CN112525025A - 一种新型炮孔间隔器 - Google Patents

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王洪强
李顺波
孙鹏飞
余德运
黄其冲
范晓明
刘国庆
衣方
江雅勤
花良奎
郑俊伟
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North Blasting Technology Co Ltd
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North Blasting Technology Co ltd
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    • F42D1/08—Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
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Abstract

本发明公开了一种新型炮孔间隔器，涉及一种岩石爆破的辅助设备。该新型炮孔间隔器包括中空的密封筒体，筒体外表面上设有若干个凸起；筒体顶部开设有连通筒体内外的水孔；筒体内设有活塞，活塞由活塞头和拉杆组成，其中活塞头在筒体内部密封地滑动，将筒体内部分隔成两个相互独立的空间，所述的拉杆密封地伸出筒体底部。本发明既能延长爆生气体的作用时间，避免爆生气体过早外泄，又能降低爆破过程中产生的粉尘，显著提高岩石破碎效果。

Description

一种新型炮孔间隔器
技术领域
本发明涉及一种岩石爆破的辅助设备。
背景技术
钻孔爆破是石方开挖的常用技术，广泛运用于水利水电、矿山、交通等领域。传统的连续柱状装药存在单耗大、爆轰初压过高、岩石过度粉碎的缺点，使得炸药的能量有效利用率低，且易产生大块和根底，带来爆破振动危害等诸多问题。如爆破块度过大则需要进行二次破碎，增加成本的同时还会产生大量粉尘和有毒气体，污染工作环境。简单增加炸药单耗虽可以缓解表层大块率，却容易形成爆破冲孔，造成能量浪费。
采用间隔装药技术，在炮孔中特定位置放置间隔袋，将炮孔内药柱分为上下两段，且每个装药段均设有起爆体完成起爆。为了确保钻孔的利用率，避免空气间隔段产生大块，不同孔径炮孔选取不同的空气间隔长度。
目前常用的是空气间隔装药技术，该技术能够降低炸药对炮孔周围岩石的初始峰值压力，使孔内爆炸压力沿炮孔轴向分布得更均匀，从而降低或避免了炮孔近区围岩的过度粉碎，扩大破裂区范围，提高炸药爆破能量的有效利用率，从而降低爆破成本，控制爆破危害。空气间隔装置即在空气柱与炸药、空气柱与堵塞炮泥之间设置的间隔器以承受炸药及炮泥的重量。目前常用的空气间隔器是空气气囊，其单价高、操作繁琐，降低了装药效率，增加了爆破成本。而且只能使用空气这一种介质，无法使用其他介质，比如水等。水作为一种不可压缩的介质，冲击波在水中传播损耗较小，更有利于岩石的破碎。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种能显著提高岩石破碎率的新型炮孔间隔器。所述技术方案如下：
一种新型炮孔间隔器，包括中空的密封筒体，筒体外表面上设有若干个凸起；筒体顶部开设有连通筒体内外的水孔；筒体内设有活塞，活塞由活塞头和拉杆组成，其中活塞头在筒体内部密封地滑动，将筒体内部分隔成两个相互独立的空间，所述的拉杆密封地伸出筒体底部。
优选地，所述的密封筒体内还设有导爆索，该导爆索贯穿整个筒体，并密封地伸出筒体底部。
或者优选地，所述的凸起为楔形结构的倒刺。
进一步优选地，所述的倒刺上设有锯齿。
更所述的倒刺由弹性材料制成。
更进一步优选地，所述的间隔器最大外径等于炮孔内径。
或者更进一步优选地，所述的间隔器密封筒体为竹制筒体。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明既能延长爆生气体的作用时间，避免爆生气体过早外泄，又能降低爆破过程中产生的粉尘，显著提高岩石破碎效果。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图中，1-活塞头、2-拉杆、3-水孔、4-导爆索、5-楔形倒刺。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
如图1所示，一种新型炮孔间隔器，包括中空的密封筒体，该筒体使用竹材料制成，底部和侧面一次冲压成型，密封不漏水。筒体内设有活塞，活塞由活塞头1和拉杆2组成，其中活塞头1在筒体内部密封地滑动，将筒体内部分隔成两个相互独立的空间，所述的拉杆2密封地伸出筒体底部。筒体顶部开设有连通筒体内外的水孔3，便于活塞将水吸入筒体内部，从而形成上部空间为水，下部空间为空气的复合间隔器，既可以有效降低爆破过程中产生的粉尘，又可以提高爆破效果。
筒体外表面上设有若干个楔形倒刺5，它们由弹性材料制，并且每个倒刺上均可以设置锯齿。密封筒体在倒刺处形成的最大外径等于或略小于炮孔内径，便于倒刺间隔其上、下的炮孔空间，方便装填。
此外，所述的密封筒体内还设有导爆索4，该导爆索4贯穿整个筒体，并密封地伸出筒体底部。
炮孔装药爆炸前，可以通过拉动活塞杆，来调整活塞的高度，从而从顶部的水孔3吸入设定量的水，形成不同的空气间隔高度。在进行爆破的时候，由于筒体内穿入的适量导爆索4，底部炸药将导爆索4起爆，作用于活塞头1上部的水中，使炮孔口的破碎效果得到进一步加强。
炮孔中装药爆炸后，产生的爆生气体推动新型炮孔间隔器向上移动，但由于楔形倒刺5的影响，增加了间隔期炮孔壁的阻力，可以延长爆生气的作用时间，避免爆生气体过早外泄，提高岩石破碎效果。
实施例二
某矿区爆破，采用实施例一的新型炮孔间隔器间隔装药。底部装炸药，中间为实施例一的新型炮孔间隔器形成的间隔段，上面为填塞段。
炮孔孔径90mm，孔排距4.5×4m，孔深11m，填塞长度3.5m，炸药采用混装铵油炸药，孔间毫秒延时25ms，排间毫秒延时42ms。爆后块度分布如表1：
表1：爆后块度分布
Figure BDA0002768796390000031
由表1可后，使用实施例一的新型炮孔间隔器间隔装药后，爆后不产生1m以上大块。
这种装药结构中，水受到冲击波波阵面压缩后，会吸收波阵面的峰值压力；当波阵面压力逐渐衰减后，水不再吸收压力而转为逐渐释放能量，从而延长了对岩体的作用时间；水柱吸收了压缩区波阵面峰值压力，减小了压缩区的能量损失，从而改善爆破效果。经实验验证，可以使粉尘降低率为71.08％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型炮孔间隔器，其特征在于包括中空的密封筒体，筒体外表面上设有若干个凸起；筒体顶部开设有连通筒体内外的水孔；筒体内设有活塞，活塞由活塞头和拉杆组成，其中活塞头在筒体内部密封地滑动，将筒体内部分隔成两个相互独立的空间，所述的拉杆密封地伸出筒体底部。
2.如权利要求1所述的新型炮孔间隔器，其特征在于所述的密封筒体内还设有导爆索，该导爆索贯穿整个筒体，并密封地伸出筒体底部。
3.如权利要求1或2所述的新型炮孔间隔器，其特征在于所述的凸起为楔形结构的倒刺。
4.如权利要求3所述的新型炮孔间隔器，其特征在于所述的倒刺上设有锯齿。
5.如权利要求4所述的新型炮孔间隔器，其特征在于所述的倒刺由弹性材料制成。
6.如权利要求1或2或4所述的方法，其特征在于所述的间隔器最大外径等于炮孔内径。
7.如权利要求1或2或4所述的方法，其特征在于所述的间隔器密封筒体为竹制筒体。
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