混装铵油炸药在规格石爆破中的应用

陈 刚

(葛洲坝集团第二工程有限公司,四川成都 610091)

1 概 述

规格石爆破一般对石料的规格和质量要求较高,而常规爆破项目要求爆破后尽可能破碎,以满足设备挖装要求。规格石爆破是在爆破后能挑选出满足尺寸、大小要求的各种规格石料。

常规的梯段爆破会带来大量碎屑和石粉,不符合规格石爆破的要求,从而导致成本的增加。为确保堤心石、规格石等石料的供应规模及质量要求,从爆破技术上需要采用不耦合装药,在技术、施工等方面采取措施,大幅度降低石粉含量。爆破试验结果证明:在炸药类型上,选取混装铵油炸药可以提高石料的成型率,有效的利用山体资源,节约工程投资,为工程有序、高效的发展奠定了坚实的基础。

2 混装炸药及地面站

2.1 移动式地面站及混装铵油炸药技术指标

移动式地面制备设施由动力车、制备车、硝酸铵上料装置及硝酸铵库房、混装炸药车停放库、储油罐等设施组成,根据工程要求灵活设置。制备站将制作炸药的原料——硝酸铵和柴油分别装在混装多孔粒状铵油炸药车上,混装炸药车将原料加工成炸药,整个加工过程中不产生高温、高压,不产生有毒和有害气体,对环境无任何污染。

2.2 混装炸药车技术指标(表 1)

表 1 B C L H型混装炸药车设备技术参数表

B C L H型粒状铵油炸药现场混装车是专门用于制作粒状铵油炸药的现场混装炸药车,采用P L C自动控制,炸药组份自动跟踪、闭路控制。

2.3 混装铵油炸药质量技术指标(表 2)

表 2 混装铵油炸药质量技术指标表

3 炸药与规格石爆破

(1)混装铵油炸药的特点为其装药方式是满孔装药(即全耦合)、节约人工、装药速度快、效率高。

(2)混装铵油炸药爆速较二号岩石乳化炸药低,对确保岩石形成块状有利。

(3)规格石爆破要求各种石料的强度、规格、重量符合设计要求。

(4)根据规格石爆破的特点对混装铵油炸药进行了加工改进:首先将散装铵油炸药装入条形塑料袋中加工成特定直径、特定长度的条形药包,然后调整混装铵油炸药为人工吊装,方便其不耦合装药结构。

(5)水孔的改进:底部采用全耦合装药,无水孔采用铵油炸药,水孔采用乳化炸药;中间正常段无论是否是水孔均采用袋状铵油炸药。

通过以上对混装铵油炸药改进措施的分析,有效的利用了混装铵油炸药爆速低的特点,可应用于规格石爆破,从而有效的提高了块石的含量,但需与乳化炸药配合使用。

4 加工工艺与装药技术

4.1 生产工艺

将混装铵油炸药加工成小于孔径的、特定直径、长度的条形药包,经混装炸药车生产的散装铵油炸药按设计的装药量和各段药量的分配将其装入条形塑料袋中,两端全部采用封塑机封口,以达到防漏和防水的作用,确保塑料袋厚度为 0.2 m m以上。例如某采石工程采用 1.08 m长的定型塑料袋封装,单只重量按 φ 90和 φ 120两种直径规格分别加工为 6 k g和 9 k g。生产及现场使用情况见图 1、2。

图 1 生产精加工及封口情况图

图 2 现场人工吊装情况图

4.2 装药技术

将加工成型的混装铵油炸药采用人工绑绳索吊入孔内,控制吊速,以保证炸药之间紧密衔接。轴向分层段可采用干砂或松散材料装入小于孔径的塑料袋中吊入。由于混装铵油炸药不具有雷管感度,因此,在各分层段中采用乳化炸药作为起爆药包,现场根据岩石情况和节理发育情况,合理调整装药结构、堵塞段长度控制单耗。

5 爆破参数

(1)不耦合装药方式。

为提高石料的利用率,减少不合格料,有效降低开采成本,对于规格石特殊爆破,采用上部不耦合、下部耦合装药结构,以减小粉碎圈半径和弱爆破后产生的根底。不耦合装药主要采用径向不耦合和轴向分层两种装药结构。

(2)爆破参数。

炮孔底部耦合装药段长度一般为 2～3 m,一般采用防水乳化炸药,其威力大并能减少炮根。采用 “梅花型”布孔方式,单次爆破的排数一般为2～3排,以减少爆破过程中排数过多挤压造成岩石过粉。采用排间起爆顺序、孔外微差爆破技术,爆破延时选用 50～75 m s为宜,从而确保了工程安全有序进行。

(3)根据现场地质结构及岩石性质情况可提前选择不同的爆破方案爆破出近期需求的各种规格石料。表 3为某工程爆破规格石种类参数表。

表 3 某工程各高程爆破选择规格石种类参数表

6 结 语

采石爆破工程是一项技术含量高,安全风险大的工作,在操作过程中对人员的素质要求高。应根据岩体类别、性质、地理环境,采用合理的孔网参数、装药结构和起爆方式。对于规格石的开采,混装铵油炸药是一种使用安全、经济、爆速低的炸药。经对混装铵油炸药进行加工,形成不耦合装药结构,成功的将其应用于三亚某海工工程中,已顺利完成 600万 m3堤心石和规格石的开采,以下为应用理论小结。

(1)混装铵油炸药的特点:制作及装药方便、炮孔利用率高、节约钻孔成本、不需存贮、安全等级高、成本低、精加工后可达到一定的防水作用等。

(2)混装铵油炸药临界直径 ＞70 m m,避免了直径过小导致爆速过低而影响传爆。

(3)在规格石爆破中,采用混装铵油炸药,有效的利用了钻孔进尺,在一定的山体资源内开采出了更多的合格规格石。

(4)混装铵油炸药在规格石爆破中取得了成功应用,提高了规格石料的开采率,扩大了混装铵油炸药的使用范围,明显的降低了工程成本,发挥了更好的经济效益。