CN109186390B - 露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法及专用水柱袋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种露天深孔爆破水间隔‑耦合装药爆破方法，包括以下步骤：首先，将水柱袋充水，分别制备间隔装药药段和耦合装药药段；然后，在钻好的爆破孔中将一段间隔水柱段置入爆破孔底部，再将耦合装药药段和间隔水柱段依次交替装入爆破孔，最后用钻屑、黏土或者粗沙填塞爆破孔。间隔水柱段是，将充满水的水柱袋卷成圆柱制成；耦合装药药段是，将炸药摆成柱状，外面裹附充满水的水柱袋。本发明方法采用水耦合与水间隔方式装药，合理的利用水的不可压缩性，使得炸药爆炸后的能量均匀传递在炮孔周围；爆炸作用过程中水中急需能量的释放加强岩石的破碎作用，同时提高炸药的能量利用率；满足了“精细爆破”理念要求。

Description

露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法及专用水柱袋
技术领域
本发明涉及一种露天深孔爆破方法，具体说是一种露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法及专用水柱袋。
背景技术
露天深孔爆破一般采用孔径大于50 mm炮孔，且孔深大于5 m，并广泛地用于矿山、隧道、公路和水利水电等工程。据不完全统计，我国近年来采用露天深孔爆破的比重逐年增加，其中铁矿石开采占90%，有色金属矿山开采占53%，化工原料开采占70.7%，建筑材料开采近100%。在爆破过程中，对于爆破碎石块度的要求一直是爆破工程师们最关注的问题，尤其对于有色金属矿山与化工原料开采，块石要求大小必须满足加工设备要求，且便于装运。目前，为达到这一目的，现场施工时多采用加到药量的方式来使爆破碎石到达设计要求。但是这一方法存在一些弊端。一方面增加了炸药单耗，简介导致爆破成本的增加；另一方面炸药能量利用率降低，不符合当前工程爆破张“精细爆破”理念，更不符合绿色开采的国家发展理念。
岩石爆破的实质是利用炸药爆炸过程中爆炸应力波与爆生气体准静态作用共同作用下岩石初始裂纹的形成、扩展，以及最终断裂面的形成。露天深孔爆破目前施工流程成熟、工艺简单。同时水耦合爆破可发挥水的不可压特性，向各向均匀传递爆炸压力，延缓爆炸做功时间，加强岩石破碎效果。但是直接采用炮孔内灌水的方式在使用过程中必须严格控制作业时间，在裂隙发育较好的岩体中基本无法施工。为达到控制爆破碎石块度，同时满足“精细爆破”理念的要求，在保证爆破效果的前提下，要提高炸药能量利用率、保证爆破过程安全可靠、爆破作业经济合理的目的，对于装药结构的创新是最好的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有露天深孔爆破技术中存在的不足，提供一种露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法，应用在露天深孔爆破中，一方面保证不增加作业难度与作业工时，另一方面要能再爆破后达到控制碎石块度、提高炸药能量利用率的目的。同时还提供了专用于本发明方法的水柱袋。
本发明一种露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法，包括以下步骤：
首先，将水柱袋充水，分别制备间隔装药药段和耦合装药药段；
然后，在钻好的爆破孔中将一段间隔水柱段置入爆破孔底部，再将耦合装药药段和间隔水柱段依次交替装入爆破孔，最后用钻屑、黏土或者粗沙等填塞材料填塞爆破孔。
所述间隔水柱段是，将充满水的水柱袋卷成圆柱即成。
所述耦合装药药段是，将炸药摆成柱状，外面裹附充满水的水柱袋即成。
所述水柱袋由双层矩形隔水面料构成，分割成相互平行的若干柱状充水条袋，柱状充水条袋底部封口，另一端采用逆向气阀原理设单向注水口，流体只进不出，充完水后无需封口即可使用。使用前不充水，以便于装袋运输。
所述水柱袋的柱状充水条袋直径为1～5 cm，充水后截面近似椭圆形。
所述水柱袋的隔水面料厚度约为50μm，该厚度可以保证其在使用过程中不会轻易破损。
所述水柱袋的隔水面料采用PE+PA薄膜，坚固耐用，气密性高。
本发明方法与现有技术相比，采用水耦合与水间隔方式装药，合理的利用水的不可压缩性，使得炸药爆炸后的能量均匀传递在炮孔周围；爆炸作用过程中水中急需能量的释放加强岩石的破碎作用，同时提高炸药的能量利用率；满足了“精细爆破”理念要求。该水柱袋适应于各类岩体，避免了在裂隙发育岩体中使用水耦合装药的存在的问题。
附图说明
图1为本发明所述耦合-间隔水柱袋轴测示意图。
图2为本发明所述耦合装药药段俯视示意图。
图3为本发明所述间隔装药药段俯视示意图。
图4为本发明所述露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法爆破孔装药剖视示意图。
图5为本发明所述露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法爆破孔布设示意图。
图中：1、水柱袋，2、水，3、炸药，4、填塞材料，5、耦合装药药段，6、间隔水柱段。
具体实施方式
下面结合附图，通过一个最佳实例，对本发明实施例进行详细说明。
如图4和5所示，本实施例以某钼矿露天深孔爆破矿石开采为例。爆区长度50m，宽度20 m，台阶高度12 m，炮孔直径150mm，垂直钻孔；孔深14 m，第一排炮孔超深2 m，后排炮孔壁前排超深0.5 m。底盘抵抗线6 m，排距4m，孔距5m。
水柱袋由双层矩形PE+PA薄膜隔水面料构成，隔水面料厚度约为50μm，袋体被分割成相互平行的若干直径为3 cm的柱状充水条袋，柱状充水条袋底部封口，另一端采用逆向气阀原理设单向注水口，流体只进不出，充完水后无需封口即可使用。一部分水柱袋充满水后卷成圆柱，制成间隔水柱段。另一部分充满水的水柱袋裹附在卡药捆外周，制成耦合装药药段。
装药采用如下方式：每孔底部先装入间隔水柱段，200-500mm。然后，装入第一段药--耦合装药药段，长度为3.5 m。再使用一段长0.5 m间隔水柱袋。然后装入第二段药--耦合装药药段，长度为3 m；最后使用钻屑作为填塞材料填塞炮孔，填塞长度为5 m。每个炮孔两发雷管，顶部雷管先起爆，按照排间奇偶式起爆顺序连接起爆网络。炮孔水间隔-耦合装药爆破方法具有很多的优点，它不但能控制岩石裂隙的产生和发展，而且水对爆炸载荷有一个缓冲作用，延长了爆炸能量的作用时间，起到了保护围岩、减小震动及降低噪音的作用；比空气不耦合装药爆破更能提高爆炸能量利用率，增强破岩能力。同时水介质有效减轻了爆破飞石、爆破震动、爆破噪音和爆破粉尘等危害，改善了施工环境，创造了较好的经济效益和社会效益。通过水间隔-耦合水柱袋装药在钼矿爆破生产中的应用，不仅改善了爆破效果，提高了铲装和运输效率，还节约了爆破材料消耗，降低了生产成本，获得了良好的经济效益。
应当明确，所述实例的实施仅仅是本发明典型实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例中，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下说获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法，包括以下步骤：
首先，将水柱袋充水，分别制备间隔水柱段和耦合装药药段；
然后，在钻好的爆破孔中将一段间隔水柱段置入爆破孔底部，再将耦合装药药段和间隔水柱段依次交替装入爆破孔，最后用钻屑、黏土或者粗沙填塞爆破孔；
所述间隔水柱段是，将充满水的水柱袋卷成圆柱即成；
所述耦合装药药段是，将炸药摆成柱状，外面裹附充满水的水柱袋即成；
所述水柱袋，由双层矩形隔水面料构成，所述双层矩形隔水面料分割成相互平行的若干柱状充水条袋，柱状充水条袋底部封口，另一端采用逆向气阀原理设单向注水口。
2.根据权利要求1所述的露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法，其特征是：所述水柱袋的柱状充水条袋直径为1～5 cm。
3.根据权利要求1或2所述的露天深孔爆破水间隔-耦合装药爆破方法，其特征是：所述水柱袋的隔水面料采用PE+PA薄膜，隔水面料厚度为50μm。
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