CN113310370A - 一种露天水孔浮沉测深式爆破方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，属于爆破技术领域，本发明可以通过将双层管螺接至爆破沉盘上，将爆破沉盘下放至水孔内的水面上，测得空气层的深度，然后向双层管内注入配重材料，爆破沉盘增重后继续下沉至水孔内的淤泥表面，测得水层的深度，继续向双层管内注入配重材料至爆破沉盘下沉至水孔底部，测得淤泥层的深度，根据获取到的空气层、水层以及淤泥层的深度，合理配制炸药成分，然后向双层管内注水，迫使爆破沉盘分离，下半部留在淤泥层，上半部上浮至水面，朝上半部填塞碎石，然后用填塞材料填塞至孔口处，下半部直接预留爆破，实现因地制宜，在测深的同时完成药包的配给和安装，可以显著提高爆破效率及效果。

Description

一种露天水孔浮沉测深式爆破方法

技术领域

本发明涉及爆破技术领域，更具体地说，涉及一种露天水孔浮沉测深式爆破方法。

背景技术

爆破是利用炸药在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松动、破坏、抛掷及杀伤作用，达到预期目的的一门技术。药包或装药在土石介质或结构物中爆炸时，使土石介质或结构物产生压缩、变形、破坏、松散和抛掷的现象，主要用于土石方工程，以及金属建筑物和构筑物的拆除等。研究的范围包括：炸药、火具的性质和使用方法，装药(药包)在各种介质中的爆炸作用，装药对目标的接触爆破和非接触爆破，各类爆破作业的组织与实施。

露天台阶爆破是诸如露天矿山、场地平整、地质灾害治理、路基(路堑)开挖等大型工程施工中十分重要的生产工艺环节，爆破技术与施工组织管理水平的高低一方面决定爆破本身的安全、质量和经济效益，另一方面爆破效果的好坏会很大程度的影响后续铲装、运输等环节的生产效率。针对露天台阶爆破的安全与效果控制，装药和炮孔填塞质量是影响露天台阶爆破安全与爆破质量的重要影响因素。但是由于爆破工程地质条件不尽相同，在多雨和水系发达地区雨天及地质条件影响炮孔内存水是工程爆破常见的工况。一般水孔内分为三层：空气层、水层、淤泥层，炸药在不同介质内的爆破效果不同，为了更好地针对水孔设计爆破方案，提高炸药利用率，需要充分了解水孔内部介质的分层情况。

在测出水孔中淤泥层、水层和空气层的厚度后，需要根据不同的介质的深度设计炸药包，并把炸药包固定在水孔中，由于乳化炸药密度较低，若把药包直接扔入炮孔中，粗糙的孔壁会划破药包使乳化炸药流出，浮在水面上堵住炮孔，无法继续填装药包，即使药包顺利进入炮孔，也会因浮力而无法到达炮孔底部，减弱炸药爆炸威力影响爆破效果，进而降低炮孔完好率，装药作业中易出现卡孔等不利因素。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，可以通过将双层管螺接至爆破沉盘上，将爆破沉盘下放至水孔内的水面上，测得空气层的深度，然后向双层管内注入配重材料，爆破沉盘增重后继续下沉至水孔内的淤泥表面，测得水层的深度，继续向双层管内注入配重材料至爆破沉盘下沉至水孔底部，测得淤泥层的深度，根据获取到的空气层、水层以及淤泥层的深度，合理配制炸药成分，然后向双层管内注水，迫使爆破沉盘分离，下半部留在淤泥层，上半部上浮至水面，朝上半部填塞碎石，然后用填塞材料填塞至孔口处，下半部直接预留爆破，实现因地制宜，在测深的同时完成药包的配给和安装，可以显著提高爆破效率及效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，包括以下步骤：

S1、将双层管螺接至爆破沉盘上，将爆破沉盘下放至水孔内的水面上，测得空气层的深度；

S2、向双层管内注入配重材料，爆破沉盘增重后继续下沉至水孔内的淤泥表面，测得水层的深度；

S3、继续向双层管内注入配重材料至爆破沉盘下沉至水孔底部，测得淤泥层的深度；

S4、根据获取到的空气层、水层以及淤泥层的深度，合理配制炸药成分，然后向双层管内注水，迫使爆破沉盘分离，下半部留在淤泥层，上半部上浮至水面；

S5、朝上半部填塞碎石，然后用填塞材料填塞至孔口处，取下双层管后再次填塞密实。

进一步的，所述爆破沉盘包括上浮盘、外浮环、下沉盘以及药包，所述上浮盘和下沉盘对称分布，所述外浮环连接于上浮盘下端，所述药包连接于下沉盘内端并保留有间隙，所述上浮盘下端开设有多个均匀分布的连通孔，且连通孔与间隙相对应，所述药包与上浮盘之间连接有多个与连通孔相对应的内接柱，所述连通孔上连接有外接球，所述药包上端开设有半球开口，所述半球开口上侧设有相匹配的固封球，所述固封球与外接球之间连接有弹力拉丝，所述弹力拉丝上开设有线孔，通过配重材料填充至下沉盘和药包的间隙中实现增重，从而实现在水面和淤泥表面以及水孔底部的停留测深，获取到深度后提供数据来配制炸药，并直接通过双层管进行装药，并在装药结束后利用外接球和内接柱的延时水溶特点，完成对药包的封装以及上浮盘和下沉盘的分离，从而将药包预留固定在淤泥底部，而上浮盘则上浮至水面提供填塞平面。

进一步的，所述双层管包括外套管和内穿管，且内穿管插设于外套管内侧，所述外套管与上浮盘相连通，所述内穿管贯穿上浮盘并延伸至半球开口上侧，外套管和内穿管之间的间隙用来填充配重材料和水，内穿管用来远距离装药。

进一步的，所述外接球包括吸水球、接线端以及固接端，所述固接端镶嵌于吸水球外端并与连通孔连接，所述接线端镶嵌于吸水球远离固封球的一端并与弹力拉丝连接，在注水后吸水球首先吸水，然后传递至固接端处迫使其溶解，然后在弹力拉丝的牵拉作用下靠近内接柱，并利用接线端对吸水球的挤压作用释放出水分，再次溶解内接柱，从而实现上浮盘和下沉盘之间的分离。

进一步的，所述吸水球采用弹性吸水材料制成，所述固接端和内接柱均采用水溶性材料制成。

进一步的，所述固封球包括匹配球、外球膜以及多根撑杆，所述匹配球位于外球膜的内侧，且撑杆均匀连接于匹配球和外球膜之间，所述匹配球和外球膜之间填充有液体的速干防水胶，所述匹配球外端连接有多根尖刺，在固封球进入到半球开口中时会受到挤压，然后匹配球上的尖刺会刺破外球膜释放出速干防水胶，在防水胶固化后将固封球永久性的固封于半球开口上，从而对药包实现封装避免水分进入。

进一步的，所述外球膜的直径大于半球开口的孔径，所述匹配球的直径与半球开口的孔径保持一致，在外球膜受到挤压释放出防水胶后，匹配球仍可以对半球开口实现高强度的有效密封。

进一步的，所述双层管和爆破沉盘均采用PVC材质，所述爆破沉盘的宽度略小于水孔的孔径，既可以保证爆破沉盘在允许范围内提高稳定性，同时提高爆破沉盘的浮力以满足必要的上浮动作。

进一步的，所述配重材料采用密度比水大的脆性材料制成，且配重材料为不规则的颗粒状结构，既可以对爆破沉盘进行有效增重，同时在受到爆破的冲击力后容易碎裂，降低对爆破效果的干扰。

进一步的，所述碎石粒径大于水孔孔径与爆破沉盘的宽度之差，所述填塞材料为钻屑、黏土或者粗沙，碎石可以填充在爆破沉盘与水孔之间的缝隙，并在铺设一定高度后方便进行填塞，可以有效防止冲孔、飞石等事故，同时利用水孔中已有的水来扩散爆破效果，同时降低扬尘率。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过将双层管螺接至爆破沉盘上，将爆破沉盘下放至水孔内的水面上，测得空气层的深度，然后向双层管内注入配重材料，爆破沉盘增重后继续下沉至水孔内的淤泥表面，测得水层的深度，继续向双层管内注入配重材料至爆破沉盘下沉至水孔底部，测得淤泥层的深度，根据获取到的空气层、水层以及淤泥层的深度，合理配制炸药成分，然后向双层管内注水，迫使爆破沉盘分离，下半部留在淤泥层，上半部上浮至水面，朝上半部填塞碎石，然后用填塞材料填塞至孔口处，下半部直接预留爆破，实现因地制宜，在测深的同时完成药包的配给和安装，可以显著提高爆破效率及效果。

(2)爆破沉盘包括上浮盘、外浮环、下沉盘以及药包，上浮盘和下沉盘对称分布，外浮环连接于上浮盘下端，药包连接于下沉盘内端并保留有间隙，上浮盘下端开设有多个均匀分布的连通孔，且连通孔与间隙相对应，药包与上浮盘之间连接有多个与连通孔相对应的内接柱，连通孔上连接有外接球，药包上端开设有半球开口，半球开口上侧设有相匹配的固封球，固封球与外接球之间连接有弹力拉丝，弹力拉丝上开设有线孔，通过配重材料填充至下沉盘和药包的间隙中实现增重，从而实现在水面和淤泥表面以及水孔底部的停留测深，获取到深度后提供数据来配制炸药，并直接通过双层管进行装药，并在装药结束后利用外接球和内接柱的延时水溶特点，完成对药包的封装以及上浮盘和下沉盘的分离，从而将药包预留固定在淤泥底部，而上浮盘则上浮至水面提供填塞平面。

(3)双层管包括外套管和内穿管，且内穿管插设于外套管内侧，外套管与上浮盘相连通，内穿管贯穿上浮盘并延伸至半球开口上侧，外套管和内穿管之间的间隙用来填充配重材料和水，内穿管用来远距离装药。

(4)外接球包括吸水球、接线端以及固接端，固接端镶嵌于吸水球外端并与连通孔连接，接线端镶嵌于吸水球远离固封球的一端并与弹力拉丝连接，在注水后吸水球首先吸水，然后传递至固接端处迫使其溶解，然后在弹力拉丝的牵拉作用下靠近内接柱，并利用接线端对吸水球的挤压作用释放出水分，再次溶解内接柱，从而实现上浮盘和下沉盘之间的分离。

(5)固封球包括匹配球、外球膜以及多根撑杆，匹配球位于外球膜的内侧，且撑杆均匀连接于匹配球和外球膜之间，匹配球和外球膜之间填充有液体的速干防水胶，匹配球外端连接有多根尖刺，在固封球进入到半球开口中时会受到挤压，然后匹配球上的尖刺会刺破外球膜释放出速干防水胶，在防水胶固化后将固封球永久性的固封于半球开口上，从而对药包实现封装避免水分进入。

(6)外球膜的直径大于半球开口的孔径，匹配球的直径与半球开口的孔径保持一致，在外球膜受到挤压释放出防水胶后，匹配球仍可以对半球开口实现高强度的有效密封。

(7)双层管和爆破沉盘均采用PVC材质，爆破沉盘的宽度略小于水孔的孔径，既可以保证爆破沉盘在允许范围内提高稳定性，同时提高爆破沉盘的浮力以满足必要的上浮动作。

(8)配重材料采用密度比水大的脆性材料制成，且配重材料为不规则的颗粒状结构，既可以对爆破沉盘进行有效增重，同时在受到爆破的冲击力后容易碎裂，降低对爆破效果的干扰。

(9)碎石粒径大于水孔孔径与爆破沉盘的宽度之差，填塞材料为钻屑、黏土或者粗沙，碎石可以填充在爆破沉盘与水孔之间的缝隙，并在铺设一定高度后方便进行填塞，可以有效防止冲孔、飞石等事故，同时利用水孔中已有的水来扩散爆破效果，同时降低扬尘率。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明爆破沉盘的结构示意图；

图3为本发明爆破沉盘的剖视图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明外接球的结构示意图；

图6为本发明固封球的结构示意图。

图中标号说明：

1双层管、11外套管、12内穿管、2爆破沉盘、21上浮盘、22外浮环、23下沉盘、24药包、3固封球、31匹配球、32外球膜、33撑杆、4弹力拉丝、5内接柱、6外接球、61吸水球、62接线端、63固接端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，包括以下步骤：

S1、将双层管1螺接至爆破沉盘2上，将爆破沉盘2下放至水孔内的水面上，测得空气层的深度；

S2、向双层管1内注入配重材料，爆破沉盘2增重后继续下沉至水孔内的淤泥表面，测得水层的深度；

S3、继续向双层管1内注入配重材料至爆破沉盘2下沉至水孔底部，测得淤泥层的深度；

S4、根据获取到的空气层、水层以及淤泥层的深度，合理配制炸药成分，然后向双层管1内注水，迫使爆破沉盘2分离，下半部留在淤泥层，上半部上浮至水面；

S5、朝上半部填塞碎石，然后用填塞材料填塞至孔口处，取下双层管1后再次填塞密实。

双层管1和爆破沉盘2均采用PVC材质，爆破沉盘2的宽度略小于水孔的孔径，既可以保证爆破沉盘2在允许范围内提高稳定性，同时提高爆破沉盘2的浮力以满足必要的上浮动作。

配重材料采用密度比水大的脆性材料制成，且配重材料为不规则的颗粒状结构，既可以对爆破沉盘2进行有效增重，同时在受到爆破的冲击力后容易碎裂，降低对爆破效果的干扰。

碎石粒径大于水孔孔径与爆破沉盘2的宽度之差，填塞材料为钻屑、黏土或者粗沙，碎石可以填充在爆破沉盘2与水孔之间的缝隙，并在铺设一定高度后方便进行填塞，可以有效防止冲孔、飞石等事故，同时利用水孔中已有的水来扩散爆破效果，同时降低扬尘率。

请参阅图3-4，爆破沉盘2包括上浮盘21、外浮环22、下沉盘23以及药包24，上浮盘21和下沉盘23对称分布，外浮环22连接于上浮盘21下端，药包24连接于下沉盘23内端并保留有间隙，上浮盘21下端开设有多个均匀分布的连通孔，且连通孔与间隙相对应，药包24与上浮盘21之间连接有多个与连通孔相对应的内接柱5，连通孔上连接有外接球6，药包24上端开设有半球开口，半球开口上侧设有相匹配的固封球3，固封球3与外接球6之间连接有弹力拉丝4，弹力拉丝4上开设有线孔，通过配重材料填充至下沉盘23和药包24的间隙中实现增重，从而实现在水面和淤泥表面以及水孔底部的停留测深，获取到深度后提供数据来配制炸药，并直接通过双层管1进行装药，并在装药结束后利用外接球6和内接柱5的延时水溶特点，完成对药包24的封装以及上浮盘21和下沉盘23的分离，从而将药包24预留固定在淤泥底部，而上浮盘21则上浮至水面提供填塞平面。

双层管1包括外套管11和内穿管12，且内穿管12插设于外套管11内侧，外套管11与上浮盘21相连通，内穿管12贯穿上浮盘21并延伸至半球开口上侧，外套管11和内穿管12之间的间隙用来填充配重材料和水，内穿管12用来远距离装药。

请参阅图5，外接球6包括吸水球61、接线端62以及固接端63，固接端63镶嵌于吸水球61外端并与连通孔连接，接线端62镶嵌于吸水球61远离固封球3的一端并与弹力拉丝4连接，在注水后吸水球61首先吸水，然后传递至固接端63处迫使其溶解，然后在弹力拉丝4的牵拉作用下靠近内接柱5，并利用接线端62对吸水球61的挤压作用释放出水分，再次溶解内接柱5，从而实现上浮盘21和下沉盘23之间的分离。

吸水球61采用弹性吸水材料制成，固接端63和内接柱5均采用水溶性材料制成。

请参阅图6，固封球3包括匹配球31、外球膜32以及多根撑杆33，匹配球31位于外球膜32的内侧，且撑杆33均匀连接于匹配球31和外球膜32之间，匹配球31和外球膜32之间填充有液体的速干防水胶，匹配球31外端连接有多根尖刺，在固封球3进入到半球开口中时会受到挤压，然后匹配球31上的尖刺会刺破外球膜32释放出速干防水胶，在防水胶固化后将固封球3永久性的固封于半球开口上，从而对药包24实现封装避免水分进入。

外球膜32的直径大于半球开口的孔径，匹配球31的直径与半球开口的孔径保持一致，在外球膜32受到挤压释放出防水胶后，匹配球31仍可以对半球开口实现高强度的有效密封。

值得注意的是，药包24的形状不唯一，可以根据实际情况而改变。

本发明可以通过将双层管1螺接至爆破沉盘2上，将爆破沉盘2下放至水孔内的水面上，测得空气层的深度，然后向双层管1内注入配重材料，爆破沉盘2增重后继续下沉至水孔内的淤泥表面，测得水层的深度，继续向双层管1内注入配重材料至爆破沉盘2下沉至水孔底部，测得淤泥层的深度，根据获取到的空气层、水层以及淤泥层的深度，合理配制炸药成分，然后向双层管1内注水，迫使爆破沉盘2分离，下半部留在淤泥层，上半部上浮至水面，朝上半部填塞碎石，然后用填塞材料填塞至孔口处，下半部直接预留爆破，实现因地制宜，在测深的同时完成药包的配给和安装，可以显著提高爆破效率及效果。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将双层管(1)螺接至爆破沉盘(2)上，将爆破沉盘(2)下放至水孔内的水面上，测得空气层的深度；

S2、向双层管(1)内注入配重材料，爆破沉盘(2)增重后继续下沉至水孔内的淤泥表面，测得水层的深度；

S3、继续向双层管(1)内注入配重材料至爆破沉盘(2)下沉至水孔底部，测得淤泥层的深度；

S4、根据获取到的空气层、水层以及淤泥层的深度，合理配制炸药成分，然后向双层管(1)内注水，迫使爆破沉盘(2)分离，下半部留在淤泥层，上半部上浮至水面；

S5、朝上半部填塞碎石，然后用填塞材料填塞至孔口处，取下双层管(1)后再次填塞密实。

2.根据权利要求1所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述爆破沉盘(2)包括上浮盘(21)、外浮环(22)、下沉盘(23)以及药包(24)，所述上浮盘(21)和下沉盘(23)对称分布，所述外浮环(22)连接于上浮盘(21)下端，所述药包(24)连接于下沉盘(23)内端并保留有间隙，所述上浮盘(21)下端开设有多个均匀分布的连通孔，且连通孔与间隙相对应，所述药包(24)与上浮盘(21)之间连接有多个与连通孔相对应的内接柱(5)，所述连通孔上连接有外接球(6)，所述药包(24)上端开设有半球开口，所述半球开口上侧设有相匹配的固封球(3)，所述固封球(3)与外接球(6)之间连接有弹力拉丝(4)，所述弹力拉丝(4)上开设有线孔。

3.根据权利要求2所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述双层管(1)包括外套管(11)和内穿管(12)，且内穿管(12)插设于外套管(11)内侧，所述外套管(11)与上浮盘(21)相连通，所述内穿管(12)贯穿上浮盘(21)并延伸至半球开口上侧。

4.根据权利要求2所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述外接球(6)包括吸水球(61)、接线端(62)以及固接端(63)，所述固接端(63)镶嵌于吸水球(61)外端并与连通孔连接，所述接线端(62)镶嵌于吸水球(61)远离固封球(3)的一端并与弹力拉丝(4)连接。

5.根据权利要求4所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述吸水球(61)采用弹性吸水材料制成，所述固接端(63)和内接柱(5)均采用水溶性材料制成。

6.根据权利要求2所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述固封球(3)包括匹配球(31)、外球膜(32)以及多根撑杆(33)，所述匹配球(31)位于外球膜(32)的内侧，且撑杆(33)均匀连接于匹配球(31)和外球膜(32)之间，所述匹配球(31)和外球膜(32)之间填充有液体的速干防水胶，所述匹配球(31)外端连接有多根尖刺。

7.根据权利要求6所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述外球膜(32)的直径大于半球开口的孔径，所述匹配球(31)的直径与半球开口的孔径保持一致。

8.根据权利要求1所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述双层管(1)和爆破沉盘(2)均采用PVC材质，所述爆破沉盘(2)的宽度略小于水孔的孔径。

9.根据权利要求1所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述配重材料采用密度比水大的脆性材料制成，且配重材料为不规则的颗粒状结构。

10.根据权利要求1所述的一种露天水孔浮沉测深式爆破方法，其特征在于：所述碎石粒径大于水孔孔径与爆破沉盘(2)的宽度之差，所述填塞材料为钻屑、黏土或者粗沙。

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