CN107436114B - 一种适于含水炮孔爆破的装药系统 - Google Patents
一种适于含水炮孔爆破的装药系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种适于含水炮孔爆破的装药系统，含有装药隔离袋，装药隔离袋是由外筒(2)、内筒(2′)套装构成的中空环形结构，内筒(2′)的底部通过单向阀(9)与外面连通，炮孔(1)中的水被封闭在炮孔(1)与外筒(2)的间隙及内筒(2′)内形成水柱(3)；铵油炸药装填在外筒(2)、内筒(2′)之间的空气空隙(5)中，上部用岩粉封堵；在铵油炸药内埋设与导爆管相连的非电雷管。本发明在炮孔(1)下部的装药部分沿着炮孔(1)的剖面上呈现“水—铵油炸药—水—铵油炸药—水”的装药分布，并借助水力增压的作用，在不降低破碎质量的前提下，减少炮孔装药量，延长了爆破作用时间，同时炸药爆炸后形成的水雾，可以起到控制爆破粉尘的作用，改善爆破环境，创造良好的生产作业条件。
Description
技术领域
本发明属于露天矿床开采及工程爆破技术领域，具体涉及一种爆破装药系统，特别适用于解决露天爆破含水炮孔的装药问题。
背景技术
在露天深孔爆破中，矿岩破碎质量和炸药单耗是直接影响采矿成本的重要指标。据统计，每吨铵油炸药价格比每吨乳化炸药低约3000元；对于露天含水炮孔，通常不能直接使用遇水失效的铵油炸药，而采用乳化炸药，造成水孔爆破炸药成本相对较高；同时含水炮孔的乳化炸药装填难度大，不易装药到孔底，常常导致爆破后根底现象突出，爆破效果差，铲装效率低，生产成本高。
《世界采矿快报》于1992年11月6日刊登的“含水炮孔孔底药包爆破疏干法”指出：一些露天铁矿含水孔比例已超过56％。在这类条件下常将抗水炸药与非抗水炸药混合使用。在有水源的地方使用格拉努里特抗水炸药，其特点是威力高但价格昂贵,而且TNT颗粒(堆积密度仅为0.8～0.85g/cm～3)难以沉底形成堵塞,因而常常发生拒爆。因此，该文采用疏干法去水，尽管解决了含水炮孔的装药、爆破问题，但工作效率大幅度降低。
《工程爆破》1999年12月发表的“钱油炸药在含水炮孔中的应用”也指出：钱油炸药存在的主要问题是不抗水,因而在含水炮孔中应用受到了限制。该文还提出了水孔装药的杭水技术措施：高压风吹水、混合装药、按油炸药“药条”等措施，但都未从根本上解决铵油炸药的含水炮孔装药问题。
近年来，受到全球经济复苏乏力、需求不振影响，矿业形势延续着以往的低迷态势，经济下行压力不断加大，低位震荡或许将成为主旋律，并将持续一个阶段。构建新的“降本增效”经营模式，降低生产成本，提高企业效益，才能适应矿业“新常态”，促进矿业新形势下企业的稳定可持续发展。
因此，如何在含水炮孔中装填铵油炸药，取代乳化炸药，解决铵油炸药遇水失效难题，对于降低爆破炸药成本、提高企业经济效益具有重要意义。
发明内容
为有效降低含水炮孔的爆破成本，同时解决含水炮孔不能使用铵油炸药的技术难题，减少炸药使用量，降低炸药成本，提高炸药能量利用率，减少含水炮孔爆破后大块率，提高铲装效率，本发明提供了一种适于含水炮孔爆破的装药系统。
为实现本发明的上述目的，本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统通过以下技术方案实现：
本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统，含有含水的炮孔、铵油炸药。此外，它还含有装药隔离袋，所述的装药隔离袋是由外筒、内筒套装构成的中空环形结构，其中外筒置于含水的炮孔中，外筒的上部伸出炮孔外，内筒安置在外筒下部的正中位置，安装时由六齿抓通过操控杆来固定内筒的位置，防止其偏移至炮孔的一侧，影响装药均匀性，内筒的底部通过单向阀与外面连通，使得炮孔中的水只能沿单向阀向内筒流动，无法逆向回流。内筒的上部密封，炮孔中的水被封闭在炮孔与外筒的间隙及内筒内形成水柱；铵油炸药按照设计的装药量及装药高度由现场混装车均匀装填在外筒、内筒之间的空气空隙中；在铵油炸药内预先埋设与导爆管相连的非电雷管，导爆管的上部伸出炮孔外；炮孔装药完成，起爆非电雷管设置好后，在装药隔离袋的上部进行炮孔的堵塞工作，用岩粉封堵，最后连接起爆网路。由于炮孔中有水，在装药隔离袋的分离作用下，使得铵油炸药的周围及中间位置皆分布有水，在炮孔下部的装药部分沿着炮孔的剖面上呈现“水—铵油炸药—水—铵油炸药—水”的装药分布，以中间水柱的形式代替实心药柱，形成中空环形装药结构。
所述的装药隔离袋是由可降解防水材料制成，不污染环境，同时具有一定强度，避免岩壁造成其破损；在装药隔离袋之外筒的底部设有配重，在配重的作用下，将装药隔离袋送至炮孔底部。
所述的外筒的长度比炮孔长度大15cm～20cm，外筒的直径比炮孔的直径小2～4cm，以便于现场机械化装药作业，可根据现场爆破需要定制。
所述的内筒的直径为外筒直径的8％～20％，需要根据爆破效果、岩体参数、炸药性能等综合考虑；内筒的高度比炮孔与外筒的间隙中水柱高度小30cm～50cm。
本发明含水炮孔爆破的装药系统由于水力增压的作用，可以保证不降低破碎质量的前提下，减少了炮孔装药量，延长了爆破作用时间，取得较好的爆破效果。同时炸药爆炸后形成的水雾，可以起到控制爆破粉尘的作用，改善爆破环境，创造良好的生产作业条件。
本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统采用以上技术方案后，具有下列积极效果：
(1)通过采用中空环形装药结构，以中间水柱的形式代替实心药柱，在不降低爆破质量的前提下减小装药量，提高企业经济效益。
(2)通过将粉状铵油炸药装入到防水装药隔离袋中，消除水对铵油炸药性能的影响，解决铵油炸药遇水失效难题，可以采用铵油炸药代替乳化炸药，降低炸药成本。
(3)充分利用水力增压爆破作用，延长爆炸作用时间，改善矿岩破碎效果，降低大块率，提高爆破后的铲装效率；同时有效控制爆破粉尘，创造良好的生产作业条件。
附图说明
图1是本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统装药前纵剖面示意图；
图2是本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统装药后纵剖面示意图；
图3是本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统横剖面示意图。
附图标记为：1—炮孔；2—外筒；2′—内筒；3—水柱；4—配重；5—空气空隙；6—固定架；7—操控杆；8—六齿抓；9—单向阀；10—铵油炸药；11—非电雷管；12—导爆管；13—岩粉。
具体实施方式
为更好地描述本发明，下面结合附图对本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统做进一步详细描述。
由图1所示的本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统装药前纵剖面示意图并结合图2、图3看出，本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统，首先在岩体中开凿炮孔1，采用装药隔离袋装药，所述的装药隔离袋是由可降解防水材料制成。所述的装药隔离袋是由外筒2、内筒2′套装构成的中空环形结构，其中外筒2置于含水的炮孔1中，外筒2的上部伸出炮孔1外，内筒2′的底部通过单向阀9与外面连通，内筒2′的上部密封，炮孔1中的水被封闭在炮孔1与外筒2的间隙及内筒2′内形成水柱3。在装药隔离袋之外筒2的底部设有配重4，在配重4的作用下，将中空环形的装药隔离袋送至炮孔1的孔底。待炮孔1中的水经过单向阀9进入装药隔离袋2后，采用六齿抓8并通过操控杆7来固定内筒2′，将内筒2′安置在外筒2下部的正中位置，防止其偏移至炮孔的一侧，导致装药不均匀。操控杆7吊装在炮孔1上面的固定架6上。采用混装装药车，将粉状的铵油炸药10按照设计的装药量及装药高度均匀装填在外筒2、内筒2′之间的空气空隙5中，实现了含水炮孔使用铵油炸药代替乳化炸药爆破，降低炸药成本。待铵油炸药10装至剩余高度30cm～50cm时，通过操控杆7将六齿抓8取出，然后装入剩余炸药。在铵油炸药10内埋设与导爆管12相连的非电雷管11，导爆管12的上部伸出炮孔1外，装药隔离袋上部的炮孔1内用岩粉13封堵；导爆管12连接起爆网路；在炮孔1下部的装药部分沿着炮孔1的剖面上呈现“水—铵油炸药—水—铵油炸药—水”的装药分布。
为便于现场机械化装药作业，所述的外筒2的长度比炮孔1的长度大15cm～20cm，外筒2的直径比炮孔1的直径小2～4cm。
所述的内筒2′的直径为外筒2直径的8％～20％；所述的内筒2′的高度比炮孔1与外筒2的间隙中水柱3高度小30cm～50cm。
本发明一种适于含水炮孔爆破的装药系统，由于炮孔1中有水，在装药隔离袋的分离作用下，使得铵油炸药10的周围及中间位置皆分布有水；沿着炮孔1剖面上呈现“水—铵油炸药—水—铵油炸药—水”的装药分布，以中间水柱的形式代替实心药柱，形成中空环形装药结构。本发明借助水力增压爆破作用，延长爆破作用时间，提高炸药能量利用率；在不降低破碎质量的前提下减少炮孔装药量，降低炸药成本；同时通过炸药爆炸后形成的水雾，控制爆破粉尘，改善爆破环境，创造良好的生产作业条件。
Claims (5)
1.一种适于含水炮孔爆破的装药系统，含有含水的炮孔(1)、铵油炸药(10)，其特征在于：它还含有装药隔离袋，所述的装药隔离袋是由外筒(2)、内筒(2′)套装构成的中空环形结构，其中外筒(2)置于含水的炮孔(1)中，外筒(2)的上部伸出炮孔(1)外，内筒(2′)安置在外筒(2)下部的正中位置，内筒(2′)的底部通过单向阀(9)与外面连通，内筒(2′)的上部密封，炮孔(1)中的水被封闭在炮孔(1)与外筒(2)的间隙及内筒(2′)内形成水柱(3)；铵油炸药(10)按照设计的装药量及装药高度均匀装填在外筒(2)、内筒(2′)之间的空气空隙(5)中，铵油炸药(10)上部的炮孔(1)内用岩粉(13)封堵；在铵油炸药(10)内埋设与导爆管(12)相连的非电雷管(11)，导爆管(12)的上部伸出炮孔(1)外并连接起爆网路；在炮孔(1)下部的装药部分沿着炮孔(1)的剖面上呈现“水—铵油炸药—水—铵油炸药—水”的装药分布。
2.如权利要求1所述的一种适于含水炮孔爆破的装药系统，其特征在于：所述的装药隔离袋是由可降解防水材料制成；在装药隔离袋之外筒(2)的底部设有配重(4)。
3.如权利要求1或2所述的一种适于含水炮孔爆破的装药系统，其特征在于：所述的外筒(2)的直径比炮孔(1)的直径小2～4cm。
4.如权利要求3所述的一种适于含水炮孔爆破的装药系统，其特征在于：所述的内筒(2′)的直径为外筒(2)直径的8％～20％。
5.如权利要求4所述的一种适于含水炮孔爆破的装药系统，其特征在于：所述的内筒(2′)的高度比炮孔(1)与外筒(2)的间隙中水柱(3)高度小30cm～50cm。
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