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新式爆破開山法

來源:瑞龍 發布時間:2019-10-19 點擊:100 點贊:50

爆破用二氧化碳爆破設備的爆破方法。爆破用氣體致裂管包括外管、內管、引報導線和電致點火頭;外管為耐壓塑料管,其兩端設有端蓋,在端蓋上穿接有金屬接口;內管為直筒紙管,內置有高壓致然的煙火劑,在內管兩端分設有堵塞;引報導線貫穿內管,且其兩端分別穿出堵塞后固接在金屬接口上;電致點火頭設置在內管中,并與引報導線電連接。二氧化碳爆破設備中的氣體致裂管采用普通空氣和煙火劑引然爆破,利用氣體的強大推力來完成爆破作業,致裂管中煙火劑在常壓下不是易然易爆物品,致裂管各組件為常見物品,成本低且組裝簡單,在操作過程中不易發生爆詐,大大提高了操作過程中的安全性,且爆詐后的煙霧對環境沒有危害。


背景技術

目前,在礦山開采技術中,用于爆破開采礦山的過程中,常用的手段是詐要爆破和液態二氧化碳爆破,詐要爆破方式在操作過程中對操作人員的技術手段要求非常高,由于 詐要的不穩定性,在高溫、撞擊及遇火花時極易發生爆詐,因此,在操作過程中極易發生危 險,即使是專業的爆破團隊進行爆破也存在很多不安全因素,不能有效保證操作人員的安 全。最近幾年來開始使用液態二氧化碳爆破,該項技術雖然避免了詐要的危險性,但施工設備龐大,使用高壓液體二氧化碳注入,對鋼管的材質要求極高,操作復雜,成本高,也易發生 詐管的危險。因此,需要一種成本較低、使用方便安全的爆破裝置來代替詐要爆破和二氧化 碳爆破。


發明內容

二氧化碳爆破設備的目的之一就是提供一種爆破用氣體致裂管,該致裂管可解決現有詐要爆 破帶來的危害和液態二氧化碳爆破施工繁瑣及對設備要求高的問題。二氧化碳爆破設備的目的之二就是提供一種使用氣體致裂管的爆破方法。二氧化碳爆破設備的目的之一是這樣實現的:一種爆破用氣體致裂管,包括:外管,為直筒耐壓塑料管體,其兩端固接有端蓋,在端蓋上穿接有圓管狀的金屬接 口,在金屬接口的外露端上制有外螺紋;內管,為直筒紙管,內置有高壓致然的煙火劑,在內管兩端分設有封堵管腔的堵塞;引報導線,貫穿內管,且其兩端分別穿出所在端的堵塞后,固接在所在端的外 管端蓋上的金屬接口上;以及電致點火頭,設置在內管中,并與穿入內管的引報導線電連接。

二氧化碳爆破設備所提供的爆破用氣體致裂管,外管是耐高壓的塑料管,內管為紙管,且內管 中的煙火劑只有在高壓條件下方可被引然,向外管中填充高壓空氣,空氣的膨脹由內管中 煙火劑經電致點火頭引然后發生氧化還原反應、急速升溫產生大量高壓氣體而形成;煙火 劑引然爆破后,利用氣體的強大推力來完成爆破作業。致裂管中煙火劑在常壓下不是易然 易爆物品,不會在運輸、貯存、操作過程中由于碰撞、火花、摩擦、靜電發生意外爆詐,貯存運 輸和使用的安全性大大提高。致裂管中外管可采用市面上常用的PVC管,內管為紙質材料, 各組件為常見物品,成本較低,并且不屬于嚴格管理物品,采購和生產及使用都很方便。致 裂管組裝時只需使若干致裂管的金屬接口相互對接,通過套管式的緊固螺母或通過金屬連 通管連接就能實現串接,組裝簡單易操作,重要的是在操作過程中不易發生爆詐,大大提高 了操作過程中的安全性,且爆詐后的煙霧對環境沒有危害。


下面以具體實施例詳細介紹二氧化碳爆破設備中使用氣體致裂管的爆破方法,該爆破方法具 體包括如下步驟:

a、設置若干上面所描述的氣體致裂管。

b、在施工工地,經試壓和測試導電率合格后,用打孔機在爆破點鉆眼打孔,孔洞的 孔徑比上述氣體致裂管最大處的直徑略大即可,以便能夠容納上述氣體致裂管。本實施例 中每根氣體致裂管的長度為60cm,直徑(指外管的外徑)為50mm。所打孔洞的直徑為60- 80cm深度為1-10m。


c、將若干個上述氣體致裂管進行首尾相連,形成依次串接的致裂管組(簡稱管 組);相鄰兩個氣體致裂管連接時,通過前一個氣體致裂管尾端的金屬接口與后一個氣體致 裂管首端的金屬接口相互對接并緊固連接來實現;管組中相鄰兩個外管的內腔相連通,進 而使得所有外管的內腔均相互貫通。爆破時需要將致裂管組尾端朝下放入步驟b所打孔洞 中,因此,在連接形成致裂管組后,需要將管組底部氣體致裂管尾端的金屬接口用絲堵螺母 封接并連接上地線,而管組頂部氣體致裂管首端的金屬接口通過連接管與空氣壓縮機相連 通,同時,使管組頂部氣體致裂管首端的金屬接口通過導線與電子啟動器電連接。

d、檢測連接好的致裂管組的密封性和導電率,確保致裂管組無泄漏并可靠電連 接。

e、將致裂管組放入步驟b中在爆破點所打的孔洞中,孔洞端口用混凝土澆灌密封。


步驟c、d和e是實現氣體致裂管的組拼以及放入所打孔洞的過程,此過程在具體執 行時,可以按照上述步驟統一組拼好后再一起放入孔洞中,也可以先連接兩個氣體致裂管, 將兩個氣體致裂管下放至孔洞中(下放時底部氣體致裂管的尾端用絲堵螺母密封),然后再 組拼下一個氣體致裂管,繼續下放,直至完成所有氣體致裂管的組拼以及下放工作。當然, 要確保每一個氣體致裂管組拼后的密封性和導電性,且保證底部氣體致裂管尾端的金屬接 口接地線。相鄰氣體致裂管之間的連接可以采用第二螺母緊固連接,也可以采用金屬連通管連接。

f、開啟空氣壓縮機,通過致裂管組頂部氣體致裂管的首端向管組中外管的內腔通 入壓縮空氣,控制致裂管組中的氣壓不超過0.8MPa,之后關閉空氣壓縮機,停止注氣,并將 連接致裂管組的連接管封死并截斷。由于致裂管組中所有外管的內腔均相通,因此通過空 氣壓縮機可使所有外管的內腔都被通入壓縮空氣。內管內的氣壓與外管內的氣壓相同,均 不超過0.8MPa。

g、撤離空氣壓縮機并清場,待所有人員和現場設備均撤離到安全區域后,通過遠 程遙控控制電子啟動器接通電源,觸發電子啟動器開關,使各氣體致裂管中與引報導線相 接的電致點火頭引然,由于內管內腔處于高壓條件下,因此,電致點火頭可將內管中的煙火 劑引然,促使煙火劑發生氧化還原反應,瞬間產生大量的高溫高壓氣體,氣體致裂管發生爆 破(內管和外管均詐裂),煙火劑被引然后在30ms內產生的溫度不小于500℃,爆速不小于4000m/s,爆容不小于650L/kg,所產生的強大的氣體推動力可推開礦石,完成爆破作業,達 到礦石開采的目的。

二氧化碳爆破設備所提供的氣體致裂管通過在外管中填充高壓空氣作為爆破物質,代替了傳 統的詐要,保存、儲藏及管理的人員和資金投入大大降低,并且無需相關部門進行審批備 案,簡化了使用的手續,并且由于氣體致裂管的各組成部分比較容易獲得,成本能夠隨之降 低,由于在常壓下沒有易然易爆物品的存在,在準備爆破階段,發生意外的可能性大大降 低,有效保證了操作人員的安全;而且該氣體致裂管能夠進行快速組合,多個氣體致裂管組 裝為一組進行爆破,爆破的威力可以通過組合進行控制,組合時還可通過金屬連通管的連 接方式,來達到使致裂管組長度與爆破威力兼顧的情形。此外,相比傳統的爆破方式,由于 空氣高溫致裂的特性,使用該氣體致裂管進行礦山爆破時,爆破聲音相對較小,無飛石現 象,無揚塵,無震蕩波和沖擊波,而且不會產生有害氣體,對爆破點附近的環境影響不大,適 于在相關領域進行推廣應用。


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