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摘 要：影響乳化炸药质量的关键因素很多，敏化的目的是为了提高炸药的感度，通过在炸药基质中混入均匀、分散的微小气泡，以使其在受到外界起爆能的作用下形成灼热点，激发炸药爆炸。敏化技术的好坏直接影响炸药的爆轰性能、贮存稳定等方面。本文根据乳化炸药的发展需要，进行了乳化炸药爆速的试验研究。通过对试样的爆速测试，研究了不同敏化方式、敏化剂不同含量及炸药的不同密度对乳化炸药爆速的影响。
关键词：乳化炸药 敏化方式 爆速 影响分析
一、乳化炸药的敏化技术
1.化学发泡敏化
化学发泡敏化方法是在乳化炸药中加入化学发泡材料，以达到有效控制乳化炸药的密度、能量等目的。化学敏化的优点是：成本低、炸药爆炸性能高，易于自动化作业等。缺点是：作用温度效果难以控制，存在一定后效。
2.物理敏化
2.1采用空心玻璃微球敏化。空心玻璃微球敏化是利用气体作用发酵。其优点是：因为其粒度小，易于均匀地分散于炸药基质中。缺点是：成本高。
2.2采用树脂空心微球敏化。树脂空心微球敏化是在封闭型中空微小球体内反应。优点是：质量轻，缺点是：成本太高。
2.3采用膨胀珍珠岩敏化。膨胀珍珠岩敏化是利用珍珠岩敏化作用发生反应，优点是：受外界影响小，质量较稳定，能减少沟槽效应的产生。缺点是：自身体积大，易吸潮，破碎。
3.复合敏化
复合敏化是由两种或两种以上的敏化剂复合而成的，为了更好地发挥不同敏化剂间的复合敏化作用，发挥其优点，克服其缺点，在乳化炸药实际生产中选择复合敏化方式是一种较适宜的工艺技术。
二、乳化炸药爆速的实验测定
炸药爆速的测试方法有多种，目前所采用测试方法主要有：导爆索法、仪器测量时间法、高速摄影成像法、连续示波器法和探针法等，本文采用测时仪法测试爆速，其测试原理见图1。
1.乳化炸药试样的实验室制备
根据配方设计原则和实验室制备条件，本试验乳化基质的配方设计见表1。
表1 乳化炸药试样制备的组成（质量分数%）
2.测试试验
2.1试验材料。选用矿山实验室内自己配置的乳化炸药作为测试对象，其材料组成的配方见表1，其敏化方式采用复合敏化。炸药药柱规格为普通药卷，药柱采用沾蜡纸卷进行包装，再配备接受信号的探针。
2.2试验地点和起爆方式。某采矿场，设计采用8电雷管独立起爆。
2.3试验步骤。先将探针安设在炸药药卷中；接好雷管，将爆速仪设定在预置位置进行爆速测试。
3.试验结果与分析
3.1单敏化作用时敏化剂的含量对爆速的影响
化学发泡敏化含量与乳化炸药爆速关系。化学发泡敏化的乳化炸药的爆速测试结果见表2。
表2 化学发泡敏化的乳化炸药爆速测试结果
注：（1）半爆为接近雷管处的部分炸药爆炸，现场能找到部分残药。
由表2可知，乳化炸药的爆速随着发泡剂含量的增加，爆速先是逐渐增至最大值，然后逐渐减小，直到压死。
（2）膨胀珍珠岩、玻璃微球的含量与乳化炸药爆速的关系。玻璃微球、膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药爆速测试结果见表3、表4。
表3 玻璃微球敏化的乳化炸药爆速测试结果
由表3、表4可知，玻璃微球、膨胀珍珠岩的含量与爆速的关系与化学发泡敏化的乳化炸药相似，随着敏化剂含量的增加，乳化炸药的爆速在开始阶段逐渐增大到最大值，在后期逐渐减小至中断。
表4 珍珠岩敏化的乳化炸药爆速测试结果
实验表明：玻璃微球的敏化效果要比化学发泡、珍珠岩的敏化效果好。
3.2乳化炸药密度对爆速的影响
由以上3个测试结果表拟合成的图2可知，3种敏化剂单独作用时，虽然化学发泡敏化的基质配方与玻璃微球、珍珠岩不同，但都能反应出一个规律：爆速是随着其炸药密度的增大先逐渐增大到最大值后逐渐减少到中断。
图2 三种敏化方式单独敏化时炸药密度与爆速的关系
3.3氧平衡对爆速的影响
乳化炸药氧平衡对炸药爆速有明显的影响（见表5）。
表5 用珍珠岩敏化的不同配方乳化炸药爆速测试结果
由表5可看出，无论是正氧平衡还是零氧平衡的乳化炸药，在具有雷管感度情况下，都是随着珍珠岩含量的增加呈逐渐增大的趋势，反应能量损失快，能量来不及补充下一层炸药反应，使得爆轰中断，导致半爆或拒爆现象。
三、结论
本论文在理论分析和试验研究相结合的基础上，通过不同敏化方式对乳化炸药爆速的影响探讨，得出以下结论：（1）通过大量的测试及分析讨论可知，乳化炸药的爆速随着密度增加到最大值，然后又降低；（2）通过测试结果分析可知，相同敏化剂时氧平衡对爆速的影响不可忽视；（3）炸药含量与爆速关系，类似密度与爆速的关系。随着敏化剂含量的增加先增大后减少直至爆轰中断。为了更好地发挥不同敏化剂间的复合作用，建议在乳化炸药实际生产中选择复合敏化方式。
参考文献
[1] 宋锦泉，等.敏化方式对乳化炸药爆速的影响[J].有色金属，2000，（4）：4.
[2] 宋锦泉，汪旭光.膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药爆速试验研究[J].爆破器材，2001，（5）：1～5.
[3] 汪旭光.乳化炸药[M].北京：冶金工业出版社，1993，
[4] 宋锦泉.乳化炸药爆轰特性研究[D].北京：北京科技大学，2000.
[5] 闫泉刚，刘汉强.复合敏化剂在乳化炸药中的应用[J].爆破器材，2004，（6）：20—22.
关键词：乳化炸药 敏化方式 爆速 影响分析
一、乳化炸药的敏化技术
1.化学发泡敏化
化学发泡敏化方法是在乳化炸药中加入化学发泡材料，以达到有效控制乳化炸药的密度、能量等目的。化学敏化的优点是：成本低、炸药爆炸性能高，易于自动化作业等。缺点是：作用温度效果难以控制，存在一定后效。
2.物理敏化
2.1采用空心玻璃微球敏化。空心玻璃微球敏化是利用气体作用发酵。其优点是：因为其粒度小，易于均匀地分散于炸药基质中。缺点是：成本高。
2.2采用树脂空心微球敏化。树脂空心微球敏化是在封闭型中空微小球体内反应。优点是：质量轻，缺点是：成本太高。
2.3采用膨胀珍珠岩敏化。膨胀珍珠岩敏化是利用珍珠岩敏化作用发生反应，优点是：受外界影响小，质量较稳定，能减少沟槽效应的产生。缺点是：自身体积大，易吸潮，破碎。
3.复合敏化
复合敏化是由两种或两种以上的敏化剂复合而成的，为了更好地发挥不同敏化剂间的复合敏化作用，发挥其优点，克服其缺点，在乳化炸药实际生产中选择复合敏化方式是一种较适宜的工艺技术。
二、乳化炸药爆速的实验测定
炸药爆速的测试方法有多种，目前所采用测试方法主要有：导爆索法、仪器测量时间法、高速摄影成像法、连续示波器法和探针法等，本文采用测时仪法测试爆速，其测试原理见图1。
1.乳化炸药试样的实验室制备
根据配方设计原则和实验室制备条件，本试验乳化基质的配方设计见表1。
表1 乳化炸药试样制备的组成（质量分数%）
2.测试试验
2.1试验材料。选用矿山实验室内自己配置的乳化炸药作为测试对象，其材料组成的配方见表1，其敏化方式采用复合敏化。炸药药柱规格为普通药卷，药柱采用沾蜡纸卷进行包装，再配备接受信号的探针。
2.2试验地点和起爆方式。某采矿场，设计采用8电雷管独立起爆。
2.3试验步骤。先将探针安设在炸药药卷中；接好雷管，将爆速仪设定在预置位置进行爆速测试。
3.试验结果与分析
3.1单敏化作用时敏化剂的含量对爆速的影响
化学发泡敏化含量与乳化炸药爆速关系。化学发泡敏化的乳化炸药的爆速测试结果见表2。
表2 化学发泡敏化的乳化炸药爆速测试结果
注：（1）半爆为接近雷管处的部分炸药爆炸，现场能找到部分残药。
由表2可知，乳化炸药的爆速随着发泡剂含量的增加，爆速先是逐渐增至最大值，然后逐渐减小，直到压死。
（2）膨胀珍珠岩、玻璃微球的含量与乳化炸药爆速的关系。玻璃微球、膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药爆速测试结果见表3、表4。
表3 玻璃微球敏化的乳化炸药爆速测试结果
由表3、表4可知，玻璃微球、膨胀珍珠岩的含量与爆速的关系与化学发泡敏化的乳化炸药相似，随着敏化剂含量的增加，乳化炸药的爆速在开始阶段逐渐增大到最大值，在后期逐渐减小至中断。
表4 珍珠岩敏化的乳化炸药爆速测试结果
实验表明：玻璃微球的敏化效果要比化学发泡、珍珠岩的敏化效果好。
3.2乳化炸药密度对爆速的影响
由以上3个测试结果表拟合成的图2可知，3种敏化剂单独作用时，虽然化学发泡敏化的基质配方与玻璃微球、珍珠岩不同，但都能反应出一个规律：爆速是随着其炸药密度的增大先逐渐增大到最大值后逐渐减少到中断。
图2 三种敏化方式单独敏化时炸药密度与爆速的关系
3.3氧平衡对爆速的影响
乳化炸药氧平衡对炸药爆速有明显的影响（见表5）。
表5 用珍珠岩敏化的不同配方乳化炸药爆速测试结果
由表5可看出，无论是正氧平衡还是零氧平衡的乳化炸药，在具有雷管感度情况下，都是随着珍珠岩含量的增加呈逐渐增大的趋势，反应能量损失快，能量来不及补充下一层炸药反应，使得爆轰中断，导致半爆或拒爆现象。
三、结论
本论文在理论分析和试验研究相结合的基础上，通过不同敏化方式对乳化炸药爆速的影响探讨，得出以下结论：（1）通过大量的测试及分析讨论可知，乳化炸药的爆速随着密度增加到最大值，然后又降低；（2）通过测试结果分析可知，相同敏化剂时氧平衡对爆速的影响不可忽视；（3）炸药含量与爆速关系，类似密度与爆速的关系。随着敏化剂含量的增加先增大后减少直至爆轰中断。为了更好地发挥不同敏化剂间的复合作用，建议在乳化炸药实际生产中选择复合敏化方式。
参考文献
[1] 宋锦泉，等.敏化方式对乳化炸药爆速的影响[J].有色金属，2000，（4）：4.
[2] 宋锦泉，汪旭光.膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药爆速试验研究[J].爆破器材，2001，（5）：1～5.
[3] 汪旭光.乳化炸药[M].北京：冶金工业出版社，1993，
[4] 宋锦泉.乳化炸药爆轰特性研究[D].北京：北京科技大学，2000.
[5] 闫泉刚，刘汉强.复合敏化剂在乳化炸药中的应用[J].爆破器材，2004，（6）：20—22.