CN219103862U - 一种露天矿山爆破用抑尘高效装药结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，炸药药卷装在炮孔内，柔性间隔上下贴合的填充在炮孔内的相邻炸药药卷间，炮孔顶部填充有炮孔填塞物，炸药药卷内埋设有起爆药包，起爆药包的导爆管延伸到炮孔外；柔性间隔为至少设置有两层柔性空腔的柔性结构，柔性空腔内交错填充有水及空气。本申请在炸药药卷间填充具有多层空腔的柔性间隔且交错填充水及空气，使炮孔内形成轴向不耦合装药，不仅可提高装药效率，且可降低爆破粉碎圈作用，最终达到抑制粉尘的目的，还能通过空气间隔降低爆破孔壁上冲击波的峰值压力，可改善爆破效果、节约装药量，特别适用于露天矿山开采，具有装药效率高、抑尘效果好、炸药单耗低的特点。

Description

一种露天矿山爆破用抑尘高效装药结构

技术领域

本申请属于爆破工程技术领域，具体涉及一种装药效率高、抑尘效果好、炸药单耗低的露天矿山爆破用抑尘高效装药结构。

背景技术

露天矿山开采过程中，大量的矿石及围岩均需要破碎后才能进行铲装运输，通常采用爆破方式进行矿石及围岩的破碎；而且针对不同岩体条件下的爆破作业，对应的爆破工艺也需进行调整。因此，目前的露天采矿作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输和排土。爆破是其中非常重要的一环，而爆破费占据露天采矿总费用的15～20%；且爆破质量的好坏，直接影响采装、运输、粗碎等设备效率和矿山总成本。为此，降低爆破成本，即降低炸药单耗、简化装药过程成为了其中的关键。此外，由于露天采矿处在一个相对开放的空间，必须具备相应的防尘措施，避免防尘措施不到位而出现污染问题。目前，露天矿山防尘的主要措施是洒水降尘和采取湿式作业。

常规露天矿山爆破的炮孔采用连续装药方式，不仅炸药单耗较高、装药效率较低、大块率高且爆破振动影响大，不利于企业降低生产成本；而且岩体在爆破功作用下，产生大量裂隙、孔隙，并被破碎成粉尘颗粒和碎石屑，随后在爆炸冲击波作用下，进一步被细化裂解成粒径更小的浮尘，随爆炸冲击波产生大量粉尘，对矿区及周边的环境影响较大。

现有技术中，为了改善前述常规装药存在的问题，已有空气间隔装药技术和水袋间隔装药技术在矿山应用。但是，单一的空气间隔装药技术虽然可以增加爆破应力波的作用时间，降低爆破孔壁上冲击波的峰值压力，从而可改善爆破效果及降低炸药单耗，但却存在装药过程较为繁琐的问题，而且由于爆破作业瞬时产尘浓度极大的粉尘且爆轰波破坏能力强，一般的降尘措施难以对爆破产尘源进行治理，爆破粉尘的抑制效果有限。而单一的水袋间隔装药技术虽然能有效降低爆破粉尘和简化装药过程，却由于水体的压缩性较小，造成炸药的初始峰值压力较大，从而难以充分发挥炸药作用，使得炸药的能量利用率较低。因此，现有的单一装药技术难以同时兼顾抑尘、降低炸药单耗及简化装药，故需要在爆破作业中探索复合装药结构。

发明内容

根据现有技术的不足，本申请提供一种装药效率高、抑尘效果好、炸药单耗低的露天矿山爆破用抑尘高效装药结构。

本申请是这样实现的：包括炮孔、炸药药卷、柔性间隔，所述炸药药卷装入在炮孔内，所述柔性间隔上下贴合的填充在炮孔内的相邻炸药药卷之间，所述炮孔的顶部填充有炮孔填塞物，所述炸药药卷内埋设有起爆药包，所述起爆药包的导爆管延伸到炮孔外；所述柔性间隔为至少设置有两层柔性空腔的柔性结构，所述柔性空腔内交错填充有水及空气。

本申请的有益效果：

1、本申请在炮孔内的炸药药卷之间填充具有多层空腔的柔性间隔，并且在多层空腔内交错填充水及空气，从而使炮孔内形成轴向不耦合装药。其中柔性间隔中填充的水在爆炸时不仅具有缓冲和均匀传递爆炸压力的作用，从而可使岩石均匀的破碎并显著减少爆破粉碎圈的作用，可降低爆炸作用下岩石过分破碎而产生新的粉尘，同时围岩破碎均匀和大块率降低，可有效提高后续的采装效率；而且水还在爆破瞬间形成水雾，与爆破后形成的粉尘及有毒有害气体融合形成胶凝体，从而可加快沉降速度，使得爆炸粉尘和有毒有害气体抑制在炮孔内，也可进一步提高抑尘效果并能减少爆破后的通风时间。其中填充空气的柔性间隔层，不仅可以增加爆破应力波的作用时间，从而可降低爆破孔壁上冲击波的峰值压力以改善爆破效果，而且还能增加爆炸的能量利用率，从而降低炸药单耗。因此，本申请采用水与空气交错填充的柔性间隔设置于炸药药卷之间的装药结构，不仅可改善爆破效果和降低炸药单耗，而且从爆破的产尘源头进行治理，从而可有效抑制粉尘污染。

2、本申请通过在炸药药卷之间设置柔性间隔，然后炮口用炮孔填塞物填充，只需要事先批量准备好预定填充量的柔性间隔，现场依次按顺序填充在炮孔中即可，使得相较空气间隔装药无需准备横杆并标记，以及无需炸药药卷依标记固定的过程，使得装药过程较为简单，从而可显著提高爆破装药效率。

3、本申请的柔性间隔使炮孔内形成轴向不耦合装药，可使轴向爆破压力均匀，有效减少根底，从而可提高爆破效果。特别是在炮孔底部采用底端设置水层的柔性间隔或水柱袋与炸药药卷间隔，从而可减小爆炸能量的损失，使爆炸应力反复作用于炮孔，能够有效地解决爆破根底残留问题，节省了二次处理底根的费用。而进一步在顶层炸药药卷与炮孔填塞物间填充柔性间隔或水柱袋，从而可抑制爆破时堵塞段的粉尘产生量，达到减少粉尘的目的。

综上所述，本申请采用多层空腔内交错填充水及空气的柔性间隔分隔炸药药卷，形成水间隔技术和空气间隔技术的联合优势叠加效应，通过单一耗材和技术手段，即可同时实现抑尘、降低炸药单耗和提高装药效率及改善爆破效果的目的。

附图说明

图1为本申请结构示意图之一；

图2为本申请结构示意图之二；

图3为图1之局部放大视图；

图中：1-炮孔，2-炸药药卷，3-柔性间隔，4-炮孔填塞物，5-起爆药包，6-导爆管，7-水7，8-空气，9-水柱袋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的说明，但不以任何方式对本申请加以限制，基于本申请教导所作的任何变更或改进，均属于本申请的保护范围。

如图1、2和3所示，本申请包括炮孔1、炸药药卷2、柔性间隔3，所述炸药药卷2装入在炮孔1内，所述柔性间隔3上下贴合的填充在炮孔1内的相邻炸药药卷2之间，所述炮孔1的顶部填充有炮孔填塞物4，所述炸药药卷2内埋设有起爆药包5，所述起爆药包5的导爆管6延伸到炮孔1外；所述柔性间隔3为至少设置有两层柔性空腔的柔性结构，所述柔性空腔内交错填充有水7及空气8。

所述柔性间隔3内设置有偶数层的柔性空腔，所述柔性间隔3中的柔性空腔内由下到上依次间隔填充水7及空气8。

所述柔性间隔3为整体上下至少设有两层空腔的柔性圆柱袋（如图3所示），或者由内设独立空腔的至少两个相互独立的柔性圆柱袋重叠构成（图中未示出）。

所述柔性圆柱袋的延展直径不小于炮孔1的直径。

所述炮孔1内每一个柔性间隔3中填充水7的每一层高度为0.1～0.2m。

所述炮孔1内每一个柔性间隔3中填充空气8的每一层高度为0.1～0.2m。

如图3所示，所述炮孔填塞物4为炮泥，所述炮孔1内在顶层的炸药药卷2与炮孔填塞物4之间还填充有柔性间隔3或水柱袋9。

所述炮孔1的底部填充有柔性间隔3或水柱袋9。

所述柔性间隔3内填充的水7及水柱袋9内的填充物为清水、降尘乳胶剂水溶液或超强吸水剂水溶液。

所述水柱袋9为延展直径不小于炮孔1直径的柔性圆柱袋，所述炮孔1内填充有水7的水柱袋9高度为0.4～1.0m。

所述炮孔1内在顶层的炸药药卷2与炮孔填塞物4之间的水柱袋9高度为0.6～1.0m。

所述炮孔1的底部填充的水柱袋9高度为0.4～0.6m。

所述降尘乳胶剂为爆破工程中现有可用于降尘的任意乳胶水溶剂；所述超强吸水剂为爆破工程中现有可用的任意水溶剂。

所述柔性间隔3中的空腔设置有2层、4层或6层。

所述柔性间隔3和/或水柱袋9为塑料薄膜圆柱袋或薄壁塑料圆筒。

本申请的工作原理及工作过程：

如图1和3所示，在炮孔1钻孔完成后且实施爆破装药作业时，提前在预先准备且具有偶数层柔性空腔的多腔重叠塑料薄膜圆柱袋（即作为柔性间隔3）内，交错注入清水7及空气8，直至多腔重叠塑料薄膜圆柱袋在炮孔1内的各单层厚度0.1～0.2m为止；随后将埋设有起爆药包5的炸药药卷2下放到炮孔1内，并在炮孔1内相邻炸药药卷2之间放入前述的多腔重叠塑料薄膜圆柱袋，直至达到炮孔1内的设计装药量为止；最后将各炸药药卷2的起爆药包5所连接的导爆管6固定在炮孔1外，接着用炮泥（即炮孔填塞物4）封堵炮孔1并捣实，完成单个炮孔1的装药，待炮区全部炮孔1均装药完毕后，通过引出的导爆管6进行起爆网络的连接。

如图2和3所示，在炮孔1钻孔完成后且实施爆破装药作业时，提前用预先准备的单独塑料薄膜圆柱袋（即作为水柱袋9）装入少量清水并密封，并下放至炮孔1的底部；然后在各独立的塑料薄膜圆柱袋内分别注入清水7及空气8，直至各塑料薄膜圆柱袋在炮孔1内形成厚度0.1～0.2m为止；随后将埋设有起爆药包5的炸药药卷2下放到炮孔1内，接着再放入炸药药卷2，并在相邻炸药药卷2之间交错的放入偶数个注有清水7及空气8的独立塑料薄膜圆柱袋（即形成柔性间隔3），直至达到炮孔1内的设计装药量为止；最后将各炸药药卷2的起爆药包5所连接的导爆管6固定在炮孔1外，接着在炮孔1的封堵段下放一个注有清水的塑料薄膜圆柱袋，然后用炮泥（即炮孔填塞物4）封堵炮孔1并捣实，完成单个炮孔1的装药，待炮区全部炮孔1均装药完毕后，通过引出的导爆管6进行起爆网络的连接。

以上所述仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于包括炮孔（1）、炸药药卷（2）、柔性间隔（3），所述炸药药卷（2）装入在炮孔（1）内，所述柔性间隔（3）上下贴合的填充在炮孔（1）内的相邻炸药药卷（2）之间，所述炮孔（1）的顶部填充有炮孔填塞物（4），所述炸药药卷（2）内埋设有起爆药包（5），所述起爆药包（5）的导爆管（6）延伸到炮孔（1）外；所述柔性间隔（3）为至少设置有两层柔性空腔的柔性结构，所述柔性空腔内交错填充有水（7）及空气（8）。

2.根据权利要求1所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述柔性间隔（3）内设置有偶数层的柔性空腔，所述柔性间隔（3）中的柔性空腔内由下到上依次间隔填充水（7）及空气（8）。

3.根据权利要求2所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述柔性间隔（3）为整体上下至少设有两层空腔的柔性圆柱袋，或者由内设独立空腔的至少两个相互独立的柔性圆柱袋重叠构成。

4.根据权利要求3所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述柔性圆柱袋的延展直径不小于炮孔（1）的直径。

5.根据权利要求2所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述炮孔（1）内每一个柔性间隔（3）中填充水（7）的每一层高度为0.1～0.2m。

6.根据权利要求2所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述炮孔（1）内每一个柔性间隔（3）中填充空气（8）的每一层高度为0.1～0.2m。

7.根据权利要求1至6任意一项所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述炮孔填塞物（4）为炮泥，所述炮孔（1）内在顶层的炸药药卷（2）与炮孔填塞物（4）之间还填充有柔性间隔（3）或水柱袋（9）。

8.根据权利要求7所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述炮孔（1）的底部填充有柔性间隔（3）或水柱袋（9）。

9.根据权利要求7所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述柔性间隔（3）内填充的水（7）及水柱袋（9）内的填充物为清水、降尘乳胶剂水溶液或超强吸水剂水溶液。

10.根据权利要求8所述露天矿山爆破用抑尘高效装药结构，其特征在于所述水柱袋（9）为延展直径不小于炮孔（1）直径的柔性圆柱袋，所述炮孔（1）内填充有水（7）的水柱袋（9）高度为0.4～1.0m。

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