CN109186389B - 一种炮孔堵塞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种炮孔堵塞方法，炮孔堵塞段与装药段设置空气间隔器，堵塞段是由能吸水自膨胀的球状膨胀袋及岩屑组成，在岩屑堵塞物中按照一定的间隔设置球状膨胀袋，球状膨胀袋吸水后体积迅速膨胀，对周围的岩屑产生挤压作用，岩屑之间的粘结力和摩擦力急剧增大。同时，膨胀袋的侧向膨胀受到孔壁的约束，形成局部自锁，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。本发明方法施工快捷、经济环保、堵孔高效可靠，能极大提高爆破效果。
Description
技术领域
本发明属于工程爆破技术领域，具体涉及一种可应用于矿山、水利水电、交通等领域的岩体爆破施工中的炮孔堵塞方法。
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。炮孔堵塞与不堵塞对爆炸冲击波的波峰值影响并不明显,但其后压力的降低,特别是爆生气体压力的降低及其对岩石产生破裂作用的时间,都与是否堵塞有关，炮孔堵塞物因具有一定的质量,炸药爆炸后产生的气体在瞬间将加速到很高的速度,气体想要冲出炮孔口,必须克服堵塞物的惯性阻力及其与炮孔壁之间的粘结力和摩擦阻力，正是由于堵塞物阻力炮孔内高温高压状态的维持时间相对延长,增加炸药化学反应的完全程度,可得到更充分的爆炸能同时,堵塞物阻力延长了孔内高压气体的作用时间,使得先前由应力波作用生成的裂隙在受到高压气体的气楔作用后加速发展,高压气体向裂隙中楔入,不仅提高了破岩效果,而且减小了岩石的抛掷距离,降低了空气冲击波强度。
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，目前也出现许多新颖的炮孔堵塞方法，基本可以归结为两大类，其一是“机械构件类”炮孔堵塞方法，即利用机械构件来增大爆破过程中堵塞物运动的阻力，实现炮孔堵塞，如：公开号为CN103453808A的专利申请公开的“含内凹弧形部构件”、CN102735125公开的“伞状下向炮孔堵塞装置”、CN205980972U公开的“露天采矿用炮孔堵塞器”、CN 105526834A公开的“柱锥体构件”等；其二是“材料类”炮孔堵塞方法，即利用某类特殊材料制成的堵塞物实现炮孔堵塞，如：CN 205192358U公开的“柔性阻燃EVA炮孔塞”、CN105066804A公开的“矿用水炮泥袋”等。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施工作业难度大的问题，本发明提出了一种经济环保、施工快捷方便、堵孔高效可靠的炮孔堵塞方法。
本发明的作用机理是：在岩屑堵塞物中按照一定的间隔设置球状膨胀袋，球状膨胀袋吸水后体积迅速膨胀，对周围的岩屑产生挤压作用，岩屑之间的粘结力和摩擦力急剧增大。同时，膨胀袋的侧向膨胀受到孔壁的约束，形成局部自锁，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：
一种炮孔堵塞方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、根据堵塞段长度和炮孔直径，确定堵塞段内所要放置的球状膨胀袋数目和直径，并收集施工现场的钻孔岩屑；
步骤2、待炮孔装药结束后，在装药段上部设置空气间隔器；
步骤3、用收集的钻孔岩屑堵塞炮孔到一定长度后，将干燥的球状膨胀袋放入炮孔；
步骤4、重复步骤3，直至炮孔堵满堵塞物；
步骤5、向炮孔内灌水1-3分钟。
相邻所述球状膨胀袋距离为0.1-0.3m，第一个球状膨胀袋距空气间隔器0.1-0.3m，球状膨胀袋数目可根据堵塞段长度确定。
所述球状膨胀袋干燥状态的直径为炮孔直径的0.5-0.7倍。
所述球状膨胀袋包括外袋、内袋和设置在内袋里的吸水膨胀剂。
所述外袋为塑料编织袋、麻袋或化纤编织袋。
所述内袋为化纤布袋或无纺布袋。
所述吸水膨胀剂为高分子聚乙烯吸水树脂。
所述空气间隔器为缓冲气囊。
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，堵塞所用的岩屑现场收集即可，球形膨胀袋可在市场批量定做；3、施工过程中向炮孔中灌水，有效避免粉尘的扩散，降低了环境污染，有利于环境保护；4、球状膨胀袋吸水后体积迅速膨胀，对周围的岩屑产生挤压作用，岩屑之间的粘结力和摩擦力急剧增大。同时，膨胀袋的侧向膨胀受到孔壁的约束，形成局部自锁，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。
附图说明
图1为本发明堵塞物整体示意图。
图中，1-缓冲气囊，2-球状膨胀袋，3-岩屑。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，如图1所示，某采石场，利用钻爆法开采石料，炮孔直径90mm，炮孔深度2.5m，堵塞段长度0.8m，施工方法采用如下步骤：
步骤1、根据堵塞段长度和炮孔直径，确定堵塞段内所要放置的球状膨胀袋2数目和直径，并收集施工现场的钻孔岩屑，相邻球状膨胀袋距离为0.15m，第一个球状膨胀袋距空气间隔器0.15m，最上边的球状膨胀袋底端距炮孔顶0.10m，球状膨胀袋数目为4个，干燥球状膨胀袋直径为50mm，球状外袋是塑料编织袋，内袋是无纺布袋，所述吸水膨胀剂是高分子聚乙烯吸水树脂；
步骤2，待炮孔装药结束后，在装药段上部设置缓冲气囊1；
步骤3，用收集的钻孔岩屑3堵塞炮孔0.15m后，将干燥球状膨胀袋放入炮孔内；
步骤4，重复步骤3，直至炮孔堵满堵塞物；
步骤5，向炮孔内灌水1-3分钟。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (6)
1.一种炮孔堵塞方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、根据堵塞段长度和炮孔直径，确定堵塞段内所要放置的球状膨胀袋的数目和直径，并收集施工现场的钻孔岩屑；
步骤2、待炮孔装药结束后，在装药段上部设置空气间隔器；
步骤3、用收集的钻孔岩屑堵塞炮孔到一定长度后，将干燥的球状膨胀袋放入炮孔；
步骤4、重复步骤3，直至炮孔堵满堵塞物；
步骤5、向炮孔内灌水1-3分钟；
相邻所述球状膨胀袋距离为0.1-0.3m，第一个球状膨胀袋距空气间隔器0.1-0.3m，球状膨胀袋数目根据堵塞段长度确定；
所述球状膨胀袋干燥状态的直径为炮孔直径的0.5-0.7倍。
2.如权利要求1所述的一种炮孔堵塞方法，其特征在于：所述球状膨胀袋包括外袋、内袋和设置在内袋里的吸水膨胀剂。
3.如权利要求2所述的一种炮孔堵塞方法，其特征在于：所述外袋为塑料编织袋、麻袋或化纤编织袋。
4.如权利要求2所述的一种炮孔堵塞方法，其特征在于：所述内袋为化纤布袋或无纺布袋。
5.如权利要求2所述的一种炮孔堵塞方法，其特征在于：所述吸水膨胀剂为高分子聚乙烯吸水树脂。
6.如权利要求1所述的一种炮孔堵塞方法，其特征在于：所述空气间隔器为缓冲气囊。
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