CN104897015A - 一种爆炸法堵孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种爆炸法堵孔方法，所用材料包括两部分：即堵孔材料和堵孔药包；利用常规堵孔材料封堵炮孔，沿炮孔方向在堵孔材料里间隔地安置堵孔药包，采用延时起爆方法，使堵孔药包先于炮孔内装药起爆，堵孔药包内炸药爆炸的能量使炸药上方、下方的常规堵孔材料被压实，增大堵孔材料与炮孔壁面的摩擦力；同时设计堵孔药包与装药段主装药之间延期时间，使达到主装药爆炸时堵塞段内堵孔药包形成的爆生气体还未逸出的效果，在堵塞段内产生高压环境，提高堵孔效果。

Description

一种爆炸法堵孔方法

技术领域

本发明属于爆破技术领域，特别涉及一种炮孔动态堵塞方法。

背景技术

爆破作业中，炮孔内填塞炸药后需要对炮孔封堵，简称“堵孔”。堵孔质量直接决定了爆破效果。堵孔质量差往往会出现冲孔、大块率高的问题，甚至带来飞石伤人的严重后果。造成堵孔质量差的原因主要有以下几个方面：(1)堵塞长度不足；(2)堵塞物选择不当或过于松散；(3)炮孔内有水(即水孔)。为了保证堵塞质量，现场所采用的措施除了合理选择堵塞物外，常用的其他方法还有：(1)增大填塞长度：增大填塞长度固然可以有效提高堵孔质量，但过长的填塞段占据了原本应装药的空间，不仅造成孔网参数变小、增加钻孔工作量，而且易造成填塞段的大块率急剧上升，不利于爆破作业；(2)填塞过程中反复用捣棍压实堵塞物：这个方法虽然有效，但操作起来非常繁琐，实际中使用很少；(3)对于水孔，可以先抽水再填塞，若遇到无法抽水的情况，往往直接填塞，由于水的存在造成堵塞物摩擦力变小，水孔的填塞效果非常差，而实际操作中受工时、成本限制，几乎没有采用抽水手段的。

为了提高堵孔质量，研究人员想出了各种办法，但综合起来可以分为两类：静态堵孔或准静态堵孔。静态堵孔指利用堵孔器堵孔，堵孔器材和方式不发生变化，如专利CN93236300.8、CN201020224249.8、CN201120538596.2分别发明了新型堵孔装置以提高堵孔质量；准静态堵孔是相对于静态堵孔而言的，其堵孔材料具有物理或化学的变化，但相比爆炸而言，其变化很缓慢，可类比力学中的准静态过程，如中国专利CN201410747250.1、CN201210208440.7是利用所使用的堵孔材料在堵塞炮孔后有物理或化学的变化提高堵孔质量的，属于准静态堵孔。以上方法，主要靠提高新增装置与孔壁的摩擦力，提高堵孔效果，不仅成本高，而且装置的长度有限，其增加的效果也有限。这种方法也没有利用较长的堵塞段，对水孔的堵孔效果提高有限。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种利用炸药能量封堵炮孔的动态堵孔新方法，具有封堵效果好、能有效减少封堵长度、提高炮孔利用率的特点，对于干孔、水孔均能达到较好的封堵效果。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明的堵孔方法所用材料包括两部分，常规堵孔材料和堵孔药包。该方法的主要特征在于，利用常规堵孔材料封堵炮孔，沿炮孔方向在常规堵孔材料中间隔安置堵孔药包，利用延时起爆技术，使堵孔药包先于炮孔内装药起爆，利用炸药爆炸的能量使炸药上方、下方的堵孔材料被压实，增大其与炮孔壁面的摩擦力；同时合理设计堵孔药包与装药段主装药之间延期时间，达到主装药爆炸时堵塞段内堵孔药包形成的爆生气体还未逸出，在堵塞段内产生高压环境，提高堵孔效果。

所述炮孔包括孔内装药段和堵塞段。装药段是孔内主装药，位于堵塞段下方。主装药长度和堵塞段长度视现场情况而定。根据现有常规堵塞方法，堵塞段一般不小于孔深的1/3。在本发明中，使用爆炸法堵孔后堵塞段长度不大于常规堵塞长度的2/3，使用的堵塞药包越多、药量越大，实际堵塞长度越小，炮孔内除去堵塞段就是装药段长度了。。一般炮孔内主装药在装药时，已将起爆装置(如导爆管雷管、导爆索等)与主装药连接，起爆装置势必要通过堵塞段延伸到孔外与主网络相连。本发明主要涉及堵塞段，具体讲，在堵塞段的堵塞材料内，安置1个或多个堵孔药包，相邻药包间距、以及每层药包数量、各个药包到堵塞段孔口和底部的距离视需要而定。通常相邻药包间距不小于炮孔直径，不大于10倍炮孔直径；每层药包数量不超过3个；最上方和最下方药包分别距离上方堵塞段顶部和下方堵塞段底部的距离大于相邻药包间距。一般来讲，堵塞段内堵孔药包与孔内主装药的延时时间不大于2s。

所述常规堵孔材料指爆破施工中常用的堵孔材料，如沙、石、岩屑等。所述堵孔药包泛指一切炸药，包括常用的乳化炸药、铵梯炸药，或军用炸药如RDX、PETN、TNT等。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明能够有效减少堵孔长度，提高堵孔效率，增大孔内装药量，提高单孔爆破效果，有利于土岩爆破作业的开展。

(2)本发明利用炸药能量实现堵孔壳体的大变形，使变形后的壳体与炮孔孔壁紧密“咬合”，实现堵孔目的，具有操作简便、堵孔效果好的优点，适合各种矿山的爆破作业。

附图说明

图1为本发明使用单层一个堵孔药包的爆炸法堵孔设计；

图2为本发明使用双层三个堵孔药包的爆炸法堵孔设计。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

图1中，1为炮孔，2为炮孔内主装药，6是引爆炮孔内主装药的起爆电雷管，3为堵塞段的堵塞材料，4为堵塞段中的堵塞药包，7为起爆堵塞药包4的电雷管，雷管6、7共用一根起爆电线5。

图2中，8为与图1直径不同的炮孔，9为与图1中不同的主装药，10为与图1中段别不同的起爆主装药的雷管，11为与图1中段别不同的起爆堵塞药包的雷管，3、4与图1中相同。

实施例1

如图1所示，炮孔1为干孔，直径90mm，深度8.0m。炮孔底部装药2使用粉状硝铵炸药，耦合装药。堵塞段3使用岩土与沙子的混合物，按常规堵塞方法，堵塞段3的堵塞长度为4.0m，装药段2的装药长度为4.0m。使用爆炸法堵孔后，堵塞长度可减为2.0m，装药长度为6.0m。堵塞药包4使用一卷32mm，150g的乳化炸药。堵塞药包4中心距离孔口1.3m，即位于堵塞段中部偏下位置。装药段2和堵塞药包4分别使用电延期雷管6和7起爆，雷管6和7的段别分别为MS5(110ms)和MS11(460ms)。

施工时，使用电线5与发炮器相连，发炮器同时点燃雷管7和6，经过110ms后，雷管7起爆，引爆堵塞药包4。在堵塞药包4的作用下，堵塞材料3下部被压实，同时堵塞段内保持极高压力。再经过350ms后雷管6引爆装药段2，此时，堵塞段内药包4爆炸产生的爆生气体还未从炮孔内逸出，故装药段2上方的堵塞段不仅有因爆生气体产生的巨大压力，而且堵塞段内药包4将下方堵塞材料爆炸压实，增大了摩擦力。在这双重作用下，尽管堵塞长度比传统方法短，但依然能够有效实现堵塞质量，提高爆破破碎效果。该实施例中，与原有方法相比，主装药装药量提高了50％，即在相同的炮孔孔网参数下，岩石大块率是原有方法下岩石大块率的50％～66％。如果在相同大块率条件下，该方法中孔网的孔距和排距均是常规方法的1.22倍，即该方法可以在更少的炮孔作用下达到与常规方法相同的破岩效果，打孔工作量比常规方法减少1/3。

实施例2

如图2所示，炮孔8为水孔，直径Φ135mm，深度15.0m。炮孔底部装药9使用条装乳化炸药，直径Φ110mm，重量4kg，不耦合装药。堵塞段3使用岩土与沙子的混合物，按常规堵塞方法，堵塞段3的堵塞长度应为6.0m，由于水的存在，堵塞段很难达到干孔中的堵塞效果。装药段9的装药长度为9.0m。使用爆炸法堵孔时，在填塞段设置3个堵塞药包4，填塞药包均使用Φ32mmΦ150g的乳化炸药，堵塞长度为3.0m，3个堵塞药包如图2布置，沿竖直方向依次距离孔口1.5m、2.3m、2.3m，下方两个堵塞药包对称分布在轴线两侧，距离轴线距离均为30mm。填塞药包4使用三发MS3段(50ms)雷管11起爆。装药段9使用两发MS8段(250ms)雷管10起爆。

使用时，使用电线5同时点燃雷管11和10，经过50ms后，雷管11起爆堵塞药包4，使堵塞段3内充满高压爆生气体，同时堵塞材料被压实，再经过200ms雷管10起爆装药段9，与实施例1相同的原因作用下，实现堵塞段3在填塞药包4作用下的爆炸堵孔，提高爆破破碎效果。该实施例中，与原有方法相比，主装药装药量提高了33％，即在相同的炮孔孔网参数下，岩石大块率是原有方法下岩石大块率的60％～75％。如果在相同大块率条件下，该方法中孔网的孔距和排距均是常规方法的1.15倍，即该方法可以在更少的炮孔作用下达到与常规方法相同的破岩效果，打孔工作量比常规方法减少1/4。

总之，本发明利用炸药爆炸能量实现孔内堵塞材料的压实，增大摩擦力，提高堵塞效果。该堵孔法能够有效减少堵孔长度，提高堵孔效率，增大孔内装药量，提高单孔爆破效果，有利于土岩爆破作业的开展。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种爆炸法堵孔方法，其特征在于：所用材料包括两部分：即堵孔材料和堵孔药包；利用堵孔材料封堵炮孔，沿炮孔方向在堵孔材料里间隔地安置堵孔药包，采用延时起爆方法，使堵孔药包先于炮孔内装药起爆，堵孔药包内炸药爆炸的能量使炸药上方、下方的常规堵孔材料被压实，增大堵孔材料与炮孔壁面的摩擦力；同时设计堵孔药包与装药段主装药之间延期时间，使达到主装药爆炸时堵塞段内堵孔药包形成的爆生气体还未逸出，在堵塞段内产生高压环境，提高堵孔效果。

2.根据权利要求1所述的爆炸法堵孔方法，其特征在于：所述炮孔包括孔内装药段和堵塞段；装药段是孔内主装药，位于堵塞段下方；主装药长度和堵塞段长度视现场情况而定。

3.根据权利要求2所述的爆炸法堵孔方法，其特征在于：所述炮孔内主装药在装药时，将起爆装置与主装药连接，起爆装置通过堵塞段延伸到孔外与主网络相连。

4.根据权利要求2所述的爆炸法堵孔方法，其特征在于：在所述堵塞段内安置1个或多个堵孔药包，相邻药包间距、以及每层药包数量、各个药包到堵塞段孔口和底部的距离视需要而定。

5.根据权利要求1所述的爆炸法堵孔方法，其特征在于：所述堵塞段内堵孔药包与孔内主装药的延时时间小于等于2秒。

6.根据权利要求1所述的爆炸法堵孔方法，其特征在于：所述堵孔材料指爆破施工中常用的堵孔材料，包括沙、石、岩屑。

7.根据权利要求1所述的爆炸法堵孔方法，其特征在于：所述堵孔药包为炸药，包括乳化炸药、铵梯炸药或军用炸药；所述军用炸药包括黑索金(RDX)、泰安(PETN)、梯恩梯(TNT)。