混装乳化炸药基质温度与敏化剂浓度匹配试验研究及应用

摘要

为解决现场混装乳化炸药在生产过程中因基质温度与敏化剂(亚硝酸钠)浓度不匹配所引起的炸药密度不均匀、爆破威力不稳定等问题，本研究系统探讨了基质温度与亚硝酸钠浓度之间的协同作用关系。通过采用正交试验设计方法，系统设置了40℃至70℃的基质温度梯度和1.2%至2.8%的亚硝酸钠浓度梯度，开展了多组对比试验，深入分析了两因素对乳化炸药密度影响的规律。试验结果显示:基质温度是影响发泡反应速率的关键因素，在较高温度条件下，反应速率显著加快，发泡过程更为迅速，但易造成过度发泡，导致炸药密度偏低;而在低温条件下，反应迟缓，发泡不充分，则易引起炸药密度偏高，影响爆破效果稳定性。同时，亚硝酸钠作为敏化剂，其浓度直接影响发泡效果与气泡结构稳定性，不同基质温度条件下均存在一个最佳浓度区间，以实现理想的炸药密度与爆轰性能。基于大量试验数据，本研究构建了适用于不同基质温度范围的亚硝酸钠配比指导表，明确了从低温至高温条件下对应的推荐敏化剂浓度，为现场操作提供了量化依据。经现场应用验证，采用该匹配表及相关调控方法后，乳化炸药的密度控制精度显著提高，不仅提升了爆破能量释放的稳定性，也降低了因密度异常诱发的拒爆等安全隐患，从而全面优化了爆破效果与作业安全性。本研究成果对提升现场混装炸药的质量控制水平、实现爆破性能的系统优化具有重要的理论指导与实践应用价值。

关键词

混装乳化炸药 / 基质温度 / 敏化剂浓度 / 密度控制

基金资助

地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项基金资助项目(2024ZD1003406); 非煤露天矿山安全智能开采国家矿山安全监察局重点实验室开放课题基金资助项目(2024-K03、2024-K05)