乳化炸药现场混装技术在地下矿山的应用

乳化炸药现场混装技术在地下矿山的应用

吴继昌

安徽江南化工股份有限公司宁国分公司 安徽省 宣城市 242310

摘要：我国拥有丰富的地下矿藏资源，为矿山行业发展创造了先天条件，但是矿山开采过程中存在的安全风险，也会给矿山企业生存和发展带来巨大威胁。爆破是地下矿山开采的关键性环节，由于炸药本身就是危险品，因此爆破也是较易出现安全事故的施工环节，因此更加需要采用具有安全性优势的技术手段，基于此本文在简要分析阐释乳化炸药现场混装技术的前提下，详细分析该项技术的应用优势及其在地下矿山平巷掘进爆破等方面的具体应用，供矿山企业参考。

关键词：乳化炸药；现场混装技术；地下矿山；炸药应用

引言

现阶段各领域繁荣发展和民众生活现代化程度不断提高，促使社会方方面面的资源能源需求越来越大，因此国家有计划的加大了地下矿物资源开采力度，以便保障社会生产生活中的资源能源供应。由于地下岩层的存在，需要借助爆破手段进行地下矿物开采，但是传统的人工装药方式在装药效率、爆破安全性等方面存在一定不足，难免对爆破效果与采矿效率造成负面影响，因此采矿企业很有必要深入分析乳化炸药现场混装技术在地下矿山的应用，以便促进爆破施工的优化改进。

1现场混装乳化炸药技术概述

乳化配置站和装药车是两个关键内容。乳化基质制备工作站是用于生产乳化基质和油相的。乳化配制工作站按其能否随意运动分成两类：固定配置工作站和移动式乳化配制工作站。加药小车的作用是完成乳化基质的制备、输送、装载及增感。现在市面上的装载车辆种类繁多，型号繁多，在选购装载车辆时，应根据工作场所和工作环境的不同，选用合适的装载车辆。在现场混配的乳化炸药工艺，就是用装药车把半桶的原料装上，再将其送入爆炸工作地点，对其进行彻底的充填。为乳化炸药的生产、运输和灌装提供了一种全程服务。

2乳化炸药现场混装的优势

2.1炸药应用爆破效率高

乳化炸药现场混装工艺可以有效地改善其装药效率，使能源利用得到很大程度上的提升。与此同时，它还可以大大降低工作量，方便铲装渣，极大地缩短了铲装渣的时间，使工程的进度得到加快。乳化爆破车辆具有较高的自动化水平和较高的装药率。实际生产中，混装容量在250-300千克/分钟时，可进行准确的乳化混装。通过对其进行精细的控制，可以改善爆炸的质量，改善爆炸的效果。

2.2爆破价格低

当前国内使用的乳化炸药多为现场混装工艺。常用的方法是将装载车辆和地基基地结合起来。在常规的火药作坊中，一座大型作坊最少也要数百人，但随着科技的进步，出现了一种新型的乳化炸药混合技术，它可以通过使用野外的基地和装载车辆，只需数十人即可实现。与常规方法比较，节省了大量的人力和物力，大大减少了现场混配乳化炸药的费用。

2.3高安全性

炸药的现场混装是当前国内炸药运用中比较安全的一种工艺，特别是在生产过程中，安全性有了很好的保证。在输送时，因使用的原料并非已制成的乳化炸药，而为配制乳化的基料及敏化剂，因此其具有较好的安全性。应用时，只有在装载车辆到达工地后，才能进行混合，避免了将已完成的爆炸物运送到常规方法中，从而增加了爆炸物的安全性。

3井下矿山爆破中乳化炸药的应用实例

在河北省遵化市西北10公里处的石人沟铁矿，年生产250万吨矿石，其岩石坚硬程度为12-16，部分地段可达到20，岩体的f值在8~14之间。该工艺条件下，原矿的平均密度为3.4吨/立方米，分散系数为1.5。实际工作中，通过主井、副井和倾斜斜坡结合的方式进行开采，斜坡尺寸为4.70米×4.35米，坡度15度，由地面向-300米垂直方向开挖，于-60米水平上分隔，每一段都设置倾斜斜坡。选用7655型钻床、YGZ90型凿岩机械。2011年，在矿山安装了可移动的混合乳化炸药地面接收站；2011年12月，采用现场混合的乳化炸药进行落石和拉沟爆破；2014年年初，该矿首次尝试将混合型乳化炸药用于平巷施工，并获得了较好的效果。

2.2在切割井、拉槽爆破中的运用

尽管切割井和拉槽的工作量不大，但是操作起来比较繁琐，难以进行。以往采用2#岩性粉末乳化炸药在浅孔爆破中，因工作区域狭小、落差大，需悬挂装药，十分凶险；同时，爆破后烟气不流通，通风周期很久，必须进行3-4次爆破，成井速度慢，工人劳动强度大，二、三次爆破难以装填，操作十分凶险，钻井费用高，这些票情况一起成为制约矿井开采的瓶颈。通过对爆破器材及爆破器材的研究，我们摸索出1254型凿岩车在掏槽中深孔、充填现场混合使用的技术路线。采用现场混合的乳化炸药填充，一次开沟，有效地克服了2#岩性粉末乳化炸药在某些地方的崩落不完全，需要二、三次爆破，从而提高了产量。

2.3在平巷开挖中的运用

采用现场混配的乳化炸药和2#岩粉乳化炸药在平巷上进行爆破，比较两种方法的效果。石人沟铁矿在平巷开挖时，均采用细粒2#岩粉乳化炸药制成的药筒，采用35毫米口径，90克/cm3装药。12h左右完成一次循环，以加快平巷推进速率和提高爆破质量为目标，采用中深孔混配乳化炸药，获得较好的效果。2014年年初，首次尝试将混合式乳化炸药用于平巷开挖，并对混合装药进行了工艺改造，并对其工艺条件进行了优选，从两个方面提出了改善方案：（1）提升混合装药量的精确性。以往混装炸药多用于中深孔，单个孔的装药量只有数十公斤，其装填精度对单孔的装药量几乎没有什么影响。而在隧道内，每孔的装药量只有5-7公斤，这对药量的控制提出了更高的要求。将螺旋机测速仪由3个增至6个，可以改善计量精度。（2）降低射孔弹的前端直径。为适用于76毫米口径中孔装药，原来中深孔药包的前端口径为32毫米；而平巷开挖一般采用45mm的横孔，于是通过多次实验，确定了15mm口径的弹头，该弹头具有良好的装填性能和良好的装药性。在爆破方法上，以单发非导爆绳为引线，配以70克或150克2号岩乳化炸药。确定了最佳的爆破工艺条件。将断面上的炮眼数目减少到45-51，单段装药量210-240公斤，使爆块均匀，爆堆集中，达到很好的爆破效果。尽管采用现场混药爆破消耗比较大，但是由于减少了总钻孔的数量，提高了一次爆破的进尺，减少了成本，提高了经济效益。在小规模的矿井中，如果没有倾斜斜坡，可以选用BCJ-5等不带车辆底盘及电源的小型载药车，可以按照作业需要调节装备的药量及装备的形状，使其更适用于狭窄的矿井。在新矿区进行采矿设计时，要注意采用现场混爆，以便使矿井的设计参数能更好地满足混装车辆的效能；对已经投入生产但没有采用混剂的矿井，要转变采用完装的方式；对于国家核准生产能力无法满足矿井需要的地面接收站，要根据需要批准生产能力；在此基础上，提出“一点建站”、“远距离配送”、“多点使用”的新思路，以增加“现场混爆”在整个爆炸体系中所占比重，提升国内煤矿生产的效益与经济效益。

结束语：总之爆破是矿山工程必不可少且至关重要的施工环节，爆破施工安全性以及爆破效果，不仅关系到地下矿物开采效率与开采成本，也关乎采矿人员人身与生命安全。我国是人民安全至上的民主国家，因此采矿企业需要以提高爆破安全性为根本前提，合理改进爆破技术措施，上文针对乳化炸药现场混装技术在地下矿山的应用进行一系列分析，希望对采矿企业有所帮助。

参考文献

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