CN106288997B - 炮孔隔热装置及爆破方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炮孔隔热装置及爆破方法。该炮孔隔热装置包括隔热筒、第一封盖、第二封盖以及由陶瓷纤维或玻璃纤维材料制成的垫柱，隔热筒具有用于供炸药放置的隔热腔，第一封盖以及第二封盖分别用于连接在隔热筒的两端以用于密封隔热腔。隔热筒的侧壁包括受力层、吸水层以及减阻层，且由内至外受力层、吸水层以及减阻层依次顺序分布。垫柱呈中空筒状且垫柱的一端封口，另一端开口，当隔热筒与垫柱配合时，垫柱具有开口的一端与隔热筒具有第二封盖的一端接触配合。该炮孔隔热装置避免了水源对爆破的影响、成本低、降低工人工作强度。

Description

炮孔隔热装置及爆破方法

技术领域

本发明涉及爆破隔热领域，特别是涉及一种炮孔隔热装置及爆破方法。

背景技术

在我国山西、内蒙、新疆等地存在着大量的自燃煤矿火区。煤矿火区一般采取露天钻孔爆破，但煤层自燃加热了其周围围岩，使得炮孔温度可达500℃以上，而爆破时使用的工业炸药安全使用温度为80℃以下，故必须采取措施，使炸药在炮孔中在一定时间内温度处于80℃以下。

目前使炸药在高温炮孔中温度处于80℃以下，主要采取三种方式。第一种是目前广泛使用的对炮孔注水降温，但效果并不十分理想，首先煤矿火区一般位于缺水区域，水源较缺乏，无法对大量炮孔同时和长时间注水；其次水绝大部分从炮孔裂隙流失，而没有对炮孔降温，导致注水降温效果较差；降温过程需要较长时间，影响着爆破安排；注水降温治标不治本，没有彻底消灭火源，停水后炮孔温度可能快速回升；再次，局部炮孔完整性较好，注水后成为水孔，影响装药速度和爆破质量；最后降温过程对炮孔岩壁毁坏较大，容易发生塌孔和卡孔现象。第二种方式为采取隔热护套对炸药进行保护，但是隔热护套使用的材料为多层耐高温隔热材料，价格昂贵，不经济，难以大范围使用，且隔热护套厚度较大，装药过程容易卡孔，影响爆破安全。第三种是在炮孔全孔长度范围内使用存水装置，使炸药位于水环境中，这种装置操作过程较复杂，容易冲孔，且存水装置在使用过程可能发生漏水问题，具有安全隐患。

发明内容

基于此，有必要提供一种避免了水源对爆破的影响、成本低、降低工人工作强度的炮孔隔热装置。

一种炮孔隔热装置，包括隔热筒、第一封盖、第二封盖以及由陶瓷纤维或玻璃纤维材料制成的垫柱，所述隔热筒具有用于供炸药放置的隔热腔，所述第一封盖以及所述第二封盖分别用于连接在所述隔热筒的两端以用于密封所述隔热腔；

所述隔热筒的侧壁包括受力层、吸水层以及减阻层，且由内至外所述受力层、所述吸水层以及所述减阻层依次顺序分布；

所述垫柱呈中空筒状且所述垫柱的一端封口，另一端开口，当隔热筒与所述垫柱配合时，所述垫柱具有开口的一端与所述隔热筒具有第二封盖的一端接触配合。

在其中一个实施例中，所述减阻层由抗磨损光滑材料制成，所述减阻层的厚度为0.05mm-1mm。

在其中一个实施例中，所述吸水层由强吸水性材料制成，所述吸水层在吸水前的厚度为1mm-4mm。

在其中一个实施例中，所述受力层由高强度纤维材料制成，所述受力层的厚度为0.2mm-4mm。

在其中一个实施例中，所述第一封盖的边缘具有第一折边，所述隔热筒的端部与所述第一封盖以及所述第一折边适配。

在其中一个实施例中，所述第二封盖的边缘具有第二折边，所述隔热筒的端部与所述第二封盖以及所述第二折边适配。

在其中一个实施例中，所述隔热筒呈圆筒状，所述第一封盖呈圆形，所述第一折边呈圆环状，所述第一折边垂直于所述第一封盖。

在其中一个实施例中，所述第一折边的内径较所述隔热筒的外径大0.2mm-0.4mm。

在其中一个实施例中，所述第二封盖呈圆形，所述第二折边垂直于所述第二封盖，所述第二折边呈圆环状，所述第二折边的内径与所述隔热筒的外径相等。

本发明的另一目的在于提供一种爆破方法。

一种爆破方法，包括如下步骤：

打开炮孔隔热装置的第一封盖，将所述药卷放入所述炮孔隔热装置的隔热筒内，将所述第一封盖密封所述隔热筒；

将装有炸药的所述隔热筒浸入水中，使得所述隔热筒的吸水层吸水，吸水时间为1min-5min；

将所述炮孔隔热装置的垫柱装满细沙或细土，将装满细沙或细土的所述垫柱放入所述炮孔内，放入导爆索；

将吸水后的所述隔热筒放入所述炮孔内并与所述垫柱接触。

本发明涉及的炮孔隔热装置相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明的炮孔隔热装置可用于保护炸药，使得药卷可在高温炮孔内正常使用，首先不需要对炮孔注水，解决了水源对爆破安排、炮孔数量、炮孔质量的影响；其次炮孔隔热装置结构简单，原材料经济便宜，整体厚度小，表面光滑，装药过程不易发生卡孔现象；再次隔热筒操作方便，不存在漏水情况，降低了工作人员工作强度和提高了爆破安全。

本发明的炮孔隔热装置的减阻层材料为抗磨损光滑材料，具有较好的强度，使得隔热筒滑入炮孔中时，隔热筒的外壁与炮孔岩石之间的阻力小，不易破坏炮孔和卡孔，此外抗磨损光滑材料透水性和吸水性良好，一方面利于水传入吸水层和受力层，另一方面吸收的水分提高了其耐温性能。吸水层具有优秀的吸水性，可吸收大量的水分，水具有较大的比热容和蒸发焓，而水最高温度也不会高于水沸点，从而使得隔热筒内的药卷在较长时间内温度处于安全温度状态下。受力层强度高，在隔热筒放入炮孔时，在强冲击力作用下，径向和环向变形小，隔热筒不发生破损，且其变形程度在可控范围内，使得隔热筒内水分基本不丧失，此外受力层材料可吸收一定水分，提高了隔热筒的整体耐热性。

附图说明

图1为本发明一实施例炮孔隔热装置示意图；

图2为图1中所示炮孔隔热装置与炮孔配合示意图。

附图标记说明

10、炮孔隔热装置；100、隔热筒；110、受力层；120、吸水层；130、减阻层；140、隔热腔；200、第一封盖；210、第一折边；300、第二封盖；310、第二折边；400、垫柱；20、炮孔；30、导爆索。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1所示，本实施例涉及了一种炮孔隔热装置10。一种炮孔隔热装置10包括隔热筒100、第一封盖200、第二封盖300以及由陶瓷纤维或玻璃纤维材料制成的垫柱400。

隔热筒100呈圆筒状，隔热筒100具有用于供炸药放置的隔热腔140，隔热筒100的内径可大于炸药直径1mm-5mm。本实施例的炮孔隔热装置10的隔热筒100和炸药药卷形状都为圆筒状，且隔热筒100内径大于炸药直径1mm-5mm，使得炸药药卷易放入隔热筒100内。

隔热筒100的外径小于炮孔20的直径约5mm-30mm，使得隔热筒100放入炮孔20中时不易发生卡孔。隔热筒100的长度为400mm-900mm。本实施例的炮孔隔热装置10的隔热筒100长度为400mm-900mm，可同时放置1-2根药卷，重量中等，便于工人操作，且放置药卷后药卷长度和隔热筒100长度基本相同，轴向没有间隙，可把相邻隔热筒100距离控制在炸药殉爆距离以内。

参见图1所示，第一封盖200以及第二封盖300分别用于连接在隔热筒100的两端以用于密封隔热腔140。

参见图1所示，第一封盖200呈圆形，第一封盖200的边缘具有第一折边210，第一折边210垂直于第一封盖200，第一折边210呈圆环状。第一折边210的高度为20mm。本实施例的第一封盖200材料和隔热筒100相同，保证了第一封盖200位置的耐热性能，使得隔热筒100内药卷底部不会处于高温环境，保障炸药的使用安全性。第一封盖200上的第一折边210直径略大于隔热筒100外径，且第一折边210高度较大，一方面便于第一封盖200盖住隔热筒100，另一方面使得第一封盖200和隔热筒100方便用耐火胶布绑扎牢固。

参见图1所示，隔热筒100的其中一端部与第一封盖200以及第一折边210适配，且第一封盖200的内径较隔热筒100的外径大0.2mm-0.4mm。

第二封盖300呈圆形，第二封盖300的边缘具有第二折边310，第二折边310垂直于第二封盖300，第二折边310呈圆环状。隔热筒100的另一端部与第二封盖300以及第二折边310适配。第二折边310的内径与隔热筒100的外径相等。本实施例的第二封盖300下圆柱结构、材料和隔热筒100相同，保证了第二封盖300位置的耐热性能，使得隔热筒100内药卷底部不会处于高温环境，保障炸药的使用安全性。第一封盖200的第一折边210其直径大于隔热筒100外径，便于盖住隔热筒100，其材料为单一吸水层120材料，厚度小，且能够吸水，既能保障相邻隔热筒100的传爆，又能保护隔热筒100端部不受外界高温作用。

参见图1所示，隔热筒100的侧壁包括受力层110、吸水层120以及减阻层130，且由内至外受力层110、吸水层120以及减阻层130依次顺序分布。

减阻层130由抗磨损光滑材料制成，如全棉帆布、有机硅帆布等，减阻层130的厚度为0.05mm-1mm。

吸水层120由强吸水性材料制成，如PVA等，吸水层120在吸水前的厚度为1mm-4mm。吸水层120吸水后的重量为吸水前重量的6-10倍。吸水层120在吸水前厚度为1mm-4mm，吸水层120在吸水后厚度增加0.1mm-0.3mm。

受力层110由高强度纤维材料制成，受力层110的厚度为0.2mm-4mm。本实施例的炮孔隔热装置10的减阻层130、吸水层120、受力层110厚度都较小，最大不超过4mm，使得隔热筒100整体厚度小，在相同炮孔20直径下，可多装炸药，提高延米方量，降低爆破成本。

垫柱400呈中空筒状且垫柱400的一端封口，另一端开口，当隔热筒100与垫柱400配合时，垫柱400具有开口的一端与隔热筒100具有第二封盖300的一端接触配合。垫柱400的外径小于炮孔20的内径10mm-20mm；垫柱400的高度为15mm-30mm。本实施例的垫柱400的材料为耐高温材料，垫柱400在高温炮孔20内不会毁坏，且内部装细沙或细土，其首先扔入炮孔20内，位于炮孔20底部，隔绝了炮孔20底部高温；当隔热筒100扔入炮孔20时，其与垫柱400接触，具有缓冲效果，降低了隔热筒100破坏概率；垫柱400先于隔热筒100放入炮孔20，而其直径和隔热筒100直径相差不大，故具有探孔的作用，可及时发现炮孔20是否有堵孔等异常变化。

参见图2所示，本实施例涉及的炮孔隔热装置10在用于炮孔20中时涉及了一种爆破方法。

一种基于炮孔隔热装置10的爆破方法，包括如下步骤：

装药前测量炮孔20深度，根据炮孔20深度确定装药高度。

根据装药高度、炮孔隔热装置10的长度和药卷的长度，确定炮孔20所需炮孔隔热装置10的数量和药卷的数量。

打开炮孔隔热装置10的第一封盖200，将所述药卷放入炮孔隔热装置10的隔热筒100内，将第一封盖200密封隔热筒100。

将装有炸药的隔热筒100浸入水中，使得隔热筒100的吸水层120吸水，吸水时间为1min-5min。

将炮孔隔热装置10的垫柱400装满细沙或细土，将装满细沙或细土的垫柱400放入炮孔20内，放入导爆索30。

将吸水后的隔热筒100放入炮孔20内并与垫柱400接触。

本发明涉及的炮孔隔热装置10相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明的炮孔隔热装置10可用于保护炸药，使得药卷可在高温炮孔20内正常使用，首先不需要对炮孔20注水，解决了水源对爆破安排、炮孔20数量、炮孔20质量的影响；其次炮孔隔热装置10结构简单，原材料经济便宜，整体厚度小，表面光滑，装药过程不易发生卡孔现象；再次隔热筒100操作方便，不存在漏水情况，降低了工作人员工作强度和提高了爆破安全。

本发明的炮孔隔热装置10的减阻层130材料为抗磨损光滑材料，具有较好的强度，使得隔热筒100滑入炮孔20中时，隔热筒100的外壁与炮孔20岩石之间的阻力小，不易破坏炮孔20和卡孔，此外抗磨损光滑材料透水性和吸水性良好，一方面利于水传入吸水层120和受力层110，另一方面吸收的水分提高了其耐温性能。吸水层120具有优秀的吸水性，可吸收大量的水分，水具有较大的比热容和蒸发焓，而水最高温度也不会高于水沸点，从而使得隔热筒100内的药卷在较长时间内温度处于安全温度状态下。受力层110强度高，在隔热筒100放入炮孔20时，在强冲击力作用下，径向和环向变形小，隔热筒100不发生破损，且其变形程度在可控范围内，使得隔热筒100内水分基本不丧失，此外受力层110材料可吸收一定水分，提高了隔热筒100的整体耐热性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种炮孔隔热装置，其特征在于，包括隔热筒、第一封盖、第二封盖以及垫柱，所述隔热筒具有用于供炸药放置的隔热腔，所述第一封盖以及所述第二封盖分别用于连接在所述隔热筒的两端以用于密封所述隔热腔；

所述隔热筒的侧壁包括受力层、吸水层以及减阻层，且由内至外所述受力层、所述吸水层以及所述减阻层依次顺序分布；

所述垫柱由陶瓷纤维材料或玻璃纤维材料制成，所述垫柱呈中空筒状且所述垫柱的一端封口，另一端开口，当隔热筒与所述垫柱配合时，所述垫柱具有开口的一端与所述隔热筒具有第二封盖的一端接触配合。

2.根据权利要求1所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述减阻层由抗磨损光滑材料制成，所述减阻层的厚度为0.05mm-1mm。

3.根据权利要求1所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述吸水层由强吸水性材料制成，所述吸水层在吸水前的厚度为1mm-4mm。

4.根据权利要求1所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述受力层由高强度纤维材料制成，所述受力层的厚度为0.2mm-4mm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述第一封盖的边缘具有第一折边，所述隔热筒的端部与所述第一封盖以及所述第一折边适配。

6.根据权利要求5所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述第二封盖的边缘具有第二折边，所述隔热筒的端部与所述第二封盖以及所述第二折边适配。

7.根据权利要求6所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述隔热筒呈圆筒状，所述第一封盖呈圆形，所述第一折边垂直于所述第一封盖，所述第一折边呈圆环状。

8.根据权利要求7所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述第一折边的内径较所述隔热筒的外径大0.2mm-0.4mm。

9.根据权利要求7所述的炮孔隔热装置，其特征在于，所述第二封盖呈圆形，所述第二折边垂直于所述第二封盖，所述第二折边呈圆环状，所述第二折边的内径与所述隔热筒的外径相等。

10.一种应用权利要求1-9任一项所述炮孔隔热装置的爆破方法，其特征在于，包括如下步骤：

装药前测量炮孔深度，根据所述炮孔深度确定装药高度；

根据装药高度、炮孔隔热装置的长度和药卷的长度，确定炮孔所需炮孔隔热装置的数量和药卷的数量；

打开炮孔隔热装置的第一封盖，将所述药卷放入所述炮孔隔热装置的隔热筒内，将所述第一封盖密封所述隔热筒；

将装有炸药的所述隔热筒浸入水中，使得所述隔热筒的吸水层吸水，吸水时间为1min-5min；

将所述炮孔隔热装置的垫柱装满细沙或细土，将装满细沙或细土的所述垫柱放入所述炮孔内，放入导爆索；

将吸水后的所述隔热筒放入所述炮孔内并与所述垫柱接触；

爆破。