宋春梅 楊耀華

0 引言

平朔露天煤礦在煤層爆破過(guò)程中，為防止使用導(dǎo)爆管雷管出現(xiàn)瞎炮時(shí)，雷管混入原煤中，給洗選及用戶使用造成安全隱患。需要使用大量的低能導(dǎo)爆索作為起爆器材引爆起爆具，由于一次起爆炮孔多，低能導(dǎo)爆索用量大，低能導(dǎo)爆索爆破網(wǎng)路連接工作量大，因此，要求連接方便快速；為了爆破的可靠性，爆破網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)閉環(huán)起爆，要求來(lái)自爆破網(wǎng)路主線的正向、反向爆轟波都能引爆孔內(nèi)的低能導(dǎo)爆索；搭接法、水手接法等常用的連接方法，不能滿足其上述要求。平朔露天煤礦的爆破工程技術(shù)人員獨(dú)創(chuàng)了一種可滿足其爆破要求的連接方法“套接法”。該連接方法要求能導(dǎo)爆索連接后接觸緊密、爆轟感度高，方可穩(wěn)定傳爆。國(guó)內(nèi)很多生產(chǎn)廠家的低能導(dǎo)爆索，使用“套接法”連接后，導(dǎo)爆索連接部位產(chǎn)生“回彈”，索與索之間不能緊密接觸，經(jīng)常出現(xiàn)“斷爆”問(wèn)題，退出平朔市場(chǎng)。我廠搬遷改造后引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的6g低能導(dǎo)爆索在平朔露天煤礦使用后，由于同樣的原因，退出了平朔市場(chǎng)。為了解決上述問(wèn)題，通過(guò)對(duì)低能導(dǎo)爆索傳爆可靠性影響因素進(jìn)行試驗(yàn)研究后，采用了一種新型涂塑層材料，提高了低能導(dǎo)爆索傳爆可靠性，滿足了用戶需求。

1 影響因素分析

1.1 涂塑層材料

低能導(dǎo)爆索涂塑層（外殼）的作用主要是（1）延遲爆轟產(chǎn)物的旁側(cè)飛散，裝藥有外殼時(shí)極限直徑和臨界直徑會(huì)大大減小，外殼的強(qiáng)度愈大，影響也愈大，但是，外殼對(duì)炸藥爆轟的影響只是在裝藥直徑小于極限直徑時(shí)才強(qiáng)烈地表現(xiàn)出來(lái)，裝藥直徑大于極限直徑后，不論外殼強(qiáng)度多大也不能提高炸藥的爆速，目前生產(chǎn)的6g低能導(dǎo)爆索的藥芯直徑都在裝藥密度的極限直徑以上，所以，低能導(dǎo)爆索的外殼材料強(qiáng)度對(duì)其爆轟影響是微不足道的，（2）防水作用，目前大多數(shù)低能導(dǎo)爆索涂塑層材料是聚乙烯塑料或聚氯乙烯塑料，能起到很好地防水作用[1～2]。

低能導(dǎo)爆索涂塑層（外殼）材料聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料都能起到上述作用，但是這兩種材料表面光滑，柔軟性差，以此材料制造的低能導(dǎo)爆索在“套接”連接后，“套結(jié)”會(huì)逐漸回彈，特別是在冬季低溫條件下低能導(dǎo)爆索發(fā)硬，柔軟度更差，連接的低能導(dǎo)爆索之間接觸緊密性更差，影響爆轟波傳爆，甚至出現(xiàn)斷爆現(xiàn)象。為了提高低能導(dǎo)爆索之間連接的緊密程度，要求涂塑層材料柔軟性好、表面摩擦力大，在低溫條件下柔軟度也要好，連接后不反彈或反彈小，才能滿足平朔露天煤礦冬季爆破需要[3～4]。

在北京某化工公司的幫助下，通過(guò)對(duì)多種化工材料進(jìn)行試驗(yàn)后，選定了一種新型涂塑層CMB18材料，對(duì)使用該新型涂塑層材料的低能導(dǎo)爆索進(jìn)行柔軟性、表面摩擦力，在低溫條件下柔軟度試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 包覆層材料與低能導(dǎo)爆索連接接觸緊密度

從試驗(yàn)結(jié)果看，使用新型涂塑層CMB18材料后，低能導(dǎo)爆索柔軟性、表面摩擦力及在低溫條件下柔軟度明顯提高，低能導(dǎo)爆索套接后，接觸緊密。

對(duì)使用CMB18新型涂塑層材料的低能導(dǎo)爆索進(jìn)行抗水性試驗(yàn)。取5 m長(zhǎng)導(dǎo)爆索，浸入水深為1 m,水溫為10℃～20℃的靜水中，持續(xù)5 h,取出后擦去表面水，截成五根，每根1 m，搭接在一起，用一發(fā)8號(hào)雷管引爆。試驗(yàn)共進(jìn)行20次，爆轟完全，表明低能導(dǎo)爆索用該CMB18新型材料做涂塑層抗水性合格。

1.2 藥芯裝藥

導(dǎo)爆索藥芯裝藥一般采用太安和黑索金。因太安爆炸性能、爆轟感度優(yōu)于黑索金，國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)廠家從上世紀(jì)90年代陸續(xù)由黑索金改為太安。我廠普通導(dǎo)爆索藥芯裝藥使用太安，多年來(lái)用戶反映性能良好，因此仍采用太安為藥芯裝藥。

1.3 包纏材料

導(dǎo)爆索包纏材料過(guò)去一般采用棉線，因棉線包纏后，導(dǎo)爆索直徑較大，連接時(shí)，藥芯間距離增加，包纏材料選用BT膜和BT絲，其優(yōu)點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度高、導(dǎo)爆索直徑較小，連接時(shí)，藥芯間距離減小，提高了起爆可靠性。

1.4 藥芯裝藥量

平朔露天礦爆破采煤所用炸藥為現(xiàn)場(chǎng)混裝的乳化炸藥和銨油炸藥，無(wú)雷管感度，必須用起爆具引爆。為了取得好的爆破效果，起爆方式采用孔底起爆，即起爆具在炮孔的底部。為了確保導(dǎo)爆索不提前引爆炮孔上部的炸藥，使孔底炸藥先被引爆，必須使用裝藥量較少的低能導(dǎo)爆索，而不能使用普通導(dǎo)爆索。

根據(jù)GB∕T9786-2015，工業(yè)導(dǎo)爆索裝藥量及公差，低能導(dǎo)爆索裝藥量小于9 g∕m，公差為±1.0 g∕m。型號(hào)有2 g∕m、5 g∕m、6 g∕m、8 g∕m、9 g∕m。藥芯藥量越大，導(dǎo)爆索起爆能力越強(qiáng)，但藥量增大，低能導(dǎo)爆索會(huì)使炮孔上部的炸藥受到破壞或提前引爆，影響爆破效果；但藥芯藥量太少，又不能可靠地引爆起爆具。通過(guò)試驗(yàn)確定最佳裝藥量。

對(duì)不同型號(hào)的低能導(dǎo)爆索引爆起爆具進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 藥芯藥量與起爆性能

從表2可見(jiàn)，低能導(dǎo)爆索藥芯藥量大于6 g∕m，才能可靠地引爆起爆具。

對(duì)使用CMB18新型涂塑層材料的不同藥芯藥量的低能導(dǎo)爆索進(jìn)行感度試驗(yàn)，取8 m低能導(dǎo)爆索，切成1 m長(zhǎng)五根，3 m長(zhǎng)一根，按搭接、束結(jié)（結(jié)頭拉緊后不用其它材料捆綁）進(jìn)行連接，用一發(fā)8號(hào)雷管引爆。檢驗(yàn)爆轟是否完全。結(jié)果見(jiàn)表3.

表3 藥芯藥量與傳爆性能

由表3可見(jiàn)，藥量大于5 g∕m時(shí)，束結(jié)（結(jié)頭拉緊后不用其它材料捆綁）也不會(huì)有斷爆，表明使用CMB18新型材料做涂塑層的低能導(dǎo)爆索，傳爆性能很好；藥量2 g∕m的低能導(dǎo)爆索傳爆性能低的原因是芯藥藥量太少，芯藥直徑小于臨界直徑，不能可靠傳爆爆轟波。

2 措施

根據(jù)試驗(yàn)，綜合考慮低能導(dǎo)爆索起爆能力和傳爆可靠性，將CMB18作為涂塑層材料，其他生產(chǎn)工藝條件不變。

3 產(chǎn)品性能測(cè)試及使用

（1）通過(guò)對(duì)2016年11月-12月采取上述措施試生產(chǎn)的18批低能導(dǎo)爆索的爆速、傳爆、感爆、抗水性能試驗(yàn)，產(chǎn)品達(dá)到GB∕T 9786-2015《工業(yè)導(dǎo)爆索》標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）采取上述措施生產(chǎn)低能導(dǎo)爆索5000米，模擬平朔露天煤礦爆破網(wǎng)路，分3次連接1500個(gè)“套接”，所有“套接”全部引爆，無(wú)斷爆。模擬用戶爆破網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)爆索連接方法（見(jiàn)圖1），副線纏繞捆扎于主線，用8號(hào)金屬殼工業(yè)雷管起爆主線。

圖1 “套接”導(dǎo)爆索連接方法

（3）批量試生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)送國(guó)家煤礦防爆安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合GB∕T 9786-2015《工業(yè)導(dǎo)爆索》標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品合格。

（4）截止到2017年底，采取上述措施后，生產(chǎn)低能導(dǎo)爆索100多萬(wàn)米，平朔露天煤礦使用80萬(wàn)米，未出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

4 結(jié)論

使用新型涂塑層材料CMB18后，低能導(dǎo)爆索具有柔軟性好、表面摩擦力大，在低溫條件下柔軟度好，套接后不反彈或反彈小，有利低能導(dǎo)爆索傳爆。

該低能導(dǎo)爆索柔性、防滑，符合國(guó)家民用爆炸物品行業(yè)技術(shù)進(jìn)步鼓勵(lì)的導(dǎo)爆索發(fā)展方向。