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在金属矿山广泛应用的无底柱分段崩落采矿法正在向大结构参数方向发展,生产实践表明,目前限制大结构参数在国内发展的主要障碍是装药设备。研发适合我国矿山条件的智能化的井下装药混装车,是我国增大采场结构参数的当务之急,也是提高整个采矿装备智能化水平的迫切需要。井下乳化炸药现场混装车是一种集炸药生产和炸药装填于一体的装备,其核心在于如何完成炸药的“送”、“混”、“装”三个环节。本文在对高粘度井下乳化炸药基质流变特性分析的基础上对乳化基质长距离输送的方法、乳化基质和敏化剂短距离静态混合的方法以及如何实现自动寻孔装药进行了研究。在经过仪器测量,获得高粘度井下乳化炸药基质的流变特点的基础上,本文通过分析流体输送的各种减阻方法,提出了将敏化剂溶液包覆在乳化基质外层,使其和输药软管之间形成一层低粘度的润滑膜的减阻方式。根据乳化炸药基质的本构方程,分析了乳化基质输送减阻的原理,采用Fluent软件对减阻层厚度与减阻关系、敏化剂配比与减阻关系和乳化基质输送效率与减阻关系进行了数值模拟分析。模拟结果表明:减阻层的存在能够降低乳化基质的输送压力,且在不同效率下减阻层都存在最优值;相同减阻层厚度的情况下,输送压力均随敏化剂配比的升高而降低;并通过自行设计的试验装置验证了采用敏化剂溶液包覆在乳化基质外层的减阻方式可以大幅度降低输送压力,并能保证乳化基质和敏化剂的连续稳定输送。通过对乳化炸药基质和敏化剂混合机理和现有静态混合技术的分析,本文提出了使用撞击流技术进行乳化基质和敏化剂混合的方法。根据正态分布的原理提出了乳化基质和敏化剂溶液混合的评价标准,使用数值模拟的方法对撞击流混合单元的基本型式进行了试验研究,试验结果表明V型撞击流混合单元适合乳化基质和敏化剂的混合。采用正交试验的方法对撞击流混合单元的结构参数进行了研究,在综合评定敏化剂分散性和输送压力这两项指标的基础上得到了最优结构参数,并对最优混合单元数量对敏化剂分散性和输送压力的影响进行了试验研究。本文提出了采用基于结构光视觉的自动寻孔装药方法,即通过结构光视觉扫描系统定位,机械臂执行系统根据视觉系统提供的坐标将输药机构自动对准炮孔的方法进行对孔。根据井下作业的特点设计了6自由度机械臂,分析了机械臂的运动学,并使用Matlab进行了运动学仿真。针对自动装药Eye-in-Hand手眼系统,视场内只能定位一个炮孔,无法自动追踪下一炮孔的问题,结合井下爆破的特点,提出了一种无全局摄像机,通过齐次方程变换的快速寻孔方法。通过计算和工业试验表明,采用敏化剂溶液包覆在乳化基质外层的减阻方式,结合应用撞击流混合单元进行乳化基质和敏化剂混合的方法,生产的井下现场混装炸药性能达到国家标准,在2.4MPa输送压力下,理论上能够对孔径110mm以下,最大深度50m的上向炮孔进行连续无间隔、不倒流装药。