工業炸藥現場混裝技術的應用與發展分析

朱火平 侯成舉 曾慶權

江西吉安國泰特種化工有限責任公司 江西 吉安 343136

引言

工業炸藥現場混裝技術是工業炸藥在現場制備和裝填的技術，由于作業要求具有較高安全性，需要不斷提高安全環保性，減少危險性。該技術是由混裝車在地面站裝載原材料后，駛入作業現場，啟動車載和控制系統，混合物料，對炮孔裝藥。節約了炸藥儲存和運輸等環節，提高了生產和爆破效率，并節約能源消耗，具有突出優勢。

1 工業炸藥現場混裝技術的應用

工業炸藥現場混裝技術主要針對炸藥原料以及半成品，在運輸過程中危險性較高，包含生產、混裝以及爆破一體化安全技術。目前在露天礦山、采石場以及地下礦山中廣泛應用。使用現場混裝技術可以有效提高裝藥效率，降低勞動強度。根據資料顯示，使用現場混裝技術后，可將爆破孔網擴大30%左右，鉆孔量減少近30%，有效節約綜合成本。由于現場作業人員少，方便展開管理。隨著現代化技術的應用，逐漸開發出裝藥系統，利用PLC程序控制，完成裝藥后可以自動停機，將裝藥量準確記錄，若超溫或超壓，會發出警報，保障裝藥安全。系統操作簡便，并具有較高自動化水平，操作人員可以進行遠程操作，完成自動計量和裝藥。全程不會影響炸藥性能，具有較高安全性。我國的炸藥生產和爆破長時間處于分離狀態，炸藥必須經過定點生產、銷售才能進入爆破現場，根據工程規模批準炸藥用量。20世紀80年代開始，我國引進IRECO公司的技術，并開發出BCLH-8以及BCLH-15等型號產品，后來ORICA公司進入我國市場，為我國技術和設備提供了大力支持。我國現場混裝技術于2005年起快速發展，各省市研究院均展開深入研究，研究成果轉移至鐵路、采石場等不同領域，創造了較高的經濟收益和社會效益。但在精細化程度和故障率上，我國還有很大提升空間。目前我國地面站規模化發展，生產逐漸集中，但工業炸藥總產量仍然無法和南美、歐洲相比，有很大提升空間[1]。

2 工業炸藥現場混裝技術的發展趨勢分析

2.1 遠程配送系統

遠程配送系統主要指乳化基質，如今該系統在發達國家廣泛應用，即在地面站設置配送點中心，從而便于提供全面配送，在地面站可以進行乳膠基質的規模化生產，運輸車運送乳膠基質至爆破點，經過現場混裝制作成炸藥，該系統包括遠程配送車、地面站以及輔助設施等構成，通過一站多點方式進行配送，覆蓋范圍更廣，且配送效率更高。現階段我國乳膠基質配送仍然以一站一點的方式配送，一個地面站對應一個礦山或項目，資源無法共享，也會影響到生產效率。采取一站多點方式可以減少地面站建設，能夠最大程度上節約資源，節約資金，擴大地面站覆蓋范圍，從而降本增效，是現狀混裝技術的重要發展方向。

2.2 平衡大規模和小型地面站

地面站按照規模可以分為小型地面站和大規模地面站，大規模地面站多為固定地面站，乳膠基質等原料都建設在固定車間內，適合應用于服務年限長、規模大的項目中，能夠提供較大產能，滿足生產需要。而小型地面站主要針對服務年限短，規模小的項目中，可安裝在半掛車上，包括牽引車、原料制備車以及動力車等上。移動式地面站具備一次投資重復使用的特征，不設置固定建筑物，可以隨著工程變動隨時移動至其他地點，在水利、公路、鐵路等短期項目中常見。國外大規模地面站的產量已經可以達到幾萬噸至幾十萬噸。目前我國大規模地面站較少，仍然以小規模地面站為主，也無法推動一站多點的建設。早期現場混裝技術主要在礦山和爆炸物生產企業中應用，但逐漸轉移至鐵路、公路、采石場等項目中。這些項目大多零散分布，規模相對較小，具有較大流動性，且作業工期短，針對這部分項目，仍然使用小型地面站。同時要建設大規模地面站，建構一站多點的生產體系，從而提高產能，滿足生產的同時，能夠減少建設地面站的成本。

2.3 井下現場混裝技術

在礦山生產中爆破是一個重要環節，井下爆破開采主要采取人工裝藥的方式，使用炮棍將小藥卷填入炮孔，但裝藥效率低，勞動強度高，安全性較差，無法滿足高速發展的礦山生產。我國目前已經建設了壓縮空氣裝藥器，使用壓縮空氣將粉狀產品送入炮孔，但無法避免出現返藥的問題，極容易出現環境污染，對作業人員的健康產生影響。這類炸藥的威力較低，在爆炸后會生成大量有毒氣體，同時井下炮孔主要為含水孔，粉狀藥遇水后全部失效，不適合在井下爆破作業中使用。井下現場混裝技術具備有毒氣體排放少、無返藥問題的優勢，在干孔、傾斜孔以及含水孔中應用更為合適，能夠實現高效運輸，實現裝藥、制備和爆破的一體化作業形式，能夠提高裝藥安全性，提高爆破效果以及裝藥效率。如今我國已經研制出井下現場混裝車，未來具有廣闊的應用前景。

2.4 現場混裝智能技術

現場混裝車技術逐漸成熟，形成了較為完善的產品。在重銨油炸藥、乳化炸藥等工程中應用，能夠有效滿足水利水電和礦山開采的需要。近年來井下乳化炸藥的現場混裝車輛已經得到應用，表示我國現場混裝車取得了良好成績。混裝車裝藥效率可達到200~450kg/min，即每個炮孔1min~2min即可完成。目前已經設計了安全連鎖、警報功能等，能夠實時監控料位、流量、轉速以及溫度等參數，混裝車計量精度和可靠性顯著提高。但對炮孔巖性以及智能尋孔等功能還處于設計開發階段，未能實現自適應調整，能夠智能化識別炸藥種類、匹配巖性，最大化實現智能化生產，將成為現場混裝技術的主要發展方向。此外引進GPS定位系統，聯合機載計算機能夠精準確定炮孔的具體位置，智能化確認裝藥量，并進行自動配比的調整，完成裝填作業。

3 結束語

綜上所述，工業炸藥現場混裝技術逐漸發展為爆破一體化技術，在我國民爆行業工業項目中廣泛應用，具有較高安全性和經濟優勢。未來現場混裝技術主要從遠程配送系統、平衡大規模和小型地面站、井下現場混裝技術、現場混裝智能技術幾個方向發展。通過現場混裝技術不斷成熟和完善，將提高工業炸藥生產、運輸和使用的安全性，支持工業生產的實施。