【文章內容簡介】 0② 注： ① 用 50g 2 號巖石炸藥作為傳爆藥柱，炸藥裝在 φ 40mm 鋼管中測得的鉛柱壓縮值。 ② 用導爆索法在 φ 40mm 鋼管中的測定值。 由于普通銨油炸藥（硝酸銨 94%，柴油 6%）不具有雷管感度，在無約束條件下不能用 1發(fā)8號雷管可靠起爆， 一些國家把這類不具有雷管感度的銨油炸藥稱作 銨油爆破劑 （ ANFO blasting agents）。 需要指出 的是：添加木粉的銨油炸藥，只要配比合適，是完全可以具有雷管感度的，如撫順礦務局十一廠生產(chǎn)的銨油炸藥（硝酸銨%，柴油 %，木粉 2%）用直徑 35mm的紙筒裝藥，殉爆距離可達 3cm ， 但為可靠起見，在一些大的爆破工程中仍使用起爆藥柱起爆具有雷管感度的銨油炸藥。 二、影響銨油炸藥爆炸性能的因素 銨油炸藥的 爆炸性能 與含油率、水分含量、藥柱直徑、炸藥的約束條件、炸藥密度、硝酸銨的粒度、柴油和木粉的質量、混制情況和使用條件等因素有關。 當含油率使氧平衡為零或接近于零時，炸藥爆炸生成的有毒氣體量最小，爆熱、爆速、作功能力和猛度最大。 炸藥爆速 隨著水分含量的增大而降低，直至不能正常爆轟。 藥柱直徑是影響銨油炸藥爆速的一個重要參數(shù) 。施加給藥柱的約束條件越強，或者說包裹藥柱的外殼越堅固，則炸藥的爆速越大。 銨油炸藥的 臨界直徑 與炸藥的約束條件和裝藥密度有關 ，當炮孔中散裝炸藥的密度為 ，臨界直徑在 25mm左右，當炸藥密度增大到 ，臨界直徑則增大到 75mm， 當密度大于 ，銨油炸藥就不能有效地爆轟，甚至不能起爆。 形成爆炸的 高速化學反應 首先是從炸藥顆粒的表面開始的，所以硝酸銨的粒度越小，比表面積越大，越有利于爆炸過程的進行；同時，比表面積增大使有效吸油面積增大、吸油率升高。 因此，硝酸銨越細，越有助于提高銨油炸藥的爆炸能力。 三 、 銨油炸藥的特點 1. 銨油炸藥的優(yōu)點 （ 1） 原料豐富、價廉易得。與銨梯炸藥相比，銨油炸藥的費用降低了 35%～ 45%。 （ 2）組分簡單、制備容易。既可在工廠生產(chǎn)，也可用混裝車或人工方法在現(xiàn)場混制。 （ 3） 不含嚴重影響人體生理機能的梯恩梯，炸藥的生產(chǎn)過程無環(huán)境污染。 （ 4） 對沖擊、火焰鈍感，使用安全。鑒于上述優(yōu)點，銨油炸藥在鐵路建設和礦山工程中，特別是露天大爆破中大量使用。 2. 銨油炸藥的 缺點 （ 1） 臨界直徑一般大于 50mm， 起爆感度低，通常需用傳爆藥柱或自制的起爆體引爆。 （ 2）單位體積爆破威力小于銨梯炸藥。銨油炸藥的密度在 ～ ， 若加大炸藥密度則爆速急劇下降，甚至不能正常爆轟。 （ 3）不抗水，貯存期短。不適合潮濕、有水的爆破環(huán)境，長期貯存會出現(xiàn)滲油、結塊和硬化現(xiàn)象，爆炸性能下降。 （ 4）爆炸產(chǎn)物中有害氣體含量大，一般不用于地下工程。 （ 5）氣動裝藥時會產(chǎn)生積聚靜電，存在事故隱患。 四、多孔粒狀銨油炸藥 由多孔粒狀硝酸銨和燃料油組成的炸藥稱作 多孔粒狀銨油炸藥 （ porous prilled AN explosive）。 多孔粒狀硝酸銨是一種高孔隙率的硝酸銨顆粒。其堆積密度為 ～ ， 孔隙率一般在 。由于多孔粒狀硝酸銨的孔隙率和吸附燃料油的有效表面積比較大，所以其吸油率比普通硝酸銨大得多。 多孔粒狀硝酸銨的顆粒較大，且顆粒內部的孔隙中吸附有燃料油，所以用它混制出的多孔粒狀銨油炸藥不僅具有良好的流散性（便于人工和機械化裝藥），同時其吸濕性、結塊性和貯存性能也得到了改善。多孔粒狀銨油炸藥比用粉狀硝酸銨制得銨油炸藥的起爆感度低。 多孔粒狀硝酸銨以其較高的吸油能力和良好的流散性而在銨油炸藥的生產(chǎn)中得到廣泛的應用。多孔粒狀銨油炸藥中硝酸銨與燃料油（通常用柴油）的配比為 ∶ 。 膨化硝銨炸藥是以膨化硝酸銨 、 復合油和木粉等混合制成的工業(yè)炸藥 。 五、膨化硝銨炸藥 （ expanded AN explosive） 膨化硝酸銨是在表面活性劑作用下，采用真空析晶工藝制得的。其比表面積為 cm2/cm3 （ 或 ）， 比普通硝酸銨增加了近 4倍。 膨化硝酸銨顆粒中布滿了微細小孔，其松散密度僅為多孔粒狀硝酸銨的 1/4。當膨化硝酸銨與燃料油及木粉混合時，組分間具有更大的接觸面積，混合體中含有更多的 “ 熱點 ” 源，因而具有 良好的爆炸性能 ，可用 8號雷管直接起爆。 六、重銨油炸藥（ heavy ANFO） 重銨油炸藥 是由乳化基質和多孔粒狀銨油炸藥按不同比例組成的工業(yè)炸藥 ，又稱 乳化粒狀炸藥或乳化銨油炸藥 （ emulsion/ANFO bination）。 在這種物理摻和物中，乳膠基質的重量比例可由 0%變化為 100%，多孔粒狀銨油炸藥的比例則相應由 100%變化為 0%。 優(yōu)點 重銨油炸藥與銨油炸藥相比，具有能量密度大、使用感度高、抗水性強、生產(chǎn)工藝簡單便于機械化混制和裝藥等優(yōu)點。成本低于鋁化銨油炸藥。 七、鋁化銨油炸藥（ AL ANFO） 由于銨油炸藥的密度較低，其單位體積所能釋放的爆炸能量也較低。為了提高銨油炸藥的威力，可以在銨油炸藥中加入適量的鋁粉組成所謂的 鋁化銨油炸藥 。 鋁粉合適的添加比率為 13%～ 15%，當鋁粉的添加量超過 25%時，就會造成炸藥能量利用率的降低。 當鋁粉的添加量較小時，鋁化銨油炸藥爆炸時產(chǎn)生如下的化學反應： 2Al＋ 3NH4NO3— →3N 2 + 6H2O + Al2O3 + 6897 J/g （ 2— 1） 當鋁粉的添加量增大到一定比率時，鋁化銨油炸藥的爆炸反應方程式變?yōu)槿缦滦问剑? 2Al＋ NH4NO3— →N 2 +2H2 + Al2O3 + 9614 J/g （ 2— 2） 八、銨瀝蠟炸藥和銨松蠟炸藥 銨瀝蠟炸藥 (ANasphaltwax explosive)是以 硝酸銨 為主，加入適量木粉和少量瀝青、石蠟等組成的炸藥。 銨松蠟炸藥 （ ANrosinwax explosive） 則是指以 硝酸銨 為主，加入適量木粉和少量松香、石蠟等組成的炸藥。 有區(qū)別哦 這兩種炸藥的特點是用瀝青、石蠟、松香等憎水性物質代替了銨油炸藥中的柴油，抗水性能較銨油炸藥有明顯改善，能用 8號雷管直接起爆，產(chǎn)生的有毒氣體含量較銨油炸藥少。 銨瀝蠟炸藥和銨松蠟炸藥的制造工藝較銨油炸藥復雜，但貯存期比銨油炸藥長，宜于在炸藥廠內批量生產(chǎn)。 第五節(jié) 漿狀炸藥與水膠炸藥 漿狀炸藥 （ slurries） 是由可燃劑和敏化劑分散在氧化劑 （ 以硝酸銨為主 ， 通?？杉尤肫渌跛猁}等 ） 的飽和水溶液中 ， 經(jīng)稠化或再經(jīng)交聯(lián)后制成的一種水包油型 （ O/W） 凝膠狀炸藥 。 水膠炸藥 （ water gel explosive） 則是指以 硝酸甲胺 為主要敏化劑的漿狀炸藥 。水膠炸藥是漿狀炸藥發(fā)展和改進的產(chǎn)物 。兩種炸藥的組分基本相同 ， 主要區(qū)別 在于敏化劑的不同 。 一、漿狀炸藥和水膠炸藥的組成 漿狀炸藥和水膠炸藥同屬一類多組分的復雜的化學體系。 主要 由氧化劑水溶液、敏化劑、可燃劑、膠凝劑和交聯(lián)劑以及一些特殊添加劑等組成。 1. 氧化劑：以 硝酸銨 為主，含量約為40%～ 60%，還可加入硝酸鈉、硝酸鈣作為輔助氧化劑。硝酸鈉是在水膠炸藥和漿狀炸藥中被廣泛采用的一種輔助氧化劑，其用量一般約占炸藥總量的 10%～ 20%。 2. 水：水是這類炸藥中特有的基本組分，其含量一般為炸藥總重量的 8%～ 20%。作為漿狀炸藥的填充劑。 水具有以下優(yōu)點： ⑴ 提高了炸藥的 密度 和 爆速 。由于炸藥的主要組分 ── 硝酸銨、硝酸鈉溶于水，顆粒間的空隙能夠充滿硝酸鹽水溶液，從而使炸藥的密度大大提高。在炸藥體系中，水與其它組分緊密接觸，成為傳播爆轟的連續(xù)性介質，因而在一定范圍內可使炸藥的爆速增加。 ⑵ 使炸藥在物理形態(tài)上具有 流變性 ，在爆炸性能上具有 穩(wěn)定性 。水的存在使這類炸藥具有較好的流變性，能密實地填充炮孔空間，提高偶合作用，改善爆破效果。其次，水和膠凝劑、交聯(lián)劑一起構成具有粘彈性的凝膠體系，使炸藥各組分均勻地分散于其中，防止了固液分離，保持炸藥性能的相對穩(wěn)定性。 ⑶ 使炸藥具有抗水性。粘彈性凝膠體具有包覆作用，這種作用既能阻止外部水的滲入，又能防止硝酸銨等可溶性組分向水中擴散或被水瀝濾。因而，水是使?jié){狀炸藥和水膠炸藥具有抗水性的重要組分。 ⑷ 提高了炸藥的 安全性 。水的熱容量較大，蒸發(fā)時要吸收 2553J/g的蒸發(fā)潛熱。水使?jié){狀炸藥和水膠炸藥的敏感度降低，大大提高了炸藥的安全性，為這類炸藥的現(xiàn)場混制和裝藥機械化創(chuàng)造了條件。 水是影響漿狀炸藥和水膠炸藥爆炸性能的重要因素之一。其含量多少不僅影響爆炸性能，而且影響炸藥的物理狀態(tài)、抗水和耐凍性能等。 ⑵非炸藥敏化劑。用金屬粉、非炸藥型可燃劑、氣泡等作為敏化劑的稱為非炸藥敏化劑。其中常用的金屬粉是鋁粉和鎂粉。鋁粉的使用最為普遍，含量一般為 15%左右。 在漿狀炸藥和水膠炸藥中引入敏化氣泡的方法有三種： 、空心玻璃微球等含有氣泡的多孔性物質微粉； ； 吸留在體系中。引入氣泡也可起到調節(jié)含水炸藥密度的作用。 4. 可燃劑：常用的有梯恩梯、硝酸甲胺、鋁粉、柴油、煤粉、石蠟和硫磺粉等。隨著敏化技術的發(fā)展，許多原來只是一些可燃劑的物質，在特定的條件下又都可作為敏化劑。 在目前的漿狀炸藥和水膠炸藥中，很難 將敏化劑與可燃劑嚴格區(qū)別開來。 5. 膠凝劑（ gelling agent）： 指能在氧化劑鹽類水溶液中溶脹，使?jié){狀炸藥體系形成凝膠的物質。又稱 稠化劑或增稠劑 。 膠凝劑 是決定漿狀炸藥和水膠炸藥的物理化學性能、流變特性、儲存性能、抗水性能、乃至爆炸性能的一個重要因素。 常用的膠凝劑是一些易在水或氧化劑飽和水溶液中溶脹水合的植物膠（如田菁膠、古爾膠、槐豆膠等）和合成聚合物（如聚丙烯酰胺等）等。 6. 交聯(lián)劑（ crosslinking agent）：使膠凝劑分子進一步鍵合為網(wǎng)狀體型結構因而形成穩(wěn)定凝膠的物質。漿狀炸藥膠凝體系的質量好壞不僅取決于膠凝劑，而且與交聯(lián)劑的種類、數(shù)量和添加時機密切相關。常用的交聯(lián)劑有焦銻酸鉀、硼砂、重鉻酸鹽等。 7. 其它添加劑：主要有用來降低炸藥凍結溫度的抗凍劑（如乙二醇和甲酰胺等），抑制結晶生長或使結晶生長過程發(fā)生變化的晶形改性劑（如甲基萘磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉）和控制炸藥凝膠體系形成速度的交聯(lián)抑制劑（如草酸、草酸鹽、檸檬酸）等。 二 漿狀炸藥和水膠炸藥的抗水性 所謂炸藥的抗水性，實質上就是只防止和最大限度地減少炸藥組分中硝酸銨、硝酸鈉等可溶性組分在水中的溶解，和防止外部水分滲入炸藥內部，以保證炸藥的爆炸性能不致變化。 漿狀炸藥和水膠炸藥具有良好抗水性能的原因主要有以下兩點： 1. 漿狀炸藥和水膠炸藥所用的膠凝劑是線性高分子化合物（或混合物），當其遇水溶脹水合后與交聯(lián)劑作用形成體型網(wǎng)狀結構。在這種結構中，未溶解的氧化劑鹽類和敏化劑等固相組分處于由網(wǎng)絡結構產(chǎn)生的彼此隔離的各個 “ 小巢穴 ”內，被連續(xù)的水凝膠介質所包圍，一方面保證各組分均勻分布而不致分層離析，另一方面形成了對炮孔中水起隔離作用的保護膜，使水既不易侵入，同時鹽類也不易溶失。