2.北华航天工业学院建筑工程学院 河北廊坊 065000
摘要：装药台车作为自动化程度较高的设备一直受到矿山企业爆破作业的青睐，在我国露天矿山广泛应用。但是，随着矿业的不断发展，许多露天矿山转入地下，受地下作业空间窄、炮孔直径小且主要为上向、通风条件差以及有毒气体聚集的限制，即使在发达国家地下矿山用装药台车的研制也很晚，因此，地下矿山采用装药台车变得尤为重要。河北省某大型地下铁矿山使用装药台车进行了较长时间的装药试验，成果显著，对同类矿山具有较大的借鉴意义。
关键词：分段崩落法；装药台车；爆破
1引言
随着现代化、数字化、智能化矿山建设的提出，以及机械换人的理念稳步推进，机械化程度高低已经成为企业发展的一个重要标志，但是地下矿山受作业条件限制，长期以来一直使用装药器进行人工装药，存在效率低、装药密度无法保障、爆破质量时好时坏以及作业安全系数低的缺点。为了解决这一难题，20世纪90年代后发达国家如美国、加拿大等普遍采用集原料运输、炸药混制、炮孔装填为一体的装药台车进行爆破作业[1]。我国关于装药台车的研制起步较晚，梅山铁矿是国内大型金属矿山，回采方式为无底柱分段崩落法，率先使用装药台车进行生产。通过大量实验数据验证，装药台车具有工人劳动强度低、装药密实且连续均匀、爆破质量良好且回采率高的优点[2]。
河北省某铁矿同为国内大型金属矿山，主要生产工序（掘进、锚杆、中深孔、出矿）均已实现大型机械化作业，只有装药工序仍采用60、70年代传统的BQF-100II装药器进行人工装药，严重制约了机械化发展的整体进程，因此，开展装药台车应用的可行性研究尤为重要[3]。
2传统装药方式存在的缺点
BQF-100II装药器是地下铁矿山使用较多的设备，成本低、重量轻，仅需两人即可移动，对于新炮工来说操作简单、易于学习。但是作为一款较为老旧的设备，其存在诸多缺点：
（1）装药人员在出矿口处作业，危险系数极大。BQF-100II装药器在使用时，需要出矿至出矿口堵塞密实方可作业，密实程度主要依靠班队长的现场经验判断，然后再由两名炮工在毫无防护措施的情况下在出矿口下进行穿管装药。（2）可靠性差。BQF-100II装药器一端接风管、一端接输药管，采用卡子连接，由于井下作业环境差，阴暗潮湿并经常受到爆破震动，设备极易老化，风管或输药管在使用过程中脱落打伤炮工的事故时有发生；（3）装药风压不可调节。BQF-100II装药器工作风压为0.6Mpa，但受空压机站限制，距离较近采场风压较大、容易使得设备压力过大造成安全事故，而较远采场压力较小，达不到正常工作要求；（4）人工操作使得装药密度无法保障。该铁矿设计线装药密度5kg/m，相对风压影响，炮工装药技能是更关键的因素。老炮工依靠多年经验，根据输药管的受力情况和装药的声音可以较好的判断装药密实度，但新炮工不仅判断不准确，而且退管速度时快时慢，爆破效果较差，二次处理次数增多，而进行二次处理时发生安全事故的概率大大增加。
3设备简介及优势
CharmecMC605DA-DJ267装药台车采用DeutzTCD2013L4涡轮增压、水冷发动机提供动力，由液压系统驱动各个执行机构，包括驱动行走机构实现炸药车的行驶和移位，驱动对孔装置实现炮孔与输药管口的准确对位，驱动送管装置将半导体静电释放管送入炮孔底部并装药，同时驱动退管装置将半导体静电释放管移出炮孔并均匀排布在卷管机上；底盘是地下矿山专用底盘，特别适应地下矿山交通不便的复杂环境；遥控大臂安装有大灯，可满足井下环境作业照明需要。装药台车外形尺寸和转弯半径具体如图1和图2所示。
长：11900mm宽：2000mm高：2400/2720mm轴距：3650mm离地间隙：390mm
图1装药台车尺寸
Fig.1TheSizeofchargevehicle
相对于BQF-100II装药器，CharmecMC605DA-DJ267装药台车具有以下优势：
（1）自带安全操作台，炮工装药时处于防护顶棚下方，安全系数大大提高；（2）工作风压范围较广并且可以主动调节，受空压机站影响较小；（3）可以设定输药管退管速度，不仅能够通过试验确定5kg/m的设计装药密度速度值，更可以根据围岩的软硬程度适当调整装药密度，此外，装药台车可以准确设置孔口预留米数，从而更好保证爆破质量；（4）装药台车机械化水平较高，能够有效降低工人劳动强度[3]。
外转弯半：7560/6930mm内转弯半：3900mm
图2装药台车转弯半径
Fig.2TheturningradiusofChargingvehicle
4爆破效果分析
该矿利用装药台车共进行爆破试验16次：进路正排11排、切割井5个。具体爆破指标如下：
（1）爆破效果：根据矿岩破碎程度及出矿统计，掌子面顶板没有埋排、带顶现象，炸药单耗控制在合理范围之内，爆堆均匀、爆破事故较少，爆破效果较好；（2）毛矿回收率：爆破炮排11排，设计采出毛矿量15867t，实际采出毛矿量15052t，毛矿回收率94.86%，高于该矿对于回采率的要求[4]；（3）大块率：每排大块个数平均为17个，大块总重量平均为86.9t，大块率为5.7%，低于该矿8%的平均水平；（4）返粉率：炸药装药量为12105kg，返粉量为630kg，返粉率为4.94%，同现场观察结果相吻合，低于该矿返粉率6.00%的要求[5]。
5结语
地下矿山顶板冒落是工伤工亡事故的主要原因，装药台车的工作平台有保护顶棚，安全性较高，同时，机械化程度较高，劳动强度降低，装药密度精确，爆破质量提高。但是，装药台车也存在成本高、施工噪音大等问题，因此，在今后的使用过程中，怎样进一步降低成本以及改善作业环境是主要的研究方向。
参考文献
[1]张东升,孙伟博,李治明,焦国庆.井下装药车及其应用前景[J].机械管理开发,2006(06):5-7.
[2]臧怀壮,李鑫,李国仲,龚兵,花宝玲.地下矿山炸药装药车现状与智能化发展[J].矿冶,2012,21(04):14-16.
[3]李正刚吴荣高江学.装药台车在梅山铁矿应用的可行性研究[J].梅山科技，2014（02）：30-32.
[4]徐志强,李正刚,吴荣高,江学,王文峰.梅山铁矿上向中深孔机械装药的合理参数研究[J].现代矿业,2014,30(08):13-14+17.
[5]李正刚,吴荣高,徐志强.梅山铁矿上向中深孔装药返粉率控制技术[J].金属矿山,2017(06):47-52.
周超群（1984-），男，工程师，本科，056000河北省邯郸市武安市北洺河铁矿
2019年廊坊市科学技术研究与发展计划自筹经费项目（第一批）
微震监测技术对于地下铁矿防盗采的应用研究2019013083
论文作者:周超群1,郑鑫玉2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
标签：台车论文; 矿山论文; 作业论文; 铁矿论文; 地下论文; 风压论文; 炸药论文; 《基层建设》2019年第24期论文;