重點摘要:
●? 本質安全水平高
?? ?系統具備超限報警、停機保護等完善的安全聯鎖。
?? ??現場操作人員少,作業人員可減員至1人。
?? ?自動化信息化裝備的應用,增強了生產安全的可靠性。
?? ?乳膠基質經通過聯合國危險運輸品分類測試系列8,為5.1級(氧化劑)。
?? ?采用先進的末端敏化工藝,提高了泵送過程的本質安全水平。
?? ?作業數據自動上傳。
●? 質量可靠???
?? ?液壓電控系統穩定可靠,液壓采用手自一體線性比例控制閥,實現高精度液壓的流量控制。
?? ?計量精準,流量計計量誤差為0.5%,計量螺旋計量誤差為0.6%,裝藥計量誤差僅為2%。
?? ?采用專利技術的柴油噴射和斷齒混合技術,提高了銨油炸藥的混合效果。
?? ?可選配保溫系統,保證高寒地區的穩定應用。
?? ??敏化采用低常溫快速敏化工藝。
●? 節能環保,運行成本低
?? ?工藝先進,無料頭料尾,配比即時可調。
?? ?可生產乳化炸藥、銨油炸藥、重銨油炸藥等多類型產品,應用范圍廣。
?? ?料倉采用水滴形料倉,箱體堅固耐用,余料量少。
?? ?單位產能大,裝藥效率:乳化炸藥達到300kg/min,銨油炸藥為450kg/min,重銨油炸藥為630kg/min。
?? ?遙控操作、方便高效,可在遙控器上進行裝藥量的調整,可視化程度更高。
●? 完善的售后服務體系
?? ?建立了1+N服務體系。
?? ?服務方式先進、及時精準。
?? ?實現遠程運維。
●? 配方可調,可匹配任何硬度的巖石
●? 配置自動收放管系統,可自動收放裝藥軟管和自動計量孔深
●? 裝藥爆破無縫對接,方便爆破作業:自動記錄匹配裝填的孔網參數(序號,裝藥量、孔深),并具備自動記錄、存儲、上傳、打印等功能
●? 底盤通過性高,適應復雜地理環境作業
1、技術簡介
JWL-BCZH-15型現場混裝多功能(重銨油)炸藥車,由深圳市金奧博科技股份有限公司自主研發,于2020年3月取得了北京安聯國科科技咨詢有限公司出具的安全評價報告(編號:ALGK-AP-MB-SB-XZ-2020-00),于2020年6月通過了中共湖北省委軍民融合發展委員會組織的科學技術成果鑒定(證書編號:鄂融鑒字[2020]第04號),符合國家及行業相關要求。
2020年8月,重銨油車已獲得國六車型整車公告,該公告錄入《機動車公告系統》第336批。該車輛類型符合工業和信息化主管部門按照《危險貨物運輸車輛結構要求》(GB21668)、《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質量限值》(GB1589)公布的危險貨物運輸車輛類型,并并按照要求標注了危險貨物運輸車輛類型:氧化劑5.1,車輛采用國六排放技術標。車輛技術條件符合《營運貨車安全技術條件》(JT/T1178)、《危險貨物道路運輸營運車輛安全技術條件》(JT/T1285),具備公共道路行駛資格及取得營運資質的必備條件。
重銨油車由汽車底盤、乳膠儲存及輸送系統、敏化劑儲存及輸送系統、促進劑儲存及輸送系統、多孔粒狀硝酸銨儲存及輸送系統、柴油儲存及輸送系統、泵送裝填混合輸送系統、螺旋輸送裝填混合輸送系統,中轉料斗、卷筒收放管系統、液壓系統、電氣控制系統等組成,其結構外形如圖1所示。
圖1?JWL-BCZH-15型現場混裝多功能(重銨油)炸藥車結構外形圖
2、工藝簡介及工藝流程
重銨油車可根據爆破條件變化和要求,靈活調整料倉裝載的乳膠基質和多孔粒狀硝酸銨的裝載量裝載比例,按比例裝載乳膠基質、多孔粒狀硝酸銨、敏化劑、促進劑、清潔水、柴油等,駛入爆破作業現場,以適應不同的礦山需求。
重銨油車一臺車可生產純乳化炸藥、純銨油炸藥、多孔粒狀硝酸銨≤30%的可泵送重銨油炸藥和多孔粒狀硝酸銨>30%的重銨油炸藥,具有靈活機動的特點。
重銨油車可通過人工直接設置重銨油配比。當生產現場混裝純乳化炸藥或多孔粒狀硝酸銨≤30%的可泵送重銨油炸藥時,自動配置泵送混合系統裝填炮孔;當生產現場混裝純銨油炸藥生產或多孔粒狀硝酸銨>30%的重銨油炸藥時,自動配置運行螺旋混合輸送系統裝填炮孔。
3、主要技術參數如下
外形尺寸(mm) | 11600×2500×3980(mm) |
汽車底盤 | 重汽HOWOZZ1327N466GF1K載貨汽車底盤 |
發動機功率 | 251kW(國六) |
最高時速 | 80km/h |
最大載重 | 15070kg |
復合料倉有效容積 | 16.8m3 |
水箱容積 | 1m3 |
柴油箱容積 | 1.1m3 |
敏化劑料倉容積 | 0.14m3 |
促進劑料倉容積 | 0.14m3 |
液壓油箱容積 | 0.3m3 |
水環比例 | 2~3% |
添加劑比例 | 0.4~0.5% |
柴油比例 | 5~6% |
螺旋旋轉角度 | 350° |
螺旋作業半徑 | 5m |
裝藥速度 | 多孔粒狀硝酸銨≤30%的可泵送重銨油炸藥:120~300kg/min 多孔粒狀硝酸銨>30%的重銨油炸藥:250~500kg/min 純乳化炸藥:150-300kg/min 純銨油炸藥:200-450kg/min |
計量誤差 | 純乳化炸藥、多孔粒狀硝酸銨≤30%的可泵送重銨油炸藥≤±1% 純銨油炸藥、多孔粒狀硝酸銨>30%的重銨油炸藥≤±2% |
裝藥軟管規格 | 前置卷筒1.5″,后置卷筒2″,各40米 |
適應炮孔范圍 | ≥φ70mm各種工況條件下 |
伸縮臂旋轉角度 | 180° |
定位系統 | GPS與北斗定位系統兼容 |
其它配置 | 配置冷暖空調、LED車載顯示屏、手持遙控器等舒適性系統 |
4、技術優越性
JWL-BCZH-15型現場混裝多功能(重銨油)炸藥車的具有安全智能、穩定可控、操作便捷、計量精準、高效低耗等特點,主要技術特點如下:
(1)獨特的料倉結構(專利號:ZL201530086179.2)
料倉整體外觀為水滴形,改善了乳膠基質和硝酸銨顆粒在料倉中的流動性,減少了乳膠基質和硝酸銨顆粒在料倉中的余量。水滴形結構也增加了罐體本身的強度和剛度,在改善混裝車性能的同時提升了料倉30%的使用壽命。料倉采用高強度鋁合金材料制作、滿足裝載物料的腐蝕性和裝載強度的要求,設計過程經過了專業的強度校核與計算,采用優良的加工工藝充分保證了焊接、安裝質量及使用年限。它非常適合車輛在顛簸的礦山道路行駛,已在新疆、福建、安徽、云南、廣東、重啟等多個廠家應用,客戶反映良好。
圖2 水滴型料倉
(2)多品種混裝炸藥便捷切換
重銨油車可根據爆破條件變化和要求,靈活調整料倉裝載的乳膠基質和多孔粒狀硝酸銨的裝載量裝載比例,以適應不同的礦山需求。與固定裝載品種的料倉相比,真正實現一臺車滿足重銨油炸藥從乳膠基質占比0至100%不同比例的全覆蓋生產需求。
圖3?復合式料倉組合分配圖
根據每個炮孔的巖石特性和爆破需求,一鍵選擇需要生產炸藥的品種類型或炸藥密度,系統根據設置自動啟動相應設備,開啟閉環控制。不僅可實現不同炮孔之間不同品種裝填的快捷切換,也可根據巖石變化實現同一個炮孔裝填不同品種實現能量匹配,達到最優的爆破效果。
根據礦巖特性在單個炮孔內裝填不同品種,如在炮孔底部裝填乳化炸藥、孔中裝填可泵送型重銨油、孔上部裝填多孔粒狀銨油的裝填方式(如下圖所示):先在控制界面設置“多孔粒狀硝酸銨(0%)”、設定裝藥量,將裝藥軟管放至炮孔底部,啟動裝藥,系統自動裝藥并收管,達到設定裝藥量后自動停止;然后在控制系統界面修改“多孔粒狀硝酸銨(20%)”,設定裝藥量,啟動裝藥,系統自動裝填可泵送型重銨油炸藥、達到裝藥量自動停止,收回裝藥軟管;將混合螺旋擺出至炮孔上方,在控制系統界面設置“多孔粒狀硝酸銨(100%)”、設定裝藥量,啟動裝藥,系統自動向炮孔內裝填多孔粒狀硝酸銨多孔粒狀硝酸銨,達到裝藥量自動停止。高效快捷地實現單個炮孔三種類型炸藥的裝填。
圖4 同一炮孔裝填三種類型炸藥示意圖
如在單個炮孔中裝填2種不同密度的重銨油炸藥的裝填方式(如下圖所示):先在控制界面設置“多孔粒狀硝酸銨(30%)”和裝藥量,將裝藥軟管放至炮孔底部,啟動裝藥,系統自動裝藥并收管,達到設定裝藥量后自動停止;然后在控制系統界面修改“多孔粒狀硝酸銨(70%)”,設定裝藥量,啟動裝藥,系統通過螺旋自動裝填重銨油炸藥,達到裝藥量自動停止。高效快捷地實現單個炮孔兩種類型炸藥的裝填。
圖5?同一炮孔裝填兩種類型炸藥示意圖
(3)頂置螺旋和雙卷筒配置,提高裝藥效率
重銨油車采用頂置螺旋設計,在生產銨油炸藥或重銨油炸藥(多孔粒狀硝酸銨>30%)時,頂置螺旋可350°自由旋轉找孔定位裝藥,作業半徑可達5 m,顯著提高了作業效率。
圖6?混合螺旋定位裝藥示意圖
在車尾部和車前部均設置有1套自動收放管系統,在車前端裝填乳化炸藥或可泵送型重銨油炸藥時,采用前端裝藥軟管作業;在車尾部裝藥作業時,使用尾部裝藥軟管,裝藥過程卷筒自動收管,一個人操作即可完成作業,不需要人員將裝藥軟管拖拽至前端或尾部,減少了作業人員、提高了作業效率。
圖7重銨油車雙卷筒示意圖
(4)PID閉環控制系統、裝藥計量準確
電氣控制系統采用西門子的PLC、IFM的電磁流量計和180脈沖每轉的速度傳感器,實現了按工藝配方的PID閉環比例控制、先進的控制系統保證純乳化炸藥、可泵送重銨油炸藥和純銨油炸藥、螺旋輸送重銨油炸藥生產時,根據設定的工藝配比精準的計量各輸送物料,準確計量炮孔的裝填量。液壓系統采用先進的手自一體閥,控制精度高,可靠性好。出現電氣故障時,仍可通過操作手柄,使設備在應急狀態下繼續運行。
(5)比例控制,工藝配比可調
重銨油車自動裝藥時,只需要設定系統的裝藥速度,系統根據設定的裝藥速度自動匹配所有參與工藝設備,通過PID閉環控制系統,自動輸送精準比例的物料,真正意義上的實現了一鍵啟動裝藥,整個裝藥過程方便可靠。同時,可根據爆破需要在控制界面通過簡單操作,調整工藝配比,滿足不同的炸藥的生產需求。
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圖8?帶速度傳感器的液壓馬達及手自一體液壓閥組
(6)多重保護、安全可靠
重銨油車內裝的不是成品炸藥,整個操作過程安全可靠。在用戶的場地范圍內只需存放非爆破性半成品,而無需儲存炸藥,減少儲存費用和危險性。
采用電磁流量計、電容式料位計、高性能速度速度傳感器、溫度傳感器與壓力傳感器等先進的檢測儀器,實時準確地采集重銨油車的中轉料倉料位,敏化劑流量、促進劑流量、水環流量與柴油流量,乳膠壓力和溫度、液壓油溫等工作信息反饋給系統。系統有中轉料斗料位低與料位高、乳膠、敏化劑、促進劑、水環和柴油斷流,乳膠壓力、乳膠溫度、液壓油溫度、運行時間等安全連鎖保護,多重保護裝置保證設備的正常使用和安全性。同時具有剩余原料計算的功能,有效地保障了設備運行的安全性,防止生產系統物料斷流。罐體頂部雙側安裝有800mm高度的氣動控制升降安全防護欄,以及防滑型縷空踏板,確保了作業人員在罐體頂部作業時的人身安全。
(7)獨特的水環減阻(專利號:ZL201120244364.6)
在裝藥螺桿泵(產品泵)與軟管之間設置了特制的水環結構,使高黏度的乳膠基質在水環潤滑下實現遠距離輸送,在0.5~0.8MPa的輸送壓力下,乳膠基質的輸送距離可達80m以上。水環減阻輸送技術可有效降低同等管徑、同等流量下的輸送壓力,從而實現乳膠基質的遠距離輸送,對于車輛難以靠近的炮孔可將裝藥軟管拖至炮孔附近裝填,從而實現多方位的炮孔裝填。其外形結構如下:
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圖9?水環結構
(8)靜態混合和快速敏化技術(專利號:ZL201120244955.3)
在裝藥軟管前端裝有先進的靜態混合器,該混合器不僅能使乳膠基質、敏化劑和促進劑進行充分混合,而且通過其對乳膠基質的剪切作用有效地提高了混合后乳化炸藥的黏度顯著提高了炸藥的爆破效果。通過采用靜態敏化工藝技術,乳膠基質與敏化劑、促進劑通過靜態分散器充分混合后注入炮孔。根據環境溫度、乳膠基質溫度,調整促進劑的加入量或濃度即可滿足不同溫度條件下,如70℃基質、常溫基質、以及在冬季低溫條件下的快速敏化,乳膠基質裝入炮孔后10分鐘左右即完成發泡、形成具有起爆具感度的乳化炸藥。
圖10 靜態混合器和芯子
(9)柴油噴射與螺旋高效混合輸送技術
在生產銨油炸藥、可泵送重銨油炸藥和螺旋輸送重銨油炸藥時,應用了柴油噴射技術與螺旋高效混合輸送技術相結合。在柴油輸送末端設置一個獨特的柴油噴射裝置,在柴油注入螺旋與多孔粒狀硝酸銨混合前將其進行增壓噴射處理,柴油通過柴油噴射裝置后形成環狀油霧,均勻噴灑于螺旋內。通過柴油噴射裝置后柴油與多孔粒狀硝酸銨的接觸面積擴大了5~10倍,顯著提升了兩者的混合均勻性。
圖11 柴油噴射裝置(左)? ? ?圖12噴射效果圖(右)
(10)螺旋混合輸送技術
混合螺旋采用斷齒漸進式(變螺距)螺旋混合輸送技術、螺旋采用整體不銹鋼管,使得物料通過混合螺旋時產生軸向混合和徑向混合形成復合混合,提升了物料的混合效果。柴油噴射與螺旋高效混合輸送技術結合,顯著提升了物料的混合效果和輸送效率,提高了混裝炸藥的整體性能。
圖13?斷齒漸進式螺旋
(11)PLC集中控制、遙控操作
駕駛室控制系統設置LED車載顯示屏,裝藥系統各環節所需的自動控制功能采用PLC集中控制,作業人員能在駕駛室完成正常的生產操作。根據爆破需求實現一鍵式匹配:根據需要裝填炸藥品種類型,在控制系統操作界面選擇需要生產的炸藥品種,一鍵選擇,即可完成操作。采用友好的人機控制界面,并配置性能優越的遙控裝置,操作人員通過簡單地操作,即可完成裝藥、清洗、上傳數據等功能,可控制螺旋的提升和旋轉,減輕了作業人員的勞動強度,降低了作業成本。
圖14?駕駛室車載顯示屏和遙控器
(12)信息化程度高、裝藥爆破無縫對接
裝藥操作界面友好,具有基質溫度、液壓油溫度、敏化劑流量、促進劑流量、柴油流量、水環流量、基質中轉泵(基質泵)輸送壓力與裝藥螺桿泵(產品泵)輸送壓力等顯示功能,預置單孔裝藥量生產過程中,系統能自動記錄、存儲、上傳和打印所裝填的孔網參數,包括孔數、批次裝藥量、累計裝藥量、孔深等信息,方便爆破員進行爆破作業統計。數據可通過無線進行一鍵上傳。
(13)獨特的水氣清洗系統
重銨油車配置了水、氣雙路清洗系統,對裝藥完成后的輸藥管路等進行清洗,為下次裝藥作好準備。車輛在乳膠管路、敏化劑管路、促進劑管路、柴油管路與水環管路處預留有壓縮空氣連接口(G1/2″),在使用完水清洗完系統后,可利用車載的壓縮空氣對管路進行清洗。防止在極端低溫環境下,產生管道凍裂的情況。
水、氣雙路清洗系統同時可對裝藥螺桿泵(產品泵)和中轉泵(基質泵)進行清洗,只要將水泵出口管路與快速接頭連接,啟動裝藥螺桿泵(產品泵)和中轉泵(基質泵),即可有效的清洗裝藥螺桿泵(產品泵)和管路系統。
(14)底盤適用性強、維護成本低
重銨油車配套使用最新的國六汽車底盤,具有動力充足,適用性強,油耗低等優點,可適應多泥、崎嶇、彎路、易滑等條件惡劣的礦區道路。車輛最大爬坡能力為35%,最小轉彎半徑為11m。
5、現場混裝重銨油炸藥車實物照片