一、項(xiàng)目背景
目前國(guó)內(nèi)大型露天礦山開采爆破工程中主要以使用散裝銨油炸藥為主,因其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,成本低,具有安全性高、機(jī)械化程度高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被各個(gè)露天礦山廣泛使用。
現(xiàn)國(guó)內(nèi)使用的現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥車的硝酸銨和柴油是通過干料螺旋進(jìn)行混合,其中柴油是通過單孔噴油裝置噴射與多孔粒狀硝酸銨進(jìn)行混合,這種情況下多孔粒狀硝酸銨顆粒只能單方向接觸柴油,接觸面積小,時(shí)間短,導(dǎo)致多孔粒狀硝酸銨顆粒未能充分與柴油接觸混合,甚至有些顆粒都未接觸到油料。其次單孔噴射供油情況下,噴射口容易被多孔粒狀硝酸銨顆粒中的粉末堵塞,噴射口被堵塞后多余的油料在供油壓力下會(huì)成股的間隔沖出,造成有時(shí)生產(chǎn)出的多孔粒狀銨油炸藥中油料過多,有時(shí)產(chǎn)出的油料過少,銨油炸藥質(zhì)量嚴(yán)重不合格,造成銨油炸藥起爆感度低,甚至產(chǎn)生拒爆,油料混合不均勻的銨油炸藥不易起爆,則形成爆燃,生產(chǎn)大量的氮氧化物等有害氣體,污染環(huán)境,爆破能量浪費(fèi),破壞能力不夠,導(dǎo)致爆破質(zhì)量差。
現(xiàn)通過對(duì)多孔粒狀銨油炸藥混裝車油量配制裝置改造,使硝酸銨和柴油能夠充分混合,提高炸藥性能,使其爆速更加穩(wěn)定,生產(chǎn)的銨油炸藥接近零氧平衡,減少有毒氣體的生成,更加符合安全環(huán)保的相關(guān)要求。
二、研究?jī)?nèi)容
1.技術(shù)方案
原銨油炸藥車油量配置裝置是單孔噴油,改為多孔噴油方式,進(jìn)行三點(diǎn)式改造,達(dá)到上、左下、右下的對(duì)稱三點(diǎn)噴射。改造過后,增加了多孔粒狀硝酸銨與柴油的接觸面,能夠防止因單孔噴油口堵塞產(chǎn)生的油料不均勻問題,保證多孔粒狀銨油炸藥的質(zhì)量和性能,提高爆破效果。
2.工藝流程
3.特點(diǎn)
多孔粒狀銨油炸藥混裝車油量配制裝置改造,增加了多孔粒狀硝酸銨與柴油的接觸面,防止因單孔噴油口堵塞產(chǎn)生的油料不均勻問題,提高混裝銨油炸藥的質(zhì)量和性能,提高了爆破效果。
該成果經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)混裝多孔粒狀銨油炸藥車生產(chǎn)供應(yīng)商某特種汽車有限公司技術(shù)認(rèn)可,改造后不影響現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥車的安全性能,生產(chǎn)工藝過程本質(zhì)安全可靠。
三、應(yīng)用效果
1.改造前后效果對(duì)比
改造前后生產(chǎn)的銨油炸藥進(jìn)行了爆速實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,爆速實(shí)驗(yàn)采用智能五段爆速儀進(jìn)行了測(cè)定,實(shí)驗(yàn)的銨油炸藥分別從未改造的銨油炸藥車和改造后的銨油炸藥車生產(chǎn)的銨油炸藥分別收集作為實(shí)驗(yàn)材料,用1m長(zhǎng)的PVC管模擬炮孔裝藥進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)一系列實(shí)驗(yàn)后具體的爆速數(shù)據(jù)對(duì)比見表1。
表1 改造前后銨油炸藥爆速實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,多孔粒狀銨油炸藥混裝車改造前和改造后炸藥的爆速有著明顯的區(qū)別,改造后炸藥爆速值穩(wěn)定且較高,改造后平均爆速=3427.102m/s,符合產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.效益分析
通過改造增加了爆速,銨油炸藥性能更加穩(wěn)定,增加了爆破能量,降低了炸藥單耗,進(jìn)一步降低了爆破綜合成本;減少了有毒氣體和煙塵的產(chǎn)生,利于綠色環(huán)保型礦山建設(shè)。
以某露天礦為例,1輛銨油炸藥車油量配制裝置改造費(fèi)用約為1.5萬元,現(xiàn)該礦擁有22臺(tái)銨油炸藥車,每年為礦區(qū)供應(yīng)銨油炸藥約10萬噸,按照炸藥單耗0.55kg/m³計(jì)算,則每年銨油炸藥爆破立方約為1.8億立方,由于爆速的提高,改造后可以降低炸藥單耗,使穿爆綜合成本下降約0.05元/m³,則每年可為該礦節(jié)約爆破成本900萬元左右。
四、推廣應(yīng)用
該項(xiàng)目屬露天煤礦采掘領(lǐng)域,應(yīng)用在露天煤礦開采中。
通過改造,不影響現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥車的安全性能,生產(chǎn)工藝過程本質(zhì)安全可靠。因此可在國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥車中進(jìn)行推廣應(yīng)用,進(jìn)一步改善我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥車生產(chǎn)工藝,促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥在露天采礦工程中的使用,也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥在露天深孔爆破工程中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。