工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與新進展

工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與新進展工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)是指在爆破工地現(xiàn)場制備、現(xiàn)場裝填，或在地面站（固定式或移動式）制備好原材，裝藥車到工地現(xiàn)場混合、裝藥的一種集成方式。在如今文明發(fā)展的社會里，工業(yè)炸藥已經(jīng)從一種匠術(shù)發(fā)展成為一門現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，減少炸藥制備與使用中的危險性、安全環(huán)保和節(jié)能型的炸藥制備新工藝、新技術(shù)，始終是炸藥新技術(shù)發(fā)展的動力和追求目標。根據(jù)《民用爆炸物品行業(yè)技術(shù)進步的指導(dǎo)意見》指出：民爆行業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向是發(fā)展安全環(huán)保型工業(yè)炸藥及其制品，無雷管感度、散裝或大直徑包裝工業(yè)炸藥產(chǎn)品，膠狀乳化炸藥、多孔粒狀銨油炸藥及重銨油炸藥。今后一段時期的重點工作是著力推廣混裝車等移動式炸藥生產(chǎn)方式。工業(yè)炸藥生產(chǎn)方式將由固定生產(chǎn)線向現(xiàn)場混裝作業(yè)方式發(fā)展，現(xiàn)場混裝和散裝型產(chǎn)品所占比例顯現(xiàn)出逐年上升的趨勢。應(yīng)用現(xiàn)場混裝炸藥車技術(shù)，實施炸藥現(xiàn)場混制、自動裝填、爆破作業(yè)于一體的服務(wù)模式，已成為當今工業(yè)炸藥技術(shù)的一個主要發(fā)展方向。國內(nèi)外工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展狀況國外工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展狀況工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展大約開始于20世紀70年代。在70年代中期，現(xiàn)場混裝銨油炸藥（bulkANFO）及其裝藥車首先出現(xiàn)在一些工業(yè)與礦業(yè)技術(shù)發(fā)達國家的大型露天礦山。1980年前后，現(xiàn)場混裝漿狀炸藥裝藥車投入工業(yè)應(yīng)用，隨后由于乳化炸藥的迅速崛起，乳化炸藥的用量不斷增加，美國、加拿大、瑞典等國家先后發(fā)展了乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)。漿狀炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)很快就被淘汰掉了，取而代之的是混裝乳化炸藥技術(shù)。20世紀80年代中期，美國IRECO公司首次成功研究開發(fā)了露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)，裝藥車裝載硝酸銨水溶液（保溫）等炸藥原料，到爆破現(xiàn)場后制備成可泵送乳化炸藥，應(yīng)用于露天礦山大直徑炮孔裝藥爆破作業(yè)，成為第一代露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)。在第一代露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)的基礎(chǔ)上，為確?？杀盟腿槟z基質(zhì)的質(zhì)量穩(wěn)定，提高裝藥車的整體技術(shù)性能與綜合作業(yè)效率，在20世紀80年代末，ICI炸藥公司率先發(fā)展了新的第二代露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)。第二代露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)是將車載乳膠基質(zhì)制備系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到制備油、水兩相溶液的固定式地面站，這樣也就使整車保溫技術(shù)要求與混裝工作系統(tǒng)不再復(fù)雜，也大大的提高了裝藥車技術(shù)性能與工作穩(wěn)定性。20世紀90年代后期，國外部分發(fā)達國家已經(jīng)不再使用車載油水相溶液、車上制備乳膠、現(xiàn)場混制裝填的乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)與裝備，繼而發(fā)展了在地面上集中制備穩(wěn)定好、質(zhì)量高的乳膠，將乳膠當作一種原料裝于車上的儲罐內(nèi)，直接經(jīng)敏化裝填于炮孔中或者在敏化前混入粒狀銨油炸藥和其他干料或液體添加劑后經(jīng)敏化裝填于炮孔中，而且在這樣的前提下又開闊了遠程配送系統(tǒng)，實現(xiàn)了集中制備乳膠（如：澳大利亞獵人谷地面站年產(chǎn)乳膠15萬?20萬t,占地面積很?。┓稚⒀b藥的體系。美國Austin公司、加拿大的ETI公司、澳大利亞Orica公司、挪威和瑞典的DynoNol公司都先后完成了這種轉(zhuǎn)變，并向外輸出技術(shù)與相應(yīng)的裝備。在北美、南美、澳洲、歐洲、南非等地區(qū)和國家的年消耗炸藥總量中，絕大部分是在爆破現(xiàn)場制備的。德國年炸藥消耗量的近1/2是由移動式混裝車制備裝填的。21世紀前后，印度散裝炸藥市場正以平均35%的速度快速增長。在歐美等發(fā)達國家，散裝炸藥的使用量正在持續(xù)增長，特別是小型移動式炸藥混裝車的研制成功，更適用于地下和露天爆破裝藥作業(yè)，使乳化炸藥獲得了更加廣泛的應(yīng)用。如今在國外炸藥混裝車的使用已經(jīng)很尋常了。國內(nèi)工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展狀況1986年，我國從美國IRECO公司相繼引進當時國際一流水平的乳化炸藥、重銨油炸藥、銨油炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)，經(jīng)過消化吸收，于1987年由江蘇興化礦山機械總廠與江西南昌礦機所和首鋼礦業(yè)公司共同開發(fā)研制了BC—7型多粒狀銨油炸藥現(xiàn)場混裝車，該車于1988年1月份通過了國家機械工業(yè)委員會組織的委級技術(shù)鑒定。隨后，又開發(fā)了BC—4型、BC—12型等一系列銨油炸藥現(xiàn)場混裝車。1991年開始首先在南芬鐵礦、德興銅礦、平朔煤礦等國內(nèi)大型露天礦山推廣應(yīng)用，并取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。在發(fā)展了銨油炸藥混裝技術(shù)的同時，為了滿足礦山水孔爆破的需求，山西省長冶礦山機械廠與美國IRECO公司聯(lián)合研制了BCZH一15和BCRH一15兩種類型的炸藥混裝車并分別交付礦山現(xiàn)場使用。1990年在美國專家指導(dǎo)下，山西省長冶礦山機械廠對BCLH-15、BCZH-15和BCRH一15三種國產(chǎn)化裝藥車進行了出廠試驗，主要性能達到了美方技術(shù)要求，得到了美方的質(zhì)量認可證書，并獲得了生產(chǎn)許可證；1990年10月，長冶礦山機械廠BCLH-15、BCZH—15和BCRH一15三種炸藥混裝車通過機電部技術(shù)鑒定、并在全國礦山的水孔爆破中廣泛采用?，F(xiàn)在，冶金、化工、建材等行業(yè)礦山已較普遍采用這一系列的炸藥現(xiàn)場混裝車，收到了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣應(yīng)用，其技術(shù)先進性與本質(zhì)安全性已經(jīng)得到了業(yè)界人士的關(guān)注。近年來，國內(nèi)乳膠基質(zhì)的長距離輸送技術(shù)、地下現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)等也相繼獲得發(fā)展和應(yīng)用，這極大的推動了礦山采掘生產(chǎn)作業(yè)的技術(shù)進步，相關(guān)作業(yè)工序的生產(chǎn)效率和裝備水平獲得大幅度的提高。但是，我國工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展速度和應(yīng)用現(xiàn)狀遠不及國外一些發(fā)達國家。工業(yè)炸藥混裝技術(shù)的先進性工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)具有較強的適應(yīng)性和優(yōu)越性，它不僅能滿足礦山爆破的要求，同時經(jīng)濟效益和社會效益可觀，生產(chǎn)使用方便，不用外購及儲存成品炸藥。工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)為以下幾點。（1）安全、可靠混裝車在運輸過程中，料倉內(nèi)裝載的是生產(chǎn)炸藥的原料，并不運送成品炸藥，只有在現(xiàn)場裝填時才混制成炸藥，不僅解決了炸藥在運輸、儲存過程中的安全問題，而且在廠區(qū)內(nèi)只存放一些非爆炸性原材料，無需儲存和運輸成品炸藥，大大減少倉儲費用和爆炸危險性。（2）計量準確混裝車上安裝有先進的微機計量控制系統(tǒng)，計量準確，誤差小于±2%。（3）占地面積小、建筑物簡單與地面式炸藥加工廠相比，混裝車只需建設(shè)原料庫房及相應(yīng)的地面制備站，地面站占地面積小，而且建筑物簡單，節(jié)省投資。（4）改善了工作環(huán)境現(xiàn)場混裝工業(yè)炸藥的配方簡單，混裝過程沒有廢水排放，現(xiàn)場不殘留炸藥，減少了對工作環(huán)境的污染，保證了職工的身心健康。（5）降低成本、改善爆破效果與包裝產(chǎn)品裝填炮孔相比，現(xiàn)場混裝可以顯著提高炮孔裝藥密度，提高炸藥與炮孔壁的耦合系數(shù)，擴大爆破的孔網(wǎng)參數(shù)，減少鉆孔工作量。通過以前的工作中可以得知，由于裝藥密度和耦合系數(shù)的提高，可擴大孔網(wǎng)參數(shù)20%?30%,減少鉆孔量達25%?30%,鉆孔成本明顯降低，既可使爆破成本保持最低，又可以使爆破效果獲得優(yōu)化。（6）減輕勞動強度、提高裝藥效率工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù),可實現(xiàn)機械化裝藥作業(yè),混裝車每分鐘可混裝藥200?450kg,也就是1?2min可裝填一個炮孔。由于混裝車的機械化程度高,裝藥效率也高,這樣可以給工人們減輕工作量,裝藥的時間縮短了,生產(chǎn)效率也就提高了。實踐證明,現(xiàn)場混裝這一爆破新技術(shù)對提高爆破質(zhì)量、降低爆破成本,提高礦山綜合經(jīng)濟效益,實現(xiàn)礦山生產(chǎn)的安全、高效、低耗已發(fā)揮著十分重要的作用。工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的新進展乳膠基質(zhì)遠程配送與現(xiàn)場混裝技術(shù)在過去近40年里，露天現(xiàn)場混裝炸藥技術(shù)，或稱大直徑（。120mm）乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)獲得不斷發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于世界各地的大中型露天礦山及其他大型露天爆破工程。21世紀后,其他國家的露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)已經(jīng)有了很大的突破，逐步形成了第二代露天現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)，特別是近年來提出和發(fā)展的“乳膠基質(zhì)遠程配送與現(xiàn)場混裝”新技術(shù)，更加值得關(guān)注。所謂“乳膠基質(zhì)遠程配送”，即象普通硝酸銨一樣實現(xiàn)乳膠基質(zhì)的大規(guī)模生產(chǎn)，跨地區(qū)、跨國界遠程分級配送，然后在最終用戶的爆破現(xiàn)場由裝藥車裝入炮孔后才使其敏化成乳化型爆破劑，實現(xiàn)了工業(yè)炸藥的生產(chǎn)、運輸和爆破裝藥一條龍技術(shù)和服務(wù)體系。乳膠基質(zhì)遠程配送與現(xiàn)場混裝技術(shù)，具有“本質(zhì)安全性”的乳膠基質(zhì)及其制備技術(shù)；乳膠基質(zhì)常溫和低溫快速敏化技術(shù)。目前，“乳膠基質(zhì)遠程配送”技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，已經(jīng)顯示出光明前景。移動式地面站的應(yīng)用移動式地面站是一條可移動的乳膠基質(zhì)連續(xù)化自動化制備站，與乳化炸藥現(xiàn)場混裝車配套使用，最終實現(xiàn)工業(yè)炸藥的現(xiàn)場制備與爆破裝藥機械化。移動式地面站主要是由動力車、半成品制備車、原料運輸車、加油車、牽引車及安全生產(chǎn)與消防設(shè)施等組成。制備車設(shè)有水相制備輸送系統(tǒng)、油相輸送系統(tǒng)、發(fā)泡劑輸送系統(tǒng)、乳膠基質(zhì)輸送系統(tǒng)。移動式地面站就是將與乳化炸藥混裝車配套的固定式地面站的設(shè)備安裝在幾輛半掛車上，形成可移動的動力供應(yīng)、原材料供應(yīng)、半成品制備等各項功能。不需要固定的建筑物，可節(jié)省占地和投資，且建設(shè)周期短。移動式地面站移動方便，能適應(yīng)流動性大、環(huán)境復(fù)雜的爆破作業(yè)，特別適用于大型基礎(chǔ)工程如公路、鐵路、水利工程等爆破作業(yè)強度相對集中、作業(yè)周期較短、作業(yè)流動性較大的各類土石方爆破工程，應(yīng)用前景廣闊。目前，我國正值基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高峰期，為移動式地面站提供了廣闊的市場應(yīng)用前景，特別是小型移動式炸藥混裝車的研制成功，更適用于地下和露天爆破裝藥作業(yè)，使現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)獲得了更加廣泛的應(yīng)用，移動式地面站開創(chuàng)了工業(yè)炸藥新型的生產(chǎn)模式。井下乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)以往，在井下掘進及采礦爆破作業(yè)中，大多數(shù)是采用人工裝藥。人工作業(yè)不僅勞動強度大、效率低，而且作業(yè)安全性差。井下乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，顯著的把以上所說的問題解決了。井下乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)就是將地面站混制好的乳膠基質(zhì)，再將基質(zhì)泵送到混裝車的料倉內(nèi)，在井下爆破現(xiàn)場進行敏化和裝填。這種新型裝藥車具有很強的機動性和靈活性，可進行全方位裝藥，滿足不同斷面、不同高度硐室及井下爆破的裝藥要求，自動化程度高，效能高、安全可靠，實現(xiàn)了井下裝藥的機械化作業(yè)。井下乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)適用于冶金、建材、有色、化工、水利等無爆炸性氣體井下礦山掘進、采礦或工程爆破作業(yè)中各方位的炮孔，特別適用于有水炮孔。車載自動控制技術(shù)的應(yīng)用目前，計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車上被廣泛應(yīng)用，利用計算機控制的工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車可自動將炸藥裝入炮孔。在炮孔裝藥前，炸藥車司機把各個孔要裝入的炸藥量輸入計算機，然后開始自動裝藥?？梢灶A(yù)見，在不遠的將來，人們可以在辦公室將炮孔參數(shù)連同裝藥指令一起傳輸給炸藥車上的計算機，GPS定位系統(tǒng)將使得機載計算機能夠確定爆區(qū)各個炮孔的位置、裝藥量，并能自動調(diào)節(jié)炸藥配比，進