摘要：粉狀乳炸藥是最近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型固態(tài)含水炸藥，它是以硝酸鹽為主的氧化劑組成的水相溶液與礦物油及其它可燃劑組成的油相溶液，經(jīng)乳化形成一種油包水的乳化體系，然后以噴霧成粉工藝制成粉狀乳化炸藥，該種炸藥性能優(yōu)良，不含任何單質(zhì)炸藥，具有良好的抗水性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，不含有毒成份，對(duì)人體無(wú)毒害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，成本低，生產(chǎn)工藝先進(jìn)。這種炸藥的安全性直接受其微觀結(jié)構(gòu)得影響，本為通過(guò)其微觀結(jié)構(gòu)的研究來(lái)分析它的安全性。

　　關(guān)鍵詞：煤礦粉狀乳化炸藥安全性微觀結(jié)構(gòu)

　　1概述

　　煤礦許用粉狀乳化炸藥的微觀結(jié)構(gòu)的外層為油膜，內(nèi)部是形態(tài)松散的硝酸銨和消焰劑的結(jié)晶，在油膜與結(jié)晶之間有飽和態(tài)的鹽溶液。煤礦許用粉狀乳化炸藥的安全性與這種微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，這種微觀結(jié)構(gòu)使煤礦許用粉狀乳化炸藥具有較低的機(jī)械感度、較高的熱穩(wěn)定性和良好的雷管感度。但是在近幾年的粉狀乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中乳化罐，乳化器，螺桿泵處發(fā)生多起爆烽事故，表明粉狀乳化炸藥存在著相當(dāng)程度的潛在爆炸危險(xiǎn)性。對(duì)于有著多種優(yōu)越性能的粉狀乳炸藥我們只有找出其事故原因所在，才能更好的加以利用，使其更好的為人民服務(wù)。所以正確認(rèn)識(shí)粉狀乳化炸藥的乳化作業(yè)，基質(zhì)感度，保證合理完善的生產(chǎn)工藝及正確的工藝操作，并對(duì)其安全性能進(jìn)行探討是非常有意義的。

　　2煤礦許用粉狀乳化炸藥的微觀結(jié)構(gòu)研究

　　煤礦許用粉狀乳化炸藥是由氧化劑、消焰劑和高熱值燃料形成的乳膠基質(zhì)通過(guò)噴霧干燥制成的。乳膠基質(zhì)中的分散相是硝酸銨和消焰劑溶液，連續(xù)相是油相溶液。在噴霧干燥過(guò)程中，隨著顆粒水分的快速蒸發(fā)和溫度的迅速下降，分散相中的硝酸銨和消焰劑結(jié)晶析出;由高熔點(diǎn)油相構(gòu)成的連續(xù)相油膜迅速冷卻，乳膠基質(zhì)被固化成型，已結(jié)晶的水相仍被包覆在連續(xù)相油膜中;同時(shí)水分蒸發(fā)和油膜的迅速冷卻固化，使產(chǎn)品的顆粒中形成很多微氣泡。因此煤礦許用粉狀乳化炸藥屬油包水型結(jié)構(gòu)(W/O)，成品含水量約在2%~3%。

　　2.1微觀結(jié)構(gòu)通過(guò)電鏡照相，觀察煤礦許用粉狀乳化炸藥的油包水型微觀結(jié)構(gòu)可以清晰地看到，其油包水型微觀結(jié)構(gòu)(W/O)顆粒直徑約為6~9um，外層為油膜，內(nèi)部是形態(tài)松散的硝酸銨和消焰劑的結(jié)晶。在油膜與結(jié)晶之間，以及結(jié)晶的“裂隙”間，還有另外兩相存在。根據(jù)顆粒的固化過(guò)程分析應(yīng)為飽和態(tài)的溶液水相和氣相，但由于分析手段的制約，電鏡照片對(duì)此無(wú)法分辨。

　　2.2微觀結(jié)構(gòu)的成因分析在乳化劑的作用下，煤礦許用粉狀乳化炸藥的油相和水相在乳化機(jī)中被混合乳化成均勻的油包水的膠體，然后噴霧制粉。在霧化過(guò)程中，假設(shè)結(jié)晶可以在膠體內(nèi)任一點(diǎn)率先出現(xiàn)或在多點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)，由于硝酸銨和消焰劑在結(jié)晶時(shí)不形成結(jié)晶水，因此未被干燥脫除的水分，會(huì)在結(jié)晶周?chē)纬娠柡偷乃?。根?jù)表面活性劑的作用原理，乳化劑存在于油相和水相的界面上，它的親油基團(tuán)和親水基團(tuán)，一端在油相中，一端在水相中。因此在被霧化的膠體顆粒中，受乳化劑親水基團(tuán)的影響，未結(jié)晶的飽和水相會(huì)向油膜處遷移，最終在油膜與晶體之間形成飽和的水相層。微氣泡是基質(zhì)霧化過(guò)程中水分蒸發(fā)產(chǎn)生的。在水分蒸發(fā)、溫度下降的同時(shí)，硝酸銨和消焰劑迅速發(fā)生結(jié)晶，并形成“裂隙”。在“裂隙”中和油膜與結(jié)晶之間微氣泡與鹽飽和水相共存。