CN110823035A - 一种台阶深孔***不耦合装药结构及装药方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种台阶深孔***不耦合装药结构及装药方法，其中装药结构包括炮孔，炮孔孔口设有堵塞段，在炮孔底部为耦合装药段、炮孔上部为不耦合装药段。通过采用上部不耦合装药、下部耦合装药的方式进行装药结构设计，不需要考虑间隔长度的基础上也可以保证***威力、岩石破碎效果，相比现有技术中的孔底间隔法、分段装药法，适用性更广。

Description

一种台阶深孔***不耦合装药结构及装药方法

技术领域

本发明涉及乳化***生产技术领域，具体涉及一种台阶深孔***不耦合装药结构及装药方法。

背景技术

台阶深孔***是世界上大部分岩石开挖都采用的方法之一，目前台阶深孔***的一般参数如下：高度为15m，孔径140mm、孔网参数为7*4.5m，三排孔（梅花形布孔），超深2-2.5m，装药结构为连续耦合装药，单孔装药量为220-230kg，***单耗0.465-0.486kg/m³。

影响钻孔装药***效果的因素很多，炮孔装药结构是影响效果显著的一项主要因素。通过改变装药结构，控制******瞬间的爆轰压力，不同的装药结构可以形成切缝、破碎、抛掷等差别极大的***效果。为提高***能量的有效利用率，以较少的***是的矿岩得到充分破碎，国内外先后提出了炮孔孔底间隔、分段装药及径向不耦合这三种间隔装药方法，这三种装药方法在生产实践中进行了试验和应用，取得了一些积极的成果。

然，孔底间隔法，一般是采用水或空气作为间隔材料，在间隔参数等其他条件满足时，间隔段范围内将不会产生压碎区，而且药柱所做区段压碎区的范围也将会随着间隔长度的增大而减小，即孔底间隔法，虽然减少了炮孔装药量，但必须保证间隔段长度和***威力适宜，使作用于间隔段孔壁的压力及作用时间足够，才能取得良好的***效果。因此在推广应用时，必须具体考虑现场不同条件下的矿岩可爆性能、孔网参数、炮孔超深等因素影响，根据***的***性能具体确定爆区中哪些炮孔适宜采用，其适用性不广；

分段装药法，是在炮孔中分装上、下两个药柱，药柱间用水或空气或岩粉作为间隔材料，孔口填塞长度相应减小。采用水或空气作为间隔材料时，间隔区段的***效果与孔底间隔法基本相同，而采用岩粉时，由于它不具有流体特性，因而不能将药柱爆轰产生的气体压力几乎无损耗地传递到间隔段的孔壁上，故，需要将其间隔长度适应减小，以保证矿岩的破碎效果。

径向不耦合装药，是指药柱直径小于炮孔直径，药柱与炮孔孔壁之间以水或空气作为耦合介质的方法，由于水是不可压缩流体，其能量密度在随着传播距离的增加而下降，不耦合系数（即炮孔直径与药柱直径之比）越大，这种效应就会越明显。且这种施工工艺复杂，辅助材料成本较高。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种台阶深孔***不耦合装药结构及装药方法，以在尽可能降低成本的基础上进一步改善***效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：台阶深孔***不耦合装药结构，包括炮孔，炮孔孔口设有堵塞段，其特征在于，在炮孔底部为耦合装药段、炮孔上部为不耦合装药段。

进一步，上述不耦合装药段是由间隔在堵塞段底部与耦合装药段之间的编织袋、第一药柱、间隔在第一药柱与炮孔孔壁之间的空气间隔器构成。

进一步，上述编织袋的孔径要求直径为120mm±0.2mm、抗拉强度大于130kg、高温80℃不发生变形或破裂。

进一步，上述空气间隔器需符合要求：空气间隔器充气后的静荷强度大于0.3MPA、抗拉力大于50N、在-20~80°环境下使用可靠度应大于95%。

进一步，上述堵塞段的长度为3-4.5m、底部耦合装药量为100-130kg、上部不耦合装药量为80-100kg。

本发明提供另一个技术方案是一种台阶深孔***不耦合装药方法，具体包括如下步骤：

（1）在炮孔底部装入现场混装乳化***，构成耦合装药段，并将起爆药包埋入乳化***中，将导爆管引出；

（2）底部耦合装药完成后，测量剩余的孔深减掉设计堵塞长度，算出上部不耦合装药长度，空气间隔器长度等于上部不耦合装药长度，将直径小于炮孔直径的空气间隔器下至底部耦合装药段顶部，空气间隔器一侧炮孔紧密接触，导爆管从第一药柱中引出；

（3）采用1支成品***或是小直径块石将编织袋下至底部耦合装药面上，与底部耦合装药段顶面接触后上部再装入现场混装乳化***至堵塞段，以构成第一药柱。

（4）用填充物堵塞炮孔，形成堵塞段，将导爆管引出炮孔外。

与现有技术相比，本发明具备的有益效果是：

1、通过采用上部不耦合装药、下部耦合装药的方式进行装药结构设计，不需要考虑间隔长度的基础上也可以保证***威力、岩石破碎效果，相比现有技术中的孔底间隔法、分段装药法，适用性更广；

2、本发明采用指定性能的编织袋结合空气间隔器进行不耦合装药，替代常规的辅助材料（水袋，每米成本为5.0元/m），成本更低；

3、采用本发明的装药结构，不仅单耗有所下降（单耗0.4-0.43kg/m³），且大块率也相对较低（1-2%）。

本发明的施工工艺简单，易于操作。

附图说明

图1为现有技术中连续装药结构示意图

图2为本发明对比例一的装药结构示意

图3为本发明涉及到的装药结构示意图

图4为本发明对比例二的装药结构示意图

图5为本发明对比例三的装药结构示意图。

具体实施方式

现结合具体实施方式，来对本发明作进一步的阐述。

实施例一

本实施例的台阶深孔***不耦合装药结构，包括炮孔1，炮孔1的孔口有堵塞段2，沿着炮孔1的深度从上至下依次在炮孔1内装有上部不耦合装药段4、底部耦合装药段5，其中上部不耦合装药段4为径向不耦合装药段，即由间隔在堵塞段2底部与耦合装药段5之间的编织袋3、第一药柱6、间隔在第一药柱6与炮孔1孔壁之间的空气间隔器7构成。其中编织袋3的孔径要求直径为120mm±0.2mm、抗拉强度大于130kg、高温80℃不发生变形或破裂；空气间隔器7需符合要求：空气间隔器充气后的静荷强度大于0.3MPA、抗拉力大于50N、在-20-80°环境下使用可靠度应大于95%。

本实施例的堵塞段2的长度为3-4.5m、底部耦合装药量为100-130kg、上部不耦合装药量为80-100kg。

装药方法，具体包括如下步骤：

（1）在炮孔1底部装入现场混装乳化***，构成底部耦合装药段5，并将起爆药包埋入乳化***中，将导爆管引出；

（2）底部耦合装药完成后，测量剩余的孔1深减掉设计堵塞段2长度，算出上部不耦合装药段4长度，空气间隔器7长度等于上部不耦合装药段4长度，将直径小于炮孔1直径的空气间隔器7下至底部耦合装药段5顶部后，空气间隔器7一侧炮孔1紧密接触；

（3）采用1支成品***或是小直径块石将编织袋3下至底部耦合装药面上，与底部耦合装药面顶部接触后上部再装入现场混装乳化***至堵塞段3，以构成第一药柱6；

（5）用填充物堵塞炮孔，形成堵塞段2，将导爆管引出炮孔外。

现将本申请实施例一的装药结构（如图3所示），同设计的三组对比装药结构进行试验对比，具体的试验结果如表一所示。其中三组对比装药结构具体如下：

对比例一：采用空气间隔器进行轴向不耦合装药（如图2所示），编织袋长度及性能要求与实施例一相同；

对比例二：采用小孔编制袋进行径向不耦合装药（如图4所示），编织袋长度及性能要求与实施例一相同；

对比例三：采用空气间隔器进行径向不耦合间隔装药（如图5所示），编织袋长度及性能要求与实施例一相同。

表一：

部位	孔深（m）	孔数	孔网参数	孔平均均药量(kg)	单耗(kg/m3)	赌塞长度（m）	大块率（%）	装药结构
									大旺塘115	17	23	8*4.0	200	0.43	4	1.8	对比例一
大旺塘130	17	25	8*4.0	205	0.42	4	1.3	本实施例一一
									大旺塘115	17	18	8*4.0	200	0.42	4.1	1.5	对比例二
榃甘山	17	23	8.5*4.0	220	0.46	4	1.5	对比例一
									千层峰100	17	25	8.5*4.0	220	0.43	3.8	1.5	本实施例一
千层峰100	17	24	8.5*4.0	220	0.45	4	1.5	对比例二
									千层峰115	17	23	8.5*4.0	210	0.41	4	1.8	对比例三

从表一可看出，本实施一的在单耗及大块率上综合评价是相对较高的，对比例三虽然单耗（kg/m³）下降明显，但大块率高。

故采用本发明的小孔编制袋和空气间隔组合进行上部不耦合装药、下部耦合装药的方式，***参数拟采用8m*4m或者8.5m*4m下的单耗相对较低，且有相对较好的***效果。

Claims (6)

1.一种台阶深孔***不耦合装药结构，包括炮孔，炮孔孔口设有堵塞段，其特征在于，在炮孔底部为耦合装药段、炮孔上部为不耦合装药段。

2.根据权利要求1所述的台阶深孔***不耦合装药结构，其特征在于，上述不耦合装药段是由间隔在堵塞段底部与耦合装药段之间的编织袋、第一药柱、间隔在第一药柱与炮孔孔壁之间的空气间隔器构成。

3.根据权利要求2所述的台阶深孔***不耦合装药结构，其特征在于，上述编织袋的孔径要求直径为120mm±0.2mm、抗拉强度大于130kg、高温80℃不发生变形或破裂。

4.根据权利要求2所述的台阶深孔***不耦合装药结构，其特征在于，上述空气间隔器需符合要求：空气间隔器充气后的静荷强度大于0.3MPA、抗拉力大于50N、在-20~80°环境下使用可靠度应大于95%。

5.根据权利要求1或2所述的台阶深孔***不耦合装药结构，其特征在于，上述堵塞段的长度为3-4.5m、底部耦合装药量为100-130kg、上部不耦合装药量为80-100kg。

6.一种台阶深孔***不耦合装药方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）在炮孔底部装入现场混装乳化***，构成耦合装药段，并将起爆药包埋入乳化***中，将导爆管引出；

（2）底部耦合装药完成后，测量剩余的孔深减掉设计堵塞长度，算出上部不耦合装药长度，空气间隔器长度等于上部不耦合装药长度，将直径小于炮孔直径的空气间隔器下至底部耦合装药段顶部，空气间隔器一侧炮孔紧密接触，导爆管从第一药柱中引出；

（3）采用1支成品***或是小直径块石将编织袋下至底部耦合装药面上，与底部耦合装药段顶面接触后上部再装入现场混装乳化***至堵塞段，以构成第一药柱；

（4）用填充物堵塞炮孔，形成堵塞段，将导爆管引出炮孔外。

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