混装炸药施工方案

混装炸药备选方案

现场混装炸药生产系统包括混装炸药车地面辅助设施(以下简称地面站)和现场混装炸药车（以下简称混装车）两个部分。地面站是为混装车配套进行原材料储存以及水相、油相、敏化剂、乳胶基质等半成品制备的场所，在地面站将原材料、半成品装入混装车相应料仓，而混装车就像移动式炸药加工厂，在爆破现场完成混制装填。对于化学敏化的混装乳化炸药，通常乳胶基质在炮孔内经过10～20min 的发泡才成为真正意义上的炸药。所以，混装车爆破技术是集现场制药、装填、起爆于一体的爆破技术。

现场混装乳化炸药生产使用流程图

图1-1 现场混装炸药生产使用流程图 1.1施工操作流程

最初混装乳化炸药配方工艺采用美国埃列克公司混装炸药技术，混装炸药配方中组分有8种原材料，半成品配制工艺复杂，经过对配方的优化试验，将用于普通露天爆破的混装车炸药配方材料减少到5组分，工艺更为简洁，炸药成本有所降低。另外，最初混乳化炸药装车制药工艺主要靠人工操作，需定期对半成品配比进行标定，这种方式计量误差大(约5％)、初始制药阶段工艺损耗大(约60～120kg)，混装乳化炸药车自动控制系统，降低了计量误差(小于2％)与工艺损耗(小于20kg)。

实施爆破之前，将散装的炸药提前制作成炸药半成品，利用现场乳化敏化等技术手段完成。当半成品的炸药运输到爆破现场的时候，利用现场混装炸药车进行连续的炸药的制备工作，然后接着注入到炮孔中，利用机械化的操作完成爆破。

图1-2 油相、水相制备流程图

1.2审批流程

首先由有资质的生产厂家控股的爆破公司进行租地（签订租地合同），然后进行地面站建设的审批，建设完成进行验收，验收合格后投入使用；混装车按规定（购买）使用，炸药使用报当地公安部门审批，爆破全过程提前通知公安部门，由公安部门全程监管。

图1-3 产品流向控制与监管审批示意图

1.3混装炸药爆破施工方案

采取建设地面站加混装炸药车或配送方式进行开挖爆破施工。

1.分层分区分块

采取混装炸药爆破，由于爆破药量大，为较少爆破对边坡的影响，原则上分为内外区爆破，坡面预留保护层进行爆破施工。

图1-4 山体开挖爆破分区示意图（一）

2.爆破设计

爆破造孔间排距为3.5m*3.0m，单耗0.7～0.8Kg/m3。

图1-6 山体开挖爆破造孔示意图

3.装药

采用混装炸药车装药，预裂孔堵塞长度为1.2～1.5m，部分堵塞长度根据实际情况相应调整。

主爆孔采取连续装药方式，堵塞长度2.5～3.0m，部分堵塞长度根据实际情况相应调整。

4.爆破网络设计

根据本标段开挖区的地质条件和地层岩性，为减少爆破冲击对底部岩石和边

坡面的震动破坏，控制飞石距离，每序起爆的排数控制在10排以内，最大一段起爆单响药量不大于设计要求，逐渐递减至邻近设计边坡缓冲孔爆破时，单响不大于100kg。采用梅花形布孔排间微差爆破方式。起爆采用非电毫秒延期，导爆索传爆，电雷管引爆方式联接。对于段数过多，可能出现“串段”或“重段”现象，采用孔外延期接力传爆，保证最大段单响装药量控制在设计要求范围内。爆破时严格按照“先起爆预裂孔，再起爆主爆孔，最后起爆缓冲孔”的起爆顺序，严格控制最大单响药量，使爆破后的地表缝宽不小于1cm，预裂面不平整度不大于15cm，孔壁表层不产生严重的爆破裂隙。

预裂爆破孔先于前排主爆孔100～200ms起爆。

5.起爆方式

起爆方式采取V型起爆法和斜线与V型相结合的梯形起爆法，起爆方法为电力起爆。

1.4对工程整体工期的影响分析

采取混装炸药爆破作业效率提升的直接体现的是爆破作业规模的提升，近二十几年来，在我国大型矿山开采领域，随着大孔径穿孔设备的应用，混装车爆破作业规模有了明显提升，露天深孔台阶爆破的当天单次爆破炸药用量，大多数已从原来几百公斤至几吨增加到了十几吨至几十吨的规模。

露天深孔台阶爆破是混装车爆破的主战场。露天深孔台阶爆破作业规模的增加，有利于减少爆破频次，减少爆破警戒时设备频繁撤离，提高劳动生产率与施工组织效率。

特别是下部面积大，采取普通炸药为控制爆破药量，进行分区分块爆破，爆破次数较多，若采取混装炸药可以大量一次爆破，大大节约了爆破工期。工程整体工期也将缩短。

1.5经济性分析

采用混装炸药施工方案不仅带来制药装药环节成本费用降低，还从钻、爆、挖、破等多个环节整体上降低了综合费用。

炸药体积威力与延米装药量相对增加，延米爆破方量增加，钻孔费用与联网费用明显下降，大块率下降，作业效率增加，破碎效率增加，二次爆破处理费用与后续的挖装、破碎费用都有了明显下降。

1.6优点、缺点及难点

（1）优点：

1）本质安全性

①生产环节简单，运输、储存都是原材料、半成品。

②机械化装药，大幅度减少装药工作面涉爆人员数量。

③现场混装炸药及其乳胶基质不具备雷管起爆感度。

④现场混装炸药及其原材料流向实行单向流动，从生产-运输-使用过程中不存在第三方交接关联，减少人员接触，有效降低了丢失被盗和运输、储存环节安全风险。

2）节省爆破成本

①自产自用，无中间经销商的仓储、配送、管理费用，成本低廉。

②炮孔利用率显著提高，完全耦合的现场装药，显著提高了炸药能量利用率，炮孔利用率达96%以上。

③爆破孔网参数可扩大20%-30%，降低钻孔成本，减少钻孔量25～30%，可显著降低爆破成本。

④全过程机械化装药，可节省装药时间40～60%，节省人工60%以上。如某水泥厂矿山一次深孔爆破装药15吨，需15人3.5小时装填，但装药车只需4人（其中2名为输药管辅助工）2.5小时可完成。

⑤显著提高爆破综合效率，台阶爆破后不留坎，大块率低，明显节约二次破碎成本。

3）优质灵活高效

①炮孔装药密度调整灵活方便，具有广泛的适用性。

②根据不同的爆破规模，炸药车每次可载炸药量在几百公斤到15吨之间，以满足不同的爆破需要。

③装药过程由工控电脑控制，自动化程度高，操作简便。

④装药计量准确，计量误差≤2%；装药效率高，乳化装药可达到150～280kg/min。

⑤能保障爆破高强度施工正常运行，确保工程进度；并在水孔环境下，混装车可以顺利装药。