露天台阶爆破混装乳化炸药车装药工艺优化

代治国 马三振 蔡国成 樊涛

摘 要：露天台阶爆破中，混装乳化炸药车装药具有人工劳动强度小、装药效率高、耦合装药、炸药单耗小和大块率小等优点，在许多露天矿山得到推广。但是，在现场操作过程中，发现两个问题：第一，输药软管与炮孔孔壁接触，扰动浮石掉入炮孔，导致起爆具卡死或药柱出现断层，影响装药质量；第二，受爆区场地不平整、不规则和炮孔孔网参数不够大等因素影响，在反向装药时只能靠人工抬着输药软管绕过车头的方式。为了解决这两个问题，本文对混装乳化炸药车装药工艺进行优化。

关键词：露天台阶爆破；混装乳化炸药车；装药工艺；优化

中图分类号：TD235.4+6 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）19-0082-02

Optimization of Charging Process for Emulsion Blasting

Truck Equipped with Open Bench Blasting

DAI Zhiguo MA Sanzhen CAI Guocheng FAN Tao

（Luanchuan Qianjin Civil Explosion Service Co.， Ltd.，Luoyang Henan 471000）

Abstract： In the open-air bench blasting， the mixed emulsion explosive charge has the advantages of small labor intensity， high charging efficiency， coupling charge， small explosive consumption and small mass rate， and has been popularized in many open-pit mines. However， in the process of field operation， two problems were found： first， the contact between the hose and the hole was disturbed by the disturbance of pumice into the hole， resulting in the seizure of the detonator or the occurrence of faults in the grain， which affected the quality of the charge； second， When the blasting area was uneven， irregular， and the parameters of the hole mesh were not large enough， the way to bypass the head of the car can only be carried by artificial hose during the reverse loading.. In order to solve these two problems， this paper optimized the loading technology of mixed emulsion explosive vehicle.

Keywords： open bench blasting；mixed emulsified explosive car；charging process；optimization

隨着现代炸药安全技术和装药机械技术水平的不断发展，在爆破作业中已普遍使用混装车进行装药。目前，混装乳化炸药车是集原料运输、炸药混制、炮孔装填于一体的机电一体化高科技产品，在我国大型露天矿山中已经被广泛应用。与传统装药方式相比，其可以减少贮存费用，只需存放非爆炸性原材料或非爆炸性的半成品，而无需贮存炸药，减少了贮存费用和危险性[1]。此外，其还可以实现耦合装药，且水孔直接装药，对深水孔装药具有明显的优越性。乳化炸药在入孔前均为无敏化气泡的钝感乳胶基质，在装入孔中5～10min后炸药才对起爆弹敏感，整个混装过程是较安全的。泵送系统的动力均为液压系统，无静电产生，因而对爆破网路也是安全可靠的。

某露天金属矿山采用现场混装乳化炸药车装药，台阶高度10m，炮孔超深1m，炮孔直径165mm，装药方式为底部连续柱状装药，上部采用岩粉进行炮孔充填。装药步骤为由输药软管从孔底往上装药，随着炸药的装入，将炮孔中的积水自动排出，装药效率较高。但是，在现场操作过程中发现两个问题：第一，输药软管与炮孔孔壁接触，扰动浮石掉入炮孔，导致起爆具卡死或药柱出现断层，影响装药质量；第二，受爆区场地不平整、不规则、炮孔孔网参数不够大等因素的影响，在反向装药时只能靠人工抬着输药软管绕过车头的方式。针对这两个问题，迫切需要通过优化装药工艺的方式加以解决。

1 混装乳化炸药车装药现状

在装药现场，炮孔装药具体操作为：1人手握输药软管端部放入炮孔，另外2人将剩余输药软管送至炮孔内，输药软管端部碰到孔底时停止，输药软管通过车载支架提升1m，启动混装车装药按钮。这种输药软管与炮孔孔壁直接摩擦的操作方法存在以下几个问题。①劳动量大。每次爆破炮孔数量平均为80个，每个炮孔都需要人工将软管送至孔底，重复操作，员工劳动量很大。②影响装药质量。软管对孔口及孔壁浮石产生扰动，浮石掉入炮孔，导致起爆具卡死或使药柱出现断层，影响装药质量。③工作效率低。掉入的石块会导致输药软管卡死，严重影响输药软管正常工作，降低了工作效率。

在爆区场地不平整、不规则和炮孔孔网参数不够大等情况下，混装车在爆区的行走线路受到很大限制，在就近先装一侧的炮孔之后，混装车另一侧的炮孔只能靠人工抬着输药软管绕过车头的方式进行反向装药（如图1所示）。反向装药存在的问题使：①增加劳动量，输药管较沉，人工抬管子的过程劳动强度比较大；②降低工作效率，抬管子的过程需要绕过车头，增加了扶管子人员的行程，加大了扶管子人员和操作人员之间的配合难度，单个炮孔的装药时间势必增加。

2 原因分析

混装乳化炸药车按制乳方式可分为车上制乳和地面站制乳2种。车上制乳炸药车的料仓内分别装有水相、油相和敏化剂。现场装药时，水相和油相先乳化之后变为乳剂基质，乳剂基质再经过敏化变为乳化炸药，乳化、敏化过程都在车上进行。车上制乳混装车的输药装置位于车辆的尾部，为一个悬空的支架，支架可以做水平360°旋转，车辆两侧的炮孔均在支架覆盖范围内，且装药时只需通过旋转支架将输药软管凌空垂于炮孔正上方，整个操作过程只需一人做简单辅助即可。

地面站制乳车料仓内分别装有乳胶基质和敏化剂。现场装药时，乳剂基质在车上敏化变为乳化炸药。地面站制乳车输药装置位于车辆中间位置，输药软管缠绕在一个转盘上方，装药时1名操作工操作转盘转动，另外2名操作工手持输药软管将软管运送至炮孔。

由于工艺的不同，车上制乳混装车服务半径较小，适用于一矿一站的模式，地面站制乳混装车服务半径较大，适用于一点建站多点配送模式。该露天矿使用的是地面站制乳混装车，因为车辆本身装药系统的限制，在生产实践中遇到了上述两个问题。

3 混装乳化炸药车装药优化

3.1 优化思路

鉴于上述2个问题均是由混装车本身装药系统的限制引起的，因此，决定从优化装药系统装置入手。设计人员认真分析了问题的源头和要实现的目标，并提出优化思路。

①制作不锈钢支架，随车配备，装药时放在炮孔上方，通过支架中间的滚轮（滚轮两侧设置挡板），借助输药软管自重，将输药软管送入炮孔。

②在车辆反向装药一侧安装托辊支架，反向装药时只需将缠绕输药软管的转盘反转，然后借助托辊支架将输药软管送入炮孔。

3.2 投入使用

根据优化思路，公司维修人员制作了不锈钢架子和反向装药用托辊支架，并投入使用（如图2所示）。

4 优化后效果分析及结论

4.1 使用不锈钢支架前后装药效果

①将输药软管放入炮孔的过程中，操作人员无需再手工将输药软管送入孔内，降低了劳动强度，提高了输药软管工作效率；②滑輪两侧的挡板限制了输药软管的位置，避免了浮石掉入炮孔，保证了药柱的连续性，减少了安全隐患。

4.2 使用反向装药一侧托辊支架前后装药效果

反向装药时，扶管子人员无需再抬着沉重的输药软管绕过车头，降低了劳动强度，装药效率明显提高。

综上可知，通过对装药工艺进行优化，2个问题都得到了较好的解决，为混装乳化炸药车在露天台阶爆破中的推广应用提供了很好的实践参考。

参考文献：

[1]秦院波.混装乳化炸药在拉拉铜矿露天深孔爆破的应用与探讨[J].采矿技术，2008（4）：133-134，143.