CN107367205A - 大孔径台阶爆破的间隔装置以及包含该装置的装药结构和装填方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大孔径台阶爆破的间隔装置，包括同轴套叠在一起的内管、外管，以及底座；所述内管和外管之间围成环形腔室，所述底座的形状大小与环形腔室底部相匹配，且底座安装在环形腔室底部，所述环形腔室内装填有填充物；其次，本发明还公开了包含上述间隔装置的装药结构，炮孔内从下到上依次装有炸药、间隔装置、炸药、填充物，在间隔装置的作用下，炮孔中的炸药呈现出“粗‑细‑粗”的装药结构，在台阶爆破中增加大直径炮孔的装药量和装药高度，并在保证近地面不出现大块岩石的同时有效地扩大网孔参数，提高炮孔利用率，降低爆破成本；此外，本发明还公开了实现上述装药结构的装填方法。

Description

大孔径台阶爆破的间隔装置以及包含该装置的装药结构和装 填方法

技术领域

本发明属于台阶爆破技术领域，具体涉及一种大孔径台阶爆破的间隔装置，以及包含该装置的装药结构和实现该装药结构的装填方法。

背景技术

目前，随着矿山设备的高速发展，大孔径台阶爆破越来越多地应用于矿山开采，大孔径台阶爆破在装药结构方面区别于传统台阶爆破，在大孔径连续装药结构中，炮孔填塞段长，孔内装药的重心更偏向炮孔底部，这使得炮孔顶部区域岩体受炸药影响小不易破碎，造成顶部大块问题，故当前大多采用分段间隔装药。

分段间隔装药可以提高上部装药的高度，增强炸药对台阶上部岩石的作用，有利于台阶上部岩石的破碎，从而降低近地面大块岩石的产生；但分段间隔装药受限于自身结构，位于中间间隔部分外侧岩体受炸药作用程度远弱于装药部分外侧岩体，造成了岩体中能量分布极其不均匀；因此在爆破方案设计时考虑到中间弱区域的影响，通常会减小孔网参数，避免弱区域出现大块，孔网参数的减小使装药部分外侧岩体承受过多的炸药能量作用，导致炸药能量利用率降低，造成炸药能量浪费；另外，分段间隔装药一般采用两个起爆药包，目前的导爆管雷管延期精度难以保证上下部分炸药同时起爆，这会影响中间弱区域岩体破碎和整体爆破效果。

发明内容

本发明旨在提供一种在大孔径台阶爆破中，能解决大直径炮孔装药中炸药能量利用程度低和炮孔利用率低的间隔装置。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种大孔径台阶爆破的间隔装置，包括同轴套叠在一起的内管、外管，以及底座；所述内管和外管之间围成环形腔室，所述底座的形状大小与环形腔室底部相匹配，且底座安装在环形腔室底部，所述环形腔室内装填有填充物。

进一步地，所述内管顶部高于外管顶部。能有效防止装料过满的间隔装置在移动过程中，环形腔室内的填充物向内管中间掉落，将炸药分隔成两部分，从而影响炸药爆轰性能或阻断爆轰波向上传递。

在上述方案的基础上，所述内管、外管均采用pvc材料，且内管底端与底座、外管底端与底座之间通过粘接或者直螺纹连接。

本方案提供的间隔装置，用在大孔径台阶爆破中，能提高上部炸药的装药高度，并保证了爆轰波能够连续稳定传播，有利于提高炸药能量的利用率。

其次，本发明还提供一种装药结构的技术方案，本装药结构包含上述方案中的大孔径台阶爆破的间隔装置，所述间隔装置竖向放置于炮孔中部，在间隔装置下方装填有炸药，所述炸药中埋置有起爆药包，所述起爆药包上设置有导爆管；在内管的中间填充有炸药；从间隔装置顶部到炮孔口部依次装填有炸药、填充物，所述导爆管依次穿过炸药和填充物后引出炮孔外。

本发明的装药结构，主要是使炮孔中的炸药呈现出“粗-细-粗”的柱形连续装药结构，该装药结构在台阶爆破中能最大程度的增加大直径炮孔的装药量和提高整体装药高度，使孔内装药的重心上移，从而保证近地面不出现大块岩石，同时也能有效地扩大网孔参数，提高炮孔利用率，降低爆破成本。

此外，在本发明中，还提供了实现上述装药结构的装填方法，包括以下步骤：

①、在炮孔底部装入炸药，并将起爆药包埋入炸药中，将导爆管引出；

②、制作间隔装置；

③、在间隔装置的环形腔室内装入填充物；

④、将间隔装置装入炮孔内，并保证间隔装置底部与已装填的炸药紧密接触，导爆管从内管中间引出。

⑤、装填炸药，并用填塞物填塞炮孔，将导爆管引出炮孔外。

附图说明

图1是本发明中炮孔装填流程示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种大孔径台阶爆破的间隔装置，本装置在图1中标记为4，间隔装置4主要由同轴套叠在一起的内管1、外管2，以及底座3组成；内管1和外管2之间围成环形腔室，底座3的形状大小与环形腔室底部相匹配，且底座3安装在环形腔室底部，环形腔室内装填有填充物5，填充物5保证了介质的连续性，能减小爆轰波传入周围岩体过程中造成的能量损失，更有利于炸药能量在岩体中的传播和扩散。最好是，内管1、外管2可以采用但是不限于pvc材料，pvc材料能达到预期使用性能，且价格低廉，容易获得，内管1底端与底座3之间、外管2底端与底座3之间均通过粘接或者直螺纹连接，直螺纹连接可以参照pvc下水道或其他连接方式；钻孔机在钻炮孔时向外排出岩屑，在国内行业内部，为了方便和容易操作，往往就地取材，装填炮孔用的材料5一般都是这种岩屑。

更好的，内管1顶部高于外管2顶部。在实际操作中，很难精确的控制环形腔室的填充量，有时候装料过满，间隔装置4在移动过程中，环形腔室内的填充物5容易向内管1中间掉落，将炸药分隔成两部分，从而影响炸药爆轰性能或阻断爆轰波向上传递，而内管1顶部高于外管2顶部，则内管1高出的部分形成屏障，能防止填充物5掉落。

在此，还提供一种装药结构的具体实施方式，本装药结构包含上述实施例中的间隔装置4，间隔装置4竖向放置于炮孔中部，竖向在这里主要强调的是间隔装置4放置的方位，即内管1内部中空部分在炮孔中呈上下延伸布置；在间隔装置4下方装填有炸药，炸药中埋置有起爆药包6，起爆药包6上设置有导爆管7；在内管1的中间填充有炸药，且内管1的内径大于炸药的熄爆直径；从间隔装置4顶部到炮孔口部依次装填有炸药、填充物5，即炮孔内从下到上依次装有炸药、间隔装置4、炸药、填充物5，导爆管7依次穿过炸药和填充物7后引出炮孔外，此处的填充物5就地取材也采用岩屑。

在间隔装置4的作用下，炮孔中的炸药呈现出“粗-细-粗”的连续装药结构，从底部起爆，在这种装药结构中，间隔装置4中间较细的柱形炸药连接上下两部分炸药，间隔装置4内的柱形炸药释放的能量也弱于上下两部分炸药，当装药高度相同时，这种“粗-细-粗”的连续装药结构在靠近台阶顶部近地面区域的应力分布与分段间隔装药的应力分布非常接近，保证了爆轰波在药柱中的持续定向传播和炸药能量在岩体中均匀分布，近地面不会出现大块岩石，间隔装置4中间较细的柱形炸药也减少了能量向上部的传递，因此极大地减少了“冲孔”的可能；另外一方面，间隔装置4内的柱形炸药释放的能量强化了弱区域，使周围岩体中的能量分布更均匀，这为扩大网孔参数并提高能量利用率提供了可能。

因此，这种粗-细-粗”的连续装药结构，能克服分段间隔装药造成的岩体中能量分布不均的问题，并且因为间隔装置4上方的装药高度较高，所以该连续装药结构还能解决传统连续装药在靠近台阶顶部近地面区域容易出现大块岩石的问题，该装药结构较好地解决了目前炸药能量利用程度低和炮孔利用率低的问题，在大直径炮孔的爆破工程中具有很好的实用性。

在本实施例中，还提供了实现上述装药结构的具体实施方法，包括以下步骤：

①、在炮孔底部装入炸药，并将起爆药包6埋入炸药中，将导爆管7引出；

②、制作间隔装置4；

③、在间隔装置4的环形腔室内装入填充物5；

④、将间隔装置4装入炮孔内，并保证间隔装置4底部与已装填的炸药紧密接触，导爆管7从内管1中间引出。

⑤、装填炸药，并用填塞物5填塞炮孔，将导爆管7引出炮孔外。

Claims (5)

1.一种大孔径台阶爆破的间隔装置，其特征在于：包括同轴套叠在一起的内管(1)、外管(2)，以及底座(3)；所述内管(1)和外管(2)之间围成环形腔室，所述底座(3)的形状大小与环形腔室底部相匹配，且底座(3)安装在环形腔室底部，所述环形腔室内装填有填充物(5)。

2.根据权利要求1所述的大孔径台阶爆破的间隔装置，其特征在于：所述内管(1)顶部高于外管(2)顶部。

3.根据权利要求2所述的大孔径台阶爆破的间隔装置，其特征在于：所述内管(1)、外管(2)均采用pvc材料，且内管(1)底端与底座(3)、外管(2)底端与底座(3)之间通过粘接或者直螺纹连接。

4.一种包含权利要求1-3任意一项所述的大孔径台阶爆破的间隔装置的装药结构，其特征在于：所述间隔装置(4)竖向放置于炮孔中部，在间隔装置(4)下方装填有炸药，所述炸药中埋置有起爆药包(6)，所述起爆药包(6)上设置有导爆管(7)；在内管(1)的中间填充有炸药；从间隔装置(4)顶部到炮孔口部依次装填有炸药、填充物(5)，所述导爆管(7)依次穿过炸药和填充物(5)后引出炮孔外。

5.一种实现权利要求4所述装药结构的装填方法，包括以下步骤：

①、在炮孔底部装入炸药，并将起爆药包(6)埋入炸药中，将导爆管(7)引出；

②、制作间隔装置(4)；

③、在间隔装置(4)的环形腔室内装入填充物(5)；

④、将间隔装置(4)装入炮孔内，并保证间隔装置(4)底部与已装填的炸药紧密接触，导爆管(7)从内管(1)中间引出。

⑤、装填炸药，并用填塞物(5)填塞炮孔，将导爆管(7)引出炮孔外。