乳化炸药专用车及其移动地面站

韩 林

散装乳化炸药的应用是爆破工程的重大技术进步和革命。为了实现乳化炸药现场生产，以尽可能地方便现场爆破作业，乳化炸药移动地面站、乳化炸药专用车应运而生。乳化炸药专用车及其移动地面站是集原材料运输、炸药现场混制、机械化装药于一体的先进的爆破安全施工技术，已被许多国家使用和认可。

1 乳化炸药专用车及其移动地面站发展现状

1.1 国外乳化炸药专用车及其移动地面站应用情况

乳化炸药移动地面站、工业炸药现场混装车的出现，给世界各地爆破工程带来了重大变革；它把炸药制造、炮孔装药联系起来，将传统的炸药由专业制造厂生产，经运输、贮存到用户等一系列环节，简化成钻孔、制药、装药3者同时现场进行。

国外矿山在使用炸药进行爆破作业时，广泛地实现了机械化，其中工业炸药专用车得到广泛使用。

早在20世纪80年代，美国就率先成功研制和推广了散装乳化炸药及其装药车技术，该技术主要适用于大型露天矿山散装药、装药爆破作业。美国埃列克化学公司的乳化炸药专用车及地面站技术居领先地位，被公认为是露天爆破较为理想的设备技术，具有安全可靠、高效率、高效益等优点。乳化炸药专用车在日本、加拿大、瑞典、澳大利亚、美国、德国和俄罗斯等国家使用得较为普遍。

1.2 我国乳化炸药专用车应用情况

近些年来，我国爆破器材行业不断强化乳化炸药的研制、使用和管理，形成了包装炸药以乳化炸药(含粉状)和膨化硝铵炸药为主，散装炸药以现场混装为主体的布局。我国不断改善现场混装技术和设备的可靠性、实用性和耐用性，降低成本，提高了现场混装技术水平和爆破效果。我国商品型乳化炸药的连续化、自动化生产技术已取得突破性进展，乳化炸药及其连续化、自动化工艺与设备的开发应用得到了全国民爆行业的认可。我国大型矿山及工程建设中积极推广以现场混装车为主体生产的乳化炸药、多孔粒状铵油及乳化铵油炸药等系列产品。

目前我国生产乳化炸药专用车的企业为数不多，且基本都是军工和军民两用型企业，其产品是在吸收消化上世纪90年代德国第2代新技术的基础上研制而成，产品技术在国内处于领先地位并已部分替代进口。目前我国乳化炸药专用车产品还处于市场拓展期，其市场需求大，具有较好的发展前景。

2 乳化炸药专用车产品与技术

2.1 乳化炸药专用车工作原理

乳化炸药专用车一般是在二类汽车底盘(或挂车底盘)基础上加装特殊功能厢体制成，相当于将一个加工车间装在了一辆底盘车上，形成了乳化炸药连续化、自动化生产线，产能可达2 t/h；其特点是安装快捷简便、减少用地、转移方便、一次投入，随施工项目移动而多次使用。

乳化炸药专用车装载非爆炸性乳胶基质驶入爆破作业面，将乳胶基质和添加剂装入炮孔后敏化成为炸药，装药量以及乳胶基质和添加剂的配比均由PLC控制，自动化程度高，装药作业安全可靠、计量准确，爆破效果好，且可通过操作工作臂，实现整个爆破作业面炮孔的装药和爆破连线等工作，大幅度提高了掘进爆破效率，减少了钻孔数量，缩短了通风时间，具有显著的经济效益。

2.2 乳化炸药专用车的技术要求

(1)用于露天型乳化炸药配方的研制，除遵从工业炸药的一般原则外，还须达到爆力高、组分少、粘度小、油相低熔点、易泵送等要求。依据我国矿山实际需要，结合工业炸药现场混装车的特点，研制出几组分露天型乳化炸药配方。

(2)须具有良好的工艺性，机器设备的结构尽可能简单化。例如在12 m厢体内，通过优化配置，充分利用空间，将垂直螺旋输运系统、油水相配制系统、乳胶制备系统、乳胶冷却泵送系统、自控系统、蒸汽冷热水管路系统全部都集中在内。

(3)电气控制系统采用PLC控制，油水相流量选用0.8级精度流量计测量，变频调速自动控制，乳胶泵送应用变频调速手动控制，系统设置超温、超压、断流、过载保护装置，以实现系统自身的安全性。

(4)乳化炸药生产设备与车辆有机结合。由于将地面设备搬到车上进行生产，为顺利、稳定生产带来了条件。这一方面，还有一些关键技术需要进行研究并加以克服，以满足生产的需要。

2.3 车型范例：BCRH系列乳化炸药现场混装车

BCRH系列乳化炸药现场混装车广泛适用于冶金、煤炭、化工、建材等部门，大中型露天采场装填有水炮孔作业，炮孔直径在100 mm以上。其组成包括：(1)汽车底盘；(2)动力输出系统；(3)液压系统；(4)电气控制系统；(5)燃油系统；(6)乳化系统；(7)水气清洗系统；(8)干料配料系统；(9)水暖系统；(10)微量元素添加系统；(11)备胎装置和软管卷筒装置等。

该车可现场混制纯乳化炸药和最大加30%干料的2种乳化炸药。水相、油相、敏化剂和配制在地面站进行，而乳胶基质的敏化、干料的混合、敏化在车上进行。 装药前在地面站把有关原料加在车上的相关容器中。

该车驶到作业现场，启动取力器，把输药软管伸入孔底，在计数器上输入炮孔的装药量，按下启动按钮，各配料和混制机构开始工作。将输药软管慢慢提起，炸药装在了水的下面，水被排出炮孔。炸药装完后，移到下一个炮孔，重复以上程序，对下一个炮孔装药。

3 移动地面站产品与技术

3.1 移动地面站产品的组成和应用

移动地面站是将大型爆破工程所用乳化炸药的生产放在爆破施工现场附近来进行的生产设备，生产出来的乳化基质通过乳化炸药现场混装车敏化后生成乳化炸药，运送到爆破现场装入炮眼进行爆破作业。

所以，移动地面站属于专为乳化炸药专用车提供半成品的配制站，即将生产现场混装乳化炸药所需的半成品生产设施集中在可移动的挂车(汽车)上，形成半成品制备车、动力供应车、原材料供应与贮存以及生活服务车，并包含相应的安全、消防、环保、计量与自动控制等措施；其特点是移动方便、灵活、安装迅速、减少用地，且可重复使用，可满足大、中、小型基础设施的土石方开挖的要求。同时，该技术还很好地解决了固定式地面站的空间限制和原材料限制等问题，确定了更加安全、合理的技术参数；很好地解决了实施过程中的技术难题，如总体布局和各挂车上设备布置、原材料的储存、溶化罐生产能力、发电机的机械振动、动力车和半成品制备车的支撑、设备防腐及环保等问题。

3.2 移动地面站项目工艺流程

移动地面站生产工艺流程分为3大工艺系统：(1)水相制备系统；(2)油相制备系统；(3)乳胶基质系统。其详细工艺流程如下：

a.硝酸铵破碎→垂直螺旋提升机→水相制备罐→水相过滤器→水相中间泵→水相贮罐经过过滤→水相计量泵→水相流量计→乳化器；。

b.复合蜡乳化剂→油相制备罐→过滤器→油相中间泵→油相贮罐经过过滤→油相计量泵→油相流量计→乳化器。

c.乳化器→基质泵→冷却器→基质成品。

3.3 移动地面站厢体技术特点

按设备功能要求，一种移动地面站（列车）基于厢式的12 m半挂车和6 m全挂车2个部分组成。其厢体壁板设计参照《爆破器材运输车安全技术条件》，板块采用金属骨架结构式框架，各板块外壁板采用玻璃钢板，内壁板采用防盐腐蚀性能良好的304不锈钢板，中间金属框架带保温性能良好的聚氨酯夹层。针对工作环境的特殊要求，厢体底板特别铺设防腐性能优良同时又具有防滑性能的不锈钢花纹钢板。该厢体具有保温隔热性能好、整体结构强度高、移动部分操作灵活的特点。

设备及安装：舱内设备分为罐体、泵类、阀类、管类配件及管路现场制作；设备固定，在厢体底板的对应位置上预埋加强固定钢板，以保证所有设备固定牢靠，在车辆行走及正常生产时稳定、安全；管路安装调试，按1.6 MPa管路安装要求进行。

电器线路、厢体内照明、排风换气线路：所有电气线路按防爆线路进行设计、制作、安装，厢体内照明灯、排风扇、控制开关、线路及线路走管均严格按照防爆线路的要求进行设计、制作、安装。

移动式地面站及与现场混装炸药车配套生产的乳化炸药，经民爆器材产品长沙质量检测站抽测，符合《现场混装炸药及地面设施安全考核与管理技术条件》(机电爆1990-1220号)的要求。移动式地面站移动方便能适应流动性大，环境复杂的爆破作业，经济效益显著，开创了工业炸药新型生产模式。

移动地面站系统设计中遵循安全第一、以人为本的设计原则，选料优良，精心制作，精心安装，确保使用安全。

3.4 移动地面站的优点

在多年的推广使用中，用户认为使用移动地面站及混装车主要有以下优点：

(1)安全、可靠。混装车并不运送成品炸药，料仓内盛装炸药的原料，这些原料按一定的比例在爆破现场混制并装入孔内，再经5～10 min发泡后才能成为炸药，所以非常安全。

(2)计量准确。采用先进的计量仪表，计量误差＜2%。

(3)占地面积小、建筑物简单。根据《民用爆破器材工厂设计安全规范》，地面站仅为防火级。安全级别降低，减小了安全距离，减少了占地面积，节省投资。

(4)用人少、炸药成本低。1个年产1万t炸药的加工厂需数百人。如采用地面站和现场混装炸药车只需数十人，制药成本大大降低。

(5)爆破效果好。在同一个炮孔内装填2种以上不同密度、不同能量级的炸药，炸药和炮孔偶合性好，使炮孔充分利用，可扩大孔网距。克服根底，减少大块的产生，改善爆破效果。

(6)装药效率高。混装车每1 min可混装药200～450 kg，也就是1～2 min可装一个炮孔，比人工装药提高工效数10倍。

(7)改善了工作环境。混装车采用了先进的配方，不含TNT，减少了环境污染，保证了职工的身心健康。

4.从乳化炸药专用车看我国专用汽车行业前景

研制符合我国国情的价格低廉、性能可靠和适用性强的乳化炸药移动地面站及乳化炸药专用车具有现实意义。按照我国民用爆破市场经济炸药的总需求量计算，国内市场对炸药现场混装车的年需求量大概有1 000多辆。现在国内对该产品的生产能力还严重不足，乳化炸药车系列产品具有广阔的市场前景。

随着整个专用汽车市场竞争的加剧，劳动密集型产品以价格取胜的竞争优势将被进一步弱化，以技术创新为主的替代性经济增长将成为专用汽车行业新的经济增长方式，市场对高技术、高附加值产品的需求将大增。

专用汽车企业开发新车型，应把技术作为质量之本，引进和培养高素质的技术人才，建立健全企业技术创新体系，开发高技术含量、高附加值、高品质与高可靠性的产品，这样可使新产品一进入市场便可形成较大的利润空间；但同时也应注意到，由于新品开发和产生效益尚需一个过程，所以新开发产品要考虑高、中、低3个档次，形成相互补充的产品链。

行业新品开发的重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的特种专用汽车和能代表先进发展方向的大型、精密、复杂、长寿命专用汽车。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对专用汽车的需求量越来越大，技术要求也越来越高。