根据权利要求1所述的耐高温乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药，其特征是：所述的添加种类为硫酸钠(Na2SO4)、硫酸氢钠(NaHSO4)、磷酸铵((NH4)3PO4)、磷酸氢铵((NH4)2HPO4)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、草酸钙(CaC2O4)、草酸铵(NH4C2O4)、硫酸铵((NH4)2SO4)、碳酸钙(CaCO3)或氯化铵(NH4Cl)等。
根据权利要求1所述的耐高温乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药，其特征是：所述的添加剂按照2％～10％的比例，可分别添加或几种添加剂之间按比例混合后添加至乳化炸药中或乳化铵油炸药中。
一种耐高温乳化炸药和乳化铵油炸药的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、按照普通方法制备好乳化炸药和乳化铵油炸药，然后称取一定量的样品，放置于玻璃器皿中；
步骤二、称量一定比例的添加剂，倒入盛有上述样品的器皿中，用充分搅拌均匀即得到耐高温乳化炸药或乳化铵油炸药；
一种耐高温乳化炸药和乳化铵油炸药的另一种制备方法，具体步骤如下：
步骤一、将搅拌后的硝酸铵、水等氧化剂加热至摄氏80度以上形成水相溶液，在此溶液中加入添加剂，将复合蜡和乳化剂混合后加热乳化，缓慢倒入水相中并强烈搅拌形成乳化炸药用乳化液(乳化基质)，再敏化形成耐高温乳化炸药；
步骤四、上一步骤的耐高温乳化炸药与铵油炸药或多孔粒状硝酸混合即形成耐高温乳化铵油炸药。
和现有技术的缺点和不足相比，本发明具有以下有益技术效果：本发明提供的耐高温乳化炸药和耐高温铵油炸药配方简单，原材料来源广成本低，耐高温性能比现有同类工业炸药提高30～80℃，且不显著降低炸药的爆炸能量水平，炸药爆炸性能能满足中硬岩石的爆破要求，能利用现有主要生产方式进行生产。

Claims (6)

1.一种耐高温乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药(或称为耐高温重铵油炸药，下同)，由普通岩石型乳化炸药或乳化铵油炸药(重铵油炸药Heavy ANFO)和添加剂组成，其特征在于，包括以下按质量百分数计各组分：乳化炸药或乳化铵油炸药90～98％，添加剂2～10％。
2.根据权利要求1所述的耐高温乳化炸药和耐温乳化铵油炸药，其特征是：所述的乳化炸药即是普通的敏化完了的任意一种乳化炸药，乳化铵油炸药即是铵油炸药和乳化炸药或乳化基质的混合物。
3.根据权利要求1所述的耐高温乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药，其特征是：所述的添加剂种类为硫酸钠(Na2SO4)、硫酸氢钠(NaHSO4)、磷酸铵((NH4)3PO4)、磷酸氢铵((NH4)2HPO4)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、草酸钙(CaC2O4)、草酸铵(NH4C2O4)、硫酸铵((NH4)2SO4)尿素、碳酸钙(CaCO3)或氯化铵(NH4Cl)等。
4.根据权利要求1所述的耐高温乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药，其特征是：所述的添加剂按照2～10％的比例，可单独添加或几种添加剂之间按一定比例混合后添加至乳化炸药中。
5.一种耐高温乳化炸药和耐高温乳化铵油炸药的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、称取一定量的乳化炸药或耐高温乳化铵油炸药放置于玻璃器皿中；
步骤二、称量一定比例的添加剂，倒入盛有乳化炸药或耐高温乳化铵油炸药的容器中，充分搅拌均匀，即可制得耐高温乳化炸药或耐高温乳化铵油炸药。
6.按照权利要求3、4所述的添加剂也可以在乳化炸药生产或制备中的水相中加入。
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