CN105526834A - 一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构 - Google Patents
一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105526834A CN105526834A CN201610111810.3A CN201610111810A CN105526834A CN 105526834 A CN105526834 A CN 105526834A CN 201610111810 A CN201610111810 A CN 201610111810A CN 105526834 A CN105526834 A CN 105526834A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete block
- post
- taper
- construction method
- blasting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/08—Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
Abstract
本发明设计一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构，炮孔堵塞结构由一端呈锥体状、另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋的混凝土块、缓冲段及满足一定粒径要求的岩渣填充体组成。药包爆炸后形成的冲击波经缓冲段后，堵塞段混凝土块受到缓冲段作用，产生向孔口方向运动的速度，在运动过程中，由于上部锥体的楔入效应，岩渣填充体受到挤压并产生相互错位，从而被挤压密实，颗粒间的粘结力和摩擦力急剧增大。同时，岩渣填充体产生侧向膨胀，但由于孔壁的约束作用，挤压密实的岩渣阻止柱-锥形钢筋混凝土块外冲，从而有效防止爆生气体自炮孔溢出，延长了爆生气体对岩石的作用时间，使炸药能量得到充分利用并增强爆破效果。
Description
技术领域
本发明属于工程爆破技术领域，可用于矿山、水利水电、交通等领域的岩体爆破施工中，涉及一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构。
背景技术
随着我国工程技术的提高，工程爆破技术在水利、铁路、矿山等工程中快速发展，炮孔堵塞是钻爆法施工的一个重要环节。理论和实践表明，炮孔堵塞与不堵塞对爆炸冲击波的峰值影响虽不太明显，但堵塞后炮孔压力的衰减速度相对较慢，从而延长了炮孔压力的持续时间，提高了炸药的能量利用率。同时，在钻孔参数相同的条件下，对炮孔进行堵塞可减少装药量，从而减少爆破振动及爆破对保留岩体的损伤。现有的炮孔堵塞大多采用人工拌制的炮泥砂浆、混凝土或黄土类松散物料捣填，也有采用化学胶体堵塞和水堵塞，这些方法不同程度地存在作用效率低，难以严格控制爆破质量，无法杜绝“冲天炮”和发生哑炮等缺点。也有研究人员对堵塞的结构进行一定改进，但或者封孔效果不佳，或者操作过程繁复，增加了施工作业难度。
发明内容
针对现有爆破堵塞结构堵塞效果不理想或不易获得的问题，本发明提出了一种结构简单、材料易于获取的爆破孔堵塞结构。
本发明的作用机理是药包爆炸后形成的冲击波，作用在缓冲段后，冲击波的峰值被大幅削减，而后堵塞段中一端呈锥体状、另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋的混凝土块受到缓冲段的挤压及压力波的作用，产生一定的向孔口方向运动的速度。在柱-锥形钢筋混凝土块向孔口运动过程中，由于上部锥体的楔入效应，岩渣填充体受到挤压并产生相互错位，从而被挤压密实，颗粒间的粘结力和摩擦力急剧增大。同时，岩渣填充体产生侧向膨胀，但由于孔壁的约束作用，堵塞物与孔壁间的摩擦力和粘结力增大，挤压密实的岩渣阻止柱-锥形钢筋混凝土块外冲，从而有效防止爆生气体自炮孔溢出，延长了爆生气体对岩石的作用时间，使炸药能量得到充分利用并增强爆破效果。
为达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：
一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，其特征在于，施工方法采用如下步骤：
步骤1，根据需要堵塞的炮孔孔径及堵塞段的长度选择合适尺寸的一端呈锥体状、另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋的混凝土块，并采集施工现场的岩渣进行筛分。
步骤2，待炮孔装药结束后，将缓冲材料放入炮孔，然后将步骤1中的柱-锥形钢筋混凝土块置于缓冲材料上。
步骤3，将已经筛分好的岩渣填充体放入炮孔中，尽可能的使岩渣密集排列于步骤2中的柱-锥形钢筋混凝土块之上，至此炮孔的堵塞完成。
在上述的一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，该堵塞结构由上至下依次为满足一定粒径要求的岩渣填充体、一端呈锥体状另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋的混凝土块、以及缓冲段。
在上述的一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，采集现场的岩渣进行筛分，取粒径在0.1cm～2.0cm的颗粒。
在上述的一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，直接采用现场采集的岩渣作为缓冲材料，若装药结构与缓冲段间有空气间隔，可采用缓冲气囊等材料置于岩渣下，以防岩渣坠落。
一种用于施工方法的柱-锥形钢筋混凝土块，其特征在于，柱-锥形钢筋混凝土块结构满足：
条件一：一端为直径小于钻孔孔径0.5cm～2.0cm的圆柱体，另一端为直径与圆柱段相同的圆锥体。柱状段长度为L1＝(1.5～2.0)d(d为钻孔直径)，锥状段长度为L2＝(1.5～2.0)d，该柱-锥形体的总长度为L＝L1+L2。
条件二：该柱-锥形体可采用抗压强度为5～60MPa的普通混凝土、或高强混凝土或高纤维喷射混凝土制成，具体强度及材料种类可根据现场的施工需求确定。
在上述的一种用于施工方法的柱-锥形钢筋混凝土块，其特征在于，柱-锥形钢筋混凝土块结构还满足：
若钻孔直径较小，如小于90mm时，在柱-锥形体中心增加1根钢筋；
若钻孔直径大于90mm，在增加受力筋数量的基础上再增加箍筋以增强钢筋混凝土块的强度。钢筋的种类、直径及配筋方式可根据施工现场的需求而定，由于该柱-锥形体的直径受炮孔孔径的限制，建议采取直径为1～10mm的钢筋。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、堵塞结构简单，便于施工人员现场作业，提高施工效率。2、材料便于获取，堵塞所用的岩渣填充体直接在施工现场采集筛分即可。3、由于上部锥体的楔入效应及钢筋混凝土结构自身的性质，本发明中的柱-锥形钢筋混凝土块能更有效地提高阻塞物的抗冲出阻力。4、缓冲段和堵塞段的结合更有利于衰减冲击波峰值，延长爆生气体的作用时间，使炸药能量得到充分利用从而增强爆破效果。
附图说明
图1为本发明堵塞结构整体示意图。
图2为本发明柱-锥形钢筋混凝土块细部图。
图3为本发明实施例中柱-锥形钢筋混凝土块配筋图。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的描述。图中，1为岩渣填充体，2为柱-锥形钢筋混凝土块，3为柱-锥形体中的钢筋，4为缓冲段，5为空气层。
如图1所示，施工方法采用如下步骤：
步骤1，根据需要堵塞的炮孔孔径及堵塞段的长度选择合适尺寸的一端呈锥体状、另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋3的混凝土块2，并采集施工现场的岩渣进行筛分，取粒径在0.1cm～2.0cm的颗粒。
步骤2，待炮孔装药结束后，将缓冲材料4放入炮孔，然后将步骤1中的柱-锥形钢筋混凝土块2置于缓冲材料4上；缓冲材料4是直接采用现场采集的岩渣，若装药结构与缓冲段间有空气间隔5，可采用缓冲气囊等材料置于岩渣下，以防岩渣坠落。
步骤3，将已经筛分好的岩渣填充体1放入炮孔中，尽可能的使岩渣密集排列于步骤2中的柱-锥形钢筋混凝土块2之上，至此炮孔的堵塞完成。
该堵塞结构由上至下依次为满足一定粒径要求的岩渣填充体1、一端呈锥体状另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋3的混凝土块2、以及缓冲段4。
其中，柱-锥形钢筋混凝土块结构满足：
条件一：一端为直径小于钻孔孔径0.5cm～2.0cm的圆柱体，另一端为直径与圆柱段相同的圆锥体。柱状段长度为L1＝(1.5～2.0)d(d为钻孔直径)，锥状段长度为L2＝(1.5～2.0)d，该柱-锥形体的总长度为L＝L1+L2。
条件二：该柱-锥形体可采用抗压强度为5～60MPa的普通混凝土、或高强混凝土或高纤维喷射混凝土制成，具体强度及材料种类可根据现场的施工需求确定。
若钻孔直径较小，小于90mm时，在柱-锥形体中心增加1根钢筋3；
若钻孔直径大于90mm，在增加受力筋数量的基础上再增加箍筋以增强钢筋混凝土块的强度。钢筋的种类、直径及配筋方式可根据施工现场的需求而定，由于该柱-锥形体的直径受炮孔孔径的限制，建议采取直径为1～10mm的钢筋。
某水利水电工程边坡开挖采用上述的炮孔堵塞结构进行钻孔爆破，选用预裂爆破方案，台阶高度为1m，钻孔深度为1.1m，孔径42mm，堵塞段长0.56m，采用空气间隔装药，本技术的具体实施方式如下：
1、根据需要堵塞的炮孔孔径42mm及堵塞段的长度0.56m，选择一端呈直径36mm、高70mm的锥体状、另一端呈直径36mm、高70mm的柱体状的柱-锥形体，采用强度为40MPa的钢纤维喷射混凝土材料，在柱-锥形体中心内置一根直径8mm的HPB235钢筋。
2、待炮孔装药结束后，将缓冲气囊充气后放入炮孔用来阻隔空气层与缓冲段的岩渣。然后将现场采集到的岩渣放于缓冲气囊上，缓冲段中的岩渣铺设高度为80mm。
3、将准备好的柱-锥形钢筋混凝土块置于缓冲段岩渣上。将采集到的岩渣进行筛分，选取粒径在0.1cm～2.0cm的颗粒放入炮孔中，尽可能的使岩渣填充体密集排列于柱-锥形钢筋混凝土块之上，至此炮孔的堵塞完成。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，其特征在于，施工方法采用如下步骤：
步骤1，根据需要堵塞的炮孔孔径及堵塞段的长度选择合适尺寸的一端呈锥体状、另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋的混凝土块，并采集施工现场的岩渣进行筛分；
步骤2，待炮孔装药结束后，将缓冲材料放入炮孔，然后将步骤1中的柱-锥形钢筋混凝土块置于缓冲材料上；
步骤3，将已经筛分好的岩渣填充体放入炮孔中，尽可能的使岩渣密集排列于步骤2中的柱-锥形钢筋混凝土块之上，至此炮孔的堵塞完成。
2.按权利要求1所述的一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，其特征在于，该堵塞结构由上至下依次为满足一定粒径要求的岩渣填充体、一端呈锥体状另一端呈柱体状的柱-锥形内置钢筋的混凝土块、以及缓冲段。
3.按权利要求2所述的一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，其特征在于，采集现场的岩渣进行筛分，取粒径在0.1cm～2.0cm的颗粒。
4.按权利要求2所述的一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法，其特征在于，直接采用现场采集的岩渣作为缓冲材料，若装药结构与缓冲段间有空气间隔，可采用缓冲气囊等材料置于岩渣下，以防岩渣坠落。
5.一种用于权利要求1所述施工方法的柱-锥形钢筋混凝土块，其特征在于，柱-锥形钢筋混凝土块结构满足：
条件一：一端为直径小于钻孔孔径0.5cm～2.0cm的圆柱体，另一端为直径与圆柱段相同的圆锥体；柱状段长度为L1＝(1.5～2.0)d，锥状段长度为L2＝(1.5～2.0)d，该柱-锥形体的总长度为L＝L1+L2，其中，d为钻孔直径；
条件二：该柱-锥形体可采用抗压强度为5～60MPa的普通混凝土、或高强混凝土或高纤维喷射混凝土制成，具体强度及材料种类可根据现场的施工需求确定。
6.根据权利要求5所述的一种用于施工方法的柱-锥形钢筋混凝土块，其特征在于，柱-锥形钢筋混凝土块结构还满足：
若钻孔直径较小，如小于90mm时，在柱-锥形体中心增加1根钢筋；
若钻孔直径大于90mm，在增加受力筋数量的基础上再增加箍筋以增强钢筋混凝土块的强度；钢筋的种类、直径及配筋方式可根据施工现场的需求而定，由于该柱-锥形体的直径受炮孔孔径的限制，建议采取直径为1～10mm的钢筋。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610111810.3A CN105526834A (zh) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | 一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610111810.3A CN105526834A (zh) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | 一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105526834A true CN105526834A (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=55769214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610111810.3A Pending CN105526834A (zh) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | 一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105526834A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108692626A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-23 | 中国葛洲坝集团易普力股份有限公司 | 爆破孔柔性自锁堵塞装置及其使用方法 |
| CN108844424A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-20 | 武汉大学 | 炮孔堵塞方法 |
| CN108915295A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-30 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种筒状钢柱结构建筑物的爆破拆除方法 |
| CN108952212A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-07 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种免打孔爆破拆除筒状钢柱的装置及爆破方法 |
| CN108952211A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-07 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种筒状钢柱结构建筑物的爆破拆除装置 |
| CN109813617A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种定量分析岩石爆破损伤的实验方法 |
| CN111076632A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 中国华冶科工集团有限公司西北分公司 | 一种沙土分选后应用于中深孔孔口的施工方法 |
| CN111207642A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-05-29 | 武汉大学 | 一种运移式爆破孔堵塞结构设计方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2851764A1 (de) * | 1978-11-30 | 1980-06-12 | Kalk Chemische Fabrik Gmbh | Besatzpatrone und verfahren zum besetzen von sprengladungen in bohrloechern |
| CN103267455A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-28 | 武汉大学 | 结合炮孔孔底消能和聚能的坝基一次成型钻孔爆破方法 |
| CN103453808A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-18 | 葛洲坝集团第一工程有限公司 | 一种炮孔堵塞及方法 |
| CN103557757A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-02-05 | 中南大学 | 确定掏槽孔装药间隔长度和堵塞长度的试验方法 |
| CN203443483U (zh) * | 2013-07-29 | 2014-02-19 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 | 一种采矿爆破用的炮孔装药结构 |
| CN104215137A (zh) * | 2014-09-28 | 2014-12-17 | 武汉大学 | 坝基及岩石基础爆破开挖方法 |
-
2016
- 2016-02-29 CN CN201610111810.3A patent/CN105526834A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2851764A1 (de) * | 1978-11-30 | 1980-06-12 | Kalk Chemische Fabrik Gmbh | Besatzpatrone und verfahren zum besetzen von sprengladungen in bohrloechern |
| CN103267455A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-28 | 武汉大学 | 结合炮孔孔底消能和聚能的坝基一次成型钻孔爆破方法 |
| CN203443483U (zh) * | 2013-07-29 | 2014-02-19 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 | 一种采矿爆破用的炮孔装药结构 |
| CN103453808A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-18 | 葛洲坝集团第一工程有限公司 | 一种炮孔堵塞及方法 |
| CN103557757A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-02-05 | 中南大学 | 确定掏槽孔装药间隔长度和堵塞长度的试验方法 |
| CN104215137A (zh) * | 2014-09-28 | 2014-12-17 | 武汉大学 | 坝基及岩石基础爆破开挖方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108692626A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-23 | 中国葛洲坝集团易普力股份有限公司 | 爆破孔柔性自锁堵塞装置及其使用方法 |
| CN108844424A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-20 | 武汉大学 | 炮孔堵塞方法 |
| CN108844424B (zh) * | 2018-06-11 | 2019-11-08 | 武汉大学 | 炮孔堵塞方法 |
| CN108915295A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-30 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种筒状钢柱结构建筑物的爆破拆除方法 |
| CN108952211A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-07 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种筒状钢柱结构建筑物的爆破拆除装置 |
| CN108952212A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-07 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种免打孔爆破拆除筒状钢柱的装置及爆破方法 |
| CN109813617A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种定量分析岩石爆破损伤的实验方法 |
| CN109813617B (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-31 | 中国矿业大学(北京) | 一种定量分析岩石爆破损伤的实验方法 |
| CN111076632A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 中国华冶科工集团有限公司西北分公司 | 一种沙土分选后应用于中深孔孔口的施工方法 |
| CN111207642A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-05-29 | 武汉大学 | 一种运移式爆破孔堵塞结构设计方法 |
| CN111207642B (zh) * | 2020-03-30 | 2021-03-16 | 武汉大学 | 一种运移式炮孔堵塞结构设计方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105526834A (zh) | 一种用于钻孔爆破的炮孔堵塞结构的施工方法及用于方法的混凝土块结构 | |
| CN106767212B (zh) | 一种双区掏槽炮孔布置结构及其应用的爆破成井方法 | |
| CN103643977A (zh) | 一种全锚分区让压注浆锚杆及其使用方法 | |
| CN104295309B (zh) | 一种带钢筋骨架的聚能射孔中空注浆锚杆及其施工方法 | |
| CN103148748B (zh) | 一种可调承压膨胀塑胶管深孔爆破控制方法 | |
| CN107152303A (zh) | 一种低透气高瓦斯煤层被掩护巷高效爆破卸压抽采的方法 | |
| CN2929636Y (zh) | 一种多向聚能爆破装置 | |
| CN103774651A (zh) | 橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破锚杆 | |
| CN105737697A (zh) | 一种适用于节理发育岩体的轮廓爆破方法 | |
| CN102230768A (zh) | 红粘土斜井掘进高效爆破方法 | |
| CN104963700B (zh) | 一种软岩巷道围岩高压气体主动预裂注浆装置及方法 | |
| CN107355229A (zh) | 深孔光面隧道爆破系统及该隧道的施工方法 | |
| CN108708743A (zh) | 一种采用灌浆处理隧洞塌方的方法 | |
| CN105466290A (zh) | 一种路堑开挖爆破法 | |
| CN104374239B (zh) | 一种炮孔爆破堵塞方法 | |
| CN109026070A (zh) | 一种深埋巷硐围岩近场应力调控方法 | |
| CN103774653B (zh) | 线形聚能爆破注浆锚固管式锚杆 | |
| CN109827484A (zh) | 一种高瓦斯矿井巨厚坚硬顶板定向预裂松动方法 | |
| CN103774660B (zh) | 圆形聚能爆破孔注浆锚固管式锚杆 | |
| CN203239368U (zh) | 一种采用爆破扩孔工艺的中空注浆锚杆 | |
| CN208171108U (zh) | 一种保护采场两帮的边孔降震装药结构 | |
| CN108844424B (zh) | 炮孔堵塞方法 | |
| CN203239369U (zh) | 一种改进的扩大端部锚固装置 | |
| CN109798813A (zh) | 一种侧向崩矿炮孔结构以及侧向崩矿方法 | |
| CN202936783U (zh) | 圆形聚能爆破孔注浆锚固管式锚杆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160427 |