66 距离井下现场400米外的变电所内，一众作业人员正屏气凝神地等待着。伴随着咚咚的闷声作响，一场不平常的爆破测试完成了。技术人员焦急的心快要提到嗓子眼，迫切地想尽早知道爆破效果。
借助微小的探头，钻孔窥视仪将清晰的画面传回。作业人员们紧盯着不断被放大的画面，现场安静得仿佛只剩下呼吸声……紧接着，突然一片激动声传来：“成了，成了。”
这是2020年年初晋能控股煤业集团与中国矿业大学合作的“煤矿用水胶液体炸药研发及其在坚硬顶板深孔内的爆炸压裂测试”项目现场的一幕。该集团开展了国内首次水胶液体炸药在煤矿井下坚硬顶板预裂中的试验。如今，该集团塔山煤矿在三盘区2号层8305无煤柱开采工作面应用了水胶液体炸药，并成功实施了切顶卸压无煤柱作业，目前已推采350米左右，收到良好的顶板平面定向致裂效果。
缘何研制液体炸药
大同矿区是我国最大的煤炭生产基地之一，地质构造特殊，属于典型的厚煤层坚硬顶板矿区，具有层数多、厚度大、强度高等特点。生产过程中坚硬顶板滞后断裂，容易形成采空区悬板。采场围岩应力高，围岩变形破坏严重，悬板的突然破断运动容易诱发煤岩、瓦斯等动力灾害，影响矿井安全生产。
常规的密集打孔方法成本高，水力致裂方法定向效果欠佳，传统爆破深孔装药、封孔效率低，大角度深孔高效定向致裂技术尚有较大突破空间。鉴于深孔定向爆破技术优点，业内亟需研发一种能够匹配煤矿深孔高效爆破作业的液体炸药。
为此，原同煤集团2019年与中国矿业大学开始联合攻关“煤矿用水胶液体炸药研发及其在坚硬顶板深孔内的爆炸压裂测试”项目。该项目通过改变煤矿用水胶炸药组分配比，实现了其在物理形态上的流动特性，解决了大角度深孔装药、长距离封孔的技术难题。
经过近1年的反复试验和测试，科研人员进一步优化了炸药配方等，保障炸药在煤矿井下爆破作业的安全性。
2019年底，科研人员开始在原同煤集团选址，准备开始进行现场测试。
一“炮”而红的背后
不分昼夜、鏖战数月，科研人员终于完成了煤矿用水胶液体炸药研发的实验室测试，准备进入实战演习。
作为集团科研创新的核心部门，技术中心相关部门不仅参与了项目研发过程，同时还负责研发工作的管理、协调等事宜。数次实地勘验后，技术科科长纪润清与集团云冈矿完成对接，准备在该矿进行测试。
测试得到了云冈矿的积极配合。众人听说要做的测试是国内首次，十分振奋。为此，通风、瓦斯、地测等多工种联动，精诚团结、群策群力。
云冈矿技术科孙驭丞、地测科刘务全全程参与了测试的前期准备。他们根据矿井地质数据，数次深入井下勘测和选址。由于炸药爆破测试对实施地顶板地质构造有相当高的要求，通过打孔分析，云冈矿最终确定，以坚硬砂岩赋存为主的新408轨道巷顶板是理想的测试环境。
为保证施工安全和测试精准度，该矿对钻孔施工钻具、定孔尺寸、步距等做了严格规定。同时，此次测试的主角——水胶液体炸药也准备就绪。
现场测试从2019年12月开始。彼时，当地气温已在零下，时常下雪，炸药稳定性易受低温影响产生析晶。于是，云冈矿派人轮流职守，创造恒温环境，确保炸药性质稳定，便于精准实施爆破。
整个测试工作持续2个月，试验分3步进行。第一步，实施2.5米浅孔爆破。通过与传统煤矿用水胶炸药、乳化炸药孔内爆破效果对比，水胶液体炸药爆破表现近乎完美。
试验进入第二步深孔爆破作业阶段。完成8米深孔打孔作业后，测试人员在距炮孔约500毫米处增加了观测钻孔。他们将每卷40厘米长的煤矿用水胶液体炸药捆绑导爆索后，小心翼翼置入爆破孔内。待人员撤离后，实施爆破。
在等待过程中，测试人员们精神高度集中。伴随着爆破发出的闷响声，观测孔内的效果窥视图像传来，所有人才松了一口气。
“爆破孔与观测孔完全贯通，起爆后顶板破坏充分。爆破效果精确得像神枪手，威力大、震动小、有害气体少，完全达到三级煤矿许用炸药性能要求。”纪润清自豪地说。
实际应用是试金石
研发人员表示，煤矿用水胶液体炸药的研发成功，既解决了深孔、超深孔爆破作业下的深孔装药和长距离封孔的工艺难题，又为深长钻孔单孔重复爆破技术的实现提供了条件，同时克服了钻眼爆破中“炸药爆炸瞬间威力大、但致裂范围不足”的缺陷。
此外，煤矿用水胶液体炸药范围可推广。
大同矿区双系煤层开采属国内罕有，上部侏罗系煤层采空区遗留煤柱及火成岩和含砾砂岩顶板的赋存条件，容易诱发下部石炭系特厚煤层开采中的强矿压显现，影响矿井安全生产。考虑井下作业空间有限，从下部石炭系采场向上致裂侏罗系煤柱及坚硬顶板工艺存在困难。如将液体炸药经地面钻孔超前实施预裂爆破，可有效改观此情况。
同时，鉴于石炭系特厚煤层开采实际，采用液体炸药实施地面钻孔重复爆破，有利于解决坚硬致密煤岩反复压裂、煤岩裂缝网络空间发育、矿井特厚煤层“低瓦斯赋存、高瓦斯涌出”的难题，提高瓦斯抽排效率，降低采场瓦斯浓度。
项目的研发成功虽带来了希望，但实际应用才是试金石。此后，晋能集团塔山煤矿8305工作面5305巷应用煤矿用水胶液体炸药，成功实施了切顶卸压无煤柱作业，收到良好的顶板平面定向致裂效果，赢得了口碑。
借助微小的探头，钻孔窥视仪将清晰的画面传回。作业人员们紧盯着不断被放大的画面，现场安静得仿佛只剩下呼吸声……紧接着，突然一片激动声传来：“成了，成了。”
这是2020年年初晋能控股煤业集团与中国矿业大学合作的“煤矿用水胶液体炸药研发及其在坚硬顶板深孔内的爆炸压裂测试”项目现场的一幕。该集团开展了国内首次水胶液体炸药在煤矿井下坚硬顶板预裂中的试验。如今，该集团塔山煤矿在三盘区2号层8305无煤柱开采工作面应用了水胶液体炸药，并成功实施了切顶卸压无煤柱作业，目前已推采350米左右，收到良好的顶板平面定向致裂效果。
缘何研制液体炸药
大同矿区是我国最大的煤炭生产基地之一，地质构造特殊，属于典型的厚煤层坚硬顶板矿区，具有层数多、厚度大、强度高等特点。生产过程中坚硬顶板滞后断裂，容易形成采空区悬板。采场围岩应力高，围岩变形破坏严重，悬板的突然破断运动容易诱发煤岩、瓦斯等动力灾害，影响矿井安全生产。
常规的密集打孔方法成本高，水力致裂方法定向效果欠佳，传统爆破深孔装药、封孔效率低，大角度深孔高效定向致裂技术尚有较大突破空间。鉴于深孔定向爆破技术优点，业内亟需研发一种能够匹配煤矿深孔高效爆破作业的液体炸药。
为此，原同煤集团2019年与中国矿业大学开始联合攻关“煤矿用水胶液体炸药研发及其在坚硬顶板深孔内的爆炸压裂测试”项目。该项目通过改变煤矿用水胶炸药组分配比，实现了其在物理形态上的流动特性，解决了大角度深孔装药、长距离封孔的技术难题。
经过近1年的反复试验和测试，科研人员进一步优化了炸药配方等，保障炸药在煤矿井下爆破作业的安全性。
2019年底，科研人员开始在原同煤集团选址，准备开始进行现场测试。
一“炮”而红的背后
不分昼夜、鏖战数月，科研人员终于完成了煤矿用水胶液体炸药研发的实验室测试，准备进入实战演习。
作为集团科研创新的核心部门，技术中心相关部门不仅参与了项目研发过程，同时还负责研发工作的管理、协调等事宜。数次实地勘验后，技术科科长纪润清与集团云冈矿完成对接，准备在该矿进行测试。
测试得到了云冈矿的积极配合。众人听说要做的测试是国内首次，十分振奋。为此，通风、瓦斯、地测等多工种联动，精诚团结、群策群力。
云冈矿技术科孙驭丞、地测科刘务全全程参与了测试的前期准备。他们根据矿井地质数据，数次深入井下勘测和选址。由于炸药爆破测试对实施地顶板地质构造有相当高的要求，通过打孔分析，云冈矿最终确定，以坚硬砂岩赋存为主的新408轨道巷顶板是理想的测试环境。
为保证施工安全和测试精准度，该矿对钻孔施工钻具、定孔尺寸、步距等做了严格规定。同时，此次测试的主角——水胶液体炸药也准备就绪。
现场测试从2019年12月开始。彼时，当地气温已在零下，时常下雪，炸药稳定性易受低温影响产生析晶。于是，云冈矿派人轮流职守，创造恒温环境，确保炸药性质稳定，便于精准实施爆破。
整个测试工作持续2个月，试验分3步进行。第一步，实施2.5米浅孔爆破。通过与传统煤矿用水胶炸药、乳化炸药孔内爆破效果对比，水胶液体炸药爆破表现近乎完美。
试验进入第二步深孔爆破作业阶段。完成8米深孔打孔作业后，测试人员在距炮孔约500毫米处增加了观测钻孔。他们将每卷40厘米长的煤矿用水胶液体炸药捆绑导爆索后，小心翼翼置入爆破孔内。待人员撤离后，实施爆破。
在等待过程中，测试人员们精神高度集中。伴随着爆破发出的闷响声，观测孔内的效果窥视图像传来，所有人才松了一口气。
“爆破孔与观测孔完全贯通，起爆后顶板破坏充分。爆破效果精确得像神枪手，威力大、震动小、有害气体少，完全达到三级煤矿许用炸药性能要求。”纪润清自豪地说。
实际应用是试金石
研发人员表示，煤矿用水胶液体炸药的研发成功，既解决了深孔、超深孔爆破作业下的深孔装药和长距离封孔的工艺难题，又为深长钻孔单孔重复爆破技术的实现提供了条件，同时克服了钻眼爆破中“炸药爆炸瞬间威力大、但致裂范围不足”的缺陷。
此外，煤矿用水胶液体炸药范围可推广。
大同矿区双系煤层开采属国内罕有，上部侏罗系煤层采空区遗留煤柱及火成岩和含砾砂岩顶板的赋存条件，容易诱发下部石炭系特厚煤层开采中的强矿压显现，影响矿井安全生产。考虑井下作业空间有限，从下部石炭系采场向上致裂侏罗系煤柱及坚硬顶板工艺存在困难。如将液体炸药经地面钻孔超前实施预裂爆破，可有效改观此情况。
同时，鉴于石炭系特厚煤层开采实际，采用液体炸药实施地面钻孔重复爆破，有利于解决坚硬致密煤岩反复压裂、煤岩裂缝网络空间发育、矿井特厚煤层“低瓦斯赋存、高瓦斯涌出”的难题，提高瓦斯抽排效率，降低采场瓦斯浓度。
项目的研发成功虽带来了希望，但实际应用才是试金石。此后，晋能集团塔山煤矿8305工作面5305巷应用煤矿用水胶液体炸药，成功实施了切顶卸压无煤柱作业，收到良好的顶板平面定向致裂效果，赢得了口碑。
