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从设计到应用:可移动式避炮棚为矿用安全带来的关键突破

在矿山开采作业中,爆破是一项常见且具有较高危险性的环节。传统的避炮设施,如固定的钢筋混凝土避炮棚,虽能在一定程度上提供防护,但存在诸多局限性,难以满足复杂多变的矿山作业环境需求。随着科技的不断进步,可移动式避炮棚应运而生,从设计理念到实际应用,都为矿用安全带来了一系列关键突破。 一、设计革新:突破传统局限 (一)材料选用的创新
传统避炮棚多采用厚重的钢筋混凝土结构,自重可达数吨甚至数十吨。而可移动式避炮棚在材料选择上实现了重大突破,其骨架多采用航空级铝合金(如 6061 - T6)或钛合金材料。这些材料强度卓越,达到普通钢材的 1.5 - 2 倍,却仅为钢材重量的 1/3 - 1/2,在保证结构稳固、能承受强大冲击力的同时,极大地减轻了整体重量,为其可移动性奠定了基础。
在防护面板方面,可移动式避炮棚采用复合结构。内层为高分子吸能材料,如聚氨酯泡沫,可有效吸收 80% 以上的爆炸冲击波能量,极大地削弱冲击波对内部人员的伤害;外层则是 5 - 10mm 厚的耐磨抗爆钢板,能够抵御高速飞石的撞击。经实测,这种复合面板可承受 50m/s 速度飞石的冲击,为作业人员提供了可靠的防护屏障。 (二)结构设计的优化

  • 模块化拼装设计
  • 可移动式避炮棚采用单元化设计,单模块尺寸可根据实际需求定制。各模块之间通过高强度螺栓进行快速连接,搭建过程极为便捷。以一个 20㎡的避炮棚为例,熟练的施工人员可在 10 分钟内完成搭建工作。这种模块化设计还支持多层叠加,能够根据不同的防护等级需求进行灵活组合。例如,一级防护标准下,可通过合理叠加模块,使避炮棚具备抵御 200kg 炸药爆破冲击的能力。
  • 灵活的移动式底盘
  • 为适应矿山复杂的地形条件,可移动式避炮棚配备了特殊设计的底盘。部分型号配置液压驱动轮,可在崎岖地形上自主移动,爬坡能力≥15°,能够轻松跟随爆破作业点的转移而移动。还有一些型号采用拖车挂钩设计,可通过车辆牵引进行长距离转场。同时,避炮棚配备自动调平系统,当到达指定位置后,能在 5 分钟内完成稳定支撑,确保在不同地形上都能保持稳固,为作业人员提供安全的避险空间。 (三)智能安全系统的融入
  • 冲击波监测预警功能
  • 可移动式避炮棚内置微型传感器,能够实时监测爆破冲击波超压值。当监测到即将发生的爆破产生的冲击波超压值达到一定阈值时,系统会提前 30 秒发出声光预警,及时提示作业人员快速进入避炮棚进行躲避,为人员避险争取宝贵的时间。
  • 环境适应性设计
  • 考虑到矿山作业环境的多样性,可移动式避炮棚在设计上充分兼顾了环境适应性。其抗风等级≥10 级,抗震设防烈度≥7 度,能够在恶劣的自然环境下保持结构稳定。同时,配备了通风换气装置与应急照明系统。通风换气装置可确保棚内空气清新,满足人员长时间避险的需求;应急照明系统则在突发停电等紧急情况下提供照明,保障人员安全。在一些特殊作业场景中,可移动式避炮棚还可连续满足 12 小时以上的人员避险需求。 二、应用突破:提升安全与效率 (一)显著提升安全保障水平
  • 有效抵御爆破危害
  • 根据《爆破安全规程》要求,露天深孔爆破个别飞散物安全距离不小于 200 米,但在实际复杂的矿山地形中,人员撤离难度极大。可移动式避炮棚凭借其坚固的结构和优质的防护材料,可将爆破冲击波超压值从 10kPa 降低至 0.5kPa 以下,远远低于人体安全阈值,极大地降低了冲击波对人员的伤害风险。在抵御飞石方面,其外层抗爆钢板和合理的结构设计,使飞石撞击风险降低 95%,为作业人员在危险的爆破环境中提供了可靠的 “生命堡垒”。
  • 动态防护适应多变工况
  • 在矿山开采过程中,爆破作业点往往频繁转移。传统的固定避炮棚无法跟随炮孔移动,导致人员疏散距离不足,存在较大安全隐患。可移动式避炮棚则可随爆破区域动态转移,能够根据爆破作业的实际情况,快速调整位置,始终保持在安全距离内为人员提供防护。这一特性在山区露天矿爆破等地形多变的作业场景中优势尤为明显,可缩短人员撤离时间 50% 以上,大大提高了人员在爆破作业中的安全性。 (二)大幅提高作业效率
  • 减少设施搭建与拆除时间
  • 传统避炮棚的搭建和拆除工作极为繁琐,尤其是固定的钢筋混凝土避炮棚,需提前浇筑固定,拆除时也困难重重。而可移动式避炮棚采用模块化拼装和快速移动设计,减少了传统设施搭建 / 拆除时间 80% 以上。在工期紧张的矿山工程中,这一优势尤为突出,能够使施工团队将更多的时间和精力投入到核心的开采作业中,从而加快工程进度。
  • 降低人工成本投入
  • 由于可移动式避炮棚搭建和移动的便捷性,在整个矿山项目中,可节约人工成本 20% - 30%。以一个大型矿山开采项目为例,采用可移动式避炮棚后,在避炮设施相关的人工投入方面可节省大量资金,同时避免了因频繁搭建和拆除传统避炮棚而造成的人力浪费,提高了整体的经济效益。 (三)良好的政策契合性与应用前景
  • 符合安全规程要求
  • 可移动式避炮棚的应用完全符合《金属非金属矿山安全规程》(GB 16423 - 2020)中 “移动作业人员应配备可移动避险设施” 的要求。矿山企业采用可移动式避炮棚,有助于顺利通过安全标准化验收,提升企业的安全生产管理水平,为企业的合规运营提供有力支持。
  • 推动行业智能化发展
  • 随着科技的不断进步,可移动式避炮棚还将朝着更加智能化的方向发展。例如,集成太阳能板与储能系统,实现避炮棚自给自足供电,适配野外无电网的矿山作业场景;与无人机监测、爆破振动监测系统联动,构建 “预警 - 防护 - 救援” 一体化智能安全网络。这些智能化技术的融入,将进一步提升矿山爆破作业的安全性和效率,推动矿山行业向更加智能化、安全化的方向发展。
    可移动式避炮棚从设计理念到实际应用,都对矿用安全产生了深远的影响。通过材料创新、结构优化和智能系统的融入,它在保障作业人员安全、提高作业效率以及契合行业政策等方面实现了关键突破。在未来的矿山开采中,可移动式避炮棚有望成为保障矿用安全的重要标配设施,持续为矿山行业的安全发展贡献力量。

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