本发明涉及爆破技术领域，且特别涉及一种隧道光面爆破的方法。
背景技术：
炸药在军事上可用作炮弹、航空炸弹、导弹、地雷、鱼雷、手榴弹等弹药的爆炸装药，也可用于核弹的引爆装置和军事爆破，在工业上广泛应用于采矿、筑路、兴修水利、工程爆破、金属加工等，还广泛应用于地震探查等科学技术领域，在炸药分析领域，由于现代分析技术的快速发展，检测的广度、精度以及分析效率都有了质的提高，但是试样制备技术特别是其中有机组分分离提取技术一直停滞不前，成为制约分析过程的瓶颈，随着国民经济的飞速发展，新型炸药产品成分日趋复杂。
光面爆破简称光爆，是一种合理利用炸药能量的控制爆破技术，由于炸药在爆炸中产生的爆轰压力远远超过了任何岩石的极限抗压强度，一般情况下药卷附件的岩石都要被炸的粉碎或被压缩为一个空腔，但如果选择合适的炸药，辅以合理的装药结构，可以控制冲击动压的粉碎性破坏作用。
光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，仍在探索之中，尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识，一般认为，炸药起爆时，对岩体产生三种效应：一是应力波反射拉伸破坏所起的作用；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用；三是二者共同作用所起的破坏；近几十年来的研究、实验和生产实践表明，第三种效应比较符合工程实际情况；光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸产物的膨胀作用使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面，要获得良好的光面爆破结果，其选用的炸药与采用的爆破方法也是十分关键的，因此，研发一种光面爆破方法使在光面爆破中达到最好的作业效果成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种光面爆破炸药的使用方法，此使用方法可充分发挥此光面爆破炸药的优势，同时充分利用环境因素，利用水-土复合填塞炮孔代替纯炮泥填塞炮孔，利用水的不可压缩性和炮泥的填塞作用，减少冲击波在传播过程中的衰减，相对延长了爆生气体的作用时间，提高了岩石的破碎度和炸药的有效能量利用率，节省了炸药、加快了进尺、提高了经济效益，同时也改善了隧道内施工环境。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种光面爆破炸药的使用方法，用于隧道爆破，包括：
在填塞炮孔内装填光面爆破炸药后用水-土复合填料填塞炮孔；
填塞完炮孔后，进行联线，并引出隧道外；
进行爆破。
本发明实施例的光面爆破炸药及其制备方法、使用方法的有益效果是：
本发明的实施例还提供了一种光面爆破炸药的使用方法，用于隧道爆破，主要采用水-土复合填塞炮孔爆破，炸药在炮孔中爆炸具有如下特性：(1)高压气团的膨胀形成高速射流，可起到加强岩石破碎的作用。(2)冲击波经过水介质时，由于水的压缩性小，与其它介质相比，吸收的爆炸能量少。因此与普通光面爆破相比，具有节能效果。(3)水介质的能量传递效率高且均匀，故炸药消耗量小，破碎块度均匀。(4)爆破粉尘能被水气吸收，起到雾化降尘的作用。因此，水-土复合填塞炮孔代替纯炮泥填塞炮孔，利用水的不可压缩性和炮泥的填塞作用，减少冲击波在传播过程中的衰减，相对延长了爆生气体的作用时间，提高了岩石的破碎度和炸药的有效能量利用率，节省了炸药、加快了进尺、提高了经济效益，同时也改善了隧道内施工环境。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的光面爆破炸药及其制备方法、使用方法进行具体说明。
本发明的实施例还提供了一种光面爆破炸药的使用方法，用于隧道爆破，包括：
S1：在填塞炮孔内装填光面爆破炸药后用水-土复合填料填塞炮孔；
S2：填塞完炮孔后，进行联线，并引出隧道外；
S3：进行爆破。
作为优选的方案，在填塞炮孔内装填光面爆破炸药后用水-土复合填料填塞炮孔，具体包括；
S11：将光面爆破炸药分为按照重量份数计的1:2:3～4的第一组分、第二组分以及第三组分；
S12：将水-土复合填料分为按照重量比计的1:3:5～7的第四组分、第五组分以及第六组分；
S13：按照从下至上的顺利依次向填塞炮孔内填塞第一组分、第四组分、第二组分、第五组分、第三组分以及第六组分。
进一步优选的，水-土复合填料包括重量比计的1:100～200的水与土。主要采用水-土复合填塞炮孔爆破，炸药在炮孔中爆炸具有如下特性：(1)高压气团的膨胀形成高速射流，可起到加强岩石破碎的作用。(2)冲击波经过水介质时，由于水的压缩性小，与其它介质相比，吸收的爆炸能量少。因此与普通光面爆破相比，具有节能效果。(3)水介质的能量传递效率高且均匀，故炸药消耗量小，破碎块度均匀。(4)爆破粉尘能被水气吸收，起到雾化降尘的作用。因此，水-土复合填塞炮孔代替纯炮泥填塞炮孔，利用水的不可压缩性和炮泥的填塞作用，减少冲击波在传播过程中的衰减，相对延长了爆生气体的作用时间，提高了岩石的破碎度和炸药的有效能量利用率，节省了炸药、加快了进尺、提高了经济效益，同时也改善了隧道内施工环境。
其中，在本发明的实施例中，光面爆破炸药主要按照以下重量份数计的原料制成：
80～95份的硝酸铵、20～30份的硝酸甲胺、7～10份的铝粉、1～3份的发泡剂、2～4份的乳化剂、10～20份的油相材料、11～15份的硝酸钠、40～55份的甲基三氯硅烷、30～40份的无水甲醇、10～20份的石油醚、7～8份的稳定剂、2～4份的敏化剂以及4～10份的水、2～5份的密度调节剂、3～10份的季戊四醇四硝酸酯。
作为优选的方案，光面爆破炸药主要按照以下重量份数计的原料制成：
85份的硝酸铵、25份的硝酸甲胺、8份的铝粉、2份的发泡剂、3份的乳化剂、15份的油相材料、13份的硝酸钠、50份的甲基三氯硅烷、35份的无水甲醇、15份的石油醚、7.5份的稳定剂、3份的敏化剂以及8份的水、3份的密度调节剂、7份的季戊四醇四硝酸酯。
其中，硝酸铵是无色无臭的透明结晶或呈白色的结晶，易溶于水，易吸湿结块。是铵盐受热易分解，遇碱分解。是氧化剂，用于化肥和化工原料。采用硝酸钠、硝酸甲胺以及硝酸铵合理合配比可以有效地提高炸药的起爆感度，同时通过铝粉的加入可以有效地降低起爆点，使得爆炸更易进行。发泡剂的加入使得各原料接触更好，更易融合，更易发生反应，从而使得爆炸进行的更彻底。乳化剂与稳定剂的加入使得整个炸药的稳定性更好，从而保证了炸药的安全性能。油相材料、密度调节剂以及石油醚的合理配比可以有效地增加乳化炸药的柔性与弯曲力度，同时与水相溶液接触时，也可以增加与水相溶液的混合度，解决了乳化炸药由于使用的原料配比不科学，而无法完全爆破的问题，进一步地提高了此光面爆破炸药的起爆感度以及爆炸性能。
具体地，在本发明的实施例中，油相材料为石蜡、润滑油、凡士林以及硅油中的任一种或两种或多种。当然，在本发明的其他实施例中，油相材料还可以为其他能提供相同作用的材料，本实施例不做限定。
具体地，在本发明的实施例中，密度调节剂为按照重量比计的1:3:4～5的玻璃微珠、膨胀珍珠岩以及空心塑料球。乳化剂为改性大豆磷脂；敏化剂为亚硝酸钠。
其中，在本发明的实施例中，光面爆破炸药的制备方法主要包括：
S1：将硝酸铵、硝酸甲胺、铝粉、硝酸钠破碎后混合形成第一混合物；破碎后的硝酸铵、硝酸甲胺、铝粉、硝酸钠在爆破时的爆破强度更大，爆破性能更好。
S1：将发泡剂、油相材料、甲基三氯硅烷、无水甲醇、石油醚以及季戊四醇四硝酸酯混合后形成第二混合物；将发泡剂、油相材料、甲基三氯硅烷、无水甲醇、石油醚以及季戊四醇四硝酸酯混合后使得整个炸药的稳定性更好，从而保证了炸药的安全性能。油相材料、密度调节剂以及石油醚的合理配比可以有效地增加乳化炸药的柔性与弯曲力度，同时与水相溶液接触时，也可以增加与水相溶液的混合度，解决了乳化炸药由于使用的原料配比不科学，而无法完全爆破的问题，进一步地提高了此光面爆破炸药的起爆感度以及爆炸性能。
S1：将第一混合物与第二混合物与加热至115～123℃的水混合后形成第三混合物；
S1：将第三混合物加入乳化剂进行乳化作业后得到第四混合物；
S1：将第四混合物加入稳定剂进行凉药作业后得到第五混合物；
S1：将第五混合物加入敏化剂后以46～52℃的温度敏化后得到第六混合物。
具体地，在本发明的实施例中在将第三混合物加入乳化剂进行乳化作业后得到第四混合物的步骤中，乳化是在乳化器中进行的，乳化器的线速度小于或等于15m/s。当然，在本发明的其他实施例中，乳化器的线速度还可以根据需求进行调整，本发明的实施例不做限定。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例还提供了一种光面爆破炸药的使用方法，用于隧道爆破，包括：
S1：在填塞炮孔内装填光面爆破炸药后用水-土复合填料填塞炮孔；
其中，步骤S1具体包括：
S11：将光面爆破炸药分为按照重量份数计的1:2:3的第一组分、第二组分以及第三组分；
S12：将水-土复合填料分为按照重量比计的1:3:5的第四组分、第五组分以及第六组分；
S13：按照从下至上的顺利依次向填塞炮孔内填塞第一组分、第四组分、第二组分、第五组分、第三组分以及第六组分。
S2：填塞完炮孔后，进行联线，并引出隧道外；
S3：进行爆破。
其中，光面爆破炸药主要按照以下重量份数计的原料制成：
80份的硝酸铵、20份的硝酸甲胺、7份的铝粉、1份的发泡剂、2份的乳化剂、10份的油相材料、11份的硝酸钠、40份的甲基三氯硅烷、30份的无水甲醇、10份的石油醚、7份的稳定剂、2～4份的敏化剂以及4份的水、2份的密度调节剂、3份的季戊四醇四硝酸酯。
其中，光面爆破炸药的制备方法主要包括：
S1：将硝酸铵、硝酸甲胺、铝粉、硝酸钠破碎后混合形成第一混合物；
S2：将发泡剂、油相材料、甲基三氯硅烷、无水甲醇、石油醚以及季戊四醇四硝酸酯混合后形成第二混合物；
S3：将第一混合物与第二混合物与加热至115℃的水混合后形成第三混合物；
S4：将第三混合物加入乳化剂进行乳化作业后得到第四混合物；
S5：将第四混合物加入稳定剂进行凉药作业后得到第五混合物；
S6：将第五混合物加入敏化剂后以46℃的温度敏化后得到第六混合物。
实施例2
本实施例提供了一种光面爆破炸药的使用方法，用于隧道爆破，包括：
S1：在填塞炮孔内装填光面爆破炸药后用水-土复合填料填塞炮孔；
其中，步骤S1具体包括：
S11：将光面爆破炸药分为按照重量份数计的1:2:3.5的第一组分、第二组分以及第三组分；
S12：将水-土复合填料分为按照重量比计的1:3:6的第四组分、第五组分以及第六组分；
S13：按照从下至上的顺利依次向填塞炮孔内填塞第一组分、第四组分、第二组分、第五组分、第三组分以及第六组分。
S2：填塞完炮孔后，进行联线，并引出隧道外；
S3：进行爆破。
其中，光面爆破炸药主要按照以下重量份数计的原料制成：
85份的硝酸铵、25份的硝酸甲胺、8份的铝粉、2份的发泡剂、3份的乳化剂、15份的油相材料、13份的硝酸钠、50份的甲基三氯硅烷、35份的无水甲醇、15份的石油醚、7.5份的稳定剂、3份的敏化剂以及8份的水、3份的密度调节剂、7份的季戊四醇四硝酸酯。
其中，光面爆破炸药的制备方法主要包括：
S1：将硝酸铵、硝酸甲胺、铝粉、硝酸钠破碎后混合形成第一混合物；
S2：将发泡剂、油相材料、甲基三氯硅烷、无水甲醇、石油醚以及季戊四醇四硝酸酯混合后形成第二混合物；
S3：将第一混合物与第二混合物与加热至120℃的水混合后形成第三混合物；
S4：将第三混合物加入乳化剂进行乳化作业后得到第四混合物；
S5：将第四混合物加入稳定剂进行凉药作业后得到第五混合物；
S6：将第五混合物加入敏化剂后以50℃的温度敏化后得到第六混合物。
实施例3
本实施例还提供了一种光面爆破炸药的使用方法，用于隧道爆破，包括：
S1：在填塞炮孔内装填光面爆破炸药后用水-土复合填料填塞炮孔；
其中，步骤S1具体包括：
S11：将光面爆破炸药分为按照重量份数计的1:2:4的第一组分、第二组分以及第三组分；
S12：将水-土复合填料分为按照重量比计的1:3:7的第四组分、第五组分以及第六组分；
S13：按照从下至上的顺利依次向填塞炮孔内填塞第一组分、第四组分、第二组分、第五组分、第三组分以及第六组分。
S2：填塞完炮孔后，进行联线，并引出隧道外；
S3：进行爆破。
其中，光面爆破炸药主要按照以下重量份数计的原料制成：
95份的硝酸铵、30份的硝酸甲胺、10份的铝粉、3份的发泡剂、4份的乳化剂、20份的油相材料、15份的硝酸钠、55份的甲基三氯硅烷、40份的无水甲醇、20份的石油醚、8份的稳定剂、4份的敏化剂以及10份的水、5份的密度调节剂、10份的季戊四醇四硝酸酯。
其中，光面爆破炸药的制备方法包括：
S1：将硝酸铵、硝酸甲胺、铝粉、硝酸钠破碎后混合形成第一混合物；
S2：将发泡剂、油相材料、甲基三氯硅烷、无水甲醇、石油醚以及季戊四醇四硝酸酯混合后形成第二混合物；
S3：将第一混合物与第二混合物与加热至123℃的水混合后形成第三混合物；
S4：将第三混合物加入乳化剂进行乳化作业后得到第四混合物；
S5：将第四混合物加入稳定剂进行凉药作业后得到第五混合物；
S6：将第五混合物加入敏化剂后以52℃的温度敏化后得到第六混合物。
实验例1
对实施例1、实施例2以及实施例3提供的光面爆破的方法进行爆破测定，测定的结果如表1。
表1.测试结果
根据表1的数据可知，本发明的实施例还提供了的隧道光面爆破的方法，用于隧道爆破，主要采用水-土复合填塞炮孔爆破，炸药在炮孔中爆炸具有如下特性：(1)高压气团的膨胀形成高速射流，可起到加强岩石破碎的作用。(2)冲击波经过水介质时，由于水的压缩性小，与其它介质相比，吸收的爆炸能量少。因此与普通光面爆破相比，具有节能效果。(3)水介质的能量传递效率高且均匀，故炸药消耗量小，破碎块度均匀。(4)爆破粉尘能被水气吸收，起到雾化降尘的作用。因此，水-土复合填塞炮孔代替纯炮泥填塞炮孔，利用水的不可压缩性和炮泥的填塞作用，减少冲击波在传播过程中的衰减，相对延长了爆生气体的作用时间，提高了岩石的破碎度和炸药的有效能量利用率，节省了炸药、加快了进尺、提高了经济效益，同时也改善了隧道内施工环境。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。