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地下裝藥的重大技術進步—BCJ-41型無線遙控井下裝藥車

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地下裝藥的重大技術進步—BCJ-41型無線遙控井下裝藥車

發布日期:2015-03-18 作者: 點擊:

井下裝藥臺車正在裝藥操作
井下裝藥臺車正在裝藥操作

裝藥臺車在工廠組裝完畢,等待出廠

裝藥臺車在工廠組裝完畢,等待出廠
 

裝藥臺車正在補充乳膠基質

首鋼礦業公司杏山鐵礦,位于遷安木廠口鎮,2011年7月由露天開采鐵礦轉成地下開采。該礦山生產能力穩定在每年320萬噸。是國內僅次于梅山鐵礦(每年400萬噸)的大型地下礦山。

該礦采用無底柱分段崩落法,分段高度為34米,炮孔直徑80毫米,采用扇形布孔方式,一次裝藥爆破兩排炮孔,總設計裝藥量為1990公斤。在此之前,爆破作業一直采用粉狀銨油炸藥人工送管、壓氣裝藥的方式,返粉嚴重、硝酸銨可與支護和噴漿用的水泥發生化學反應生成氨氣,污染作業環境,炸藥爆后有較多的煙氣和有毒氣體,需較長時間的通風。污染環境、爆破效果差、工人送管勞動強度大。遇有淋水工作面則更甚。

此外,由于眉線的爆破控制不理想造成炮孔與爆堆的間隙通常僅有不足1米,爆破工經常要趴在爆堆上才能完成送管對孔,因此進一步增加了裝藥工作的勞動強度與作業難度,同時也存在著極大的安全隱患。     

為了實現井下自動裝藥,幾家國際知名采礦設備企業(normet,orica,ael)先后用自己最先進的裝藥臺車在首鋼杏山礦進行試用,但效果都不堪理想,尤其是“空間小、對孔難”的問題沒有有效的解決辦法。

2013年9月,首鋼礦業公司經過多方考察并且在前期井下實際試用確認的基礎上,最終決定引進北京礦冶研究總院所屬的北礦億博公司地下裝藥技術。北礦億博公司在參照和吸取神華新疆公司,河北鋼鐵司家營,石人溝地下裝藥成功經驗基礎上,通過.1,現場試用,驗證可以實現上向孔40米裝藥且不掉藥;2,自動送管技術,拋棄國內外現有通行的人站在吊籃內裝藥的做法,自主研發推出國際領先送管器;3,基質流轉過程不設儲罐;4,礦用底盤選擇與井下工況相適應;5,井下裝藥臺車的整體優化,實現無線遙控,自動尋孔.等一系列工作,歷經一年里,成功解決了首鋼杏山礦現場爆破裝藥難題,實現了井下現場混裝乳化炸藥技術裝備的重大突破。

經過三個階段、兩個多月的井下應用調試,新型混裝車的效率優勢逐漸顯現,從設備就位開始直至完成兩排炮孔裝藥,總作業時間已降低至不足2小時,工人勞動強度顯著降低,勞動定員也由原來的6人降至3人,整體效率明顯提高,從2015.1開始,二臺井下裝藥臺車在井下實現不間斷二班作業,目前已裝藥450噸,綜合設備故障率小于3%。

混裝車的組成包括鉸接式地下專用汽車底盤、物料儲存與輸送系統、自動送管系統、5自由度機械臂、動力與電液比例控制系統、生產信息動態監控系統等六大部分,設計裝藥速度為每分鐘50~60公斤、一次裝藥量可達2.5噸。

具有如下技術特點

1) 安全可靠。應用獨特的“潤滑輸送”技術,實現高粘度乳膠基質低阻力、長距離輸送。乳膠基質裝填進入炮孔后才敏化成為炸藥,車載運輸和裝填作業過程涉及的均為非爆炸性乳膠基質;且乳膠基質在地面站裝車,在井口直接泵入井下裝藥臺車,與現行乳化炸藥儲、運輸方式相比,本質安全性獲得極大改善,使爆破作業真正變成一項相對安全、愉快的工作。

2) 車輛通過性強。選用井下專用折腰轉向鉸接式全液壓汽車底盤進行改裝,整車采用人機工程學設計,提高了車輛在地下礦山復雜路況條件下行駛的可靠性、安全性、通過性。

3) 計量準確。物料輸送系統采用質量流量計量方式,提高了計量的準確性。混裝車操作人員只需在觸摸屏上鍵入裝藥量,通過無線遙控器實現一鍵裝藥。裝藥操作將由PLC自動控制完成,單孔裝藥量和臺班裝藥量均可準確計量。

4) 自動送、退管。自動送管器具有自動排管、自動送退管和管長自動計量及探孔等功能。能夠用于76~105毫米垂直上向炮孔或扇形孔裝藥,最大炮孔深度可達40米。

5) 無線遙控尋孔。5自由度工作臂由無線遙控器控制可實現工作范圍內全方位炮孔的尋孔,能實現井下7米×6米巷道內任意方位炮孔的無線遙控尋孔、自動送管與裝藥參數同步測算、調速退管裝藥等功能。

6) 閉環比例控制。負載敏感液壓系統設計達到了節能的目的。整車系統的閉環比例控制技術實現了乳膠基質和添加劑的精確配比;裝藥速度與卷筒、送管器送退管速度的精確匹配,保證了混裝乳化炸藥質量的穩定性和炮孔裝藥的耦合性和連續性。

7) 自動化程度高。作業系統的關鍵參數實時在線監控,具有安全連鎖報警停車功能,確保裝藥作業安全、可靠,操作簡單方便。可顯示孔深,送管速度,裝藥量,累計裝藥量,裝藥壓力等一些列參數。

8) 爆破效果好。使用乳化炸藥現場混裝車進行機械化裝藥,可實現耦合裝藥,爆破效果得到明顯改善,可擴大孔網參數,降低鉆孔成本,提高采掘工程綜合效率。

9) 污染少。使用現場混裝炸藥,爆破用炸藥現用現制,性能優良,爆破時沒有包裝物的燃燒,產生的有毒氣體少;同時,爆炸作業現場沒有包裝物的丟棄,有利于減少環境污染。



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