在礦山開采作業(yè)中，爆破是一項至關(guān)重要卻又伴隨著諸多風(fēng)險與難題的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)爆破方式往往會產(chǎn)生大量粉塵、有害氣體，同時爆破效果也存在一定的局限性。而水封爆破作為一種創(chuàng)新的爆破工藝，正逐漸展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢和巨大的應(yīng)用潛力。

水封爆破的具體操作是將特制水袋與炸藥按照特定的方式分層裝入炮孔。當(dāng)炸藥被引爆時，強(qiáng)大的沖擊力瞬間作用于水袋，使水袋破裂。在這一極短的時間內(nèi)，炮孔內(nèi)部形成了高溫高壓的極端環(huán)境。在這種環(huán)境下，液態(tài)水的物理狀態(tài)發(fā)生了急劇變化，迅速從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，實現(xiàn)瞬間汽化。

當(dāng)壓力釋放后，蒸汽會迅速冷卻，進(jìn)而冷凝為霧滴。這些微小的霧滴具有強(qiáng)大的吸附能力，它們主要通過慣性碰撞和擴(kuò)散效應(yīng)來捕捉礦塵顆粒。從物理角度來看，當(dāng)高速運動的霧滴與礦塵顆粒相遇時，由于慣性作用，霧滴會直接撞擊礦塵顆粒并將其捕獲；同時，霧滴周圍存在著濃度梯度，礦塵顆粒會因為擴(kuò)散作用而向霧滴靠近并被吸附。隨著團(tuán)聚體的不斷增大，其重力超過了空氣的浮力，較終實現(xiàn)沉降，從而有效降低了空氣中的粉塵濃度。

根據(jù)2019年的實測數(shù)據(jù)，水封爆破技術(shù)在抑制呼吸性粉塵方面表現(xiàn)卓越。其對呼吸性粉塵的抑制效率達(dá)到了62.4% - 78.9%。呼吸性粉塵是指能夠進(jìn)入人體肺部并對人體健康造成嚴(yán)重危害的微小粉塵顆粒，傳統(tǒng)爆破方式很難對其進(jìn)行有效控制。同時，該技術(shù)還具有降溫作用，爆破工作面的溫度平均下降了4 - 6℃。這一降溫效果不僅改善了作業(yè)環(huán)境，減少了高溫對設(shè)備和人員的不利影響，還在一定程度上降低了因高溫引發(fā)的安全隱患。

在水封爆破的實際操作中，水袋的選擇和裝填方式都有嚴(yán)格的要求。通常使用聚乙烯材料制成的水袋，這種材料具有良好的柔韌性和強(qiáng)度，能夠在承受一定壓力的同時保證在合適的時機(jī)破裂。炮孔的裝填順序也十分關(guān)鍵，首先在炮孔底部裝入約1/3體積的常規(guī)炸藥，這部分炸藥為整個爆破過程提供了初始的能量。然后在中間層放置2個串聯(lián)的水袋，串聯(lián)的設(shè)計能夠確保水的分布更加均勻，充分利用炮孔空間。最后，外層用黃泥封堵至孔口，黃泥的作用是防止炸藥爆炸產(chǎn)生的能量過早泄漏，保證能量能夠充分作用于水袋和周圍的巖石。

與傳統(tǒng)爆破方式相比，水封爆破的優(yōu)勢十分明顯。在粉塵和有害氣體控制方面，傳統(tǒng)爆破后5分鐘，總粉塵濃度高達(dá)83.6mg/m3，而采用水封爆破后，這一數(shù)值降至19.2mg/m3，粉塵濃度大幅降低。同時，有害氣體的排放也顯著減少，二氧化氮濃度下降了41%，一氧化碳濃度降低了37%。這些有害氣體不僅會對環(huán)境造成污染，還會對礦工的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。水封爆破技術(shù)在減少有害氣體排放方面的成效，對于改善礦山作業(yè)環(huán)境和保護(hù)生態(tài)環(huán)境都具有重要意義。