[发明专利]一种火区炮孔爆破药包智能隔热装置

说明书

一种火区炮孔爆破药包智能隔热装置，属于爆破器材技术领域。该火区炮孔爆破药包智能隔热装置，包括基础隔热管、塑料管、套箍、隔热内套筒支座、溶剂、浮点式水位计和分布式光纤测温仪；基础隔热管为火区炮孔爆破药包智能隔热装置的外层，基础隔热管内侧的空腔内设置有隔热内套筒支座，并且隔热内套筒支座下方和基础隔热管内壁连接，隔热内套筒支座上方和塑料管固定连接，塑料管和基础隔热管之间设置有套箍；隔热内套筒支座设置夹层，塑料管外壁和基础隔热管内壁间隔处和夹层相通，为溶剂通道，溶剂通道内盛有溶剂；溶剂内设置有浮点式水位计；基础隔热管外壁设置有分布式光纤测温仪。该装置提高了耐热温度，延长了保护药包的时间。

技术领域

本发明涉及爆破器材技术领域，特别是涉及一种火区炮孔爆破药包智能隔热装置。

背景技术

随着煤炭资源的开发，露天开采爆破遇到采空区越来越多，经常发生煤炭自燃现象，钻孔爆破时，形成着火孔或高温炮孔，给后期装药爆破造成重大安全隐患，其中，宁煤集团大峰露天煤矿发生了高温孔装药意外爆炸，造成人员伤亡的重大事故。另外，地采矿井塌陷区火区治理都要求炸药能耐高温、耐高压。这些采矿过程均涉及到了高温爆破问题。

高温爆破是指炮孔温度高于60℃的爆破工程。在不同的爆破工程领域中，有时候遇到的温度常高达几百度。我国爆破安全规程(GB6722-2014)中明确规定，当爆破温度超过60℃时，要采取特殊的爆破安全作业措施，包括药包隔热防护、炮孔降温和使用耐高温炸药等。炸药与起爆器材在高温下不稳定的特点，决定了高温爆破与一般的爆破有所不同。高温爆破所引起的安全事故时有发生，给爆破工作带来了安全隐患。高温爆破一直是煤矿自燃火区开釆的一个重要难题，一方面存在着早爆的风险，另一方面爆破效率低和爆破成本高，此外，还存在着工人中毒、空气污染等问题。因此，研究开发出一种成本低廉、耐高温、工业炸药隔热装置十分迫切，这种隔热装置能能够在高温爆破工程中使用，避免意外爆炸事故的发生，从而解决当前着火孔、高温孔装药爆破的技术难题。

高温爆破中，对爆破器材进行隔热包装是非常有效的安全措施。特别在高硫高温矿床开采的爆破作业中，炸药中的硝酸铵与硫化矿石接触反应后，将引起炸药自燃、自爆。因此国家爆破安全规程规定，对硝铵类炸药需采取隔离包装。最初的隔离包装采用的是牛皮纸包装，该包装材料在50℃下具有一定的效果，但当硫化矿体内的炮孔温度大于70～80℃时，则不仅要求药包外部包装在装药过程中不发生机械性破损，而且要求包装材质本身具有良好的耐高温、耐酸性腐蚀以及能防止酸性蒸汽渗透，达到高度密封隔离的性能。为了保证充分可靠需考虑采用内外双层包装，现代高分子合成的耐高温树脂涂料和薄膜，以及玻璃丝布之类的致密防火织物，在特别恶劣的条件下，均可以充分满足上述全部要求，能在100～300℃的孔内环境条件下应用。

廖明清等人采用双层耐热包装其外包装为Z型涂胶药筒，内包装为JB型药袋，能在100℃多的温度下正常使用。另外用玻璃丝布外涂水玻璃防水包装炸药也可应用在100℃以下高温硫化矿爆破中。在煤矿高温矿山的深孔爆破中，主要的隔热材料为PVC管和特制的隔热石棉管，其直径可根据孔径的大小进行选择。在硐室高温爆破中，常使用隔热石棉板，酮室底部铺1层红砖进行隔热。李晓虎等为了在相对高温区域进行爆破作业，采用锡箔纸防水袋注水爆破技术，采用该爆破技术方法在高温火区内进行了13组爆破作业，孔深在4～12m内。结果显示：爆破操作时间能够控制在3min之内，且装药过程顺畅，虽然存在部分根底，但爆破效果总体上满足对高温火区爆破效果的要求。该方法要求钻孔后，无需注水，采用锡箔纸防水袋下孔注满水后，可防止高温火区注水对孔壁的破坏，确保钻孔后孔壁光滑完整，保证装药操作时间，避免卡孔，保证爆破安全和质量。

但这些研究都不能准确的将温度控制在一个稳定的安全数值内，并且隔热时间较短，给爆破施工带来了巨大的安全隐患。此外，由于步骤繁琐，使用范围受限，大大降低了一次起爆量和施工效率。现有的单质炸药具有一定的耐高温性能，但价格昂贵，工业上无法大量使用，而现有工业炸药(铵油炸药、乳化炸药、重铵油炸药)不具有耐高温性能。

发明内容