[发明专利]智能二氧化碳爆破工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及二氧化碳爆破领域，具体涉及一种智能二氧化碳爆破工艺方法。

背景技术

在传统的爆破技术中根据已经获得的经验，初步将岩石硬度等级分为四级，其对应的基本依据是岩石单项抗压强度、裂隙发育；同时也对应着，二氧化碳爆破管的直径(爆破力400Mpa)和爆破效果。

从表1中可以看出，现有的二氧化碳爆破管对于三级以上岩石的二氧化碳爆破管爆破力及爆破效果欠缺，然而若想增强爆破效果就要增加二氧化碳爆破管的体积及携带炸药的量，这种情况下爆破的危险程度及爆破难度也会直线上升。

表1

二氧化碳爆破是将液体二氧化碳装入二氧化碳爆破管内，通过二氧化碳爆破管内的电引火器通电产生的热能，引发二氧化碳爆破管内的液态二氧化碳气化，气化导致管内压力的急剧升高，使二氧化碳爆破管内的爆裂片破裂，二氧化碳通过二氧化碳爆破管上的曝气通孔喷射而出，破裂或破碎炮孔周围的岩石等物体，实现爆破或爆裂的目的。这种二氧化碳爆破管可用于建筑、隧道、矿山破岩和采矿施工工艺等若干场合的爆破和爆裂(当二氧化碳爆破管用于爆裂时，也可以称为爆裂管)，相对于传统以火药为原料的爆炸物品而言，这种二氧化碳爆破管可以通过充入液体二氧化碳以及更换部分一次性元件后重复使用，爆破时不存在燃烧，不会引发火灾，安全性好，监管和使用成本低，且应用范围广。

而二氧化碳爆破对于岩石硬度的反应非常敏感，岩石硬度的增加与减少，对爆破效果产生十分明显的影响。若二氧化碳爆破采用传统炸药爆破的钻孔方式、炮孔孔径、布孔方式、起爆方法，就不能产生设想效果，甚至根本不能爆破岩石。因此为达到理想的爆破效果，就需要一套专门为二氧化碳爆破的爆破工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能二氧化碳爆破工艺方法，具有爆破精确、安全可靠等优点，适用于二氧化碳爆破的智能二氧化碳爆破工艺方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种智能二氧化碳爆破工艺方法，包括以下步骤：

a、爆破参数设计与计算，包括根据爆破对象检测岩石等级、设置二氧化碳爆破管等级、布孔数量计算、布孔方式设置、固管方式设置、防飞管方式设置、起爆网路设置、安全警戒距离计算；

b、爆破前的布置，包括布孔、钻孔、成孔验收、下管、固管、防飞管、连线及安全警戒；

c、爆破以及爆破效果检查；

所述智能二氧化碳爆破工艺方法中的起爆器材是二氧化碳爆破管，在巷道断面的中部设有两排内排掏槽眼，在内排掏槽眼的外侧设有至少一排辅助眼，在爆破区域边缘处设置周边眼，其中所述内排掏槽眼均为向中心线倾斜的斜孔；起爆时采用延时爆破，爆破顺序为掏槽眼爆破—辅助眼爆破—周边眼爆破。

在优选的实施方案中，所述内排掏槽眼与巷道断面的夹角a的角度范围为50°-75°。

在优选的实施方案中，所述内排掏槽眼的两侧均设有外排掏槽眼，所述外排掏槽眼均为向所述中心线倾斜的斜孔，所述外排掏槽眼与巷道断面的夹角b的角度范围为75°-85°；

起爆时采用延时爆破，爆破顺序为内排掏槽眼爆破—外排掏槽眼爆破—辅助眼爆破—周边眼爆破。

在优选的实施方案中，所述布孔数量计算根据爆破对象的岩石等级与二氧化碳爆破管等级计算所述布孔数量，计算公式如下：

N＝nSf/a；其中，

N--布孔数量；

S--巷道断面，单位是m²；

a--二氧化碳爆破管等级；

f--岩石等级；

n--代表系数，且n大于等于1小于等于2。

在优选的实施方案中，所述岩石等级根据岩石单向抗压强度(符号为f)，将岩石等级分成四级：

一级岩石为软岩，f<6，为煤层泥页岩、粉砂岩、细砂岩、风化的砂岩、薄层石灰岩中的至少一种；

二级岩石为中硬岩，f＝6-8，为普通石灰岩、中砂岩、细砂岩中的至少一种；

三级岩石为硬岩，f＝8-10，为中砂岩、砾岩、石灰岩、局部风化的花岗岩、局部风化变质岩中的至少一种；

四级岩石为特硬岩，f＞10，为花岗岩、石英砂岩、燧石岩、辉绿岩、安山岩、变质岩中的至少一种。

在优选的实施方案中，所述二氧化碳爆破管等级以下至少四级：

一级管，细管，外径45-55mm，每米管内填装二氧化碳0.6-1kg；

二级管，中管，外径70-80mm，每米管内填装二氧化碳1-1.5kg；