BCJ多功能装药车的研究与应用*

龚 兵 熊代余 李国仲 查正清 臧怀壮 韩修栋 任 斌

北京矿冶研究总院(北京，100044)

引言

铵油炸药装药车因工艺和原材料简单，广泛应用于露天干孔爆破工程中。乳化炸药(重铵油炸药)装药车具有装填炸药密度大、爆轰性能好等优点，可满足包括水孔在内的各类爆破作业的需要[1]。在中深孔爆破作业中，合理装药结构可改善爆破质量[2]，在炮孔底部装填乳化炸药(或重铵油)，在炮孔中部装填低密度低成本的铵油炸药的混合装药结构，提高了装药高度、降低了炸药单耗，消除了连续化装药结构存在的炸药单耗高、爆破后底部岩石过度细碎而中上部大块多等不足，在工程爆破中应用广泛[3]。但单一功能装药车不能满足此类机械化装药要求，需配置多台装药车交替作业，存在施工效率低、管理困难等缺点[4]。

本文介绍的BCJ多功能装药车，可在一台车上现场混装乳化炸药、铵油炸药和重铵油炸药多个品种，可满足此类混合装药的需要，同时解决了同一爆破工程因季节不同存在干孔和水孔时需要装填不同品种炸药的需要[5]，具有良好的实用价值。

1 BCJ多功能装药车的研制

1.1 多品种炸药装药车的组成

BCJ多功能装药车由装药系统和汽车底盘两部分组成(图1)。其中，汽车底盘为装药车的行走机构，可根据载质量选择不同规格的汽车底盘。装药系统为装药车的核心，包括独立的乳化炸药和铵油炸药装药系统，两套装药系统同时工作构成重铵油炸药装药系统，其装药原理如图2。装药系统中各物料输送系统均由液压马达驱动，液压主油泵从汽车发动机取力驱动。

现场混装铵油炸药时，多孔粒状硝铵通过底螺旋和斜螺旋输送到混合螺旋，与柴油充分混合成为铵油炸药，靠物料重力落入到炮孔内。现场混装乳化炸药时，乳胶基质和敏化剂通过输药软管泵送进入炮孔底部，在软管端部敏化后孔内成药。现场混装重铵油炸药时，首先将多孔粒状硝铵与柴油混合成为铵油炸药，然后在混合螺旋内与乳胶基质混合成为重铵油炸药，靠物料自身重力落入炮孔内。装药车主要参数如表1所示。

1.2 技术特点

与已有工业炸药现场装药车相比，BCJ多功能装药车具有以下特点：

(1)现场混装重铵油炸药使用常温乳胶基质。国内外已有重铵油炸药装药车基本上都使用高温乳胶基质，乳胶基质在地面站集中生产或由车载乳化器在爆破现场乳化而成。在爆破现场将多孔粒状硝酸铵、柴油、乳胶基质和敏化剂按照一定的比例均匀混合制成重铵油炸药，装填到炮孔内。因此，该类装药车需要对乳胶箱体或油水相溶液箱体进行保温，爆破作业使用耐温起爆器材。BCJ多功能装药车使用常温乳胶基质，其运输使用安全，物料箱体不用保温，爆破作业不必使用耐温起爆器材，降低了爆破成本。

(2)该装药车采用结构特殊的螺旋输送机，在保证螺旋转速基本不变的情况下，其输送效率可提高2倍，当螺旋转速≤200 r/min时，装药速度可达到600 kg/min，既简单又安全。

(3)BCJ多功能装药车采用独有特殊减阻技术和静态敏化技术，实现了乳胶基质在小直径(∅25mm)输药软管内长距离(≥100m)输送，并在输药管端部混合敏化，在炮孔内经过10～15 min后才敏化成为炸药，装药过程本质安全性高。

(4)更换炸药品种方便。BCJ多功能装药车可现场混装乳化炸药、铵油炸药和重铵油炸药，不同炸药品种之间变换简单，只需在自动控制系统上选择相应的炸药品种即可。

(5)现场混装重铵油炸药时，其铵油炸药的比例为10%～90%。

重铵油炸药的密度大、抗水性能好、威力高、性能可调，调整ANFO和乳化组成比例可实现爆破效益最大化，通过调整液压控制系统各物料输送马达速度，即可调整混装重铵油炸药中铵油炸药的比例，以满足不同爆破工程的需要。

1.3 自控系统与安全

BCJ多功能装药车的自动化程度高，操作简单，技术人员操作安装，在驾驶室内的触摸屏电脑即可完成装药工作，即在触摸屏上输入单孔药量后，按下自动装药按钮，装药自动开始，达到设定药量后自动停车。自控系统将对单孔药量和累计药量准确记录，以便查询和统计。

民爆行业涉及人民群众财产和生命，安全至关重要。BCJ多功能装药车装载常温乳胶基质和原料，均是炸药半成品，本质安全性高。与此同时，装药车自控系统对乳胶泵出口压力、柴油流量和液压油温等关键工艺参数实施在线监测，一旦出现断流、超压、超温等情况，自动控制将发出声光报警，并延时自动停车，待警报解除后方可继续装药，防止了误操作，装药过程安全可靠。

1.4 重铵油炸药用常温乳胶基质

现场混装重铵油炸药使用常温乳胶基质，调整工艺配方以后，在常温下乳胶基质具有较好的流动性，利于泵送，选择合适的发泡剂与发泡促进剂利于常温或低温敏化，乳胶基质可以在配套乳胶基质地面站生产，也可以在商品炸药生产线上适当调整生产。

2 工业应用

2009年8月，BCJ多功能装药车生产调试现场如图3所示，现场混装炸药袋装产品如图4所示，现场抽样检测产品性能符合国家相关标准。

在合肥钢铁集团某露天矿山进行生产调试和爆破应用，露天矿开采爆破设计台阶高度10 m，垂直钻孔，孔径为∅145.0 mm，孔深11.5 m，孔间距5.0 m，排间距4.0 m，填塞长度3.5～4.0 m，单排布孔，导爆索正向起爆。每次爆破6～10个炮孔，装药参数如表2所示。

图3 装药车调试现场

图4 现场混装炸药产品

表2 爆破装药参数

使用半支∅75 mm乳化炸药作起爆药包。爆破产生炮烟明显少于成品卷状炸药，爆破效果良好，爆破后岩石块度均匀、大块率少，无根底，适合机械出渣(图5)。

工业应用表明，BCJ多功能装药车装药效率高，劳动强度低，现场仅需2人即可完成装药作业，装药时间缩短70%以上。现场混装炸药性能优良，不存在因炸药储存导致产品性能衰减或拒爆，经济、社会效益显著，应用前景广阔。

3 结语

BCJ多功能装药车立足于工程爆破应用实际，解决了在同一爆破现场甚至同一炮孔需装填不同品种炸药难题，填补了我国多品种炸药装药车的技术空白。该装药车的应用将进一步提高我国工程爆破装药机械化水平，提高爆破开采综合效率。

图5 爆破效果图

[1] 熊代余,李国仲,史良文.BCJ系列乳化炸药现场混装车的研制与应用[J].爆破器材,2004,33(6):12-16.

[2] 吴亮,朱红兵,卢文波.空气间隔装药爆破研究现状与探讨[J].工程爆破,2009,15(1):16-19.

[3] 张应立.工程爆破实用技术[M].冶金工业出版社,2005.

[4] 王瑞龙,郭占江,张继东.铵油炸药混装车在黑岱沟露天煤矿的应用[J].露天采矿技术, 2006 (1):38-39.

[5] 郭占江,张继东.重铵油炸药混装车在神华准能公司的应用[J].露天采矿技术,2008(5):20-21.