地下装药的重大技术进步—BCJ-41型无线遥控井下装药车

首钢矿业公司杏山铁矿,位于迁安木厂口镇,2011年7月由露天开采铁矿转成地下开采。该矿山生产能力稳定在每年320万吨。是国内仅次于梅山铁矿（每年400万吨）的大型地下矿山。

该矿采用无底柱分段崩落法，分段高度为34米，炮孔直径80毫米，采用扇形布孔方式，一次装药爆破两排炮孔，总设计装药量为1990公斤。在此之前，爆破作业一直采用粉状铵油炸药人工送管、压气装药的方式，返粉严重、硝酸铵可与支护和喷浆用的水泥发生化学反应生成氨气，污染作业环境，炸药爆后有较多的烟气和有毒气体，需较长时间的通风。污染环境、爆破效果差、工人送管劳动强度大。遇有淋水工作面则更甚。

此外，由于眉线的爆破控制不理想造成炮孔与爆堆的间隙通常仅有不足1米，爆破工经常要趴在爆堆上才能完成送管对孔，因此进一步增加了装药工作的劳动强度与作业难度，同时也存在着极大的安全隐患。     

为了实现井下自动装药，几家国际知名采矿设备企业（normet，orica，ael）先后用自己最先进的装药台车在首钢杏山矿进行试用，但效果都不堪理想，尤其是“空间小、对孔难”的问题没有有效的解决办法。

2013年9月，首钢矿业公司经过多方考察并且在前期井下实际试用确认的基础上，最终决定引进北京矿冶研究总院所属的北矿亿博公司地下装药技术。北矿亿博公司在参照和吸取神华新疆公司,河北钢铁司家营,石人沟地下装药成功经验基础上,通过.1,现场试用,验证可以实现上向孔40米装药且不掉药;2,自动送管技术,抛弃国内外现有通行的人站在吊篮内装药的做法,自主研发推出国际领先送管器;3,基质流转过程不设储罐;4,矿用底盘选择与井下工况相适应;5,井下装药台车的整体优化,实现无线遥控,自动寻孔.等一系列工作,历经一年里，成功解决了首钢杏山矿现场爆破装药难题，实现了井下现场混装乳化炸药技术装备的重大突破。

经过三个阶段、两个多月的井下应用调试，新型混装车的效率优势逐渐显现，从设备就位开始直至完成两排炮孔装药，总作业时间已降低至不足2小时，工人劳动强度显著降低，劳动定员也由原来的6人降至3人，整体效率明显提高,从2015.1开始,二台井下装药台车在井下实现不间断二班作业,目前已装药450吨,综合设备故障率小于3%。

混装车的组成包括铰接式地下专用汽车底盘、物料储存与输送系统、自动送管系统、5自由度机械臂、动力与电液比例控制系统、生产信息动态监控系统等六大部分，设计装药速度为每分钟50~60公斤、一次装药量可达2.5吨。

具有如下技术特点

1) 安全可靠。应用独特的“润滑输送”技术，实现高粘度乳胶基质低阻力、长距离输送。乳胶基质装填进入炮孔后才敏化成为炸药，车载运输和装填作业过程涉及的均为非爆炸性乳胶基质;且乳胶基质在地面站装车,在井口直接泵入井下装药台车,与现行乳化炸药储、运输方式相比，本质安全性获得极大改善，使爆破作业真正变成一项相对安全、愉快的工作。

2) 车辆通过性强。选用井下专用折腰转向铰接式全液压汽车底盘进行改装，整车采用人机工程学设计，提高了车辆在地下矿山复杂路况条件下行驶的可靠性、安全性、通过性。

3) 计量准确。物料输送系统采用质量流量计量方式，提高了计量的准确性。混装车操作人员只需在触摸屏上键入装药量，通过无线遥控器实现一键装药。装药操作将由PLC自动控制完成，单孔装药量和台班装药量均可准确计量。

4) 自动送、退管。自动送管器具有自动排管、自动送退管和管长自动计量及探孔等功能。能够用于76~105毫米垂直上向炮孔或扇形孔装药，最大炮孔深度可达40米。

5) 无线遥控寻孔。5自由度工作臂由无线遥控器控制可实现工作范围内全方位炮孔的寻孔,能实现井下7米×6米巷道内任意方位炮孔的无线遥控寻孔、自动送管与装药参数同步测算、调速退管装药等功能。

6) 闭环比例控制。负载敏感液压系统设计达到了节能的目的。整车系统的闭环比例控制技术实现了乳胶基质和添加剂的精确配比;装药速度与卷筒、送管器送退管速度的精确匹配，保证了混装乳化炸药质量的稳定性和炮孔装药的耦合性和连续性。

7) 自动化程度高。作业系统的关键参数实时在线监控，具有安全连锁报警停车功能，确保装药作业安全、可靠，操作简单方便。可显示孔深,送管速度,装药量,累计装药量,装药压力等一些列参数。

8) 爆破效果好。使用乳化炸药现场混装车进行机械化装药，可实现耦合装药，爆破效果得到明显改善，可扩大孔网参数，降低钻孔成本，提高采掘工程综合效率。

9) 污染少。使用现场混装炸药，爆破用炸药现用现制，性能优良，爆破时没有包装物的燃烧，产生的有毒气体少；同时，爆炸作业现场没有包装物的丢弃，有利于减少环境污染。