隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源越來越緊缺，礦山由露天開采轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵麻_采的趨勢越發(fā)明顯，而中深孔機(jī)械化裝藥臺車是地下開采礦山的重要設(shè)備之一。國外大型地下金屬礦山機(jī)械化裝藥方面起步較早，在2000年之前，就已經(jīng)實現(xiàn)了上向中深孔裝藥的機(jī)械化。在2009年之前，國內(nèi)多家礦山曾引進(jìn)過國外裝藥臺車，但是均因不能適應(yīng)現(xiàn)場的環(huán)境而無法滿足實際的生產(chǎn)要求。

挪曼爾特是一家專業(yè)金屬礦山井下設(shè)備的芬蘭制造商。2008年在上海成立了分公司，并從2009年開始，組建了調(diào)研和研發(fā)團(tuán)隊，通過海內(nèi)外專家的通力合作，探尋和破解進(jìn)口裝藥臺車如何服務(wù)中國礦山的課題。該公司通過深入各大礦山，了解礦山現(xiàn)場條件，研發(fā)出了性能先進(jìn)的測試裝藥系統(tǒng)，這套系統(tǒng)在程潮鐵礦、杏山鐵礦、開陽磷礦等多家大型地下礦山試驗成功，并推出一款配置該系統(tǒng)且適用于中國粉狀及顆粒狀銨油炸藥的中深孔機(jī)械化裝藥臺車Charmec MC 605DA。

挪曼爾特Charmec MC 605DA裝藥臺車車輛行走、大臂動作、空壓機(jī)等均為液壓驅(qū)動，由柴油機(jī)提供動力，抵達(dá)作業(yè)現(xiàn)場即可進(jìn)行裝藥作業(yè)。由尾部炸藥添加、裝藥罐，以及氣路控制、機(jī)載空壓機(jī)、卷盤、送管、導(dǎo)向、裝藥遙控操作等系統(tǒng)組成。雙裝藥罐的設(shè)計，可以實現(xiàn)遙控器或籃筐配電柜上的快速切換，實現(xiàn)連續(xù)不間斷裝藥作業(yè)；有線遙控器配有多功能表便于操作人員直觀快速判斷炮孔深度、精準(zhǔn)有效地控制炮孔裝藥預(yù)留、隨時調(diào)整進(jìn)退管速度，有效控制返粉率，確保裝藥密度。炸藥添加系統(tǒng)見圖1。

圖1 炸藥添加系統(tǒng)

挪曼爾特Charmec MC 605DA裝藥臺車的操作流程如下所述。首先使用炸藥添加系統(tǒng)對裝藥罐進(jìn)行炸藥添加，保證始終有一個裝藥罐在向孔內(nèi)進(jìn)行裝藥作業(yè)。通過機(jī)載空壓機(jī)向罐內(nèi)加壓，有效的保證了裝藥風(fēng)源的穩(wěn)定性。通過氣路控制箱對罐內(nèi)壓力及助推風(fēng)流量進(jìn)行調(diào)整，可以隨時觀察罐內(nèi)及助推風(fēng)壓力的變化，有效監(jiān)控出藥情況。利用裝藥管導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，使裝藥管端口與炮孔進(jìn)行對位，并將起爆彈放置在裝藥管前端管口上。操作手利用有線遙控器控制送管系統(tǒng)，實現(xiàn)機(jī)械化送管；使裝藥管及起爆彈送達(dá)孔底，此時有線遙控器顯示屏上所顯示的數(shù)值即為該炮孔深度。操作手通過有線遙控器實現(xiàn)輕松送管，大大降低操作手送管的勞動強度。通過有線遙控器，操作手可實現(xiàn)不同裝藥罐的切換確保不間斷裝藥、機(jī)械進(jìn)退管降低人工勞動強度、調(diào)節(jié)退管速度、控制裝藥密度和返粉率，按照設(shè)計要求完成裝藥作業(yè)。遙控器多功能表可觀察到進(jìn)退管速度、裝藥孔深等各種參數(shù)。具體遙控器外觀、功能及配置見圖2。

裝藥作業(yè)全部結(jié)束后，對裝藥管、裝藥罐、工作筐等部位進(jìn)行徹底清潔，以防炸藥腐蝕設(shè)備，并做好設(shè)備運行記錄。

2015年2月，安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司李樓鐵礦順應(yīng)市場發(fā)展的新趨勢，適時引進(jìn)了一臺挪曼爾特中深孔銨油炸藥裝藥臺車Charmec MC 605DA，歷時半年試驗，該裝藥臺車在技術(shù)性能、安全及成本三方面表現(xiàn)優(yōu)異。

一是該裝藥臺車裝藥效率高。裝藥臺車配備炸藥添加系統(tǒng)、機(jī)載空壓機(jī)，以及Normet自主知識產(chǎn)權(quán)的NorSmart CAN總線控制系統(tǒng)，保證在裝藥過程中，可以實現(xiàn)連續(xù)不間斷裝藥。在李樓鐵礦-325 m水平，每排14個中深孔，孔深為10～24 m、孔徑為76 mm，每次實際裝藥量1 000～1 200 kg，出藥流速75 kg/min，裝藥耗時40～60 min，僅裝藥作業(yè)時間就比傳統(tǒng)人工使用裝藥器的裝藥時間節(jié)約30～60 min。這還未包括使用傳統(tǒng)裝藥器裝藥前后期的輔助工作的耗時，比如：接風(fēng)管、接裝藥管，裝完藥后收盤裝藥管及風(fēng)管等的耗時。該車可以很好的控制裝藥密實度和返粉率。裝藥時機(jī)載空壓機(jī)為裝藥罐提供5.5～6.5 bar的穩(wěn)定罐內(nèi)壓力，剩余風(fēng)量供給助推風(fēng)，保證出藥連續(xù)性以及裝藥密實度。工作流程為探測孔深→實際裝藥→測定返粉→測定裝藥深度→計算裝藥密度。裝藥密度測定一方面是找出在實際孔內(nèi)裝藥時的合理進(jìn)退管速度和合理的返粉量，另一方面是保證裝藥密度達(dá)到工藝要求。

圖2 有線遙控器

序號技術(shù)指標(biāo) 人工裝藥挪曼爾特裝藥臺車Charmec MC 605DA1爆速2 600 m/s2 800 m/s2出藥流速50 kg/min75 kg/min3密實度4.2～5.2 kg/m5.2～6.5 kg/m4返粉率10%～15%0～3%5裝藥時間600 kg/h1 000 kg/h6作業(yè)人員7～8人3～4人

具體參數(shù)比較見表1。

二是該裝藥臺車非常安全可靠。與傳統(tǒng)裝藥相比，使用該裝藥臺車可減少工人停留在惡劣并且有很大風(fēng)險的作業(yè)區(qū)域內(nèi)的時間；裝藥臺車工作籃框帶有電液控制舉升和前后滑動的滿足防落石(FOPS)標(biāo)準(zhǔn)的安全頂棚，可有效的保護(hù)籃框中操作工人的安全裝；藥車的所有主體結(jié)構(gòu)連接件，都配備有靜電排放接地帶，有效安全的避免靜電的發(fā)生；并且所有裝藥管上標(biāo)有橙色條紋，標(biāo)明是根據(jù)英國2050:1978標(biāo)準(zhǔn)植入的半導(dǎo)體材質(zhì)，可有效的防止靜電累積，對于防靜電的電阻值有嚴(yán)格要求，每米電阻為1～30 kΩ；裝藥臺車使用全柴油驅(qū)動，配備液壓驅(qū)動的藥管卷盤，當(dāng)設(shè)備駕駛到作業(yè)面后可立即可以開始裝藥作業(yè)，可有效避免人工裝藥過程中風(fēng)管、電線和裝藥管的零散擺放，致使操作人員摔倒而發(fā)生安全事故。

三是該裝藥車使用成本低。裝藥臺車有效的投入使用，顯著地降低了裝藥作業(yè)各崗位工人的勞動強度。人工裝藥時每個作業(yè)面需要7～8名工人，但使用裝藥臺車時僅需3～4名工人，可以減少3～4名作業(yè)人員，有效減少作業(yè)人數(shù)。并且使各崗位的勞動強度均衡，有效的對裝藥班組明確分工，并且確保不同位置人員的工作職責(zé)及注意事項。由于裝藥密度的增加，爆破效果得到改善，大塊率降低，可減少二次爆破的成本；采礦參數(shù)也可重新優(yōu)化設(shè)計，比如可加大排距，減少孔數(shù)，從而降低采礦成本。該裝藥車返粉率比人工裝藥可降低10%～12%，減少炸藥的浪費。

經(jīng)過在中國市場近10年多項目的成功應(yīng)用證明，挪曼爾特裝藥臺車Charmec MC 605DA可以有效替代傳統(tǒng)的裝藥器在李樓鐵礦中深孔裝藥作業(yè)中使用，其技術(shù)性能很好的滿足爆破工藝要求，并且可有效提高作業(yè)效率和安全性，節(jié)約成本。隨著國家環(huán)保要求越來越嚴(yán)，越來越多露天礦轉(zhuǎn)地下開采，資源的供給因素使得井下開采越來越深，對安全和技術(shù)要求越來越高，國際鐵礦市場的開放對我國鐵礦生產(chǎn)企業(yè)成本控制的挑戰(zhàn)越來越嚴(yán)峻，因此，用裝藥車取代人工裝藥，不僅是可行的，也可以在安全、環(huán)保、高效方面使企業(yè)受益，也代表了行業(yè)發(fā)展的趨勢。(宋菲)