CN103940308B - 含水炮孔的空气间隔装药方法及装置 - Google Patents

含水炮孔的空气间隔装药方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含水炮孔的空气间隔装药方法及装置，该装置由塑料筒、帽盖和密封圈组成。塑料筒和帽盖用螺纹连接，密封件采用遇水膨胀橡胶密封圈。空气间隔装药方法是：在塑料筒内装入适量岩粉或粗砂后，拧上帽盖将其完全封闭，制成带配重的空气间隔装药装置；将此装置放入炮孔，使之依靠自重自行滑落到预定位置形成空气间隔。本发明的空气间隔装药装置价格低廉，使用简单，密封可靠，防水效果好。本发明提供的空气间隔装药方法能明显提高爆炸能量利用率，减少炸药单耗，有效地克服根底和降低爆破大块率，降低爆破成本。

Description

含水炮孔的空气间隔装药方法及装置
技术领域
本发明涉及工程爆破领域，特别是一种适用于露天深孔爆破中含水炮孔的空气间隔装药方法及装置。
背景技术
在深孔爆破中采用间隔装药结构，不仅可以降低作用于炮孔孔壁的冲击压力峰值、减少压碎区范围，还可以增加应力波作用时间，提高爆破作用冲量。因此，采用间隔装药结构可获得较高的爆炸能量利用率。常用的间隔介质有水、炮泥和空气，其中空气间隔的综合效益较好。
现有的空气间隔装药方法是，直接将炸药和轻质的间隔装置依次装入炮孔，使装药在孔内形成不连续的两段或多段，而间隔装置常用竹竿、气囊及自充气式空气间隔器等。这种方法对无水炮孔间隔装药非常有效，但在含水炮孔中由于存在水的浮力，使间隔装置难以下放和定位，导致使用困难。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存的问题，提供一种适合于含水炮孔的空气间隔装药方法及装置，克服炮孔中水的浮力，便于装置下放和定位，从而实现含水炮孔的空气间隔装药爆破。
技术方案：本发明的含水炮孔的空气间隔装药装置，包括装有岩粉或砂的塑料筒、设在塑料筒上的帽盖，帽盖与塑料筒螺纹连接，帽盖与塑料筒之间设有遇水膨胀橡胶的密封圈；所述的塑料筒为底部封闭上部开口的圆筒，长为1.0～2.5m，壁厚大于1mm，塑料筒的底部为起导向作用的半球形、锥台形或球缺形；所述的密封圈采用遇水膨胀橡胶材料制成。
使用上所述装置的含水炮孔的空气间隔装药方法，包括如下步骤：
(1)通过公式：F＝ρ1gV2计算出含水炮孔中水的浮力，式中：ρ1为水的密度，g为重力加速度，V2为塑料筒的体积；在塑料筒内装入重量大于浮力的岩粉或砂，并用带有密封圈的帽盖密闭，制成空气间隔装药装置；
(2)钻好炮孔后，先向炮孔内装入下部装药，然后将装配好的空气间隔装药装置底部即导向端朝下放入炮孔，使之依靠自重克服水的浮力而自行滑落到预定位置，以此形成空气间隔；
(3)空气间隔装置就位后，在空气间隔装药装置上方装入上部装药，并装填岩粉或炮泥封孔材料进行封孔。
所述的炮孔的直径与塑料筒的外径之差小于10mm。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)装置结构简单，使用时装配方便；
(2)配重采用钻孔时产生的岩粉或者砂，可就地取材；
(3)采用了遇水膨胀橡胶密封圈，因此密封可靠、效果好；
(4)装置价格低廉，可规模化生产和使用；
(5)容易下放且能准确定位；
(6)可提高爆破质量和爆破效果，减少大块率。
附图说明
图1是本发明的含水炮孔空气间隔装药装置的结构图。
图2是本发明的实施例1的装药结构图。
图3是现有常用的连续装药结构。
图中：1-塑料筒；2-帽盖；3-密封圈；4--岩粉或砂；5-炮孔；6-封孔材料；7-上部装药；8-空气间隔装药装置；9-下部装药；10-连续装药
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
如图1所示，本发明的含水炮孔的空气间隔装药装置，主要由PVC材质的塑料筒1、帽盖2、以及由遇水膨胀橡胶制成密封圈3三部分组成。塑料筒1内装有岩粉或砂4，帽盖2设在塑料筒1上，帽盖2与塑料筒1螺纹连接，帽盖2与塑料筒1之间设有遇水膨胀橡胶的密封圈3；所述的塑料筒为底部封闭上部开口的圆筒，长为1.0～2.5m，壁厚大于1mm，塑料筒1的底部为起导向作用的半球形、锥台形或球缺形，起导向作用；所述的密封圈3采用遇水膨胀橡胶材料制成。
如图2所示，使用上所述装置的含水炮孔的空气间隔装药方法，以露天凹陷开采金属矿山的装药结构为例，该矿山由露天边坡开采转入凹陷开采后，炮孔中水位在高于装药顶面，为典型的含水炮孔。采用垂直孔台阶爆破，爆破参数为：台阶高度12m，台阶坡度65°，孔径250mm，孔距8.0m，排距5.5m，超深2.5m，填塞高度6.0m，底盘抵抗线10.4m。布置两排炮孔，每排12个孔。爆破方式为两排炮孔排间间隔起爆，间隔时间100ms。空气间隔装药步骤如下：
(1)通过公式：F＝ρ1gV2计算出含水炮孔中水的浮力，式中：F为水的浮力，N；ρ1为水的密度，kg/m3；g为重力加速度，N/kg；V2为塑料筒1的体积，m3。为使空气间隔装药装置8能克服水的浮力顺利下放和定位，选用660N的岩粉或砂4作为配重。将岩粉或粗砂4称量并装入塑料筒1，然后用带密封圈3的帽盖2拧紧封闭，制成空气间隔装药装置8；该实施例中的空气间隔装药装置8的参数为：长度2.0m，外径200mm，壁厚2.5mm，体积0.062m3。计算得出空气间隔装药装置8在水中的浮力为F＝615N；
(2)钻好炮孔5后，首先用装药车向炮孔5内装入142.3kg乳化炸药作为下部装药9，然后将装配好的空气间隔装药装置8底部即导向端朝下放入炮孔5，使之依靠自重克服水的浮力而自行滑落到预定位置，以此形成空气间隔；由于采用了遇水膨胀密封圈3，其遇水快速膨胀的特点可保证密封的可靠性，避免孔内的水渗漏到装置内部。所述的炮孔5的直径与塑料筒1的外径之差小于10mm；
(3)空气间隔装药装置8就位后，在空气间隔装药装置8上方装入58.8kg的乳化炸药作为上部装药7，之后装填岩粉即封孔材料6进行封孔。
爆破中单孔药量为201.1kg，炸药单耗0.35kg/m3。
爆破后经测量统计，爆破效果为：大块率2.3％，根底率1.6％。
如图3所示，为露天矿山原连续装药爆破方法的情况，爆破参数为：台阶高度12m，台阶坡度65°，孔径250mm，孔距8.0m，排距5.5m，超深2.5m，填塞高度4.8m，底盘抵抗线10.4m。孔数及爆破方式均与实施例1相同。
爆破中连续装药10的单孔药量为244kg，炸药单耗0.42kg/m3。
爆破后经测量统计，爆破效果为：大块率9％，根底率5％。
由此可见，本发明的空气间隔装药方法及装置操作简单，使用方便。特别是本发明的空气间隔装药方法及装置在爆破孔网参数不变的情况下，能明显降低爆破产生的大块率和根底率，减少炸药单耗，取得较好的爆破效果。

Claims (1)

1.一种含水炮孔的空气间隔装药方法，它包括采用装有岩粉或砂(4)的塑料筒(1)、设在塑料筒(1)上的帽盖(2)，帽盖(2)与塑料筒(1)螺纹连接，帽盖(2)与塑料筒(1)之间设有遇水膨胀橡胶的密封圈(3)；所述的塑料筒为底部封闭上部开口的圆筒，长为1.0～2.5m，壁厚大于1mm，塑料筒(1)的底部为起导向作用的半球形、锥台形或球缺形；所述的密封圈(3)采用遇水膨胀橡胶材料制成；其特征在于：采用垂直孔台阶爆破，根据爆破参数，布置两排炮孔，每排12个孔，爆破方式为两排炮孔排间间隔起爆，间隔时间100ms；空气间隔装药步骤如下：
(1)通过公式：F＝ρ1gV2计算出含水炮孔中水的浮力，式中：ρ1为水的密度，g为重力加速度，V2为塑料筒(1)的体积；在塑料筒(1)内装入重量大于浮力的岩粉或砂(4)，并用带有密封圈(3)的帽盖(2)密闭，制成空气间隔装药装置(8)；
(2)钻好炮孔(5)后，先向炮孔(5)内装入下部装药(9)，然后将空气间隔装药装置(8)底部即导向端朝下放入炮孔(5)，使之依靠自重克服水的浮力而自行滑落到预定位置，以此形成装药空气间隔；所述的炮孔(5)的直径与塑料筒(1)的外径之差小于10mm；
(3)空气间隔装药装置(8)就位后，在空气间隔装药装置(8)上方装入上部装药(7)，并装填岩粉或炮泥封孔材料(6)进行封孔。
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