[发明专利]一种用于露天矿山高温爆破装置及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及爆破工程领域，具体涉及一种用于露天矿山高温爆破装置及其施工方法。

背景技术

露天煤矿中的煤层自燃产生的高温炮孔容易引起炸药早爆，从而对爆破剥离施工构成极大威胁。目前的高温爆破施工一般采用注水降温后快速装药施工，或者对爆破器材进行防护后再装填施工，由于注水降温后部分高温炮孔温度回升较快，因此需要在高温炮孔温度大幅回升前进行快速装药、堵塞、起爆等工作，整个爆破施工过程比较仓促紧张。采用防护材料对爆破器材进行防护后能有效延缓爆破器材温度上升速度，但防护材料成本较高，不利于大范围推广应用。另外，上述两种施工方法都需要施工人员在高温炮孔边上下放导爆索、装药、堵塞等操作，如果出现早爆、误爆等意外，将严重威胁施工人员生命安全，而且两种施工方法为了降低可能发生事故的等级，通过控制施工人员数量，即采用“少孔多爆”的原则进行高温爆破，严重影响矿山剥离挖运工作。

中国专利申请号201610997022.9公开了一种用于火区高温爆破的远程控制装药装置及施工方法，该装置使施工人员在向高温炮孔内装入炸药、导爆索以及堵塞物时（危险时段）能够远离高温火区，从而在本质上提高高温爆破的安全性，但该装置包含的开关网路和起爆网路使准备工作过于繁琐，不利于现场施工管理，而且在施工过程中容易被损坏，另外该装置的起爆网路在某个节点发生意外时会导致原起爆网路的失效，从而使发生意外后不能够安全可靠地排除剩余的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于露天矿山高温爆破装置，该装置避免使用开关网路和起爆网路，从而减少前期准备工作，便于现场施工管理，同时又提高装置的可靠性。该装置通过无线控制使施工人员在向高温炮孔内装入炸药、起爆器材以及堵塞物时能够远离高温火区，从而在本质上提高高温爆破的安全性。

本发明的另一目的是：提供一种用于露天矿山高温爆破的施工方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种用于露天矿山高温爆破装置，其特征在于，包括支架、容器、炸药、堵塞物、起爆器材以及开关；其中，所述支架是用于支撑所述容器的支撑机构；所述容器安装在所述支撑机构上且位于高温炮孔的上方，该容器的下端口对准高温炮孔孔口；所述容器里面从下至上分层装有炸药和堵塞物，且炸药中埋有起爆器材；所述开关用于远程控制自动向高温炮孔中装入炸药、起爆器材以及堵塞物。

本发明的一个优选方案，所述起爆器材通过无线控制，其需满足在下落过程不能卡在所述容器的底部与所述的炮孔中，如无线雷管。采用无线控制可避免起爆网路在施工过程中被地表裂隙中高温气体、人员走动所损坏，另外，无线的起爆器材可以埋入炸药中，可以随炸药一起落入高温炮孔中，其可减少起爆网路连接工作，便于现场施工管理。

本发明的一个优选方案，所述开关位于所述容器底部，其通过无线控制，如无线电动开关或者无线雷管。采用无线控制可避免开关网路在施工过程中被地表裂隙中高温气体、人员走动所损坏，其可减少开关网路连接工作，便于现场施工管理。采用无线雷管作为开关时，所述容器的最下层需设有一层堵塞物,这样在无线雷管引爆后，该堵塞物起到缓冲的作用，避免雷管与炸药直接接触从而引爆容器内的炸药。另外，还需要设置一个套管，雷管放在套管中且聚能穴朝向地面，其目的在于约束住雷管能量，即当无线雷管引爆时，确保可以炸断捆绑住容器下端口绳索的同时，也确保无线雷管的爆炸不会炸坏容器，并防止爆炸产生的能量与冲击波影响到所述容器内部的炸药，直接导致炸药爆炸。如果采用无线电动开关时，无需在所述容器的最下层装填堵塞物。

本发明的一个优选方案，所述容器为由柔性材料制作而成的漏斗状结构，例如可以是漏斗状的编织袋或布袋结构，可通过绳索直接绑扎容器的下端口实现封堵。采用该优选方案的好处在于：1、采用柔性材料制作的容器，便于通过绳索对其下端口直接绑扎实现封堵，简化封堵结构，这种封堵结构在装药时也便于通过开关对绳索进行切断，使封堵口可靠地打开；柔性材料制作的容器在不使用时也便于折叠放置，占用空间小；2、漏斗状的容器一方面可以保证其上部具有较大的装载量，另一方面，较窄的下端口便于让爆破材料顺利地落入到高温炮孔中，同时也便于下端口的封堵。

本发明的一个优选方案，所述支撑机构由可折叠、拆卸的钢三脚架构成，所述容器的上端的开口部位固定在钢三脚架上。这种支撑机构便于存放和安装，并且具有足够的刚度和强度，且支撑的稳定性好。

本发明的一个优选方案，所述炸药为颗粒状炸药或者粉末状炸药。由于上述炸药为颗粒状或粉末状，其实现容器中的炸药在重力作用下能流入炮孔中。