CN102749001A - 装填炮孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种爆破技术中的炮孔装填方法，第一步根据爆破环境和预设爆破目的，计算每单位炮孔或每单位爆破区域的炸药消耗量；第二步根据岩石硬度、岩石节理、周边含水量等爆破环境、或爆破目的，预设不同的炸药密度；第三步根据第二步所预设的多种炸药密度，在爆破现场对多种炮孔进行多种密度炸药的装填；第四步对所述炮孔进行回填封口。其中第三步是在爆破炮孔中装填以预设密度的炸药，填塞炮孔空间，取消间隔器，在炮孔最外端预留一定长度的封口回填段。这样不仅可以提高炸药发生爆炸化学反应的效率，改善爆破效果，还能降低炸药单耗，节省间隔器的购置成本。

Description

装填炮孔的方法

技术领域

本发明属于爆破技术领域中的一种炮孔装填技术。

背景技术

以往炮孔的装填，为降低炸药单耗，改善爆破效果，增加爆轰波做功空间，靠的是用一种间隔器，材质多为气塞、孔内吊袋、PVC管、竹塞、矿渣等。如图1中的左图和中图，附图标记3为间隔器；附图标记1为炮孔封口回填段的物质，比如岩渣。

现有间隔器技术工艺流程大致如下：

计算炸药单耗、选择固定密度炸药2、安放间隔器3去间隔炮孔中的炸药2。

为降低炸药单耗，减少炮孔填塞高度，软岩时则提高药柱。或为克服高爆速带来的爆破震动危害，则进行间隔装药后分段起爆。或为了克服炮孔底部的积水导致炸药失效、或装药困难，则经常采用间隔器，意图解决这些困难。目前的间隔技术中用到了气塞、孔内吊袋、PVC管、竹塞、矿渣进行间隔，虽形式不同，但目的一致。

以往在炮孔中装药时，炸药单耗通常是固定值，炸药密度是固定值，炸药爆速是固定值，故而采用间隔器增加药柱长度的方法。由于炸药的密度是固定的，所以为降低炸药单耗或改善爆破效果，人们通常更换炸药品种。但是炸药品种可供选择的范围非常有限，很难在保证爆破效果的同时，降低炸药单耗。另外，间隔器使用范围也有限，许多为降低炸药单耗的炮孔填塞方法中，由于各种原因不能使用间隔器，如岩石的软硬不一、含水量高低、爆破目的不一时的情形。

铵油炸药不防水，孔底含水时，利用间隔器将水隔开，再装填铵油炸药。因为已经进行了钻孔作业，形成了炮孔，但实际上并未装填炸药，则造成了穿孔的浪费。间隔器还用于在含水量低于一定高度时，如1-3米时，通过间隔器将水与炸药隔开。否则，装填铵油炸药时，由于铵油炸药不防水，潮湿孔或含水孔会导致部份炸药失效，影响爆破效率和效果。

间隔器还用于将炮孔内的炸药分段起爆时，将上下两个药柱分开，从而在降低炸药单耗的前提下，使装药高度不变，使炸药爆破作用范围不变。因矿山没有多密度炸药，则只能选择间隔器来节省炸药。降低炸药单耗是企业的利益驱使，但乳化炸药单耗高，无法降低，故使用间隔器提高药柱来降低炸药单耗。

上述的空气间隔器技术，即气塞技术中，炸药爆炸能量不能均匀作用于整个炮孔，影响爆破效果，且施工工艺增加了安放间隔器的工序，影响施工效率，增加了成本。空气间隔器在炮孔中的作用是提高装药药柱的爆破作用范围，被间隔器间隔部份无炸药。在炸药爆炸瞬间将爆压充满炮孔，相当于利用其余部份的炸药进行对间隔部份的岩石起爆炸作用。

在矿山，也有采用矿渣间隔进行分段装药的工艺。一个目的是为了降低炸药单耗，另一个目的是为了降低最大一段起爆药量。该做法在使用多密度炸药时，由于是连续装药，此时则需要使用数码电子雷管微差间隔实施分段起爆。

在矿山，还有采用空气间隔器在炮孔顶部进行间隔，即利用底部的装药段对位于顶部的岩石进行爆破。此时提高药柱的目的一是为了降低炸药单耗，另一个目的是缩小炮孔顶部的填塞高度，降低顶部的大块率。但这种方法仅适合于软岩及节理发育的岩石，硬岩及不发育的岩石不适合于该方法。

间隔器仅适合于软岩、及节理发育岩石的场合，由于岩石已经有了节理，利用其余药段的炸药能量则可以起到破碎和抛掷岩石的作用。当岩石较硬，节理不发育，间隔器则不会发生实质作用，此时若使用间隔器来提高装药药柱，爆破效果较差。

综上，采用间隔器对炮孔中的炸药实施间隔，导致成本较高，工艺较复杂，爆破效果差，效率低。

发明内容

为克服间隔器的使用中前述诸多缺陷，本发明提供一种方法来避免之，这种装填炮孔的方法，即：

第一步，根据爆破环境和预设爆破目的，计算每单位炮孔或每单位爆破区域的炸药消耗量；

第二步，根据岩石硬度、岩石节理、周边含水量等爆破环境、或爆破目的，预设不同的炸药密度；

第三步，根据第二步所预设的多种炸药密度，在爆破现场对多种炮孔进行多种密度炸药5的装填；

第四步，对所述炮孔进行回填封口。

该第三步，可在爆破炮孔中装填预设密度的炸药，填塞炮孔空间，取消间隔器3，在炮孔最外端预留一定长度的封口回填段1。

就是说，根据岩石等爆破对象和环境的不同，对炸药的密度进行了不同的预设，进而导致不同的爆速，再进而导致所需的、不同的爆破效果。对炸药密度进行不同的预设，则体现为不同密度的各种炸药，它们在本发明中通称为多密度炸药5，如图1中的右图。

本发明中，装填多密度炸药5时，炸药单耗维持不变，装药长度增加，所以炸药能量可均匀作用于炮孔，达到提高效率、工艺简单化、优化爆破效果、降低采矿成本的目的。

与传统的工艺相比，采用了多密度的炸药，由于含有物理密度调节剂，其不参与爆炸化学反应，则相当于将现有技术中的间隔段4(如图1的左图和中图)进行了微分，使其均匀分布于炸药中，形成连续药柱(如图1的右图)，即多密度炸药5，爆轰能量则可均匀作用于炮孔，爆破效果显然更好。通过多密度炸药现场混装车装填，则装药效率提高，工艺更简单，成本更低廉。

采用多密度炸药，则可以即时调整炮孔内炸药的密度，进而调整爆速，实现完全耦合装药；这还导致炸药能量充分作用于岩石，减少了穿孔成本。

采用多密度炸药，还省去了使用间隔器的装药过程，节省了成本，提高了效率。由于间隔器没有了存在的必要，则可取缔之，不仅节省了各种形式的间隔器，如竹桶、或PVC桶、矿渣、气塞、吊袋，还杜绝了间隔器在使用中存在的种种弊端。

采用多密度炸药灌装炮孔的工艺，可以设计最低的回填高度。通常炮孔回填的高度是20-35倍的炮孔直径，优选20-23倍，就能够在保证爆破效果的同时，有效克服孔口回填段爆破后出现大块碎石。

炸药单耗，是指每立方米岩石或每吨岩石的炸药消耗量，单位是kg/m³或kg/t。由于不存在间隔器，多密度炸药则均匀充填于炮孔中，炸药爆轰时冲击波均匀作用于炮孔壁岩石。由于是完全耦合装药，则能更好地破碎岩石。由于降低了回填的高度，就能够有效克服孔口大块碎石的问题，降低了二次破碎量，加之通过孔网参数优化等手段，则更可进一步降低炸药单耗。

附图说明

图1为本发明之炮孔填充方式对比总图。

具体实施方式

下面以实例进行描述。一种装填炮孔的方法，即：

第一步，根据爆破环境和预设爆破目的，计算每单位炮孔或每单位爆破区域的炸药消耗量；

第二步，根据岩石硬度、岩石节理、炮孔周边含水量等爆破环境，或爆破目的如爆破后石块直径的大小，来预设各种不同的炸药密度；

第三步，根据第二步所预设的多种炸药密度，在爆破现场对上述多种炮孔进行多种密度炸药的装填；

第四步，对所述炮孔进行回填封口。

该第三步又采用下述步骤：在爆破炮孔中装填以预设密度的炸药，填塞炮孔空间，取消间隔器3，在炮孔最外端预留一定长度的封口回填段1。

图1的左图是现有技术中炮孔底部设置间隔器3，中图是现有技术中炮孔顶部设置间隔器3，二者均使用间隔器。也有中部设置间隔器的做法，将炸药分段，图中未标出。现有技术中所用的是固定密度炸药2，如图1的左图和中图。

图1的右图是在保证炸药单耗不变的情况下，装填多密度炸药5，则不再使用间隔器3。这是由于炸药中含有物理密度调节剂，可以在达到连续装药的同时，提高效率、成本不增加、工艺简单、爆破效果好。

综上，在炮孔不使用间隔器3，通过填充多密度炸药5，将现有技术中使用间隔器3的空间通过多密度炸药5的填塞。亦即通过装药密度的提升或降低，调整所占据的炮孔空间。多密度炸药5中所添加的物理密度调节剂，不参与爆炸化学反应，其状态为一种固体颗粒。这种固体颗粒填充炮孔，相当于将现有技术的间隔段4的部份，通过这种颗粒状物质混合于炸药中，使炸药密度降低，将一个大体积的间隔段4的部份微分成无数的固体颗粒所占据的微小空间，分布于炸药中，因而炸药密度降低，则无需间隔器的空间间隔，同样也可以达到改善爆破效果，降低炸药单耗的目的。

Claims (2)

1.一种装填炮孔的方法，其特征在于：

第一步，根据爆破环境和预设爆破目的，计算每单位炮孔或每单位爆破区域的炸药消耗量；

第二步，根据岩石硬度、岩石节理、周边含水量等爆破环境、或爆破目的，预设不同的炸药密度；

第三步，根据第二步所预设的多种炸药密度，在爆破现场对多种炮孔进行多种密度炸药的装填；

第四步，对所述炮孔进行回填封口。

2.根据权利要求1所述的装填炮孔的方法，其特征在于：

所述第三步，在爆破炮孔中装填以预设密度的炸药，填塞炮孔空间，取消间隔器，在炮孔最外端预留一定长度的封口回填段。