CN102607348A - 露天矿散装乳化基质装填设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种露天矿散装乳化基质装填设备，包括：乳化基质储送装置、敏化液储送装置以及清洗水储送装置，以及用以将乳化基质和敏化液注入炮孔的注入器、输药管和混合器，还包括气动装填装置和设备构架。通过本发明优化的设计和结构，具有适用范围广，设备体积小，动力来源简单，生产过程安全可靠等优点。

Description

露天矿散装乳化基质装填设备

技术领域

本发明涉及一种露天矿散装乳化基质装填设备。

背景技术

我国现有85％的成品炸药均采用纸筒或塑料包装袋炸药，炸药使用蜡纸筒或塑料筒、塑料中包袋、垫板、纸箱、包装带或采用纤维袋内衬塑料袋包装，吨炸药包装成本600元/吨左右。现有使用散装炸药有多孔粒状铵油炸药车和乳化炸药车，乳化炸药车又分为车上制乳或地面站制乳两种类型，地面站制乳为大型现场混装车，均为液压动力系统，吨位8-15吨，造价很昂贵，2010年市场份额为15％，其中散装乳化炸药车的份额仅为5.8％。大多数露天爆破工程均使用具备8号工业雷管感度的包装炸药，为1.1级危险货物等级，生产、运输、储存、装填过程增加了诸多不安全的因素；即使采用非雷管感度的包装炸药，但仍然是1.1级的危险品。

现有炸药本身配方较为复杂，原材料品种多，包装材料多，二氧化碳等有毒气体排放量在70L/kg左右，且炸药制造成本较高，管理成本高。目前的散装乳化炸药车吨位比较大，8吨以上，通常为15吨，对于绝大多数的露天矿和基础建设工程不适合，投资大，为液压动力，且乳化基质炮烟生成量大，密度不可调，炸药单耗偏高。

目前国内露天矿均采用包装炸药，装药过程密度不可调，不能实现耦合装药，不能有效排除孔内积水，穿孔成本增加，导致爆破成本增加。目前的大型化的散装炸药系统使用范围仅限于个别大型露天矿山外，很有局限性，目前露天矿没有中小型化露天矿散装乳化基质装填设备。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，提供了一种露天矿散装乳化基质装填设备，主要应用于露天矿开采和大型的地下厂房开挖工程。

为实现上述目的，本发明提供了一种露天矿散装乳化基质装填设备，包括：乳化基质储送装置、敏化液储送装置以及清洗水储送装置，其中乳化基质储送装置包括用于储存乳化基质的乳化基质存储容器和乳化基质过滤装置，以及用于泵送乳化基质的基质泵，敏化液储送装置包括用于储存敏化液的敏化液储存容器及敏化液过滤装置，以及用以泵送敏化液的敏化液泵，清洗水储送装置包括用以储存清洗水的清洗水存储容器及清洗装置，以及用以将乳化基质和敏化液注入炮孔的注入器、输药管和混合器，其特征在于：还包括气动装填装置和设备构架，所述乳化基质储送装置、敏化液储送装置以及清洗水储送装置安装于设备构架上，所述气动装填装置包括压缩空气气源和气动马达，所述气动马达作为动力源分别与乳化基质泵和敏化液泵相连并分别驱动乳化基质泵和敏化液泵泵送乳化基质和敏化液。

可选的，所述基质泵和敏化液泵均为柱塞泵，所述混合器为静态混合器。

可选的，所述基质泵和敏化液泵合并为双组份联动柱塞泵，所述双组份联动柱塞泵的柱塞两端分别吸纳并泵送乳化基质和敏化液。

可选的，所述双组份联动柱塞泵设置有用于调整其泵送速度的泵速校准阀。

可选的，所述露天矿散装乳化基质装填设备还包括与压缩空气气源及乳化基质储存容器相连的限压阀、隔离阀和调节阀，与敏化液储存容器及乳化基质储存容器相连的泄压阀和选择控制阀。

可选的，所述压缩空气气源和气动马达之间具有气路管路，该气路管路上设置有用以去除压缩空气中杂质的油水分离装置。

可选的，所述基质泵和乳化基质储存容器之间具有回流管路，该回流管路上设置有用以在设备启动时将双组份联动柱塞泵充满乳化基质的基质回流装置。

可选的，所述乳化基质存储容器设置有泄爆装置、观察孔、人孔盖和用以保持乳化基质温度的保温装置。

可选的，所述的露天矿散装乳化基质装填设备还包括用以采集、储存、上传及远程控制乳化基质及敏化液泵送参数的信息处理器。

可选的，所述信息处理器设置有用于记录气动装填设备工作循环次数和乳化基质及敏化液泵送量的计数模块和显示模块。

可选的，所述乳化基质为5.1级危险等级的氧化剂，不具备雷管感度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果中的一项或者几项为：

1.本发明采用露天矿散装乳化基质装填设备，在生产、存储、运输、保管和装填过程中均是5.1级危险等级的氧化剂，不具备8号工业雷管感度，过程具备本质安全化的能力。

2.本发明采用露天矿散装乳化基质装填设备，乳化基质进入炮孔经敏化后才具备爆炸性能，且炸药密度可调，并且可以随着岩石条件的变化和环境的变化作调整。

3.本发明采用露天矿散装乳化基质装填设备，适用范围广泛，规模不受限制，体积小，多吨位，造价低，适合任何炮孔直径，适合任何环境的露天爆破作业，同时也适合大型的地下硐室爆破作业，从而进一步提高装药效率，改善爆破效果，降低了爆破成本，且实现了低碳环保。

4.本发明采用露天矿散装乳化基质装填设备，乳化基质进入炮孔15-20分钟后变为炸药，节省了所有的包装材料。

5.本发明用露天矿散装乳化基质装填设备，基质在生产、存储、运输、保管、装填过程中均属于5.1级的氧化剂，采用低碳环保乳化基质配方技术，减少了有毒气体排放量。

6.本发明用露天矿散装乳化基质装填设备，采用空气动力，动力来源简单，一般空压机均适合，装药速度快，每分钟60-130公斤，且能实现耦合装药，节省穿孔成本，适合水孔、局部卡孔等苛刻条件。

附图说明

图1为本发明的实施例的露天矿散装乳化基质装填设备结构示意图(左视图)。

图2为本发明的实施例的露天矿散装乳化基质装填设备结构示意图(主视图)。

图3为本发明的实施例的露天矿散装乳化基质装填设备结构示意图(俯视图)。

图4为本发明的实施例的露天矿散装乳化基质装填设备工作原理框图。

其中附图标记说明如下：

1-气动装填装置  2-基质存储容器  3-敏化液存储容器  4-清洗水存储容器

5-基质过滤装置  6-敏化液过滤装置  7-泄爆装置  8-观察孔  9-人孔盖

10-保温装置  11-泵速校准阀  12-敏化液选择控制阀  13-压力表

14-温度表  15-流动指示器  16-安全控制装置  17-泵泄压装置

18-基质回流装置  19-清洗装置  20-信息处理器  21-计数器

22-双组份联动柱塞泵  23-启动控制器  24-设备构架  25-叉车槽

26-注入器  27-输药管  28-静态混合器

具体实施方式

下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

本发明提供了一种露天矿散装乳化基质装填设备。

如图1至图3所示：本发明的实施例的露天矿散装乳化基质装填设备，主要包括：乳化基质储送装置、敏化液储送装置以及清洗水储送装置，其中乳化基质储送装置包括用于储存乳化基质的乳化基质存储容器2和乳化基质过滤装置5，以及用于泵送乳化基质的基质泵，敏化液储送装置包括用于储存敏化液的敏化液储存容器3及敏化液过滤装置6，以及用以泵送敏化液的敏化液泵，清洗水储送装置包括用以储存清洗水的清洗水存储容器4及清洗装置19，以及用以将乳化基质和敏化液注入炮孔的注入器26、输药管27和混合器，该露天矿散装乳化基质装填设备还包括气动装填装置1和设备构架24，所述乳化基质储送装置、敏化液储送装置以及清洗水储送装置安装于设备构架24上，所述气动装填装置1包括压缩空气气源和气动马达，所述气动马达作为动力源分别与基质泵和敏化液泵相连并驱动基质泵和敏化液泵分别泵送乳化基质和敏化液。

作为本发明一种可选的实施例，所述基质泵和敏化液泵均为柱塞泵，也是同步泵，基质泵本身设计了防空转装置、自动熔断装置、限温装置、自动泄压装置、GPS数据采集和定位装置，所述混合器为静态混合器28。

作为本发明一种可选的实施例，所述基质泵和敏化液泵合并为双组份联动柱塞泵22，所述双组份联动柱塞泵22的柱塞两端分别吸纳并泵送乳化基质和敏化液。

作为本发明一种可选的实施例，所述双组份联动柱塞泵22设置有用于调整其泵送速度的泵速校准阀11。

为本发明一种可选的实施例，所述压缩空气气源可以是露天矿中配套钻机使用空压机的一个支路获取气源、或者自配3立方米/分钟的空气压缩机、或者来自全自动一体式的钻机的压缩空气，均能满足要求

作为本发明一种可选的实施例，所述露天矿散装乳化基质装填设备还包括与压缩空气气源及基质储存容器2相连的限压阀、隔离阀和调节阀，与敏化液容器3及基质储存容器2相连的泄压阀17和敏化液选择控制阀12。

作为本发明一种可选的实施例，所述压缩空气气源和气动马达之间具有气路管路，该气路管路上设置有用以去除压缩空气中的杂质的油水分离装置。

作为本发明一种可选的实施例，所述基质泵和基质储存容器之间具有回流管路，该回流管路上设置有用以在设备启动时将双组份联动柱塞泵22充满乳化基质的基质回流装置18。

作为本发明一种可选的实施例，所述基质存储容器2设置有泄爆装置7、观察孔8、人孔盖9和用以保持乳化基质温度的保温装置10，所述泄爆装置7用于保存容器内压力平衡，所述观察孔8用于对容器内基质进行观测，所述人孔盖9用于工人进入基质容器进行清理或维护，所述保温装置10用于维持基质存储容器2内基质的温度，保证乳化炸药的性能恒定。

作为本发明一种可选的实施例，所述散装乳化基质气动装填设备还包括用以采集、储存、上传及远程控制乳化基质及敏化液泵送参数的信息处理器。

作为本发明一种可选的实施例，所述信息处理器设置有用于记录气动装填设备工作循环次数和乳化基质及敏化液泵送量的计数模块21和显示模块。

作为本发明一种可选的实施例，所述安全控制装置16设置有多重安全保护措施，防止设备发生危险或对人员构成伤害。

作为本发明一种可选的实施例，所述敏化液容器设置有流动指示器15，用于显示敏化液在进入注入器26之前是否流动，并据此判断设备的堵塞情况。

作为本发明一种可选的实施例，所述乳化基质为5.1级危险等级的氧化剂，不具有雷管感度。

本发明的实施例的工作原理：

如图4所示，储存在基质存储容器中的乳化炸药基质通过高粘度基质泵，与储存在敏化液存储容器中由敏化液泵泵出的敏化液，乳化基质和敏化液经输出管路在注入器26相遇，敏化液形成水环，同时起到润滑作用，乳化基质以圆柱状形态，敏化液水环包裹在乳化基质的外层经过输药管27，在输药管27端部的静态混合器28混合然后注入炮孔，敏化液与乳化炸药基质发生化学反应，产生敏化气泡，达到敏化的目的，15至20分钟后使乳化炸药基质具备雷管感度，经过雷管与起爆药组装的起爆装置起爆，达到炸药爆轰的目的，另外基质泵和敏化液泵组合而成的双组份联动柱塞泵22由设置于设备构架24上的空气动力系统产生的稳定压力驱动，同时设置于乳化基质容器2上的压力表13和温度表14可以随时监控设备输送乳化基质过程中的基质温度和压力情况，所述设备构架24上设置的叉车槽25方便设备转移，最后清洗水通过清洗装置19进入双组份联动柱塞泵22，用于清洁泵送过程中留在泵内的基质，以防止堵塞。

当然，本发明的露天矿散装乳化基质气动装填设备乳化基质存储容器可以设计安装2t-10t，同时还可以设计安装两套双组份联动柱塞泵，以进一步提高装药速度。

以上所述的仅为本发明的较佳可行实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种露天矿散装乳化基质装填设备，包括乳化基质储送装置、敏化液储送装置以及清洗水储送装置，其中乳化基质储送装置包括用于储存乳化基质的乳化基质存储容器(2)和乳化基质过滤装置(5)，以及用于泵送乳化基质的基质泵，敏化液储送装置包括用于储存敏化液的敏化液储存容器(3)及敏化液过滤装置(6)，以及用以泵送敏化液的敏化液泵，清洗水储送装置包括用以储存清洗水的清洗水存储容器(4)及清洗装置(19)，以及用以将乳化基质和敏化液注入炮孔的注入器(26)、输药管(27)和混合器，其特征在于：还包括气动装填装置(1)和设备构架(24)，所述乳化基质储送装置、敏化液储送装置以及清洗水储送装置安装于设备构架(24)上，所述气动装填装置(1)包括压缩空气气源和气动马达，所述气动马达作为动力源分别与基质泵和敏化液泵相连并驱动基质泵和敏化液泵分别泵送乳化基质和敏化液。

2.如权利要求1所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述基质泵和敏化液泵均为柱塞泵，所述混合器为静态混合器(28)。

3.如权利要求2所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述基质泵和敏化液泵合并为双组份联动柱塞泵(22)，所述双组份联动柱塞泵(22)柱塞分别吸纳并泵送乳化基质和敏化液。

4.如权利要求1所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述双组份联动柱塞泵(22)设置有用于调整其泵送速度的泵速校准阀(11)。

5.如权利要求1所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：还包括与压缩空气气源及乳化基质储存容器相连的限压阀、隔离阀和调节阀，与敏化液容器及乳化基质储存容器相连的泄压阀(17)和选择控制阀(12)。

6.如权利要求5所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述压缩空气气源和气动马达之间具有气路管路，该气路管路上设置有用以去除压缩空气中的杂质的油水分离装置。

7.如权利要求1所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述基质泵和基质储存容器之间具有回流管路，该回流管路上设置有用以在设备启动时将双组份联动柱塞泵(22)充满基质的基质回流装置(18)。

8.如权利要求1所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述乳化基质存储容器(2)设置有泄爆装置(7)、观察孔(8)和人孔盖(9)和用以保持乳化基质温度的保温装置(10)。

9.如权利要求1所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：还包括用以采集、储存、上传及远程控制乳化基质及敏化液泵送参数的信息处理器。

10.如权利要求9所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述信息处理器设置有用于记录气动装填设备工作循环次数和乳化基质及敏化液泵送量的计数模块(21)和显示模块。

11.如权利要求1所述的露天矿散装乳化基质装填设备，其特征在于：所述乳化基质为5.1级危险等级的氧化剂。

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