水炮泥袋能发挥诸多卓越功效,背后是精妙的科学原理。从物理特性来看,它所装填的水在常态下具有不可压缩性,当炸药在炮眼中爆炸,瞬间释放出高温高压的冲击波,冲击水炮泥袋。此时,水炮泥袋内的水依据牛顿非流体力学原理,遇强冲击则表现出类似刚体的性质,能有效抵抗冲击波对炮眼封堵的破坏,确保能量集中在炮眼内,减少逸散,提高炸药能量利用率。
而在爆破瞬间,水炮泥袋中的水迅速汽化,这个过程吸收大量的热,一方面降低了爆温,缩短爆炸火焰延续时间,极大减少了引爆瓦斯煤尘的风险,为井下作业筑牢安全防线;另一方面,汽化后的水蒸气与同时产生的矿尘充分接触,水蒸气会在粉尘颗粒表面凝结,使粉尘颗粒相互团聚、增重,失去飞扬能力,快速沉降,从根源上降低了粉尘浓度。
水在爆炸气体膨胀作用下产生的 “水楔” 效应更是巧妙。高压水被挤入爆破生成的岩石裂隙中,如同一个个尖劈,凭借水的压力撑开裂隙,加剧裂隙的延伸和扩展,让岩石破碎更加均匀、高效,减少大块岩石的产生,既便于后续的挖掘、运输作业,又能进一步降低二次破碎所需能耗。