CN103486910B - 一种协同爆破装药结构及其装药方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种协同爆破装药结构，包括工业炸药和对称设置在其中或其外壁上的两个导爆装置，所述导爆装置为导爆药芯或导爆索，所述工业炸药为无雷管感度或有雷管感度的炸药或散装炸药。所述工业炸药由薄膜或纸包裹形成药卷，其内部设置有雷管或者所述工业炸药与起爆弹相连。在所述工业炸药外部还包括管状外壳，所述两个导爆装置通过所述外壳两端的塑料盖帽固定，两个所述导爆装置紧靠在所述外壳内壁，固定在所述外壳的内壁上或者所述药卷的外表面上。本发明所述协同爆破装药结构装药方便、安全性强、可操作性强且成本低。

Description

一种协同爆破装药结构及其装药方法

技术领域

本发明涉及一种爆破装药结构，特别是涉及一种采用协同爆破原理的协同爆破装药结构及其装药方法。

背景技术

就矿山的生产来看，主要包括采剥作业、边坡维护、穿孔爆破、铲装运输几个方面。其中爆破作业是技术核心。有些地方仍然是采用“挖墙角”的抽底炮法开采，爆破效果和安全生产难以保证，常因爆破破岩不充分，岩石没有被破碎，甚至没有抛离高陡的边坡面，造成边坡坡面过于高陡，浮、松险石悬顶，严重威胁坡下作业的人员和设备，生产安全事故多发，解决大块较多的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种装药方便、安全性强、可操作性强和成本低的协同爆破装药结构。

一种协同爆破装药结构，包括工业炸药和对称设置在其中或其外壁上的两个导爆装置，所述导爆装置为导爆药芯或导爆索，所述工业炸药为无雷管感度或有雷管感度的炸药或散装炸药。

本发明所述的协同爆破装药结构，其中所述工业炸药由薄膜或纸包裹形成药卷，所述两个导爆装置沿所述药卷轴向对齐平直，径向以所述药卷界面圆心对称；所述工业炸药内设置有雷管或者所述工业炸药与起爆弹相连。

本发明所述的协同爆破装药结构，其中在所述工业炸药外部还包括管状外壳，所述两个导爆装置通过所述外壳两端的塑料盖帽固定，两个所述导爆装置紧靠在所述外壳内壁，固定在所述外壳的内壁上或者所述药卷的外表面上。

本发明所述的协同爆破装药结构，其中所述工业炸药为如下组分中的一种或几种的混合物：多孔粒状铵油炸药、粉状乳化炸药、粉状铵油炸药、岩石型乳化炸药、重铵油炸药、改性铵油炸药、水胶炸药、膨化硝铵炸药。

本发明所述的协同爆破装药结构，其中所述粉状铵油炸药由质量比为94.8：0.2：5.0的硝酸铵、十八胺和油构成；所述多孔粒状铵油炸药由质量比为96：4或94.5：5.5的硝酸铵与轻柴油构成；所述重铵油炸药由质量比为40：60的乳化炸药与铵油炸药构成；所述露天改性铵油炸药由如下质量份的物质构成：硝酸铵90～92份、木粉5.5～6.5份、复合油相2.5～3.5份、高效改性剂0.3份；所述水胶炸药由如下重量份的物质构成：硝酸铵47份，硝酸一甲胺30份，亚硝酸钠9份，铝粉3份，水10份，田菁粉1份；

其中，所述复合油相由质量比为1:2:3的微晶蜡、石蜡和机油组成，改性剂为十八烷胺盐或二硝基甲苯或二者的混合物；

本发明所述的协同爆破装药结构，其中所述外壳一端具有插槽，其上固定所述雷管，所述雷管为电雷管或导爆管雷管；

所述管状外壳两端具有螺纹结构或者直插式插孔结构，其中，所述外壳的两端一端是内螺纹结构、另一端为与所述内螺纹相适应的外螺纹结构或者一端是插孔结构，另一端为与所述插孔结构相适应的插杆结构；多个所述管状外壳之间通过所述螺纹结构或者直插式插孔结构连接。

本发明所述的协同爆破装药结构，其中所述外壳管体长度为200mm-2000mm，外径为50-210mm，所述管状外壳的内径=外径-2X，其中X的取值是根据不同矿区煤岩的不同温度和传热理论而定，取值范围为2-25mm。

一种协同爆破装药结构的装药方法，包括如下步骤：

（1）采用钻孔装置钻出爆破孔；

（2）放入两根导爆装置，并使二者处于所述爆破孔的对称位置，所述导爆装置为导爆药芯或导爆索；

（3）向所述爆破孔内填充工业炸药；

其中，所述步骤（2）具体包括如下步骤：

I所述导爆装置的长度大于所述爆破孔的长度和/或等于装药长度，不装药部分用细绳或者细铁丝等引出所述爆破孔的孔口；

II用长度为200mm-1000mm且直径小于所述爆破孔的药卷作为炮孔底部装药，将两个所述导爆装置用胶带纸或者胶布固定在所述底部装药的外表面上，且两个所述导爆装置相对于所述底部装药轴向的中心线处于对称位置；

III将所述底部装药放入所述爆破孔底部，保证两根平行的导爆装置各自靠孔壁并行，在所述爆破孔孔口用石头压牢固定或者绑在竹签或者绑在铁丝上；

IV装入其它药卷或者倒入散装的所述工业炸药并固定起爆装置，所述起爆装置为雷管或起爆弹。

一种协同爆破装药结构的装药方法，包括如下步骤：

（1）采用薄膜或纸包括工业炸药，形成药卷；

（2）采用塑料盖帽将两个导爆装置固定在管状外壳内壁或药卷外表面上，两个所述导爆装置相对于所述外壳轴向的中心线处于对称位置；

（3）将多个所述装药完毕的外壳连接，使其长度与所述爆破孔相适应；如所述外壳两端为螺纹结构，则在连接之前在所述外壳外部标记所述导爆装置的走向，以保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；如所述外壳两端为直插式插孔结构，则直接将插杆对正插孔插入就能保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位。

（4）在起爆部位的所述外壳内固定雷管或者将所述外壳与起爆弹相连。

一种协同爆破装药结构的装药方法，包括如下步骤：

（1）采用塑料盖帽将两个导爆装置固定在管状外壳内壁上，两个所述导爆装置相对于所述外壳轴向的中心线处于对称位置；

（2）向所述外壳中装入工业炸药；

（3）将多个所述装药完毕的外壳连接，使其长度与所述爆破孔相适应；如所述外壳两端为螺纹结构，则在连接之前在所述外壳外部标记所述导爆装置的走向，以保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；如所述外壳两端为直插式插孔结构，则直接将插杆对正插孔插入就能保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位。

（4）在起爆部位的所述外壳内固定雷管或者将所述外壳与起爆弹相连。

本发明协同爆破装药结构与现有技术不同之处在于：

不仅能用于普通石场岩石开采，而且能够用于各种金属与非金属矿山的矿石开采；在减少炸药单耗的同时，实现了复杂岩土混杂条件下快速爆破开采。

技术安全方面：利用独有的新爆破技术实现高效快速开采矿石，炸药单耗降低1/3以上，效益增加30%-50%，改变装药结构，特别适用于岩体坚硬，岩土混杂等环境下的爆破开采，实现“少打眼，降单耗”的高效快速爆破开采矿石，对于超坚硬岩石更能大量节约成本，降低矿山开采成本和提高工程效率。

本发明所述协同爆破装药结构及其装药方法还具有如下优点：

1、装药方便。根据装药结构的设计，在地面做好药卷，然后将整体药包放入炮孔即可，电雷管或导爆管雷管可以固定在装药外壳的顶部插槽内。

2、安全性更高。为了提高安全性，本发明设计了在露天矿岩中专用的爆破装药结构，在露天爆破中杜绝了炮孔内盲炮的发生。

最重要的是，通过加入双导爆索协同起爆，本发明解决了露天矿岩爆破时的安全问题，对露天矿开采有积极作用。

3、可操作性强。本发明的装药结构可以根据不同矿岩的硬度，调节工业炸药装药起爆方式，以确保在一定的环境范围内提高炸药的安全性能和爆炸性能。

4、经济效果明显。与普通装药结构的爆破相比，本发明可以在露天矿区进行快速开采，大幅度降低爆破成本。而且，钻孔时不需要钻超深，在保证爆破质量的基础上，节省钻孔和炸药的费用。协同装药结构及其装药方法极大程度上避免了爆破过程中盲炮的发生。

下面结合附图对本发明的协同爆破装药结构作进一步说明。

附图说明

图1为本发明一实施例中所述协同爆破装药结构的结构示意图；

图2为本发明一实施例中所述协同爆破装药结构爆破原理示意图。

具体实施方式

实施例1

如在石灰石常规开采中，以直径90mm炮孔为例，台阶高度15米，钻孔深度16.5m（其中1.5m为超深）孔距3.5m，排距3m，爆破后石灰石开裂但没有炸倒，相比之下，采用本发明的装药方法则炮孔深度15m（不需要钻超深1.5m），孔距5m，排距3.5m，采用粉状乳化炸药，每孔装一发导爆管雷管，先用四卷35mm直径的粉状乳化炸药做底药（将普通工业导爆索用四卷对称并排放置的200mm长药卷分开并用胶带纸包缠固定），用底药将并行的双导爆索放入炮孔，将底药沉入炮孔底部，然后将路出炮孔的导爆索用石头对称固定在炮孔两边，然后倒入散装粉状乳化炸药，当还剩3.5m未装药的炮孔长度时开始用泥土填塞炮孔直至堵塞完毕，每个炮孔连一发导爆管雷管起爆，炸后石灰石爆堆集中，自由面平正，台阶高度达16m。

实施例2

一种协同爆破装药结构，包括工业炸药和对称设置在其中或其外壁上的两个导爆装置，所述导爆装置为导爆药芯或导爆索，所述工业炸药为无雷管感度或有雷管感度的炸药或散装炸药。所述炸药为多孔粒状铵油炸药，由质量百分数为96%的多孔粒状硝酸铵和4%的柴油制成。

实施例2

一种协同爆破装药结构，包括工业炸药和对称设置在其中或其外壁上的两个导爆装置，所述导爆装置为导爆药芯或导爆索，所述工业炸药为无雷管感度或有雷管感度的炸药或散装炸药。所述工业炸药由薄膜或纸包裹形成药卷，所述两个导爆装置沿所述药卷轴向对齐平直，径向以所述药卷界面圆心对称；所述工业炸药内设置有雷管或者所述工业炸药与起爆弹相连。

所述工业炸药为粉状乳化炸药、粉状铵油炸药、水胶炸药、多孔粒状铵油炸药混装车生产的多孔粒状铵油炸药、岩石型散装乳化炸药的混合物，如粉状铵油炸药中的硝酸铵、十八胺、油质量比为94.8：0.2：5.0；多孔粒状铵油炸药混装车生产的多孔粒状铵油炸药中硝酸铵与轻柴油的比例为94.5:5.5。

实施例3

如图1所示，一种协同爆破装药结构，包括工业炸药3和对称设置在其中或其外壁上的两个导爆装置2，所述导爆装置2为导爆药芯或导爆索，所述工业炸药3为无雷管感度或有雷管感度的炸药或散装炸药。所述工业炸药3由薄膜或纸包裹形成药卷，所述两个导爆装置2沿所述药卷轴向对齐平直，径向以所述药卷界面圆心对称。

在所述工业炸药3外部还包括管状外壳1，所述两个导爆装置2通过所述外壳1两端的塑料盖帽固定，两个所述导爆装置2紧靠在所述外壳1内壁，固定在所述外壳1的内壁上或者所述药卷的外表面上。所述工业炸药3为水胶炸药，由如下重量份的物质构成：硝酸铵47份，硝酸一甲胺30份，亚硝酸钠9份，铝粉3份，水10份，田菁粉1份。

所述外壳1一端具有插槽，其上固定所述雷管，所述雷管为电雷管或导爆管雷管；所述管状外1壳两端具有螺纹结构，其中，所述外壳1的两端一端是内螺纹结构、另一端为与所述内螺纹相适应的外螺纹结构，多个所述管状外壳1之间通过所述螺纹结构连接。所述外壳1管体长度为1000mm，外径为120mm，内径为100mm。

如图2所示，本发明所述协同爆破装药结构中的两个导爆装置2在爆破过程中各自形成冲击波，两个冲击波在中心汇聚形成强冲击波，释放极大的能量，形成的爆破效果更好，能使用最少的原料产生更大的冲击波进行爆破。

实施例4

如图1所示，一种协同爆破装药结构，包括工业炸药3和对称设置在其中或其外壁上的两个导爆装置2，所述导爆装置2为导爆药芯或导爆索，所述工业炸药3为无雷管感度或有雷管感度的炸药或散装炸药。所述工业炸药3由薄膜或纸包裹形成药卷，所述两个导爆装置2沿所述药卷轴向对齐平直，径向以所述药卷界面圆心对称；所述工业炸药3与起爆弹相连。在所述工业炸药3外部还包括管状外壳1，所述两个导爆装置2通过所述外壳1两端的塑料盖帽固定，两个所述导爆装置2紧靠在所述外壳1内壁，固定在所述外壳1的内壁上或者所述药卷的外表面上。

所述工业炸药3为重铵油炸药、所述露天铵油炸药、水胶炸药、膨化硝铵炸药的混合物，如重铵油炸药：乳化炸药与铵油炸药的质量比为40：60。所述露天改性铵油炸药由如下质量份的物质构成：硝酸铵90～92份、木粉5.5～6.5份、复合油相2.5～3.5份、高效改性剂0.3份。所述复合油相由质量比为1:2:3的微晶蜡、石蜡和机油组成，改性剂为十八烷胺盐或二硝基甲苯或二者的混合物。

所述管状外壳1两端具有螺纹结构或者直插式插孔结构，其中，所述外壳1的两端一端是插孔结构，另一端为与所述插孔结构相适应的插杆结构；多个所述管状外壳1之间通过所述直插式插孔结构连接。所述外壳管体1长度为2000mm，外径为210mm，内径为160mm。

实施例5

与实施例4的区别在于，所述工业炸药3为水胶炸药，所述外壳1管体长度为200mm，外径为50mm，内径为46mm。

实施例6

一种协同爆破装药结构的装药方法，包括如下步骤：

（1）采用钻孔装置钻出爆破孔；

（2）放入两根导爆装置，并使二者处于所述爆破孔的对称位置，所述导爆装置为导爆药芯或导爆索；

（3）向所述爆破孔内填充工业炸药；

其中，所述步骤（2）具体包括如下步骤：

I所述导爆装置的长度大于所述爆破孔的长度和/或等于装药长度，不装药部分用细绳或者细铁丝等引出所述爆破孔的孔口；

II用长度为200mm-1000mm且直径小于所述爆破孔的药卷作为炮孔底部装药，将两个所述导爆装置用胶带纸或者胶布固定在所述底部装药的外表面上，且两个所述导爆装置相对于所述底部装药轴向的中心线处于对称位置；

III将所述底部装药放入所述爆破孔底部，保证两根平行的导爆装置各自靠孔壁并行，在所述爆破孔孔口用石头压牢固定或者绑在竹签或者绑在铁丝上；

IV装入其它药卷或者倒入散装的所述工业炸药并固定起爆装置，所述起爆装置为雷管或起爆弹。

实施例7

一种协同爆破装药结构的装药方法，包括如下步骤：

（1）采用薄膜或纸包括工业炸药，形成药卷；

（2）采用塑料盖帽将两个导爆装置固定在管状外壳内壁或药卷外表面上，两个所述导爆装置相对于所述外壳轴向的中心线处于对称位置；

（3）将多个所述装药完毕的外壳连接，使其长度与所述爆破孔相适应；如所述外壳两端为螺纹结构，则在连接之前在所述外壳外部标记所述导爆装置的走向，以保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；如所述外壳两端为直插式插孔结构，则直接将插杆对正插孔插入就能保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；

（4）在起爆部位的所述外壳内固定雷管或者将所述外壳与起爆弹相连。

实施例8

一种协同爆破装药结构的装药方法，包括如下步骤：

（1）采用塑料盖帽将两个导爆装置固定在管状外壳内壁上，两个所述导爆装置相对于所述外壳轴向的中心线处于对称位置；

（2）向所述外壳中装入工业炸药；

（3）将多个所述装药完毕的外壳连接，使其长度与所述爆破孔相适应；如所述外壳两端为螺纹结构，则在连接之前在所述外壳外部标记所述导爆装置的走向，以保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；如所述外壳两端为直插式插孔结构，则直接将插杆对正插孔插入就能保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；

（4）在起爆部位的所述外壳内固定雷管或者将所述外壳与起爆弹相连。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种协同爆破装药结构，其特征在于：所述协同爆破装药结构应用于露天矿区中的岩矿爆破中，所述协同爆破装药结构包括工业炸药和两个导爆装置，所述导爆装置为导爆药芯或导爆索；

所述工业炸药为水胶炸药，由如下重量份的物质构成：硝酸铵47份，硝酸一甲胺30份，亚硝酸钠9份，铝粉3份，水10份，田菁粉1份；

在所述工业炸药外部还包括管状外壳，所述两个导爆装置通过所述外壳两端的塑料盖帽固定，两个所述导爆装置紧靠在所述外壳内壁，固定在所述外壳的内壁上或者药卷的外表面上。

2.根据权利要求1所述的协同爆破装药结构，其特征在于：

所述外壳一端具有插槽，其上固定雷管，所述雷管为电雷管或导爆管雷管；

所述管状外壳两端具有螺纹结构或者直插式插孔结构，其中，所述外壳的两端一端是内螺纹结构、另一端为与所述内螺纹相适应的外螺纹结构或者一端是插孔结构，另一端为与所述插孔结构相适应的插杆结构；多个所述管状外壳之间通过所述螺纹结构或者直插式插孔结构连接。

3.根据权利要求2所述的协同爆破装药结构，其特征在于：所述外壳管体长度为200mm-2000mm，外径为50-210mm，所述管状外壳的内径＝外径-2X，其中X的取值是根据不同矿区煤岩的不同温度和传热理论而定，取值范围为2-25mm。

4.一种权利要求1所述的协同爆破装药结构的装药方法，其特征在于：所述方法应用于露天矿区中的岩矿爆破中，所述方法包括如下步骤：

(1)采用薄膜或纸包裹工业炸药，形成药卷；

(2)采用塑料盖帽将两个导爆装置固定在管状外壳内壁或药卷外表面上，两个所述导爆装置相对于所述外壳轴向的中心线处于对称位置；

(3)将多个所述装药完毕的外壳连接，使其长度与爆破孔装药长度相适应；如所述外壳两端为螺纹结构，则在连接之前在所述外壳外部标记所述导爆装置的走向，以保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；如所述外壳两端为直插式插孔结构，则直接将插杆对正插孔插入就能保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；

(4)在起爆部位的所述外壳内固定雷管或者将所述外壳与起爆弹相连。

5.一种权利要求1所述的协同爆破装药结构的装药方法，其特征在于：所述方法应用于露天矿区中的岩矿爆破中，所述方法包括如下步骤：

(1)采用塑料盖帽将两个导爆装置固定在管状外壳内壁上，两个所述导爆装置相对于所述外壳轴向的中心线处于对称位置；

(2)向所述外壳中装入工业炸药；

(3)将多个所述装药完毕的外壳连接，使其长度与爆破孔相适应；如所述外壳两端为螺纹结构，则在连接之前在所述外壳外部标记所述导爆装置的走向，以保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；如所述外壳两端为直插式插孔结构，则直接将插杆对正插孔插入就能保证多个所述外壳内的导爆装置相连不错位；

(4)在起爆部位的所述外壳内固定雷管或者将所述外壳与起爆弹相连。