[其他]间接能爆破技术

说明书

本发明涉及一种破碎岩石或拆除建筑物的间接能爆破技术。它适宜于城市及野外复杂环境下进行近距离爆破作业的低成本、低振动、低粉尘、无飞石爆破技术。

公知的微量装药的控制爆破，采用普通工业炸药，炸药的比能f与爆轰波压力p存在着大致的比例关系，爆速高的炸药其相应的气体发生量也越多，爆破物在高压气体的推动下导致飞石和噪声的产生。实践中经常出现装药量稍少效果不好、稍多就产生飞石的现象。再以70年代出现的以金属和金属氧化物进行氧化还原反应产生的气体热膨胀作用破坏物体的方法，当膨胀气体一旦从破坏物裂缝洩出则气体压力急剧降低，而无更大力量将碎块推移过远，以上方法的优点是爆破震动音响小，在药量的增减上，不像炸药那样对飞石特别敏感，缺点是破坏物必须完整无缝，否则容易漏气失效。

日本公开专利说明书特开昭55-160300采用比重为0.6-0.9的低比重浆状炸药，装药不偶合系数为1.0-1.5以空气作爆轰波传递介质，其爆破性能仍属一般的控制爆破装药范畴。

本发明的主要目的是提供一种效能高、成本低、公害少、无飞石的间接能爆破技术，它要求炸药爆破能量的大部份能有效地消耗于破坏物的剪断，劈裂並减小噪声、粉尘、飞石和有毒气体;对于爆轰波传递介质的要求，要克服空气密度低受到迅速衰减，传播距离相应缩短的问题，因此有必要把有适合于炸药爆轰波特性、音响阻抗大的物质用来减低衰减，从而采用了音响阻抗大于1400米/秒的化学溶液作为改性炸药的爆轰波传播介质。

本发明是这样实现的：用高标号水泥（cm）、滑石粉（SP）、矽藻土（SM）等外加剂进行改性的塑性防水炸药，如乳胶炸药、钝感的塑性防水炸药或其他装入防水套内的高爆速粉状炸药（TNT、RDXHMX），外加剂掺入重量是炸药重量的5-30%。並用化学液体介质替代空气传递爆轰波，该化学液体介质系由3-12%的氯盐、15-30%的其他无机盐、2-4%的悬浮剂、0.1-0.3%的毒气吸收剂组成。这种化学液体介质所具有的不可压缩性，使爆破能量均衡分布在垂直于钻孔轴方向上，冲击波呈圆柱形，岩石的破坏方向沿着垂直于钻孔轴的方向推移。化学液体介质的音响阻抗大于1400米/秒，使爆轰波的传递速度较空气介质提高五倍以上，而且能量损失少。药筒的制作包括能在现场加工的盛装改性防水炸药和化学溶液的聚乙烯塑料药筒及其底盖与套管的热粘合工艺，或直接采用软木塞底盖，以及留有导爆管插入孔的软木塞顶盖，药筒加热部件为一根两端与低压变压器联结，工作电压为20-30伏的合金电热片。粘合温度与粘合时间可以由变更电阻阻抗值，以能使聚乙烯塑料恰好融化、粘牢为准，底盖与套管的套接长度应≮20m/m。

现结合爆破试验进一步叙述本发明与控制爆破技术的对比：

选用国营南岭化工厂生产的爆速3900-4200米/秒的RJ-2型乳胶炸药，以不同配合比525标号波特兰水泥（cm）与之混合，分别装入直径42m/m，孔深240m/m，最小抵抗线150m/m的30×30×30cm³的200级混凝土试块，药筒顶至孔口部份的空间，用砂粘土堵塞紧密，用8号电雷管起爆，试验中发现掺有cm的RJ-2型乳胶炸药在一定配合比范围内，经试验证实掺入量30%以内不会影响炸药的起爆感度，超过这一数值则感度大大降低，甚至不能用雷管起爆;试验同时证实这种新的改性炸药与化学液体介质共同使用时，爆破的混凝土碎块飞散距离与cm的掺入量成反比，即cm掺入量越多，碎块的飞散距离越近，爆破气体发生量有明显降低，这是因为硅酸盐水泥与乳胶炸药内的硝酸铵饱和水溶液产生化学反应释放出氨气所致。

一般炸药爆破和控制爆破的药卷与炮孔孔壁之间均存在不同程度的空气间隙，炸药爆破时爆轰波（冲击波）通过空气介质传播，因空气密度低受到迅速衰减，其传播距离也相应缩短，为了不致使以上经过改性炸药的爆轰压力受到削弱，使爆轰波能有效地利用于破坏，根据爆轰波在不同介质中的传播速度不同这一特性，可以把有适合于炸药爆轰波特性，音响阻抗大的物质用来减低衰减，从而采用了音响阻抗大于1400米/秒的化学溶液作为改性炸药的爆轰波传播介质，经试验观测相同药重条件下其他炸药爆破和间接能爆破的碎块飞散距离及声响大小的影响，经过优选后的结果如表1

表1    其他炸药爆破和间接能爆破的飞石距离声响大小对比表

从表1可见，水泥掺入量为5-30%的改性炸药与化学液体介质结合使用，其爆破飞散距离和声响大小远远低于其他炸药。