CN104374239A - 一种炮孔爆破堵塞方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种炮孔爆破堵塞方法，包括如下施工步骤：a、获取缓冲气囊，缓冲气囊为圆柱体结构；b、在炮孔中下部装入炸药形成装药段后，先采用钻屑堵塞炮孔，从而形成一个密实堵塞段；c、然后将步骤a中获得的缓冲气囊逐个放入炮孔中，从而形成一个缓冲气囊组；d、往复完成步骤b和c，从而使密实堵塞段和缓冲气囊组间隔设置；e、最后采用钻屑堵塞炮孔，完成孔口剩余部分的堵塞工作，并形成最后一个密实堵塞段。本施工方法由于缓冲气囊组占据了大量空间，这样就降低了堵塞材料的用量，降低了工人的劳动强度；本施工方法能延长爆轰气体在炮孔内的作用时间，从而改善爆破破碎效果，这样也能同时有效防止炮孔“冲孔”，提高爆破作业安全化水平。

Description

一种炮孔爆破堵塞方法

技术领域

本发明属于工程爆破技术领域，涉及一种炮孔爆破的堵塞施工方法，这种施工方法尤其适合于露天深孔台阶爆破。 

背景技术

炮孔爆破法是最常见的一种爆破施工方法，炮孔装药结构(如图1所示)通常由位于炮孔P中下部的装药段A与位于炮孔顶部的密实堵塞段B组成，其中装药段装填炸药，堵塞段采用岩屑、泥巴、碎石料等密实材料进填密实。炸药起爆后在炮孔内传爆形成爆轰波，在爆轰波所产生的应力波与爆轰气体膨胀的联合作用下，达到矿岩破碎的爆破效果。同时，良好的堵塞有利于防止爆轰气体快速泄漏，从而延长爆轰气体作用时间，进而改善爆破效果。 

目前，炮孔爆破主要采用上述密实材料B进行密实堵塞，且堵塞长度一般占炮孔深度的1/3左右，对于炮孔直径与台阶高度较大的炮孔而言，堵塞材料的用量就比较大，而堵塞作业通常采取人工作业方式，这样又导致工人的劳动强度非常大。另外，由于堵塞长度较大，难以保证堵塞的密实效果，堵塞材料在爆轰波的高压破坏作用下，经常冲出炮孔，形成“冲炮”现象，这样不仅使得炮孔内爆轰气体的压力迅速下降，从而严重影响爆破效果，而且“冲炮”也会产生大量爆破飞石，从而影响爆破作业安全。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种炮孔爆破堵塞方法，欲减轻施工量，并同时改善爆破效果。 

本发明的技术方案如下：一种炮孔爆破堵塞方法，其特征在于：包括如下施工步骤： 

a、获取缓冲气囊，该缓冲气囊为圆柱体结构，且每个缓冲气囊的外径为0.85～0.95倍炮孔直径，其长度为2.5～5倍炮孔直径； 

b、在炮孔中下部装入炸药形成装药段后，先采用孔口处的钻屑堵塞炮孔，并将装药段密实，从而形成一个密实堵塞段； 

c、然后将步骤a中获得的缓冲气囊自上而下逐个放入炮孔中，从而形成一个缓冲气囊组； 

d、往复完成步骤b和c，往复完成的次数为n，n≥0； 

e、最后采用孔口处的钻屑堵塞炮孔，完成孔口剩余部分的堵塞工作，并形成最后一个密实堵塞段，从而使密实堵塞段和缓冲气囊组间隔设置；所述密实堵塞段的总数不少于2个，每个密实堵塞段的长度为2～5倍炮孔直径，且所述缓冲气囊组的总数不少于1个，每个缓冲气囊组的长度为5～20倍炮孔直径。 

在上述施工方法中，上述缓冲气囊理论上既可以先在工厂制作好后再运输到施工现场，也可以在施工现场制作，这两种获得方式均在本发明的保护范围之内。另外，每个缓冲气囊组中缓冲气囊的个数根据每个缓冲气囊的长度确定，且每个缓冲气囊的长度不能过长，以便放入炮孔中。 

采用以上技术方案，本发明摒弃了传统采用一个较长密实堵塞段的堵塞方法，取而代之的是采用几个较短的密实堵塞段，且相邻两个密实堵塞段之间设有一个缓冲气囊组，这样就显然减少了填充量，填充量的下降数据可从说 明书中的对比实施例可以看出，从而大幅降低了堵塞作业的工作量，进而减低了工人的劳动强度。 

与此同时，炮孔内炸药爆炸之后，爆轰波自下而上传导，并首先作用于炮孔周围的矿岩和第一个密实堵塞段，并对第一个密实密实堵塞段产生压缩破坏，爆轰波也因为第一个密实堵塞段的阻挡作用，其波峰压力迅速下降，衰减为较弱冲击波，第一个缓冲气囊组位置所形成的空穴可进一步吸收冲击波的能量并作用于第二个密实堵塞段，从而对第二个密实堵塞段形成破坏、位移、贯通等作用，随之第一个缓冲气囊组空穴位置的波峰压力迅速降低，在后续冲击波压力持续作用下其波峰压力又快速反弹，从而完成一次缓冲过程；后续冲击破坏在极短的时间内重复上述作用机理，经过多次的缓冲作用，各个密实堵塞段的冲击波形成多次压力脉动，从而延长了爆轰气体在炮孔内的作用时间，从而很好地克服了传统堵塞方法中堵塞段受爆轰波冲击破坏后爆轰气体压力迅速下降的缺陷，这样就提高了炸药的能量利用率，从而改善了爆破效果。 

综上所述，本施工方法采用了多个密实堵塞段，且相邻两个密实堵塞段之间设有缓冲气囊组，这样不仅大幅减少了填充量和堵塞作业的工作量，从而有效减低了工人的劳动强度；同时，通过间隔设置的密实堵塞段和缓冲气囊组还能有效延长爆轰气体在炮孔内的作用时间，从而很好地提高了炸药的能量利用率，进而改善了爆破效果，并能有效防止炮孔“冲孔”，提高爆破作业安全水平，这样就通过一个很小的改动同时解决了两个一直困扰爆破施工人员的技术难题，取得了很好的实际效果和经济效果，适于广泛推广运用。 

作为重要的优选设计，所述缓冲气囊的材料选用外衬编织层、内衬塑料薄膜的复合编织袋，且缓冲气囊在爆破现场充气后封口而成。 

采用上述结构，所述缓冲气囊选用外衬编织层、内衬塑料薄膜的复合编织袋，这种编织袋不仅取材容易，价格低廉，从而降低了施工成本，而且外面的编织层具有很好的耐磨性，这样就能很好地防止缓冲气囊在堵塞充填过程中过早被破坏。同时，在现场加工缓冲气囊方便快捷，现制现用，便于施工，也免去了运输的麻烦。 

在本发明中，所述密实堵塞段的总数优选为3个，每个密实堵塞段的长度为3倍炮孔直径，每个堵塞段即可起到阻隔爆轰波和冲击波的作用。 

在本发明中，所述缓冲气囊组的总数优选为2个，每个缓冲气囊组的长度为10倍炮孔直径，且缓冲气囊组的长度适中，既能保证爆破效果，又便于堵塞施工。 

有益效果：本施工方法采用了多个密实堵塞段，相邻两个密实堵塞段之间设有一个缓冲气囊组，并具有如下优点： 

1、由于缓冲气囊组占据了大量空间，这样就减少了密实堵塞段的总长度，从而大大降低了堵塞材料的用量和堵塞作业的工作量，堵塞作业的工作量可减少40％以上，进而明显降低了工人的劳动强度； 

2、与传统单纯采用密实材料堵塞施工方法相比，本施工方法能延长爆轰气体在炮孔内的作用时间，从而提高爆炸能量利用率，并改善爆破破碎效果； 

3、又由于爆轰气体在炮孔内的作用时间得到延长，这样也能同时有效防止炮孔“冲孔”，从而有利于减少因密实堵塞段所产生的爆破飞石，进而提高爆破作业安全化水平。 

附图说明

图1为传统炮孔爆破堵塞方法的装药结构示意图； 

图2为本发明所示堵塞方法的装药结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明： 

如图2所示，一种炮孔爆破堵塞方法，其特征在于：包括如下施工步骤： 

a、获取缓冲气囊，该缓冲气囊为圆柱体结构，且每个缓冲气囊的外径为0.85～0.95倍炮孔直径，其长度为2.5～5倍炮孔直径。所述缓冲气囊理论上既可以先在工厂制作好后再运输到施工现场，也可以在施工现场制作，这两种获得方式均在本发明的保护范围之内。作为优选设计，所述缓冲气囊的材料优选为外衬编织层、内衬塑料薄膜的复合编织袋，这种复合编织袋可以通过外购获得。并且，缓冲气囊在爆破现场通过气枪或空压机充气后，再封口而成。 

b、在炮孔P中下部装入炸药形成装药段A后，先采用孔口处的钻屑堵塞炮孔，并将装药段A密实，从而形成一个密实堵塞段B。 

c、然后将步骤a中获得的缓冲气囊自上而下逐个放入炮孔P中，从而形成一个缓冲气囊组H。 

d、往复完成步骤b和c，往复的次数可以为0、1、2、3、4、5等。 

e、最后采用孔口处的钻屑堵塞炮孔P，完成孔口剩余部分的堵塞工作，并形成最后一个密实堵塞段B，从而使密实堵塞段B和缓冲气囊组H间隔设置。所述密实堵塞段B的总数不少于2个，每个密实堵塞段B的长度为2～5倍炮孔直径；所述缓冲气囊组H的总数不少于1个，每个缓冲气囊组H的长度为5～20倍炮孔直径。在本发明中，所述密实堵塞段B的总数优选为3个，每个密实堵塞段B的长度设计为3倍炮孔直径效果最佳。同时，所述缓冲气囊组H的总数优选为2个，每个缓冲气囊组H的长度为10倍炮孔直径，这个设计参数既能保 证爆破效果，又不会导致缓冲气囊组H的长度过长，从而便于在炮孔P中步骤缓冲气囊组H。 

为了进一步阐述本发明与传统施工方法在功能效果上的区别，现提供以下三组对比实施例： 

对比实施例1 

某料场需进行深孔台阶爆破开采，爆破对象为粗粒花岗岩，梯段高度15m，炮孔直径为200mm，炮孔深度16m，装药段长度为10.5m，连续装填乳化炸药，堵塞段长度5.5m。传统堵塞方式对整个堵塞段采用孔口钻屑密实堵孔，孔口钻屑平均压实密度为2.0g/m³，则单个炮孔所需的堵塞材料量约为345kg。 

采用本发明的施工方法进行炮孔堵塞，并按如下步骤进行操作。 

a、获取若干个缓冲气囊备用，准备外衬编织层、内衬塑料薄膜的复合编织袋作为缓冲气囊材料，在爆破现场充气后封口而成，该缓冲气囊为圆柱体结构，且每个缓冲气囊的外径为180mm，其长度为0.5m。 

b、在炮孔P中下部装入炸药形成装药段A后，先采用孔口处的钻屑堵塞炮孔，并将装药段A密实，从而形成一个密实堵塞段B； 

c、然后将步骤a中7支缓冲气囊自上而下逐个放入炮孔P中，从而形成一个缓冲气囊组H，从而使密实堵塞段B和缓冲气囊组H间隔设置； 

e、最后采用孔口处的钻屑堵塞炮孔P，完成孔口剩余部分的堵塞工作，并形成最后一个密实堵塞段B，每个密实堵塞段B的长度控制在1.0m。 

采用本发明所述的施工方法，堵塞材料用量约为130kg，堵塞材料用量比传统施工方法下降60％左右，工人的劳动强度下降40％以上；爆破后炮孔口未观察到“冲孔”现象与孔口飞石，爆破后石料块度均匀，平均块度与原爆破堵塞 方法相当。 

对比实施例2 

某料场需进行深孔台阶爆破开采，爆破对象为粗粒花岗岩，梯段高度15m，炮孔直径为200mm，炮孔深度16m，装药段长度为10.5m，连续装填乳化炸药，堵塞段长度5.5m。传统堵塞方式对整个堵塞段采用孔口钻屑密实堵孔，孔口钻屑平均压实密度为2.0g/m³，则单个炮孔所需的堵塞材料量约为345kg。 

采用本发明的施工方法进行炮孔堵塞，并按如下步骤进行操作。 

a、获取若干个缓冲气囊备用，准备外衬编织层、内衬塑料薄膜的复合编织袋作为缓冲气囊材料，在爆破现场充气后封口而成，该缓冲气囊为圆柱体结构，且每个缓冲气囊的外径为180mm，其长度为0.5m。 

b、在炮孔P中下部装入炸药形成装药段A后，先采用孔口处的钻屑堵塞炮孔，并将装药段A密实，从而形成一个密实堵塞段B； 

c、然后将步骤a中4支缓冲气囊自上而下逐个放入炮孔P中，从而形成一个缓冲气囊组H，从而使密实堵塞段B和缓冲气囊组H间隔设置； 

d、往复完成步骤b和c，从而使密实堵塞段B和缓冲气囊组H间隔设置； 

e、最后采用孔口处的钻屑堵塞炮孔P，完成孔口剩余部分的堵塞工作，并形成最后一个密实堵塞段B，每个密实堵塞段B的长度控制在0.5m。 

采用本发明所述的施工方法，堵塞材料用量约为95kg，堵塞材料的用量比传统施工方法下降70％左右，工人的劳动强度下降50％以上；爆破后炮孔口未观察到“冲孔”现象与孔口飞石，爆破后石料块度均匀，平均块度约下降10％，便于挖装。 

对比实施例3 

某铁矿需进行深孔台阶爆破开采，梯段高度15m，炮孔直径为250mm，炮孔深度16m，装药段长度为11m，连续装填乳化炸药，堵塞段长度5m。传统堵塞方式对整个堵塞段采用孔口钻屑密实堵孔，孔口钻屑平均压实密度为2.5g/m³，则单个炮孔所需的堵塞材料量约为620kg。 

采用本发明的施工方法进行炮孔堵塞，并按如下步骤进行操作。 

a、获取若干个缓冲气囊备用，准备外衬编织层、内衬塑料薄膜的复合编织袋作为缓冲气囊材料，在爆破现场充气后封口而成，该缓冲气囊为圆柱体结构，且每个缓冲气囊的外径为220mm，其长度为1m。 

b、在炮孔P中下部装入炸药形成装药段A后，先采用孔口处的钻屑堵塞炮孔，并将装药段A密实，从而形成一个密实堵塞段B； 

c、然后将步骤a中1支缓冲气囊自上而下逐个放入炮孔P中，从而形成一个缓冲气囊组H，从而使密实堵塞段B和缓冲气囊组H间隔设置； 

d、重复完成两次步骤b和c，从而使密实堵塞段B和缓冲气囊组H间隔设置； 

e、最后采用孔口处的钻屑堵塞炮孔P，完成孔口剩余部分的堵塞工作，并形成最后一个密实堵塞段B，每个密实堵塞段B的长度控制在0.5m。 

采用本发明所述的施工方法，堵塞材料用量约为250kg，堵塞材料用量比传统施工方法下降60％左右，工人的劳动强度下降50％以上；爆破后炮孔口未观察到“冲孔”现象与孔口飞石，爆破后石料块度均匀，平均块度约下降20％，便于挖装。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种炮孔爆破堵塞方法，其特征在于：包括如下施工步骤：

a、获取缓冲气囊，该缓冲气囊为圆柱体结构，且每个缓冲气囊的外径为0.85～0.95倍炮孔直径，其长度为2.5～5倍炮孔直径；

b、在炮孔(P)中下部装入炸药形成装药段(A)后，先采用孔口处的钻屑堵塞炮孔，并将装药段(A)密实，从而形成一个密实堵塞段(B)；

c、然后将步骤a中获得的缓冲气囊自上而下逐个放入炮孔(P)中，从而形成一个缓冲气囊组(H)；

d、往复完成步骤b和c，往复完成的次数为n，n≥0；

e、最后采用孔口处的钻屑堵塞炮孔(P)，完成孔口剩余部分的堵塞工作，并形成最后一个密实堵塞段(B)，从而使密实堵塞段(B)和缓冲气囊组(H)间隔设置；所述密实堵塞段(B)的总数不少于2个，每个密实堵塞段(B)的长度为2～5倍炮孔直径，且所述缓冲气囊组(H)的总数不少于1个，每个缓冲气囊组(H)的长度为5～20倍炮孔直径。

2.根据权利要求1所述的炮孔爆破堵塞方法，其特征在于：所述缓冲气囊的材料选用外衬编织层、内衬塑料薄膜的复合编织袋，且缓冲气囊在爆破现场充气后封口而成。

3.根据权利要求1或2所述的炮孔爆破堵塞方法，其特征在于：所述密实堵塞段(B)的总数为3个，每个密实堵塞段(B)的长度为3倍炮孔直径。

4.根据权利要求3所述的炮孔爆破堵塞方法，其特征在于：所述缓冲气囊组(H)的总数为2个，每个缓冲气囊组(H)的长度为10倍炮孔直径。