赵海燕
(酒钢集团兴安民爆器材有限责任公司)
BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车在酒钢石灰石矿的应用
赵海燕
(酒钢集团兴安民爆器材有限责任公司)
通过BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车在海拔3 500 m、氧气缺乏的酒钢石灰石矿的试验,获得了用粒状铵油炸药替代膨化硝铵炸药,在高海拔露天中深孔爆破的使用参数和经验,提高了矿山爆破作业的本质安全和装备水平,降低了职工劳动强度。
粒状铵油炸药 混装车 高海拔 爆破效果
酒钢石灰石矿是酒钢熔剂石灰石供应的主要露天矿山,地处河西走廊南缘的祁连山北部,位于嘉峪关市西南约42 km处,为500万t/a产能的现代化大型露天矿山。
该矿始建于1966年,目前采场为 3 300~3 324 m开采水平,采用KY-200B牙轮钻机穿孔,WK-4B电铲装矿,矿石经TR50自卸汽车运至1#、2#溜井上口翻卸。
爆破孔网参数为:台阶高度12(超深2.5~3 m),排距5 m,孔距7 m。 采用膨化硝铵炸药人工装药,工人劳动强度大,作业时间长,炸药在矿山崎岖的山路上运输安全性差。为此,改用BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车,该车广泛适用于冶金、有色、煤焦、化工、建筑等大中型露天矿山。因该矿海拔较高,对该炸药车的使用性能需进行试验确定。
1.1 构 成
现场混装粒状铵油炸药车,主要由动力输出系统、汽车底盘、液压系统、螺旋输送系统、燃油系统、干料箱、梯子、散热器、电器控制系统、灭火器等部件组成。如图1所示。
图1 BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车
1.2 主要技术参数
BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车主要技术参数见表1。
表1 BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车主要技术参数
1.3 工作原理
如图2所示,螺旋输送系统的侧螺旋完成干料柴油混制,炸药原料的混合和传送,直到制成炸药;操作提升油缸和摆动油缸将侧螺旋出料口对准炮孔,将制成的炸药送到炮孔。
2.1 第一阶段试验
2014年6—7月在同一爆区对混装粒状铵油炸药和膨化硝铵炸药进行对比试验,试验期间孔网参数保持不变,炮孔直径200 mm,排距5 m,孔距7 m,炮孔超深2.5~3.0 m。混装粒状铵油炸药配方为:硝酸铵94.5%,柴油5.5%,根据爆区爆破地质不同,混装粒状铵油炸药单孔装药量适当增加10~15 kg。试验过程中对混装铵油炸药的密度、线装药密度等进行检测,对混装车计量进行校核。
图2 粒状铵油炸药车工作原理
共试验61个孔,使用铵油炸药13 490 kg,单孔装药量增加16~22 kg,炸药单耗增加0.023~0.059 kg/t。爆破试验数据见表2。
表2 同一爆区非试验区爆破数据与试验区爆破数据对比
对比试验中4次爆破整体效果较好,试验区爆堆塌陷沟深1.5~2.0 m,爆堆较低,但试验区爆堆形状不规则,其中两次试验出现两个波峰(波谷),爆堆前部表面较粉碎,上部表面大块较多,铲装过程中试验区铲装效率略高于非试验区10 t/h,大块率较非试验区高7~8块/万t,见表3。
表3 铲装效率、大块率、根底对比
混装粒状铵油炸药试验区爆破效果较好,铲装效率较比非试验区高,其原因是为增加了单孔装药量16~20 kg,爆破炸药单耗0.224 kg/t比膨化硝铵炸药单耗0.189 kg/t增加18%;大块率较非试验区高,原因为混装粒状铵油炸药的炮孔线装药密度25 kg/m,较膨化硝铵炸药22 kg/m增加13.6%,致使单孔装药高度降低,导致了炮孔上部大块增加。
2.2 第二阶段试验
为提高混装粒状铵油炸药车高海拔,缺氧条件下的爆破性能,降低装药单耗,对炸药配方进行了优化,即:硝酸铵93.5%,柴油6.5%,同时逐步降低单孔装药量,与膨化硝胺炸药相等,2014年9—10月份在1#、2#牙轮钻爆区进行了集中应用试验,见表4。
表4中共集中试验了386个孔,使用混装粒状铵油炸药77 520 kg。逐步调整单孔装药量至膨化硝铵炸药的装药量,炸药单耗呈明显降低趋势,较膨化硝铵炸药仅增加0.003 kg/t,爆破效果仍然能得到保证。铲装过程中未出现根底,底板平整度达90%以上,铲装效率和膨化硝铵炸药爆破相当(见表5),
表4 2014年9—10月份混装粒状铵油炸药试验统计
大块较膨化硝铵炸药多7~8块/万t(在控制指标之内)。图3为混装粒状铵油炸药与膨化硝铵炸药单耗对比。
表5 集中实验区域铲装情况统计
图3 混装粒状铵油炸药与膨化硝铵炸药单耗对比
2014年6—10月,酒钢石灰石矿进行了BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车装药爆破试验,共实施20次中深孔试验,试验炮孔576个,使用混装粒状铵油炸药113 760 kg。验证了BCLH-15型现场混装粒状铵油炸药车适合在高海拔、缺氧条件下使用,满足了矿山爆破作业的要求。且具有以下优点:混装炸药车采用半成品装车和运输,减小了膨化硝铵炸药在装卸及运输过程中的危险;在炮孔装药时成品炸药直接装入孔中,施工人员不接触炸药,提高了运输和作业过程的本质安全性;减少了膨化硝铵炸药的人工装卸、倒运和人工装药,大大降低了作业人员的劳动强度和人员配备,只需4~5人就可完成以前10人的工作量;混装车自动化装药速度快,平均2 min装一个孔,提高了中深孔爆破施工效率;混装粒状铵油炸药为小颗粒状,装入炮孔的炸药不结块,避免了堵孔,其密度大于膨化硝铵炸药密度,不但提高了炮孔底部的装药量,更有利于克服爆破时前排孔抵抗线,提高爆破效果。
2015-06-10)
赵海燕(1970—),男,工程师,735100 甘肃省嘉峪关市五一中路256-16号。