CN115164660B - 应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法 - Google Patents

应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115164660B
CN115164660B CN202210980833.3A CN202210980833A CN115164660B CN 115164660 B CN115164660 B CN 115164660B CN 202210980833 A CN202210980833 A CN 202210980833A CN 115164660 B CN115164660 B CN 115164660B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
blocking
layer
bag
underwater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210980833.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115164660A (zh
Inventor
叶志伟
杨建华
涂颖
姚池
张小波
周创兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN202210980833.3A priority Critical patent/CN115164660B/zh
Publication of CN115164660A publication Critical patent/CN115164660A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115164660B publication Critical patent/CN115164660B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/08Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
    • F42D1/18Plugs for boreholes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D3/00Particular applications of blasting techniques

Abstract

本发明公开了一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法,属于工程爆破技术领域,堵塞袋包括堵塞部及两端能够吸水膨胀的隔水部,堵塞部包括圆柱状吸水膨胀层及其外部的摩擦层;吸水膨胀层与摩擦层之间设有分隔膜,摩擦层的外部为表面膜,分隔膜及表面膜均由遇水溶解材料制作而成;采用多节堵塞袋依次填装在水下炮孔内完成炮孔堵塞。利用堵塞袋堵塞炮孔时,首先两端隔水部吸水后迅速膨胀,将中部堵塞部周围的水与外界的水分隔开,然后堵塞部外层表面膜遇水迅速溶解,堵塞部周围的水经外层摩擦层作用于内外层间的分隔膜,分隔膜亦遇水迅速溶解,中部吸水膨胀层遇水迅速膨胀,挤压外层使摩擦层与炮孔壁紧密接触,实现堵塞炮孔的目的。

Description

应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法
技术领域
本发明属于工程爆破技术领域,尤其涉及一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法。
背景技术
随着我国国民经济建设发展和国防建设的需要,水下钻孔爆破技术已广泛应用于水利水电、航道、交通、港口、铁道桥梁、深水隧道、油气管道、水下清障以及防护工程等诸多领域。炮孔堵塞是爆破施工中的一个重要环节。优良的炮孔堵塞能防止爆炸产生的气体过早逸出炮孔,延长爆生气体的作用时间,有利于充分发挥爆生气体的破岩作用,提升岩体爆破破碎效果;不良的炮孔堵塞不仅容易产生大量大块和爆破根底,还容易导致爆破飞石安全事故的发生。
对于无水环境下钻孔爆破,通常规定需用炮泥或黏土等堵塞材料进行炮孔堵塞,然而实际爆破施工大都就地取材,采用岩屑、泥巴、碎石、纸片等材料进行炮孔堵塞。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:中国专利CN103453808 A公开的“含内凹弧形部构件”、CN 102735125 A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 105526834 A公开的“柱锥体构件”、CN114152162 A公开的“炮孔堵塞装置”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:中国专利CN205192358U公开的“柔性阻燃EVA炮孔塞”、CN 105066804 A公开的“矿用水炮泥袋”、CN108844424A公开的“注浆式炮孔堵塞方法”等。
对于水下钻孔爆破,岩屑、泥巴、碎石及纸片等极易悬浮在水中,无法用作堵塞材料,而采用上述“机械构件类”炮孔堵塞方法或“材料类”炮孔堵塞方法时,施工操作难度大,费时费力;同时水下炮孔壁比较光滑,堵塞结构或堵塞材料与孔壁间的摩擦力较小,很难有效堵塞炮孔。因此,上述无水环境下钻孔爆破中可行的炮孔堵塞方法并不适用于水下钻孔爆破炮孔堵塞。中国专利CN 106288989 A公开了一种“有水炮孔装药及堵塞方法”,用直径1.0cm~1.5cm碎石进行炮孔堵塞,并不能很好解决水下孔壁光滑引起的堵塞效果不佳的问题。综上所示,水下钻孔爆破炮孔堵塞存在两个关键的难题,其一是如何快速、简便地完成炮孔堵塞操作;其二是解决水下炮孔壁较光滑导致的堵塞效果不佳的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法,旨在解决现有技术中水下炮孔堵塞操作困难、炮孔壁较光滑导致的堵塞效果不佳的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,所述堵塞袋包括能够置于炮孔内的堵塞部及能够吸水膨胀的隔水部,所述隔水部为两个、且对称设置于堵塞部的两端;所述堵塞部包括圆柱状吸水膨胀层及其外部包裹的摩擦层;所述吸水膨胀层与摩擦层之间设有分隔膜,所述摩擦层的外部为表面膜;所述分隔膜及表面膜均由遇水溶解材料制作而成。
优选的,所述隔水部为球冠状,所述隔水部的平面一端与堵塞部的端部相连,所述隔水部由吸水膨胀材料制作而成,能够在吸水后1-2分钟内体积膨胀5-10倍。
优选的,所述吸水膨胀层内部填充遇水膨胀发热混合颗粒材料。
优选的,所述摩擦层的内部填充粒径为5~10mm的碎石材料。
优选的,所述堵塞部及隔水部的半径相等、且其膨胀前的半径比炮孔半径小10~20mm。
优选的,所述表面膜及内层分隔膜能够在遇水2-5分钟内溶解;所述遇水溶解材料为PVA材料或CMC材料或HEC材料或HPMC材料。
优选的,所述遇水膨胀发热混合颗粒材料包括高分子吸水树脂颗粒材料、氧化钙颗粒材料及水泥颗粒材料,三者的重量配比为0.5:0.5:1。
优选的,在初始状态下,所述摩擦层的厚度与吸水膨胀层的半径之比为1.0~2.0。
优选的,所述堵塞袋的长度为0.5~1.5m。
本发明还提供一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋的使用方法,采用上述堵塞袋填装炮孔,根据炮孔堵塞长度与单节堵塞袋长度确定堵塞袋的数目,并一节接一节装填入炮孔内完成炮孔堵塞;随后将炸药放置在堵塞袋外部的炮孔内。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:与现有技术相比,本发明通过在水下炮孔内填装多节堵塞袋,利用堵塞袋内的堵塞部及其两端能够吸水膨胀的隔水部,首先两端隔水部吸水后迅速膨胀,将中部堵塞部周围的水与外界的水分隔开,然后中部堵塞部外层表面膜遇水迅速溶解,炮孔内中部堵塞部周围的水经外层摩擦层作用于内外层间的分隔膜,分隔膜亦遇水迅速溶解,中部堵塞部内吸水膨胀层遇水迅速膨胀,挤压外层使摩擦层与炮孔壁紧密接触,同时释放大量热量,加速孔壁处水的蒸发,使得孔壁最终处于干燥状态,增大堵塞部与炮孔壁间的摩擦系数,实现堵塞炮孔的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例提供的一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋的结构示意图;
图2是图1中堵塞袋的工作原理示意图;
图3是本发明一个实施例中水下炮孔的堵塞效果图;
图中:1、隔水部;2、堵塞部,2-1、吸水膨胀层,2-2、摩擦层,2-3、表面膜,2-4、分隔膜;3-炸药;4-炮孔;5-水。
具体实施方式
下面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的一部分实施例,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。
参见图1、2,本发明提供的一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,所述堵塞袋包括能够置于炮孔4内的堵塞部2及能够吸水膨胀的隔水部1,所述隔水部1为两个、且对称设置于堵塞部2的两端;所述堵塞部2包括圆柱状吸水膨胀层2-1及其外部包裹的摩擦层2-2,摩擦层2-2在堵塞部2膨胀后能够与炮孔4的孔壁接触。其中,所述吸水膨胀层2-1内部填充遇水膨胀发热混合颗粒材料;所述吸水膨胀层2-1与摩擦层2-2之间设有分隔膜2-4,所述摩擦层2-2的外部为表面膜2-3;所述分隔膜2-4及表面膜2-3均由遇水溶解材料制作而成。将堵塞袋置于水下炮孔内,首先两端隔水部吸水后迅速膨胀,将中部堵塞部周围的水与外界的水分隔开,然后中部堵塞部外层表面膜遇水迅速溶解,炮孔内中部堵塞部周围的水经外层摩擦层作用于内外层间的分隔膜,分隔膜亦遇水迅速溶解,中部堵塞部内吸水膨胀层遇水迅速膨胀,挤压外层使摩擦层与炮孔壁紧密接触,实现堵塞炮孔的目的。
作为一种优选结构,如图1所示,所述隔水部1为球冠状,所述隔水部1的平面一端与堵塞部2的端部相连,所述隔水部1由吸水膨胀材料制作而成,能够在吸水后1-2分钟内体积膨胀5-10倍。其中,所述堵塞部2及隔水部1的半径相等、且其膨胀前的半径比炮孔4半径小10~20mm。采用该结构可使隔水部及堵塞部遇水膨胀后能够与炮孔内壁紧密接触,实现炮孔的堵塞。
具体制作时,所述摩擦层2-2的内部填充粒径为5~10mm的碎石材料,具有较强的透水性。当表面膜在遇水溶解后,水会透过碎石与分隔膜接触,分隔膜遇水溶解,水进入吸水膨胀层实现膨胀的目的。其中,所述堵塞袋的长度为0.5~1.5m。
在初始状态下,所述摩擦层2-2的厚度与吸水膨胀层2-1的半径之比为1.0~2.0。
进一步优化上述技术方案,所述隔水部1吸水膨胀速度大于表面膜2-3及内层分隔膜2-4遇水溶解的速度。其中,遇水溶解材料选用PVA材料或CMC材料或HEC材料或HPMC材料,可在遇水2~5分钟迅速溶解。以PVA材料为例,能够在遇水3分钟迅速溶解。
在本发明的一个具体实施例中,所述遇水膨胀发热混合颗粒材料包括高分子吸水树脂颗粒材料、氧化钙颗粒材料及水泥颗粒材料,三者的重量配比为0.5:0.5:1。采用该配比的遇水膨胀发热混合颗粒材料能够在遇水时迅速膨胀,同时伴有放热反应,可加速与碎石接触的炮孔内壁处的水分,使炮孔内壁处于干燥状态,提高堵塞部与炮孔壁的摩擦力。
本发明还提供一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋的使用方法,采用上述堵塞袋填装炮孔4,根据炮孔堵塞长度与单节堵塞袋长度确定堵塞袋的数目,并一节接一节装填入炮孔4内完成炮孔堵塞;随后,将炸药放置在堵塞袋外部的炮孔内。采用上述堵塞袋来填装炮孔的方法均在本发明的保护范围之内。
综上所述,本发明具有结构简单、炮孔堵塞效果好的优点,通过在水下炮孔内依次填装多节堵塞袋,堵塞袋两端的隔水部首先吸水膨胀,将中部堵塞部周围的水与外界的水分隔开;然后堵塞部外层表面膜遇水迅速溶解,炮孔内中部堵塞部周围的水透过摩擦层作用于分隔膜,分隔膜亦遇水迅速溶解,吸水膨胀层的混合颗粒材料遇水迅速膨胀,挤压摩擦层的碎石与炮孔壁紧密接触;同时混合材料遇水放热,加速孔壁处水的蒸发,使得孔壁最终处于干燥状态,可显著增大中部堵塞部与炮孔壁间的摩擦力,改善水下钻孔爆破炮孔堵塞效果。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (10)

1.一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述堵塞袋包括能够置于炮孔内的堵塞部及能够吸水膨胀的隔水部,所述隔水部为两个、且对称设置于堵塞部的两端;所述堵塞部包括圆柱状吸水膨胀层及其外部包裹的摩擦层;所述吸水膨胀层与摩擦层之间设有分隔膜,所述摩擦层的外部为表面膜,所述分隔膜及表面膜均由遇水溶解材料制作而成。
2.根据权利要求1所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述隔水部为球冠状,所述隔水部的平面一端与堵塞部的端部相连,所述隔水部由吸水膨胀材料制作而成,能够在吸水后1-2分钟内体积膨胀5-10倍。
3.根据权利要求1所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述吸水膨胀层内部填充遇水膨胀发热混合颗粒材料。
4.根据权利要求1所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述摩擦层的内部填充粒径为5~10mm的碎石材料。
5.根据权利要求1所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述堵塞部及隔水部的半径相等、且其膨胀前的半径比炮孔半径小10~20mm。
6.根据权利要求1所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述遇水溶解材料为PVA材料或CMC材料或HEC材料或HPMC材料,所述表面膜及内层分隔膜能够在遇水2-5分钟内溶解。
7.根据权利要求3所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述遇水膨胀发热混合颗粒材料包括高分子吸水树脂颗粒材料、氧化钙颗粒材料及水泥颗粒材料,三者的重量配比为0.5:0.5:1。
8.根据权利要求1所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:在初始状态下,所述摩擦层的厚度与吸水膨胀层的半径之比为1.0~2.0。
9.根据权利要求1所述的应用于水下钻孔爆破的堵塞袋,其特征在于:所述堵塞袋的长度为0.5~1.5m。
10.一种应用于水下钻孔爆破的堵塞袋的使用方法,采用如权利要求1-9任一项所述的堵塞袋填装炮孔,根据炮孔堵塞长度与单节堵塞袋长度确定堵塞袋的数目,并一节接一节装填入炮孔内完成炮孔堵塞;将炸药放置在堵塞袋外部的炮孔内。
CN202210980833.3A 2022-08-16 2022-08-16 应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法 Active CN115164660B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210980833.3A CN115164660B (zh) 2022-08-16 2022-08-16 应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210980833.3A CN115164660B (zh) 2022-08-16 2022-08-16 应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115164660A CN115164660A (zh) 2022-10-11
CN115164660B true CN115164660B (zh) 2024-01-19

Family

ID=83479798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210980833.3A Active CN115164660B (zh) 2022-08-16 2022-08-16 应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115164660B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008037156A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Bingxu Zheng Bombe de collecte d'énergie destinée à une explosion subaquatique et son procédé de conception
CN103822553A (zh) * 2014-02-27 2014-05-28 中国水利水电第六工程局有限公司 一种用于水下岩塞爆破的预裂孔钻孔装药方法
CN104897015A (zh) * 2015-06-25 2015-09-09 中国科学技术大学 一种爆炸法堵孔方法
CN109186389A (zh) * 2018-10-29 2019-01-11 武汉大学 一种炮孔堵塞方法
CN112129188A (zh) * 2020-09-16 2020-12-25 云南华联锌铟股份有限公司 一种用于水孔爆破的辅助填塞装置及使用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008037156A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Bingxu Zheng Bombe de collecte d'énergie destinée à une explosion subaquatique et son procédé de conception
CN103822553A (zh) * 2014-02-27 2014-05-28 中国水利水电第六工程局有限公司 一种用于水下岩塞爆破的预裂孔钻孔装药方法
CN104897015A (zh) * 2015-06-25 2015-09-09 中国科学技术大学 一种爆炸法堵孔方法
CN109186389A (zh) * 2018-10-29 2019-01-11 武汉大学 一种炮孔堵塞方法
CN112129188A (zh) * 2020-09-16 2020-12-25 云南华联锌铟股份有限公司 一种用于水孔爆破的辅助填塞装置及使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115164660A (zh) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109186389B (zh) 一种炮孔堵塞方法
CN103759603B (zh) 水压自胀裂自闭锁防尘摩擦挤压型炮眼堵塞器
CN111664761B (zh) 一种基于预爆破的掏槽爆破方法
CN107014264B (zh) 一种用于钻孔爆破的钻孔填塞装置及其制备方法
CN103148748B (zh) 一种可调承压膨胀塑胶管深孔爆破控制方法
CN109238048A (zh) 一种露天石灰石矿山爆破降尘方法
ES2762623T3 (es) Composición y método para la carga de pozos de voladura
CN101363701A (zh) 双介质不耦合断裂损伤控制爆破方法与爆破管
CN103743303B (zh) 一种大孔径静态爆破堵孔方法
CN112097581A (zh) 一种炮孔装药结构及装药方法
CN108278937A (zh) 一次性致裂用膨胀管及其致裂方法
CN115164660B (zh) 应用于水下钻孔爆破的堵塞袋及其使用方法
CN214372063U (zh) 一种大断面隧道中的水压爆破装置
CN213021263U (zh) 水压爆破专用水包型炸药
CN107036498A (zh) 一种矿体水压爆破系统与矿体水压爆破方法
CN101349759B (zh) 地震勘探震源炮孔的封堵方法
CN202041134U (zh) 煤矿坚硬顶板强制放顶的大倾角含水炮孔封堵结构
CN204757833U (zh) 一种高温火区爆破装置
CN215810502U (zh) 聚能水压爆破的炮眼装药结构
CN114353609B (zh) 对下向炮孔孔内分段装药的结构及方法
CN110806154B (zh) 一种水电站深基坑硝铵炸药爆破方法
KR910006768B1 (ko) 무진동암반발파공법
CN112611278A (zh) 一种大断面隧道中的水压爆破装置
CN110274528A (zh) 一种液体间隔爆破方法
CN208419758U (zh) 一种爆破管

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant