CN111457799B - 防止雷管拖动的延时爆破系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止雷管拖动的延时爆破系统及其施工方法，包括若干炮孔内部装填的爆破结构以及固定在炮孔内部用于延时引爆各个炮孔内部爆破结构的孔内数码电子雷管，所有炮孔内的孔内数码电子雷管均通过孔内雷管脚线引出炮孔并汇集连接至同一起爆器，孔内雷管脚线通过孔口塞压紧固定在炮孔的孔口内壁上；所有炮孔的孔内雷管脚线的汇集处设置孔外延时药包，孔外延时药包与所有炮孔一同延时起爆，孔外延时药包的延期时间小于所有炮孔的孔内数码电子雷管的延期时间。本发明操作方便、价格低廉，能够有效的保证爆破效果，具备广泛的推广应用价值。

Description

防止雷管拖动的延时爆破系统及其施工方法

技术领域

本发明属于爆破技术，具体涉及一种用于数码电子雷管在爆破过程中防止雷管拖动的延时爆破系统及其施工方法。

背景技术

数码电子雷管是一种可以任意设置并且准确实现延期发火时间的新型电雷管。这种雷管与常规电雷管的区别在于，此类型雷管使用一个微型电子芯片替代了常规电雷管中的化学延期药及电点火元件。微型电子芯片由专用数码电子雷管充电后开始工作，并需要进行雷管密码识别，若密码正确，在相应延期时间后雷管内部电容释放强电流引爆雷管；若密码错误，雷管内部电容则自动释放其储存的电容，放弃雷管起爆程序。鉴于数码电子雷管的超高延时时间准确性、高安全性，数码电子雷管正在全国范围进行推广，并将逐渐替代电雷管、导爆管雷管成为占比最大的工程爆破领域起爆器材。

但数码电子雷管的现场实际运用过程中发现数码电子雷管在爆破过程中存在被其连接的脚线拖动的现象，比如在隧道掘进施工过程中所有炮孔的雷管脚线在外部均是连接在一起，通过起爆系统统一发出起爆信号，掏槽孔延时爆破时，在先爆破的炮孔产生的能量往往通过脚线将其他尚未起爆炮孔内的雷管向外拖动一段距离，进而导致与雷管直接接触的炸药也朝着孔口运动，最终导致炮孔底部由于缺少炸药而无法有效破碎，单次进尺量不能达到设计进尺长度，影响爆破掘进效果。

因此，发明一种防止数码电子雷管在爆破过程中被拖动的方案对于数码电子雷管的推广、工程爆破领域的发展有着重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对数码电子雷管在爆破过程中容易被拖动的问题，提供一种防止雷管拖动的延时爆破系统及其施工方法。

本发明采用如下技术方案实现：

防止雷管拖动的延时爆破系统，包括若干炮孔内部装填的爆破结构以及固定在炮孔内部用于延时引爆各个炮孔内部爆破结构的孔内数码电子雷管，所有炮孔内的所述孔内数码电子雷管均通过孔内雷管脚线引出炮孔并汇集连接至同一起爆器，所述孔内雷管脚线通过孔口塞压紧固定在炮孔的孔口内壁上；

所有炮孔的孔内雷管脚线的汇集处设置孔外延时药包，所述孔外延时药包与所有炮孔一同延时起爆，所述孔外延时药包的延期时间小于所有炮孔的孔内数码电子雷管的延期时间。爆破施工时，孔外延时药包将先于炮孔内数码电子雷管起爆，避免了各个孔内雷管脚线在延时爆破过程中的相互拉扯。

上述方案的防止雷管拖动的延时爆破系统中，所述孔外延时药包包括孔外炸药以及引爆孔外炸药的孔外延时雷管，所述孔外延时雷管与孔内数码电子雷管连接至同一起爆器。

上述方案的防止雷管拖动的延时爆破系统中，所述孔外延时雷管采用数码电子雷管。

上述方案的防止雷管拖动的延时爆破系统中，所述孔口塞靠炮孔内侧采用炮泥封堵。

作为本发明防止雷管拖动的延时爆破系统的一种优选方式，所述孔口塞包括楔形塞和楔形套，所述楔形塞和楔形套具有相互嵌合的楔块和楔槽，相互嵌合后的楔形塞和楔形套外壁形成固定塞入炮孔孔口的柱塞，炮孔内的所述孔内雷管脚线沿孔口塞的外壁与炮孔内壁之间引出，当外部拉拔力作用在孔内雷管脚线上时，带动炮孔内部的爆破结构产生向炮孔外移动的趋势，该趋势作用在靠近孔内的楔形套或楔形塞上，使楔形套和楔形塞之间的楔槽和楔块相互靠近，将楔形套向外膨胀，进一步将孔口塞胀紧在炮孔孔口，提高孔口塞与炮孔内壁之间的摩擦力来抵抗外部拉拔力，从而减少孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构被拖动的机率。

上述方案的防止雷管拖动的延时爆破系统中，嵌合后的所述楔形塞和楔形套之间具有轴向移动空间。

作为本发明防止雷管拖动的延时爆破系统的又一种优选方式，所述孔口塞包括相互指接的第一指接塞和第二指接塞，相互指接后的第一指接塞和第二指接塞外壁形成固定塞入炮孔孔口的柱塞，所述第一指接塞和第二指接塞在指接处形成供孔内雷管脚线铺设的指接路线，炮孔内的所述孔内雷管脚线沿第二指接塞与炮孔内壁之间、第一指接塞和第二指接塞之间的指接路线、第一指接塞和炮孔内壁之间引出。孔内雷管脚线在孔口塞上以回旋路线中铺设，孔内雷管脚线与靠近炮孔外侧的第一指接塞之间具有较大的摩擦力，当外部拉拔力作用在孔内雷管脚线上时，会先将第一指接塞向外拉动，沿第一指接塞和第二指接塞之间的指接路线铺设的这段孔内雷管脚线会被逐渐拉伸拉直，拉拔力不会直接传递到炮孔内部的爆破结构，从而减小孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构被拖动的机率。

作为本发明防止雷管拖动的延时爆破系统的又一种优选方式，所述孔口塞包括固定塞和绕线塞，所述固定塞和绕线塞均为能够固定塞入炮孔孔口的柱塞，所述绕线塞相对固定塞位于炮孔的内侧，所述绕线塞上设有朝向固定塞的绕线桩，炮孔内的所述孔内雷管脚线穿过绕线塞的外壁与炮孔内壁之间后，螺旋缠绕在所述绕线桩上，再沿固定塞与炮孔内壁之间引出。当受到外力拉拔作用时，螺旋缠绕在绕线桩上的该段孔内雷管脚线先被逐渐拉伸拉直，拉拔力不会直接传递到炮孔内部的爆破结构，从而减小孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构被拖动的机率。

上述方案的防止雷管拖动的延时爆破系统中，所述绕线桩为圆锥体，其上分布有用于孔内雷管脚线缠绕的螺旋线槽或螺纹。

本发明还公开了上述防止雷管拖动的延时爆破系统的施工方法，包括如下具体步骤：

第一步，炮孔钻凿；

第二步，将孔内数码电子雷管装入炮孔内，对炮孔内部的爆破结构进行装药；

第三步，往炮孔内装入炮泥；

第四步，将孔内数码电子雷管引出的孔内雷管脚线在孔口塞上布置后，将孔口塞和孔内雷管脚线一同塞入炮孔孔口固定；

第五步，将所有炮孔中引出的孔内雷管脚线捆扎成一把，并在其上绑上孔外炸药以及孔外延时雷管组成的孔外延时药包；

第六步，使用数码电子雷管专用延期时间设置器对每一数码电子发雷管的延期时间进行设置，其中，所述孔外延时药包上的孔外延时雷管的延期时间应当小于所有炮孔引出的孔内数码电子雷管的延期时间；

第七步，将孔内和孔外所有雷管的脚线连接到爆破网络主线上，设置警戒后使用数码电子雷管专用起爆器起爆。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明在孔内雷管脚线的汇集总线上设置孔外延时药包，通过孔外延时药包在所有炮孔孔内爆破结构起爆之前把所有孔内雷管脚线之间的连接处炸断，避免了炮孔间延时爆破过程中孔内雷管脚线的相互拉拔，杜绝了在先爆破的炮孔产生的能量拉拔在后爆破的炮孔孔内雷管脚线导致的孔内数码电子雷管的拖动，保证了所有炮孔的延时爆破效果。

2、本发明在炮孔内部爆破结构的堵塞结构采用孔口塞实现孔口堵塞的同时，通过弯曲缠绕的雷管脚线拉直来提供孔内雷管脚线被拖动的缓冲余量，或者通过孔口塞对炮孔内壁的膨胀提高摩擦力来避免孔内雷管脚线受外力作用而拉扯炮孔内部爆破结构，有效防止了孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构在孔内雷管脚线的外界拉拔力的作用下被拖动，从而保证了炮孔内合理的炸药分布，避免了炮孔底部缺少炸药的情况，保证了单次进尺长度。

综上所述，本发明提供的延时爆破系统通过在孔外对炮孔引出的孔内雷管脚线捆绑的孔外延时药包先于炮孔延时起爆，避免了各个炮孔在延时爆破过程中炮孔之间的孔内雷管脚线的相互拉扯而拖动孔内炸药，结合孔口塞对孔内雷管脚线进行固定，能够有效保证炮孔延时爆破效果，整个爆破系统简单实用、安全可靠、效果明显，在矿山、隧道等需要通过爆破掘进的领域具有广泛的推广应用价值。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中应用本发明的隧道掘进延时爆破系统示意图。

图2为实施例中采用的第一种孔口塞结构示意图。

图3为实施例中采用的第二种孔口塞结构示意图。

图4为实施例中采用的第三种孔口塞结构示意图。

图中标号：1-辅助孔，2-周边孔，3-孔内雷管脚线，4-掏槽孔，5-孔外炸药，6-孔外雷管脚线，7-孔外延时雷管，8-爆破网络主线，9-起爆器，10-孔内数码电子雷管，11-炮泥，12-孔口塞，121-楔形塞，122-楔形套，123-第一指接塞，124-第二指接塞，125-固定塞，126-绕线塞，13-孔内炸药段。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示为隧道掘进爆破示意图，隧道横截面上分别钻凿若干辅助孔1、周边孔2和掏槽孔4，辅助孔1、周边孔2和掏槽孔4内部分别装填炸药段形成爆破结构，然后所有炮孔之间采用延时爆破的方式进行掘进爆破。该爆破系统为应用本发明的一种具体实施方案。

在本实施例中，所有炮孔内部爆破结构的炸药段采用数码电子雷管进行起爆，结合图2-4中所示，孔内数码电子雷管10固定在各自炮孔内部用于延时引爆对应炮孔内部爆破结构的孔内炸药段13，具体的隧道掘进爆破采用的炸药段与引爆雷管的爆破结构可参考隧道掘进爆破现有爆破结构，本实施例在此不做赘述。所有炮孔内部的孔内数码电子雷管10通过孔内雷管脚线3引出到炮孔外部连接至引爆网络，所有炮孔引出的孔内雷管脚线3汇集到一起后通过爆破网络主线8连接到数码电子雷管专用的起爆器9，通过数码电子雷管专用延期时间设置器对每个炮孔的孔内数码电子雷管10进行延期时间设定后，操作起爆器9即可实现所有炮孔内部延时起爆。

本实施例主要从两个方面对所有炮孔延时爆破过程中前后爆破的炮孔之间通过孔内雷管脚线拖动孔内数码电子雷管的问题。

首先，在炮孔外部，所有炮孔的孔内雷管脚线3在孔外的汇集处包扎设置孔外延时药包，该延时药包包括孔外炸药5以及引爆孔外炸药5的孔外延时雷管7，孔外延时雷管7可以采用普通延时雷管或者数码电子雷管，考虑到一次爆破的操作统一性，本实施例的孔外延时雷管7采用与炮孔内部相同的数码电子雷管，孔外延时雷管7的孔外雷管脚线6与所有孔内雷管脚线3一同通过爆破网络主线8连接至同一起爆器9，将孔外延时药包编入到所有炮孔的爆破时序，与掘进爆破的所有炮孔一同延时起爆，同时要设定孔外延时药包的孔外延时雷管7的延期时间小于所有炮孔的孔内数码电子雷管10的延期时间，即在爆破时，孔外延时药包将先于所有炮孔起爆，起爆后首先通过孔外延时炸药将所有孔内雷管脚线3之间的连接关系炸断，解除所有炮孔的孔内雷管脚线的连接关系可以避免各个孔内雷管脚线在延时爆破过程中相互拉扯。

其次，在炮孔内部，通过孔口塞12将孔内雷管脚线3压紧固定在炮孔的孔口内壁上，并通过孔口塞12提高孔内雷管脚线3的抗拖动效果。

如图2中所示，本实施例其中一种孔口塞12包括楔形塞121和楔形套122，其中，楔形塞121上设有凸出的楔块，楔形套122上设有凹陷的楔槽，楔形塞121和楔形套122之间可以通过楔块和楔槽相互嵌合，嵌合后的楔形塞121和楔形套122外壁则形成固定塞入炮孔孔口的柱塞结构，将炮孔内部孔内炸药段13填装好后，采用炮泥11封堵，然后将嵌合后的楔形塞121和楔形套122作为孔口塞塞入炮孔的孔口，炮孔内的孔内雷管脚线3沿孔口塞12的外壁与炮孔内壁之间引出。

本实施例中将楔形套122相对楔形塞121靠近炮孔内侧，楔形塞121采用硬质橡胶或者木材，朝孔内的一端直径稍小，朝孔外的一端直径能够通过过盈配合塞入炮孔孔口，楔形套122朝孔内的一侧为实心，面朝孔口的一侧为空心的楔槽，楔形套122的外壳由孔内向孔口逐渐变薄，装配时先将楔形套122塞入炮孔，然后将楔形塞121塞入，通过楔形塞121上的楔块持续嵌入楔形套122的楔槽内，通过楔面作用将楔形套122的外壁向外与炮孔的孔壁胀紧，能够保持孔口塞不会从炮孔内滑出，而此状态下，楔形塞和楔形套之间嵌合的楔块和楔槽之间应当具备一定的轴向移动空间，孔内雷管脚线3沿着楔形塞121和楔形套122的外壁与炮孔内壁之间铺设。这样当外部拉拔力作用在孔内雷管脚线3上时，孔内雷管脚线3被拉直后直接带动炮孔内部的爆破结构产生向炮孔外移动的趋势，该趋势作用通过炮泥传递到靠近孔内的楔形套122上，使楔形套122和楔形塞121之间的楔槽和楔块之间进一步产生相互靠近的趋势，该趋势将楔形套向外膨胀，进一步将楔形套122的外壁胀紧在炮孔孔口的孔壁上，首先将孔内雷管脚线3压紧在孔口塞外壁和炮孔内壁之间，同时也进一步增加了孔口塞与炮孔内壁之间的摩擦力来抵抗孔内爆破结构向外拖动的外部拉拔力，达到减少孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构被拖动的目的

另外，图2中的孔口塞12在炮孔内炸药段13起爆时，楔形套122受到爆炸能量外移将孔口塞整体胀紧固定在孔口，还可以提升炮孔爆炸初期的堵塞效果，增长炮孔内部爆生气体的作用时间，提高爆破效果。

实际应用中，也可以将楔形塞121和楔形套122反过来设置，将楔形套122靠近孔口外侧设置，将楔形塞121靠近孔口内侧设置，只要保证楔形塞121和楔形套122之间的楔块和楔槽在相向移动的过程中产生楔形套122向外膨胀的压紧炮孔内壁的楔力。

如图3中所示，本实施例另外一种孔口塞12的结构方式包括相互指接的第一指接塞123和第二指接塞124，第一指接塞123和第二指接塞124之间设有相对的指接结构，相互指接后的第一指接塞123和第二指接塞124外壁形成固定塞入炮孔孔口的柱塞结构，并且第一指接塞123和第二指接塞124之间的直接结构为间隙配合，在第一指接塞123和第二指接塞124的指接处形成供孔内雷管脚线铺设的回旋指接路线，将炮孔内部孔内炸药段13填装好后，采用炮泥11封堵，炮孔内部的孔内雷管脚线3首先铺设穿过第二指接塞124的外壁和炮孔内壁之间，然后穿过第一指接塞123和第二指接塞124之间的指接路线，呈回旋路线绕设后铺设穿过第一指接塞123的外壁和炮孔内壁之间引出，首先孔内雷管脚线3在孔口塞上以回旋路线中铺设，孔内雷管脚线3与靠近炮孔外侧的第一指接塞123之间具有较大的摩擦力，当外部拉拔力作用在孔内雷管脚线上时，会先将第一指接塞123向外拉动，在第一指接塞123被拉开之后，沿第一指接塞123和第二指接塞124之间的指接路线铺设的这段孔内雷管脚线3会被逐渐拉伸拉直，而不会将拉拔力直接传递到炮孔内部的爆破结构而拖动孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构，回旋路线铺设在第一指接塞123和第二指接塞124之间的孔内雷管脚线增加了拉动孔内雷管脚线的余量，从而减小了孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构被拖动的机率。

如图4中所示，本实施例还提供了第三种孔口塞12的结构方式，该孔口塞12包括固定塞125和绕线塞126，固定塞125和绕线塞126均为能够固定塞入炮孔孔口的柱塞，绕线塞126相对固定塞125位于炮孔的内侧，在绕线塞126上设有朝向固定塞125的绕线桩，将炮孔内部孔内炸药段13填装好后，采用炮泥11封堵，然后把位于炮孔孔口的孔内雷管脚线3螺旋缠绕在绕线塞126绕线桩上，绕线桩采用圆锥体，其上设有用于孔内雷管脚线缠绕的螺旋线槽或螺纹槽，孔内雷管脚线3能够稳定可靠地卷绕在绕线桩上，然后将固定塞125和绕线塞126分别塞入炮孔孔口，炮孔内的孔内雷管脚线3先铺设穿过绕线塞126的外壁与炮孔内壁之间后，螺旋缠绕在绕线塞126的绕线桩上，再沿固定塞125的外壁与炮孔内壁之间引出。当孔内雷管脚线3受到外力拉拔作用时，由于缠绕孔内雷管脚线的绕线桩沿炮孔轴向设置，螺旋缠绕在绕线桩上的该段孔内雷管脚线3先被逐渐拉伸拉直，拉拔力不会直接传递到炮孔内部的孔内数码电子雷管和爆破结构，螺旋路线缠绕在绕线塞126上的孔内雷管脚线增加了拉动孔内雷管脚线的余量，从而减小了孔内数码电子雷管以及孔内爆破结构被拖动的机率。

本实施例的延时爆破系统的具体施工方法包括如下步骤：

第一步，在隧道断面上钻凿掏槽孔4、辅助孔1和周边孔2；

第二步，将孔内数码电子雷管10装入炮孔内，对炮孔内部的爆破结构进行孔内炸药段13装填；

第三步，往炮孔内装入的0.3～0.5m炮泥11，炮泥11采用黄泥制成；

第四步，将孔内数码电子雷管10引出的孔内雷管脚线3在孔口塞12上布置后，将孔口塞12和孔内雷管脚线3一同塞入炮孔孔口固定，孔口塞12采用图2-4中的任意结构；

第五步，将所有炮孔中引出的孔内雷管脚线3捆扎成一把，并在其上绑上孔外炸药5以及孔外延时雷管7组成的孔外延时药包；

第六步，使用数码电子雷管专用延期时间设置器对每一数码电子发雷管(包括孔外延时雷管7)的延期时间进行设置，其中，孔外延时药包上的孔外延时雷管7的延期时间应当小于所有炮孔引出的孔内数码电子雷管10的延期时间；

第七步，将孔内和孔外所有雷管脚线连接到爆破网络主线8上，设置警戒后使用数码电子雷管专用起爆器9起爆，孔外延时药包通过孔外炸药5配合孔外延时雷管7组成，孔外延时雷管7的孔外雷管脚线6与所有的孔内雷管脚线3一同连接到爆破网络主线8上。孔外延时药包的数码电子雷管先于孔内数码电子雷管起爆，破坏所有孔内雷管脚线3之间的连接关系，将各个炮孔的孔内雷管脚线3相互独立，避免各个炮孔内数码电子雷管脚线在延时爆破过程中相互拉扯。

有关隧道掘进中的延时爆破方法属于现有技术手段，在此不对本实施例中的所有炮孔的延时爆破时序以及具体参数进行详细说明。本实施例也可以用于矿山巷道掘进的延时爆破中。

以上实施例描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的具体工作原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.防止雷管拖动的延时爆破系统，包括若干炮孔内部装填的爆破结构以及固定在炮孔内部用于延时引爆各个炮孔内部爆破结构的孔内数码电子雷管，其特征在于：

所有炮孔内的所述孔内数码电子雷管均通过孔内雷管脚线引出炮孔并汇集连接至同一起爆器，所述孔内雷管脚线通过孔口塞压紧固定在炮孔的孔口内壁上；

所有炮孔的孔内雷管脚线的汇集处设置孔外延时药包，所述孔外延时药包与所有炮孔一同延时起爆，所述孔外延时药包的延期时间小于所有炮孔的孔内数码电子雷管的延期时间；

所述孔口塞包括相互指接的第一指接塞和第二指接塞，相互指接后的第一指接塞和第二指接塞外壁形成固定塞入炮孔孔口的柱塞，所述第一指接塞和第二指接塞在指接处形成供孔内雷管脚线铺设的指接路线，炮孔内的所述孔内雷管脚线沿第二指接塞与炮孔内壁之间、第一指接塞和第二指接塞之间的指接路线、第一指接塞和炮孔内壁之间引出；

或者，所述孔口塞包括固定塞和绕线塞，所述固定塞和绕线塞均为能够固定塞入炮孔孔口的柱塞，所述绕线塞相对固定塞位于炮孔的内侧，所述绕线塞上设有朝向固定塞的绕线桩，炮孔内的所述孔内雷管脚线穿过绕线塞的外壁与炮孔内壁之间后，螺旋缠绕在所述绕线桩上，再沿固定塞与炮孔内壁之间引出。

2.根据权利要求1所述的防止雷管拖动的延时爆破系统，所述孔外延时药包包括孔外炸药以及引爆孔外炸药的孔外延时雷管，所述孔外延时雷管与孔内数码电子雷管连接至同一起爆器。

3.根据权利要求2所述的防止雷管拖动的延时爆破系统，所述孔外延时雷管采用数码电子雷管。

4.根据权利要求1所述的防止雷管拖动的延时爆破系统，所述孔口塞靠炮孔内侧采用炮泥封堵。

5.根据权利要求1所述的防止雷管拖动的延时爆破系统，所述绕线桩为圆锥体，其上分布有用于孔内雷管脚线缠绕的螺旋线槽或螺纹。

6.权利要求1-5中任一项所述的防止雷管拖动的延时爆破系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，炮孔钻凿；

第二步，将孔内数码电子雷管装入炮孔内，对炮孔内部的爆破结构进行装药；

第三步，往炮孔内装入炮泥；

第四步，将孔内数码电子雷管引出的孔内雷管脚线在孔口塞上布置后，将孔口塞和孔内雷管脚线一同塞入炮孔孔口固定；

第五步，将所有炮孔中引出的孔内雷管脚线捆扎成一把，并在其上绑上孔外炸药以及孔外延时雷管组成的孔外延时药包；

第六步，使用数码电子雷管专用延期时间设置器对每一数码电子发雷管的延期时间进行设置，其中，所述孔外延时药包上的孔外延时雷管的延期时间应当小于所有炮孔引出的孔内数码电子雷管的延期时间；

第七步，将孔内和孔外所有雷管的脚线连接到爆破网络主线上，设置警戒后使用数码电子雷管专用起爆器起爆。

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