2.2　工业炸药

工业炸药又称民用炸药或商用炸药，由氧化剂、可燃剂和其他添加剂等配置而成，具有成本低廉，使用方便的特点，是水利水电工程的常用炸药。

2.2.1　炸药分类

（1）按化学成分分类，炸药可分为硝铵类炸药、硝化甘油类炸药和芳香族类炸药等。

硝铵类炸药以硝酸铵为主要成分，加上适量的可燃剂、敏化剂及其他添加剂的混合炸药均属此类，这是目前国内用量最大、品种最多的一大类混合炸药。硝化甘油类炸药以硝化甘油或硝化甘油、硝化乙二醇为主要成分的炸药，以其外观状态来说，有粉状和胶质之分。芳香族类炸药主要是苯及其同系物的硝基化合物，如甲苯、二甲苯的硝基化合物以及苯胺、苯酚等硝基化合物，如TNT、RDX等，该类炸药在我国工程爆破中用量较少。其他类型炸药，如黑火药和雷管起爆炸药等。

（2）按工业炸药的使用条件可分为三类。第一类：煤矿使用炸药，又称为安全炸药，是允许在有沼气和矿尘爆炸危险环境下使用的炸药，这类炸药爆炸产生的有毒气体不超过安全规程所允许的量，同时不会引起瓦斯和矿尘爆炸；第二类：允许在地下和露天爆破工程中使用的炸药，但不允许在有沼气和矿尘爆炸危险的作业面与矿山使用的炸药；第三类：只允许在露天工程中使用的炸药。第一类炸药爆炸时必须保证不会引起瓦斯或粉尘爆炸，第一类和第二类炸药爆炸时所产生的有毒气体不能超过安全规程所允许的量。

（3）按炸药的应用范围可分为起爆药、猛炸药（含单质猛炸药和混合炸药）、发射药。

2.2.2　常用炸药

硝铵类炸药为工程爆破的常用炸药，是目前工程爆破中用量最大、品种最多的一类混合炸药。硝铵炸药的品种很多，这里主要介绍铵梯、铵油、水胶炸药、粉状乳化炸药、乳化炸药、煤矿许用炸药、光面（预裂）爆破专用炸药、单质炸药等几种工程中应用较多的工业炸药。

（1）铵梯炸药。铵梯炸药具有较好的起爆性能，曾经是我国使用量最大的工业炸药。由于铵梯炸药中的TNT组分对生产工人的健康有很大危害，生产、储存、使用时对环境污染严重。公安部、国防科学技术工业委员会于2008年下发了〔2008〕203号文，《关于做好淘汰导火索、火雷管、铵梯炸药相关工作的通知》，要求停止生产导火索、火雷管、铵梯炸药，因此，铵梯炸药已是淘汰品种。

（2）铵油炸药。铵油炸药是一种由硝酸铵和燃料油混合而成的粒状或粉状（添加适量木粉）炸药。铵油炸药原料来源丰富，炸药内不含对人体有害的TNT，既降低了生产成本又改善了生产环境，所以该炸药称为无梯硝铵炸药。铵油炸药分为下列几类。

1）粉状铵油炸药。采用轮碾机热混加工工艺配制，当轻柴油占4%，木粉占4%时，炸药密度最大爆速较高。粉状铵油炸药颗粒越细，含水率越低时，炸药爆炸性能较好。几种粉状铵油炸药的组分及性能指标见表2-3。

2）多孔粒状铵油炸药。该型炸药采用冷混工艺配制，多孔粒状硝酸铵吸油率高，炸药松散性好，不容易结块。多孔粒状铵油炸药成分为多孔粒状硝酸铵与柴油可按94.5∶5.5混合而成，并采用冷混加工，可以在爆破现场直接配制和用机械装药，最佳装药密度是0.9～0.95g/cm3，考虑到加工过程中柴油可能有部分挥发和损失，通常加6%的柴油，一般采用6号、10号及20号轻柴油，严寒地区可用-10号柴油。多孔粒状铵油主要加工方法为渗油法。多孔粒状铵油炸药性能指标见表2-4。

3）重铵油炸药。重铵油炸药具有乳化炸药的抗水性强和铵油炸药成本低的优点，提高了炸药的爆炸性能，降低了炸药成本。国外的重铵油炸药又称HEF/AN，由HEF/AN和多孔粒状铵油炸药混合而成，其中HEF为燃料油和盐类氧化剂混合而成的乳化物。

重铵油炸药又称乳化铵油炸药，将W/O型乳胶基质按一定的比例掺混到粒状铵油炸药中，形成的乳胶与铵油炸药掺和物，在我国又称为乳胶粒状炸药。乳胶基质的掺入改善了铵油炸药的抗水性能，而且随着掺和物中乳胶基质的质量分数增加，其抗水性能也随之增强。该炸药具有乳化炸药的抗水性和铵油炸药生产成本低的优点，提高了炸药的爆炸性能与操作时的安全性。我国部分重铵油炸药性能见表2-5。

（3）水胶炸药。水胶炸药是在浆状炸药的基础上发展起来第二代抗水硝铵类炸药，由水、氧化剂、可燃物以及敏化剂、交联剂等成分组成。水胶炸药与浆状炸药没有严格的界限，两者的主要区别在于使用不同的敏化剂。浆状炸药的主要敏化剂是非水溶性的炸药成分、金属粉和固体可燃物，而水胶炸药则是采用水溶性甲胺硝酸盐作为敏化剂，克服了浆状炸药起爆感度低的缺点，通常用雷管可以起爆。

水胶炸药的特点是威力大，相当于硝化甘油胶质炸药，抗水性好，优于常用工业炸药；同时，水胶炸药本身基本无毒，爆炸后的呛烟程度远比铵梯炸药轻，有毒气体生成量也较铵梯炸药小；对冲击、摩擦、热感度低，在运输、保管、使用过程中比较安全。常用水胶炸药的组成与性能见表2-6。

（4）粉状乳化炸药。粉状乳化炸药又称乳化粉状炸药。它以含水较低的氧化剂溶液细微液滴为分散相，特定的碳质燃料与乳化剂组成的油相溶液为连续相，在一定的工艺条件下通过强力剪切形成油包水型乳胶体，通过雾化制粉或旋转闪蒸使胶体雾化脱水，冷却固化后形成具有一定粒度分布的新型粉状硝铵炸药。粉状乳化炸药含水量一般在3%以下。因此，其作功能力大于乳化炸药，由于在制备的过程中颗粒及颗粒间形成许多孔隙，使炸药有较好雷管感度和爆轰感度。这种炸药的颗粒具有W/O型特殊的微观结构，因而该炸药具有良好的抗水性能，粉状乳化炸药兼有乳化炸药及粉状炸药的优点，其主要性能指标见表2-7。

（5）乳化炸药。乳化炸药是以硝酸铵等氧化剂水溶液为分散相，以不溶于水的可液化的碳质燃料为连续相，借助乳化剂的乳化作用和敏化剂（包括敏化气泡）的敏化作用而制成的一种油包水型的特殊乳化体系，密度一般为1.05～1.35g/cm3。乳化炸药中的燃料剂同时作为油相材料构成连续相，将氧化剂水容液分隔成分散相，从而保证炸药组成的混合均匀、稳定。

乳化炸药由三种物相（液相、固相、气相）的四种基本成分所组成，即氧化剂水溶液、燃料油、乳化剂和敏化剂。国内生产的乳化炸药主要品种，其组分与性能见表2-8。

（6）煤矿许用炸药。在地下煤矿开采中时常伴有一些可燃气体和煤尘，国内大部分煤矿开采时都有沼气、甲烷、乙烷、氢气涌出，当有害气体和煤尘达到一定浓度时，受开挖爆破作用的影响，容易引起爆炸。因此，在煤矿爆破作业时需要使用特殊的安全炸药。当在公路、铁路、水电隧洞施工通过煤层地质时，应根据有害气体的等级使用相应的煤矿许用炸药进行爆破作业。这就对煤矿使用炸药提出了一些特殊要求：①炸药爆破后不引起隧洞（矿井）内大气的局部高温，要求煤矿使用的炸药爆热、爆温、爆压都要相对低一些；②炸药有较好的起爆感度，能保证使用的安全，又能保证顺利传爆，保证炸药稳定爆轰；③煤矿许用炸药的配比应接近零氧平衡，爆炸后的有害气体应符合国家标准。同时，炸药成分中不含金属粉末。

煤矿许用硝铵炸药的组分与性能见表2-9。

煤矿许用炸药的特点是对爆温、爆热、爆炸产生的火焰长度及持续时间、炸药爆炸后产生的有害气体和灼热固体颗粒等都有严格的限制。煤矿许用炸药可分为粉状硝铵类、硝化甘油类、含水类等。常用的煤矿乳化油炸药的技术参数见表2-10。

（7）光面（预裂）爆破专用炸药。根据光面（预裂）爆破的作用原理，为减弱爆破对孔壁（边坡）围岩的冲击破坏，炸药生产企业研制出各种不同直径、不同爆速、不同密度，传爆性能好的专用炸药。目前，一是国内在工业炸药中添加一些惰性物如木粉、珍珠岩等，从而使炸药的单位体积能量降低，使炸药的爆速、爆压减小，达到爆破时减小对孔壁（围岩）破坏的目的；二是采用中威力工业炸药加工成小直径药卷。同时，在炸药中加入适量的敏化剂，增加炮孔的不耦合装药系数。光面（预裂）爆破专用炸药国外定型品种很多，而国内无论是炸药还是药卷，都与国外同类产品存在一定差距。国内、国外部分光面爆破专用炸药性能分别见表2-11与表2-12。

（8）单质炸药。

1）TNT。（TNT）也称三硝基甲苯，1863年研制成功，从1901年起开始取代苦味酸用于军事。

TNT的分子式为C8H2（NO2）3CH3，分子量227。精制TNT的熔点为80.7℃，凝固点为80.2℃；工业TNT呈淡黄色鳞片状。如果TNT中含有杂质，它会使TNT的熔点和凝固点都有所降低。

温度对TNT有一定影响，当温度在35℃以下时TNT很脆，而温度高过35℃以上后炸药就有一定塑性，温度达到50℃时TNT则成为可塑体，可充分利用这种可塑性，把TNT压制成高密度的药柱。TNT不溶于水、吸湿性小，撞击时可能发生爆炸，在常温湿度饱和的空气中，其水分含量只有0.05%。但TNT易溶于甲苯、丙酮、乙醇等有机溶剂中。TNT炸药有毒，它的爆破烟尘、蒸汽主要通过皮肤侵入人体内，还可通过呼吸道吸收，长期接触可能中毒。

TNT主要爆炸性能如下。

爆发点：290～300℃。

撞击感度：4%～8%（锤重10kg，落高25cm，药量0.03g，表面积0.5cm2）。

摩擦感度：摩擦摆试验，10次均未爆炸。

起爆感度：最小起爆药量雷汞0.24g，氮化铅0.16g，二硝基重氮酚0.163g。

作功能力：285～330mL。

猛度：16～17mm（密度1g/cm3时）。

爆速：4700m/s（密度1g/cm3的粉状TNT）。

比容：740L/kg。

爆热：992×4.1868kJ/kg。

爆温：2870℃。

2）黑索金。黑索金（RDX）是一种单质猛炸药，分子式为C3H6N6O6，相对分子量为222.12，外观为白色斜方结晶，有一定毒性，是由浓硝酸与乌洛托品进行硝解反应制得的产品。在民用爆炸物品行业称为工业黑索金，主要用作起爆制品（如起爆具、导爆索药芯、工业雷管的二次装药、震源药柱的组分），黑索金的基本特性见表2-13。

3）太安。太安（PETN）是一种单质猛炸药，分子式为C5H8N4O12，相对分子量为316.17，是由浓硝酸与季戊四醇进行酯化反应生成季戊四醇四硝酸酯，再经丙酮重结晶后制得的产品。在民爆行业用作雷管装药和导爆索芯药等，太安的基本特性见表2-14。

2.2.3　混装炸药

混装炸药使用炸药原料及半成品，在爆破现场用装药机械混合制成炸药并装入炮孔或药室，这是炸药加工与爆破技术的一个重要突破。在施工现场只需存放非爆炸性原材料或半成品，无需储存炸药，显著提高了装药的安全性；采用机械装药，缩短装药时间，提高装药效率；现场配制的散装炸药装填流畅均匀，实现孔内全耦合装药，可扩大爆破孔网参数，有效减少钻孔数量；可针对围岩地质变化情况在装药过程中调整炸药组分，且可确保错孔情况下的装药质量，有利于提高爆破质量；使用散装材料可节省包装，降低运输成本。混装炸药技术安全、经济、高效、环保，适用于规模较大的工程爆破，在水利水电工程中应加快推广应用。

在现场使用的混装炸药主要有现场混装乳化炸药、混装多孔粒状铵油炸药和混装重铵油炸药。

（1）混装乳化炸药。混装乳化炸药采用配制好的乳胶基质在现场由装药车将乳胶基质与敏化剂均匀混合装入炮孔，乳胶基质与发泡剂在输药软管的端部由静态掺混后进入炮孔，在炮孔中敏化后形成具有起爆感度的乳化炸药。敏化时发泡速度对泡体大小及均匀性有影响，发泡太快则泡体大，爆轰性能差，太慢则达不到密度要求，传爆困难，一般装药15min后起爆，可获得较好效果。乳化炸药配方独特，可在装药现场即时敏化，且具有一定流动性，可利用装药车的“水环润滑机构”实现小直径软管内的长距离输送，临界直径小，可装入小直径炮孔，这一特点确保了实施现场装药和装药质量。

现场混装炸药使用的乳胶基质应具有安全和便于运输的性能要求：①常温下易于泵送，乳胶基质为有一定黏稠度的脂膏状物质，其黏稠度取决于油相的组成与状态，且与温度有关；②有较好的纯感，应降低其摩擦、冲击感度，确保在制造、储存、运输及使用时的安全；③敏化后具有合适的爆轰性能，可根据爆破作业条件灵活调整配比，与工程相匹配。

乳化炸药组分选择与配比。乳胶基质一般由氧化剂水溶液、乳化剂、复合油相三部分组成。乳胶基质的组分选择及合理匹配是决定其物理性能及爆炸性能的内在因素，根据现场混装车对乳胶基质的特殊要求，应分别对水相溶液组分、油相组分的选择与匹配，发泡剂、发泡促进剂的选择等进行试验，确定适合于中小直径炮孔现场混装的乳胶基质的配比。乳胶基质的配比见表2-15。

采用装药车将现场混装的乳化炸药装填于不同直径的PVC管中，测试其爆轰性能。现场混装乳化炸药传爆长度、爆轰等性能见表2-16。

（2）混装多孔粒状铵油炸药。多孔粒状铵油炸药是由94.5%的多孔粒状硝铵和5.5%的柴油混合配成，考虑到加工过程中柴油可能有部分挥发和损失，通常掺加6%的柴油。柴油一般有6号、10号及20号轻柴油，北方严寒地区可用10号柴油。

多孔粒状铵油炸药在现场由混装车直接混制并装孔。除现场混装车装药外，多孔粒状铵油炸药还有渗油性，采用人工混拌法和机混法等加工方法。

混装多孔粒状铵油炸药是一种使用安全、经济、爆速低的炸药。混装多孔粒状铵油炸药临界直径大于70mm，避免直径过小导致爆速过低而影响传爆。混装多孔粒状铵油炸药技术指标见表2-17。

（3）混装重铵油炸药。重铵油炸药又称乳化铵油炸药，是乳胶基质与多孔粒状铵油炸药的物理掺合产品。在掺合过程中，高密度的乳胶基质填充多孔粒状硝酸铵颗粒间的空隙并涂覆于硝酸铵颗粒的表面，这样，既提高了粒状铵油炸药的相对体积威力，又改善了铵油炸药的抗水性能。乳胶基质在重铵油炸药中的比例可由0～100%之间变化，炸药的体积威力及抗水能力等性能也随着乳胶含量的变化而变化。重铵油炸药的相对体积威力及临界直径与乳胶含量的关系见图2-4。

由图2-4可知，随着重铵油炸药中乳胶含量的增加，炸药的临界直径逐渐增大，即炸药的起爆感度降低了。重铵油炸药的组分与性能的关系见表2-18。

重铵油炸药密度、爆热及体积威力与乳胶含量的关系见图2-5。现场混制的基本过程是先分别制备乳胶基质和铵油炸药，然后将两者按设计比例掺合，所制备的乳胶基质可泵送至储罐中存放，也可用专用罐车运至现场，还可在车上直接制备。多孔粒硝铵与柴油可按94∶6的比例在工厂等固定地点混拌，也可在混装车上混制。

2.2.4　混装炸药设备

爆破装药机械是使用炸药原料及半成品，在爆破现场混制成炸药并装入炮孔的一种设备，主要用于露天和地下矿山、井巷掘进及其他各种爆破工程中的炮孔或洞室装药。在露天作业中，机械装药使用装药车或混装车。在地下作业中，机械装药使用装药器和地下装药车。由于装药车或装药器的使用，装药密度增大，钻孔利用率更高。

混装炸药车实现了装药机械化，制作装药的原料在车上各个料仓分装，到达爆破现场后才进行炸药的混制及装填，提高了作业安全性，剩余的混制炸药原料可返回料仓避免浪费。混装车还可根据岩石的不同特性，配置不同威力的炸药，提高爆破效率。在地下爆破工程作业，特别是地下矿山向上的中孔、深孔爆破中，采用装药器装药，可节省人力、提高装药效率、改善爆破质量、减轻劳动强度。

目前，国内爆破工作，不论是露天作业，还是地下作业，人工装药占的比例较大，其缺点是装药密实度低、劳动强度大、效率低。要解决这个问题，机械化装药是发展方向。

（1）分类。爆破装药机械按用途，分为地下装药机械和露天装药机械。按装药车生产的炸药种类，可分为混装乳化炸药车、混装多孔粒状铵油炸药车和混装重铵油炸药车等。

露天爆破装药机械，包括现场混装乳化炸药车、现场混装多孔粒状铵油炸药车和现场混装重铵油炸药车三大类。

地下爆破装药机械，包括装药器和装药车两类。装药器又分为传统装填黏性粒状炸药（还有少数矿山装填粉状炸药）的压气装药器和新型现场混装乳化炸药装药器。装药车也分地下压气装药台车和地下现场混装乳化炸药车。压气装药器、压气装药台车的工作动力均为压缩空气。地下现场混装乳化炸药装药器、装药车则为电—液工作系统。

地面站是为现场混装车进行原材料储存、半成品加工等而设置的地面辅助配套设施，地面站有固定式地面站和移动地面站。

（2）主要特点及适用范围。

1）露天爆破装药机械。露天爆破装药机械有现场混装乳化炸药车、现场混装多孔粒状铵油炸药车和现场混装重铵油炸药车。现场混装炸药车具有安全可靠、计量准确、建筑物简单、占地面积小、炸药成本低、爆破效果好、用人少、装药效率高、改善工作环境等优点。

现场混装乳化炸药车（BCRH系列）：主要有汽车底盘、动力输出系统、液压系统、电气控制系统、燃油（油相）系统、乳化系统、水气清洗系统、干料配料系统、水暖系统、微量元素添加系统、备胎装置和软管卷筒装置组成。该车广泛适用于冶金、煤炭、化工、建材、水电、交通等工程的爆破作业，特别适合在金属矿等岩石硬度较高或炮孔内含水量较高的条件下使用。炮孔的直径宜在100mm以上。

现场混装乳化炸药车可现场混制纯乳化炸药和最大加30%干料的两种乳化炸药。水相、油相、敏化剂和配制在地面站进行，而乳胶基质的敏化、干料的混合、敏化在车上进行。炸药主要有水相（硝酸铵溶液）、油相（柴油和乳化剂的混合物）、干料（多孔粒状硝铵或铝粉）和微量元素（发泡剂）四大部分混制而成。

乳化炸药车输药效率200～280kg/min。目前有8t、12t、15t、25t共4个规格。现场混装乳化炸药车具有自动计量功能，计量误差不大于±2%

现场混装多孔粒状铵油炸药车（BCLH系列）：粒状铵油炸药现场混装车主要有汽车底盘、动力输出系统、干料箱、燃油箱、输送螺旋、电器装置等组成，主要在各行业的大型、中型露天爆破中使用，适用于大直径（一般80mm以上）干孔装药。

现场混装多孔粒状铵油炸药车工作前先在地面站装入柴油和多孔粒状硝酸铵。装药车驶到作业现场，由车载系统将多孔粒状硝酸铵与柴油按配比均匀掺混，并装入炮孔。现场混装铵油炸药工艺简单、成本低，但爆炸威力相对较低。

粒状铵油炸药现场混装车输药效率200～450kg/min，目前有4t、6t、8t、12t、15t、25t共6个规格供选择。现场混装多孔粒状铵油炸药车具有自动计量功能，计量误差不大于2%

现场混装重铵油炸药车（BCZH系列）：现场混装重铵油炸药车由汽车底盘、动力输出系统、螺旋输送系统、软管卷筒、干料箱、乳化液箱、电气控制系统、液压控制系统、燃油系统等部件组成。重铵油炸药车混制炸药的各种原料从地面站分别装入车上的各个料仓内，在爆破现场按不同比例将乳胶基质与多孔粒状铵油掺混在一起，制备成不同能量及密度的重铵油炸药，是多功能炸药现场混装车，可混制乳化炸药、多孔粒铵油炸药和重铵油炸药，兼具乳化炸药的高威力和铵油炸药的低成本优点。这种装药车水孔和干孔都适用，可满足不同爆破工程要求。

混装重铵油炸药车输药效率450kg/min，用MONO泵送药效率200～280kg/min，目前有8t、12t、15t、25t共4个规格供选择。现场混装重铵油炸药车具有自动计量功能，计量误差不大于±2%。

2）地下爆破装药机械。

压气装药器：在地下爆破工程作业，特别是地下矿山向上的中深孔爆破中，采用装药器装药，可节省人力、提高装药效率、改善爆破质量、减轻劳动强度。

压气装药台车：将压气装药器系统安装在自行式地下矿山通用底盘上的专用爆破装药作业台车，适用于无轨运输的大型地下矿山和其他地下大型洞室开挖爆破工程。

现场混装乳化炸药装药器：适用于井巷掘进、分段法采矿等空间狭窄的地下工程爆破装药作业。无自行行走底盘，须借助于其他辅助机械，实现不同爆破作业点之间的移动。

现场混装乳化炸药装药车：由现场混装乳化炸药车的上盘系统和低矮汽车或铰接式台车底盘组成，是一种正在发展兴起的地下矿山等地下工程爆破装药机械，显著技术特征是安全性好、作业效率高。

（3）地面站。

1）固定式地面站。固定式地面站是现场混装车的地面配套设施，用于原材料储存、半成品加工等。大型、中型水利水电工程、露天矿山开采等，作业面相对固定、施工期较长的爆破工程，适宜建固定式地面站。当乳胶基质在车上制作时，地面站由水相硝酸铵制备系统、油相制备系统和敏化制备系统组成；当乳胶基质在地面站制作时，在上述三个系统的基础上，再增加一套乳化装置。

2）移动式地面站。公路、铁路等工程爆破作业面分散、工期短，为装药车提供半成品及原料时，适宜设置移动式地面站。移动式地面站移动方便，能适应流动性大、环境复杂的爆破作业，经济效益显著。移动式地面站由制备车、动力车、运输车组成。制备车设有水相制备输送系统、油相输送系统、发泡剂输送系统、乳胶输送系统。动力车设有配电屏、发电机、蒸汽锅炉、地表水处理装置、污水处理装置、浴室、化验室、乳化剂储存保温室等。

（4）装药机械主要技术性能参数。

1）各种炸药车主要技术参数分别见表2-19～表2-26。

2）不同系列地下现场混装炸药车、装药器的技术参数分别见表2-27～表2-31。

3）BYD型移动式地面站和BD型固定式地面站主要技术性能参数分别见表2-32、表2-33。

（5）工程实例。

1）三峡水利枢纽三期工程上游碾压混凝土围堰爆破拆除混装乳化炸药研制及应用。三峡水利枢纽工程三期上游碾压混凝土围堰平行于大坝布置，围堰轴线位于大坝轴线上游114m，其右侧与右岸白岩尖山体相接，左侧与混凝土纵向围堰上纵堰内段相连。围堰轴线总长546.5m：从右至左分为右岸坡段（2～5号堰块，长106.5m）、河床段（6～15号堰块，长380m）和左接头段（长60m）。

三峡水利枢纽三期工程碾压混凝土围堰为重力式结构。堰顶宽8m，堰顶高程140.00m，堰体最大高度121m。迎水面高程70.00m以上为垂直坡，高程70.00m以下为1∶0.3的边坡；背水面高程130.00m以上为垂直坡，高程130.00～50.00m为1∶0.75的台阶边坡，其下为平台。根据水力学模型试验成果，三峡水利枢纽三期工程上游围堰右岸5号堰块长40m、河床段6～15号堰块长380m、左连接段长60m，要求拆除至高程110.00m，其中与纵堰交界处拆除至纵堰内坡面。围堰爆破拆除总长度为480m，总拆除工程量为18.6万m3。

围堰右岸5号堰块采取钻孔炸碎法拆除，6～15号堰块采用预埋药室与预埋断裂孔进行倾倒的爆破方案。施工中配置了2台BCRH-15型现场混装乳化炸药车，单台载药量15000kg，装药效率200～280kg/min。地面站为BDR4.0“混装炸药车半成品移动式地面站”，生产效率为单班生产输送半成品大于20t，按单班制组织生产，年生产能力4000t。考虑到此次爆破的重要性以及浸水后炸药性能将有所降低，要求的炸药性能参数为：50m深水下浸泡7d后爆速大于4500m/s、爆力大于320mL、猛度大于16mm，一般的炸药性能均难以达到这一要求。通过对混装乳化炸药的配方与生产工艺进行了一系列的研究和计算，在总结过去混装车生产乳化炸药经验的基础上，经过多次室内外试验，研制了具有高爆速、高威力、高抗水、便于远距离多次泵送、综合成本较低等特点的混装乳化炸药。该高威力炸药的主要性能如下：外观银灰色膏状物，有弹性；密度1.20～1.30g/cm3；爆速50m深水下浸泡7d后为5460m/s；猛度18.6cm；爆力（作功能力）346mL；感度无热感度、摩擦感度与撞击感度。炸药制备与装药工艺见图2-6。廊道内的药室及排水孔炮孔的装药，由装药车在堰顶通过约30m的装药管长距离输送至廊道，再经装药器二次加压后装入；其余深孔由装药车在堰顶通过装药管直接装入。卷状炸药采用人工直接送入炮孔。起爆前，堰前水位降到高程135.00m，堰后充水至高程139.00m，炸药将处于深水下浸泡，最低药室处水深达38m，浸水时间（充水至起爆）约3d，炸药将长时间在深水下浸泡。

该工程于2006年5月28日开始装药施工，6月2日下午装药结束，装药车共装填高威力混装乳化炸药152.72t，6月6日下午起爆，爆破达到了预期目的，取得了良好效果。

2）水布垭水利枢纽工程混凝土面板堆石坝级配料开采混装乳化炸药车的应用。水布垭水利枢纽为湖北清江干流三个梯级开发的龙头水电站，混凝土面板堆石坝最大坝高233m，是目前世界同类型最高的混凝土面板堆石坝。总填筑量1564万m3，其中：主堆石料（ⅢB）776万m3，过渡料（ⅢA）64.2万m3。面板堆石坝填筑石料有严格的级配要求，主堆石料的主要级配要求为最大粒径800mm、粒径小于1mm的含量小于5%，小于5mm的含量大于4%；过渡料的主要级配要求为最大粒径300mm、粒径小于1mm的含量小于5%、小于5mm的含量大于8%。

该工程要求粒径小于5mm的含量比较高，大坝的石料开采爆破难度较大，要求在获取合格坝料的同时，还应提高爆破开采的规模和效率。为此，在级配料爆破开采过程中，充分发挥混装车装药的技术优势，于2002—2004年累计爆破540余次，最高月爆破强度超过40万m3，级配料合格率100%。

应用混装车技术开采面板堆石坝级配料主要在公山包料场与溢洪道两个部位进行，料场为茅口组厚层至巨厚层坚硬完整灰岩，其爆破技术参数见表2-34。

施工中配置了2台BCRH-15型现场混装乳化炸药车，单台载药量15000kg，装药效率200～280kg/min，所生产的混装乳化炸药密度为1.15～1.25kg/m3，爆速为4700～5200m/s。地面站为BDR4.0“混装炸药车半成品移动式地面站”，生产效率为单班生产输送半成品大于20t，按单班制组织生产，年生产能力4000t。该地面站将现场混装乳化炸药车所需半成品加工设备、加工所需动力源等各种设施，安装在两台标准汽车半拖车底盘上，形成可移动式地面站动力车与制备车，并根据需要选配具有硝酸铵原材料储存功能的箱式运输车。该项移动地面站装置为研制开发的国家定型产品，已通过技术鉴定，并获得国家专利。

采用混装乳化炸药车技术开采面板堆石坝级配料，相对采用常规药卷爆破有以下优点：①混装乳化炸药具有密度大、相对体积威力高的特点，采用耦合装药的方式有利于改善级配料的爆破粒径分布，提高了小于5mm细料的含量，尤其是过渡料的级配质量明显提高，更能满足级配料开采的质量要求；②混装炸药车比人工药卷装药方式装药效率高，体现在现场制药效率方面，现场装药效率200～280kg/min；生产的混装乳化炸药流动性好，不存在药卷卡孔等装药问题；混装乳化炸药耐水性强、装药连续性好，水孔装药可直接将输送管插入孔底，装药效率不受水孔因素的影响，有利于级配料爆破规模化施工水平的提高，加快施工进度；③混装车的作业方式有利于提高爆破作业的安全化水平，有利于扩大爆破孔网参数，降低级配料开采成本。综上所述，采用混装乳化炸药车技术开采面板堆石坝级配料是一种值得推广的施工技术。

2.2.5　静态破碎剂与高能燃烧剂

（1）静态破碎剂。静态破碎剂又称为胀裂剂，它以特殊的硅酸盐、氧化钙为主要原料，配上其他添加剂制成的一种高膨胀性粉状颗粒状材料，加水混合和浸泡后，将破碎剂填充到破碎介质的炮孔中，随即封堵炮孔，孔中的破碎剂随着水化反应的进行，膨胀和硬化同时发生，并产生较大的膨胀压力，膨胀压力达到破坏岩石或混凝土的目的。

静态破碎剂的特点：①静态破碎剂中不含有毒组分，不是危险品，运输、保管、使用均很方便；②破碎剂在进行破碎时无噪声、无振动、无粉尘、无有毒气体产生，施工安全；③破碎剂膨胀力大，能满足不同性能的结构拆除，破碎效果可控性强。

静态破碎剂施工和破碎过程中可以和其他施工配合进行，这样可提高整个工程的作业进度。在使用过程中应注意喷孔、装药时间不能太长，气温对破碎剂效果影响较大等问题。

静态破碎剂广泛应用于建筑物拆除、贵重石材切割、建筑物结构局部拆除，破碎剂不属炸药，但在爆破工程中经常使用。常用静态破碎剂型号见表2-35。

（2）高能燃烧剂。高能燃烧剂是由氧化剂、可燃剂和适量添加剂组成的细匀混合物。它通常在封闭的炮孔内用电阻丝通电加热点燃后，生成高温高压气体，对物体产生破碎或切割，其破碎作用介于炸药和静态破碎剂之间。几种高能燃烧剂的配方见表2-36。