CN107816917A - 用于高温爆破的隔热装置及爆破方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高温爆破的隔热装置及爆破方法，所述装置包括隔热套筒、第一封盖和第二封盖，所述隔热套筒的一端开口，另一端封闭，且内部具有用于放置炸药的空腔，所述第一封盖和第二封盖分别与隔热套筒的两端连接以密封隔热套筒的空腔，所述隔热套筒的侧壁包括由外至内依次设置的阻燃层、吸热层和蓄水层，所述阻燃层包括由外至内依次设置的反热层和黏性层。本发明可以在高温炮孔中保护炸药药卷，使得炸药可以在高温炮孔内一段时间处于安全状态，其所需水量较少，使得大范围爆破水源供应成为可能，提高了爆破效率，且其吸收的水不会对炮孔产生影响，保障了爆破效果。

Description

用于高温爆破的隔热装置及爆破方法

技术领域

本发明涉及一种隔热装置，尤其是一种用于高温爆破的隔热装置及爆破方法，属于高温隔热器材领域。

背景技术

在我国乃至世界上，高温爆破涉及很多领域，如高温硫铁矿的爆破、自燃煤矿高温岩石的爆破、油气井修复工程的爆炸整形、钢铁冶炼过程中的出铁口高温凝铁爆破等。高温爆破过程，局部炮孔温度可达700℃以上，而目前使用的炸药普遍不耐高温，根据《爆破安全规程》规定，爆破过程中，应确保炸药温度不高于80℃，故必须对炮孔或炸药采取一定措施，以满足安全的需求。

目前，针对高温爆破，主要有以下几种处理方式：一是对炮孔注水降温，使得炮孔温度在80℃以下保持一段时间，但这种方式随着炮孔温度升高，注水量和降温时间也相应有较大的提高，有些炮孔降温2天都不能达到80℃以下，而在宁夏等西部地区，大量的水源是个难题，同时降温过程中会对炮孔产生损坏，减小了炮孔深度，故导致爆破效率低和爆破效果差；二是对炸药采取隔热措施，目前的隔热措施主要时使用石棉管、海泡石等隔热物质组成的多层装置包住炸药，但该方法由于原材料的影响，一方面笨重，操作复杂，难以大范围使用，其次隔热效果普通，不适用于深炮孔、大药量的爆破，最后厚度较大，使得装药量少，且在装药过程中容易发生卡孔等问题，导致爆破成本较高且存在一定的安全隐患；三是使用一种贮水装置放于整个炮孔中，然后将炸药放入水中，利用水吸热，使得炸药处于较低温度，但该贮水装置操作复杂，操作过程时间长，造成爆破效率低下，其次贮水装置存在烫坏或刺破的风险，使得水流失，安全隐患大，最后水孔堵塞效果差，易发生冲孔，爆破效果差。

因此，由上述三种高温爆破处理方法的缺点，导致目前高温爆破效率低、爆破质量差、爆破成本高，且存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种用于高温爆破的隔热装置，该装置可以在高温炮孔中保护炸药药卷，使得炸药可以在高温炮孔内一段时间处于安全状态，其所需水量较少，使得大范围爆破水源供应成为可能，提高了爆破效率，且其吸收的水不会对炮孔产生影响，保障了爆破效果。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述装置的爆破方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种用于高温爆破的隔热装置，包括隔热套筒、第一封盖和第二封盖，所述隔热套筒的一端开口，另一端封闭，且内部具有用于放置炸药的空腔，所述第一封盖和第二封盖分别与隔热套筒的两端连接以密封隔热套筒的空腔，所述隔热套筒的侧壁包括由外至内依次设置的阻燃层、吸热层和蓄水层。

作为一种优选方案，所述阻燃层包括由外至内依次设置的反热层和黏性层。

作为一种优选方案，所述反热层采用具有反热辐射、光滑、防撕裂的耐高温复合材料制成，反热层的厚度为0.1mm～0.5mm。

作为一种优选方案，所述黏性层采用具有防水、强粘合力、良好热稳定性的混合物制成，黏性层的厚度为0.01mm～0.1mm。

作为一种优选方案，所述第一封盖包括第一端盖和第一折边，所述第一折边设置在第一端盖的边缘，并垂直于第一端盖；所述第二封盖包括第二端盖和第二折边，所述第二折边设置在第二端盖的边缘，并垂直于第二端盖。

作为一种优选方案，所述隔热套筒呈圆筒状，所述第一端盖和第二端盖均呈圆形状，所述第一折边和第二折边均呈圆环状。

作为一种优选方案，所述隔热套筒长度略大于所用炸药药卷长度，一般为40cm～80cm，厚度为2mm～7mm。

作为一种优选方案，所述隔热套筒的内径大于炸药药卷的直径7mm～15mm，隔热套筒的外径小于炮孔的直径20mm～40mm。

作为一种优选方案，所述第一端盖和第二端盖的厚度均为2.1mm～5.6mm；所述第一折边的内径大于隔热套筒的外径0.5mm～2mm，第一折边的高度为30mm～50mm；所述第二折边的内径大于隔热套筒的外径0.5mm～2mm，第二折边的高度为50mm～70mm。

作为一种优选方案，所述吸热层采用强吸水纤维制成，吸热层吸水前的厚度为2mm～5mm，吸水后的厚度为5mm～20mm。

作为一种优选方案，所述蓄水层采用高强度的高分子聚合物制成，蓄水层的厚度为0.1mm～0.3mm。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于上述装置的爆破方法，所述方法包括：

将炸药药卷从隔热套筒的开口端放入隔热套筒内；

将隔热套筒的开口端用胶布粘住；

将装完炸药药卷的隔热套筒完全浸入水内，浸水一定时间后，将隔热套筒垂直放置，将水注入蓄水层；

撕开隔热套筒的胶布，用第一封盖将隔热套筒的开口端密封，并用第二封盖将隔热套筒的封闭端密封；

将导爆索从隔热套筒放入炸药药卷的一端插入隔热套筒内部的炸药药卷中；

将细沙放入高温炮孔内，然后将隔热套筒放入高温炮孔内，并进行爆破。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明可以通过隔热套筒在高温炮孔中保护炸药药卷，使得炸药可以在高温炮孔内一段时间处于安全状态，其所需水量较少，使得大范围爆破水源供应成为可能，提高了爆破效率，且其吸收的水不会对炮孔产生影响，保障了爆破效果，隔热套筒的侧壁具有阻燃层、吸热层和蓄水层，蓄水层能够蓄存水，吸热层使得隔热套筒在冲击和碰撞作用下，其内部水不会流失，保障了隔热套筒的可靠性，阻燃层保证了隔热套筒的完整性，隔热套筒的一端开口，另一端封闭，隔热套筒两端的封盖延缓了高温炮孔的热量从隔热套筒两端传入炸药药卷，并且加强了隔热套筒封闭端的承受力和吸水量，使得其在直接接触高温避免和强冲击下，仍然具有优秀的隔热性；其次采用市面上常见的材料，整体结构合理，降低了爆破成本；最后操作简单，操作过程中基本不存在卡孔、破损等情况，可靠性高。

2、本发明的阻燃层包括反热层和黏性层，反热层采用具有反热辐射、光滑、防撕裂的耐高温复合材料制成，反热层的反热辐射，减小了传热速率，延长了炸药药卷的耐温时间；其次反热层的光滑，使得其与炮孔的摩擦力小，降低了隔热套筒的磨损，反热层的防撕裂性，使得隔热套筒在放入高温炮孔内时，受冲击力影响不会发生变形和炸裂，同时不会被孔壁的突出物刺破，而反热层的耐高温性，使得其不会在高温下性能发生改变，增加了可靠性；黏性层采用具有防水、强粘合力、良好热稳定性的混合物制成，黏性层的强粘合力，将反热层与吸热层牢牢粘在一起，黏性层的防水和良好热稳定性，使其不会受吸热层水的影响和外界高温影响，保证了隔热套筒的完整性。

3、本发明的隔热套筒两端的封盖均包括端盖和折边，折边设置在端盖的边缘，并垂直于端盖，折边使得隔热套筒在放入高温炮孔内时，端盖不发生脱落，保障了隔热套筒的安全性。

4、本发明的隔热套筒两端的端盖厚度较小，保障了相邻隔热套筒的可靠传爆；两端的折边内径比隔热套筒的外径大，使得其易于套住隔热套筒。

5、本发明的隔热套筒内径大于炸药药卷的直径，使得炸药药卷易于放入隔热套筒内，且使得吸热层吸水后具有向内膨胀空间，不会影响吸水量；同时，隔热套筒的外径小于高温炮孔的直径较多，使得隔热套筒易于放入高温炮孔中，而不至于发生卡孔等现象。

6、本发明的吸热层采用强吸水纤维制成，具有固水、吸液迅速、吸液量大、柔软等特点，吸热层的固水作用，使得隔热套筒在冲击和碰撞作用下，其内部水不会流失，保障了隔热套筒的可靠性；其次吸热层能够吸收大量的水，水具有较高的比热容，大量吸收了高温炮孔传入隔热套筒的热量，使得炸药药卷长时间处于安全温度；再次吸热层为布状，吸收水分均匀，使得隔热套筒受热均匀，不存在局部异常温点；最后吸热层吸水快速，降低了操作时间，可提高爆破量。

7、本发明的蓄水层采用高强度的高分子聚合物制成，蓄水层的高强度，约束了炸药药卷，使得隔热套筒在放入高温炮孔内时，受冲击力作用不会发生较大变形，从而不会挤压吸热层，使得吸热层水分量和分布不发生变化；畜水层能够蓄存水，使得隔热套筒装完炸药后的剩余空间都为水，提高了隔热套筒的整体隔热性，且在吸热层发生异常时，其内部的水起到二次防护的作用。

附图说明

图1为本发明实施例1的隔热装置结构示意图。

图2为本发明实施例2的隔热装置应用于高温爆破的示意图。

其中，1-隔热套筒，2-第一封盖，3-第二封盖，4-阻燃层，5-吸热层，6-蓄水层，7-反热层，8-黏性层，9-第一端盖，10-第一折边，11-第二端盖，12-第二折边，13-炸药药卷，14-高温炮孔，15-导爆索，16-细沙，17-堵塞段。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种用于高温爆破的隔热装置，该装置包括隔热套筒1、第一封盖2和第二封盖3。

如图1所示，所述隔热套筒1的侧壁包括由外至内依次设置的阻燃层4、吸热层5和蓄水层6，进一步地，所述阻燃层4包括由外至内依次设置的反热层7和黏性层8。

所述隔热套筒1呈圆筒状，其一端开口，另一端封闭，开口端为隔热套筒1的上端，封闭端为隔热套筒1的下端，且内部具有用于放置炸药的空腔，隔热套筒1的长度略大于所用炸药药卷长度，一般为40cm～80cm，增加了隔热套筒1的整体强度，整体受力较均匀，其厚度为2mm～7mm。

进一步地，隔热套筒1的内径大于炸药药卷的直径7mm～15mm，使得炸药药卷易于放入隔热套筒1内，且使得吸热层5吸水后具有向内膨胀空间，不会影响吸水量；隔热套筒1的外径小于高温炮孔的直径20mm～40mm，使得隔热套筒1易于放入高温炮孔内，而不至于发生卡孔等现象。

所述第一封盖2为上端封盖，其与隔热套筒1的上端连接以密封隔热套筒1的上端空腔；进一步地，第一封盖2包括第一端盖9和第一折边10，第一端盖9即为上端盖，其呈圆形状，第一折边10即为上端折边，其呈圆环状，第一折边10设置在第一端盖9的边缘，并垂直于第一端盖9，隔热套筒1的上端与第一端盖9、第一折边10适配。

更进一步地，第一折边10的内径大于隔热套筒1的外径0.5mm～2mm，高度为30mm～50mm，使得第一折边10易于套住隔热套筒1，且在隔热套筒1在放入高温炮孔内时，第一端盖9不发生脱落，保障了隔热套筒1的安全性。

所述第二封盖3为下端封盖，其与隔热套筒1的下端连接以密封隔热套筒1的下端空腔；进一步地，第二封盖3包括第二端盖11和第二折边12，第二端盖11即为下端盖，第二折边12即为上端折边，与第一端盖9相同的是，第二端盖11呈圆形状，第二折边12呈圆环状，第二折边12设置在第二端盖11的边缘，并垂直于第二端盖11，隔热套筒1的下端与第二端盖11、第二折边12适配。

更进一步地，第二折边12的内径大于隔热套筒的外径0.5mm～2mm，第二折边12的高度为50mm～70mm，使得第二折边12易于套住隔热套筒1，且在隔热套筒1在放入高温炮孔内时，第二端盖11不发生脱落，保障了隔热套筒1的安全性。

在本实施例中，第一端盖9和第二端盖11的厚度均为2.1mm～5.6mm，延缓了高温炮孔的热量从隔热套筒1两端传入炸药药卷，且保障了相邻隔热套筒1的可靠传爆。

本领域技术人员可以理解的是，第一封盖2也可以作为下端封盖，第二封盖3也可以作为上端封盖，只要第一封盖2和第二封盖3分别与隔热套筒1的两端连接即可。

所述吸热层5采用强吸水纤维制成，具有布的形态，具有固水、吸液迅速、吸液量大、柔软等特点，其主要成分为SAP(Super Absorbent Polymer，高分子吸水树脂)，其吸水前的厚度为2mm～5mm，吸水后的厚度可达5mm～20mm，吸热层5的固水作用，使得隔热套筒1在冲击和碰撞作用下，其内部水不会流失，保障了隔热套筒1的可靠性；其次吸热层5能够吸收大量的水，水具有较高的比热容，大量吸收了高温炮孔传入隔热套筒1的热量，使得炸药药卷长时间处于安全温度；再次吸热层5为布状，吸收水分均匀，使得隔热套筒1受热均匀，不存在局部异常温点；最后吸热层5吸水快速，降低了操作时间，可提高爆破量。

所述蓄水层6采用高强度的高分子聚合物制成，如塑料等，其厚度为0.1mm～0.3mm，蓄水层6的高强度，约束了炸药药卷，使得隔热套筒1在放入炮孔内时，受冲击力作用不会发生较大变形，从而不会挤压吸热层5，使得吸热层5水分量和分布不发生变化；蓄水层6能够蓄存水，使得隔热套筒1装完炸药后的剩余空间都为水，提高了隔热套筒1的整体隔热性，且在吸热层5发生异常时，其内部的水起到二次防护的作用。

所述反热层7采用具有反热辐射、光滑、防撕裂的耐高温复合材料制成，如铝箔玻璃纤维布等，其厚度为0.1mm～0.5mm，反热层7的反热辐射，减小了传热速率，延长了炸药药卷的耐温时间；其次反热层7的光滑，使得其与高温炮孔的摩擦力小，降低了隔热套筒1的磨损；再次反热层7的防撕裂性，使得隔热套筒1在放入高温炮孔10内时，受冲击力影响不会发生变形和炸裂，同时不会被孔壁的突出物刺破；最后反热层7的耐高温性，使得其不会在高温下性能发生改变，增加了可靠性。

所述黏性层采用具有防水、强粘合力、良好热稳定性的混合物制成，如合成橡胶和树脂的混合物，其厚度为0.01mm～0.1mm，黏性层8的强粘合力，将反热层7与吸热层5牢牢粘在一起，其次黏性层8的防水和热稳定性，使其不会受吸热层5水的影响和外界高温影响，保证了隔热套筒1的完整性。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种爆破方法，该方法基于上述实施例1的装置实现，包括以下步骤：

步骤一、测量高温炮孔14的深度，并根据高温炮孔14的深度计算出装药量、装药深度、堵塞深度。

步骤二、根据装药量和单条炸药药卷13的重量，计算出所用炸药药卷13的条数，并根据炸药药卷13的条数选择相应数目的隔热套筒1。

步骤三、将炸药药卷13从隔热套筒1的上端(即开口端)放入隔热套筒1内。

步骤四、将隔热套筒1上端用普通胶布粘住，宽度为5cm，使得浸水后该部位不沾水。

步骤五、将装完炸药药卷13的隔热套筒1完全浸入水内，浸水时间不少于5min，浸水完成后，将隔热套筒1垂直放置，将水注入蓄水层6。

步骤六、撕开隔热套筒1上端的普通胶布，用第一封盖2将隔热套筒1的上端密封，撕开普通胶布后为干燥状态，方便第一折边10与隔热套筒1上端的密封。

步骤七、用第二封盖3将最先装入高温炮孔14内的隔热套筒1的下端(即封闭端)密封，并将导爆索15从隔热套筒1的上端插入最后装入高温炮孔14内的隔热套筒1的内部炸药药卷13中。

步骤八、装药前，将1kg左右的细沙16放入高温炮孔14内，然后将隔热套筒1放入高温炮孔14内。

步骤九、隔热套筒1放入高温炮孔14内后，快速将高温炮孔14进行堵塞，形成堵塞段17，堵塞完成后，人员快速撤离至安全区域，快速起爆，以实现爆破。

综上所述，本发明可以通过隔热套筒在高温炮孔中保护炸药药卷，使得炸药可以在高温炮孔内一段时间处于安全状态，其所需水量较少，使得大范围爆破水源供应成为可能，提高了爆破效率，且其吸收的水不会对炮孔产生影响，保障了爆破效果，隔热套筒的侧壁具有阻燃层、吸热层和蓄水层，蓄水层能够蓄存水，吸热层使得隔热套筒在冲击和碰撞作用下，其内部水不会流失，保障了隔热套筒的可靠性，阻燃层保证了隔热套筒的完整性，隔热套筒的一端开口，另一端封闭，隔热套筒两端的封盖延缓了高温炮孔的热量从隔热套筒两端传入炸药药卷，并且加强了隔热套筒封闭端的承受力和吸水量，使得其在直接接触高温避免和强冲击下，仍然具有优秀的隔热性；其次采用市面上常见的材料，整体结构合理，降低了爆破成本；最后操作简单，操作过程中基本不存在卡孔、破损等情况，可靠性高。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：包括隔热套筒、第一封盖和第二封盖，所述隔热套筒的一端开口，另一端封闭，且内部具有用于放置炸药的空腔，所述第一封盖和第二封盖分别与隔热套筒的两端连接以密封隔热套筒的空腔，所述隔热套筒的侧壁包括由外至内依次设置的阻燃层、吸热层和蓄水层。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述阻燃层包括由外至内依次设置的反热层和黏性层。

3.根据权利要求2所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述反热层采用具有反热辐射、光滑、防撕裂的耐高温复合材料制成，反热层的厚度为0.1mm～0.5mm。

4.根据权利要求2所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述黏性层采用具有防水、强粘合力、良好热稳定性的混合物制成，黏性层的厚度为0.01mm～0.1mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述第一封盖包括第一端盖和第一折边，所述第一折边设置在第一端盖的边缘，并垂直于第一端盖；所述第二封盖包括第二端盖和第二折边，所述第二折边设置在第二端盖的边缘，并垂直于第二端盖。

6.根据权利要求5所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述隔热套筒呈圆筒状，所述第一端盖和第二端盖均呈圆形状，所述第一折边和第二折边均呈圆环状。

7.根据权利要求6所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述第一端盖和第二端盖的厚度均为2.1mm～5.6mm；所述第一折边的内径大于隔热套筒的外径0.5mm～2mm，第一折边的高度为30mm～50mm；所述第二折边的内径大于隔热套筒的外径0.5mm～2mm，第二折边的高度为50mm～70mm。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述吸热层采用强吸水纤维制成，吸热层吸水前的厚度为2mm～5mm，吸水后的厚度为5mm～20mm。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于高温爆破的隔热装置，其特征在于：所述蓄水层采用高强度的高分子聚合物制成，蓄水层的厚度为0.1mm～0.3mm。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述装置的爆破方法，其特征在于：所述方法包括：

将炸药药卷从隔热套筒的开口端放入隔热套筒内；

将隔热套筒的开口端用胶布粘住；

将装完炸药药卷的隔热套筒完全浸入水内，浸水一定时间后，将隔热套筒垂直放置，将水注入蓄水层；

撕开隔热套筒的胶布，用第一封盖将隔热套筒的开口端密封，并用第二封盖将隔热套筒的封闭端密封；

将导爆索从隔热套筒放入炸药药卷的一端插入隔热套筒内部的炸药药卷中；

将细沙放入高温炮孔内，然后将隔热套筒放入高温炮孔内，并进行爆破。