劉萬榮 ，王永德

（1、神華準格爾能源有限責任公司炸藥廠,010300;2、上海茂惠實業(yè)有限公司,201206）

1 工廠簡介

神華準格爾能源有限責任公司炸藥廠（簡稱神華準能炸藥廠）地處鄂爾多斯準格爾旗黑岱溝露天煤礦工業(yè)廣場內(nèi)，是國家“八五”計劃重點項目—準格爾項目一期工程黑岱溝露天煤礦單項工程之一，始建于1991年。1996年5月投入生產(chǎn)，原設計年生產(chǎn)能力1萬噸。2006年，神華準能公司所屬的黑岱溝露天煤礦計劃引進吊斗鏟工藝、哈爾烏素露天煤礦相繼開工建設，兩礦生產(chǎn)能力設計為2×2000萬噸/年，炸藥廠既有的生產(chǎn)能力、品種已不能滿足兩個露天煤礦的爆破需求。炸藥廠隨即進行擴能改造，由中煤國際工程集團沈陽設計研究院（以下簡稱：中煤國際沈陽院）設計，項目總投資8900多萬元，引進澳瑞凱澳大利亞有限公司炸藥配方與生產(chǎn)工藝系統(tǒng)技術，其核心是現(xiàn)場混裝炸藥車及乳膠基質(zhì)制備工藝。該工藝主要特點是將自動化技術與炸藥生產(chǎn)工藝技術緊密的結(jié)合，采用計算機技術、系統(tǒng)控制技術、網(wǎng)絡通訊技術和多媒體技術相結(jié)合，在安全上實現(xiàn)自動連鎖保護；先進的乳膠基質(zhì)制備工藝和配套的具有世界先進水平的炸藥現(xiàn)場混裝車工藝為生產(chǎn)現(xiàn)場提供需要的乳化炸藥、重銨油炸藥、多孔粒狀銨油炸藥及其他不同配比炸藥品種。改擴建后炸藥廠許可生產(chǎn)能力為11萬噸/年；項目整體在2008年6月通過全面驗收并正式投入生產(chǎn)。

2 現(xiàn)場混裝車簡介

現(xiàn)場混裝車工藝炸藥生產(chǎn)系統(tǒng)主要是由炸藥現(xiàn)場混裝車和配套的地面制備站兩部分組成，它集原材料運輸、炸藥現(xiàn)場混制及機械化裝藥于一體，與常規(guī)袋裝藥比較，具有效率高、質(zhì)量好、工藝先進及安全可靠等優(yōu)勢?；煅b車技術代表了當今世界爆破技術的發(fā)展方向，不僅有較高的科技含量和較強的實用性，更在于它取代了傳統(tǒng)的炸藥制備、儲存、運輸、人工裝藥過程及方法，完全滿足高強度施工作業(yè)的要求。隨著礦山爆破開采規(guī)模日趨大型化，與之配套的大型設備工藝的應用，爆破用炸藥采用混裝車工藝，更能顯現(xiàn)出混裝炸藥技術的快捷、安全、高效的特點和優(yōu)越性。

對于多功能炸藥混裝車，就相當于是一個移動的混合炸藥生產(chǎn)廠。其特點是一車多用，適用性廣，根據(jù)炸藥生產(chǎn)的需求在一個傳統(tǒng)的車底盤上增加不同的罐、儲料箱、螺旋桿泵和氣動、電氣控制系統(tǒng)組成，用一個混合螺旋系統(tǒng)把炸藥原材料裝入炮孔前對乳膠基質(zhì)、多孔硝酸銨和柴油、化學品添加劑進行按比例混合，通過液壓系統(tǒng)、潤滑水膜、輸藥軟管排出。硝酸銨乳膠體系統(tǒng) (根據(jù)配置) 由兩個儲存罐、泵、閥門、管線及控制器組成。該系統(tǒng)的功能是在生產(chǎn)重銨油炸藥、重乳化炸藥產(chǎn)品時，以一個校準過的速度向傾斜螺旋桿出口、輸藥軟管提供硝酸銨乳膠體。根據(jù)爆破需要配置不同比例，可以生產(chǎn)密度可調(diào)節(jié)重乳化炸藥、密度可調(diào)節(jié)重銨油炸藥、多孔粒狀銨油炸藥、低密度多孔粒狀銨油炸藥（準能炸藥廠自行研發(fā)）、超低密度乳化炸藥（準能炸藥廠自行研發(fā)）等，適合準能公司露天煤礦各種爆破作業(yè)環(huán)境的需要和同一炮孔內(nèi)不同炸藥品種的需要。

3 重乳化炸藥工藝及控制

多功能混裝車產(chǎn)品中生產(chǎn)質(zhì)量控制復雜的品種主要是重乳化炸藥，所以在這里主要闡述重乳化炸藥在準能公司炸藥廠生產(chǎn)應用情況。重乳化炸藥主要用于含水地質(zhì)層或潮濕炮孔，有時在高爆能要求爆破也用到重乳化炸藥。

圖1 重乳化炸藥生產(chǎn)工藝流程

乳膠基質(zhì)在準能炸藥廠工房內(nèi)制備，是用于生產(chǎn)重乳化炸藥的半產(chǎn)品,與其它原材料一起加入混裝車各自獨立的罐箱內(nèi)。本廠生產(chǎn)的乳膠基質(zhì)采用負氧平衡配方設計，在生產(chǎn)重乳化炸藥時通過添加30%的多孔硝銨實現(xiàn)零氧平衡配方要求。其含水量達20%，密度為1.35-1.45g/cm3 ,粘度為2-2.4萬厘泊（溫度為60～70℃）。未經(jīng)敏化的乳膠基質(zhì)溫度保持在不低于35℃，無雷管感度，具有較好的流動性和安全性。

炸藥混裝車在爆破施工現(xiàn)場將乳膠基質(zhì)半成品通過定量混合、敏化、輸送等工藝直接裝入炮孔，然后在炮孔內(nèi)經(jīng)過10～15min化學反應生成無雷管感度的炸藥，因此降低了傳統(tǒng)炸藥生產(chǎn)、儲運及裝藥過程中的不安定因素，一定程度上實現(xiàn)了炸藥生產(chǎn)與爆破施工的本質(zhì)安全性?；煅b車現(xiàn)場制備重乳化炸藥防止了炮孔的不耦合裝藥現(xiàn)象，且混裝車制乳化炸藥密度較高、爆破威力高，因此爆破效果較好。而且裝藥過程中炸藥參數(shù)也可以有相應的調(diào)整和變化，現(xiàn)場適應性更好。

由于炸藥混裝車連續(xù)化、自動化程度較高，控制現(xiàn)場混裝車裝藥技術及質(zhì)量在生產(chǎn)實踐中十分重要。如果炸藥生產(chǎn)控制出現(xiàn)問題，如爆破后根底及邊坡不穩(wěn)定，大塊率明顯增加，會出現(xiàn)爆破結(jié)果與設計脫節(jié)不符、造成爆破成本增加、爆破沒有達到設計效果甚至出現(xiàn)爆破事故等問題。尤其對于吊斗鏟-拋擲爆破工藝，高臺階爆破一次裝藥量達到1200—1500余噸，炸藥現(xiàn)場生產(chǎn)控制技術至關重要。嚴格執(zhí)行炸藥生產(chǎn)管理規(guī)章制度及操作標準，把握炸藥生產(chǎn)控制關鍵技術問題，具有十分重要的意義。

4 重乳化炸藥生產(chǎn)質(zhì)量控制關鍵技術

4.1 多功能混裝車校準要求

混裝車中各成份的校準是向炮孔輸送高質(zhì)量炸藥的基礎保證。如果原料沒有按照正確的配比混合，成品炸藥將不符合規(guī)格并影響到爆破質(zhì)量。準確、系統(tǒng)地控制每一種原料在一定時間內(nèi)以固定速度的輸送量是校準的步驟和目的。

(1)校準原則

新投入多功能混裝車在生產(chǎn)使用前須進行校準；任何成份（原材料）進行改變后；安裝了新的計數(shù)器，對可編程邏輯控制器程序進行了任何改變，應對所有計數(shù)器進行校準，頻率為每2個月校準一次；如果移動混裝車的計數(shù)器得出的重量差額大于2%，則加密校準；校準時車輛按照在設備維護保養(yǎng)標準內(nèi)運行正常情況下進行。

(2)準備校準工具及設備

電子地秤（50t-80t）、排出料清除料斗（干料可以進入上料塔）、硝酸銨乳膠體罐或另外一輛多功能混裝車、電子磅秤（100kg精確到10g）、電子秤(5kg精確到1g)、密度杯（1L精確到0.5ml）、刮刀尺、水桶60L 2只、10L 1只、抽油泵、電子秒表、計算器、校準記錄表。

(3)多功能混裝車校準影響因素

氣溫：在冬季校準時，要考慮氣溫對校準泵、流量計等的影響，一般在車輛運行一段時間，液壓油及設備循環(huán)潤滑系統(tǒng)溫度穩(wěn)定后進行。

取樣：為了達到測試或校準有效性，取樣要有一定代表性。成品性能測試取樣要在車輛生產(chǎn)5分鐘或至少生產(chǎn)2噸產(chǎn)品后進行，此時產(chǎn)品進入穩(wěn)定或有一定代表性；校準取樣同樣適用該要求。

原材料：混裝車加裝應為經(jīng)工廠檢驗認可、符合要求、合格的原材料，防止造成產(chǎn)品質(zhì)量問題和設備運行使用出現(xiàn)不確定影響因素。

重現(xiàn)性：多孔硝酸銨和乳膠基質(zhì)校準至少取不同設置點進行5次，且最大點與最小點滿足校準要求；如圖2

(4)多孔粒狀硝酸銨的校準

一般選擇校準的輸藥速率為500kg/min，按照多功能混裝車校準表（校準后置于設備上便于操作人員參照）上的指示進行調(diào)節(jié)相關設備參數(shù)及輸出值；如不是使用剛結(jié)束生產(chǎn)的設備，則應啟動預熱并預排料后進行校準，防止出現(xiàn)廠內(nèi)校準而到作業(yè)現(xiàn)場出現(xiàn)與校準不符合現(xiàn)象。

注：(0,0)點不是用來計算斜率和截距 圖2

(5)乳膠基質(zhì)的校準

為確保重乳化炸藥中乳膠基質(zhì)配比的準確性。選擇校準的輸藥速率為500kg/min，按照多功能混裝車校準表上的指示進行調(diào)節(jié)相關設備參數(shù)及輸出值；采用地面制備站提供參數(shù)合格并屬于現(xiàn)場在用批次產(chǎn)品要求的基質(zhì)進行校準；如不是使用剛結(jié)束生產(chǎn)的設備，則應啟動預熱并預排料后進行校準，防止出現(xiàn)廠內(nèi)校準而到作業(yè)現(xiàn)場出現(xiàn)與校準不符合現(xiàn)象。

(6)化學敏化劑的校準

為確保重乳化炸藥中敏化劑配比的準確性。多功能混裝車敏化劑箱裝入至少100L的敏化劑；調(diào)節(jié)各敏化劑混合量達到配比值；至少以不同設置進行5次校準，且最大點與最小點滿足校準要求；

(7)潤滑水的校準

多功能混裝車生產(chǎn)重乳化炸藥時輸藥軟管內(nèi)壁要有不間斷的潤滑水膜方可實現(xiàn)炸藥順暢排入炮孔；校準時其水箱裝入至少500L的水，并停放在校準點；冬季要根據(jù)氣溫冰點使用防凍劑配置潤滑水。

(8)校準數(shù)據(jù)處理

整理混裝車校準工作表數(shù)據(jù)，按多功能混裝車校準要求，向質(zhì)量控制管理表內(nèi)輸入混裝車各項原材料流量校準數(shù)據(jù)；檢查各數(shù)據(jù)有效后（對照標準范圍），打印出校準的質(zhì)量控制表放于該混裝車上，供生產(chǎn)時對照使用。每個校準周期的校準數(shù)據(jù)、資料要歸檔備查。

4.2 生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的關鍵技術

重乳化炸藥由硝酸銨乳膠體和不同比例的多孔硝酸銨混合而成。重乳化炸藥性能及爆轟參數(shù)見表2。乳膠基質(zhì)和多孔硝酸銨混合成產(chǎn)品前在混裝車上分開貯存，在混合成產(chǎn)品時，敏化劑溶液也被加入。為了按照現(xiàn)場需求控制密度，敏化劑溶液的加入量可以通過調(diào)節(jié)改變。重乳化炸藥對于干孔和濕孔都可以使用，它在炮孔中必須是連續(xù)充滿狀態(tài)（完全耦合裝藥），以達到最佳爆破效果。重乳化炸藥的密度隨爆破設計要求、炮孔深度及孔直徑不同而變化。對于有水炮孔，使用重乳化防水炸藥進行爆破，必須遵循表1 技術要求，才能取得良好的爆破效果。

(1)環(huán)境溫度影響：對于現(xiàn)場混裝炸藥車，環(huán)境溫度對其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性有一定影響。冬季啟動設備時，必須使用在常溫車庫內(nèi)的設備或設備應預熱使液壓油溫度達到要求使用溫度，否則會導致各種泵驅(qū)動速率與正常溫度下校準的不同，從而導致設定標準與實際輸出速率不同，而改變炸藥原有配方，使炸藥質(zhì)量不合格。冬季現(xiàn)場測試產(chǎn)品密度時，應在駕駛室內(nèi)進行，以確保測試結(jié)果有效。

(2)產(chǎn)品溫度影響：基質(zhì)溫度必須保持在35℃以上，在規(guī)定時間內(nèi)才可以實現(xiàn)良好發(fā)泡敏化，形成合格的炸藥。在冬季基質(zhì)溫度低于該溫度，會導致炸藥敏化不足而造成拒爆或爆破性能下降，從而影響爆破質(zhì)量，所以應采取保溫措施。

(3)操作技術影響：首次輸藥時，確保進行輸藥管路水膜形成，防止乳膠基質(zhì)和粒狀硝酸銨混合物料堵料，不能順利從管路輸送到炮孔；現(xiàn)場裝藥最后一個產(chǎn)品時，水泵必須打開，生產(chǎn)結(jié)束要進行輸藥管路和泵的清洗，防止下次輸藥產(chǎn)生堵藥現(xiàn)象；操作人員密切觀察產(chǎn)品形成情況，發(fā)現(xiàn)發(fā)泡不均勻或其他異常，應及時對照校準表微調(diào)，以達到產(chǎn)品要求。

最后，炸藥產(chǎn)品質(zhì)量控制必須堅持實事求是、及時有效的原則，否則生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，發(fā)生不能滿足爆破設計要求現(xiàn)象，以及導致拒爆后盲炮處理的安全隱患、嚴重的經(jīng)濟損失事故。所以，抓好炸藥生產(chǎn)質(zhì)量控制關鍵技術，對于順利完成爆破任務，實現(xiàn)高效、安全、合理利用混裝車工藝具有十分重要的意義。

[1] 馬軍，李克民.拋擲爆破與拉斗鏟倒堆工藝研究[J].中國礦業(yè)，2003，12（7）：44-45.

[2] 劉萬榮，謝武華，李玉清等.準格爾炸藥廠質(zhì)量控制手冊 企業(yè)制度匯編 2009-10

[3] 澳瑞凱澳大利亞有限公司 工廠操作指南 2006-11