[发明专利]一种露天矿用高温爆破钻孔多层隔温装药装置

说明书

本发明涉及一种露天矿用高温爆破钻孔多层隔温装药装置，包括外围隔温层和内部装药袋，且均为敞口的中空圆柱状腔体结构；所述内部装药袋置于外围隔温层内，二者之间形成用于注入液体的外围环状空腔；使用时所述外围隔温层和内部装药袋均置于地下钻孔内。本发明所述装药装置，采用高可靠性、低热导率材料形成双层空间，外层注水隔热、内层装填普通硝铵类炸药，将内部炸药充填空间与外部高温环境有效分隔，快速营造符合装药爆破要求的钻孔温度环境，同时创造便捷安全装药的工艺条件，显著提升装药装置隔温性能、可靠性，大幅降低技术成本，保障露天煤矿安全高效生产。

技术领域

本发明涉及一种露天矿用爆破装置领域，尤其涉及一种露天矿用高温爆破钻孔多层隔温装药装置。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，占世界煤炭生产和消耗总量的50％左右。近年来我国露天煤炭开采比例不断增加，爆破剥离是露天煤矿开采的基础工序，但由于地表漏风，加之历史上小煤窑的乱采滥挖，导致采空区煤自燃灾害频发，发展速度快，分布范围广，产生的高温和有毒有害气体不但对露天矿的设备、人员、工作环境、煤炭资源造成威胁，还影响露天矿开采过程中的重要生产环节——爆破，从而制约露天矿生产进度，甚至酿成重大灾害事故。

爆破是露天矿生产过程中的重要环节，平盘只有通过爆破才能进行剥离推进，而钻孔是露天矿爆破的必要条件。高温钻孔威胁露天矿爆破剥离施工安全，易造成炸药失爆、早爆事故。一般来讲，露天矿爆破要求钻孔内温度不高于70℃(为了安全一般要求钻孔温度不高于60℃)，如果露天矿平盘内出现高温火区(温度一般介于100℃～600℃之间)，则很难对平盘顺利进行爆破，强行爆破则会威胁爆破人员、设备安全，一旦出现事故，后果不堪设想。这种情况下，若不进行火区治理或钻孔降温，将使得平盘无法爆破剥离，生产停滞少则数日、多则数月，直接导致生产受阻。

针对露天煤矿装药爆破剥离表土层过程中存在的大量具备安全隐患的高温钻孔，工程实践中常以充注液态惰气(如CO2和N2)、水、泥浆、凝胶等灭火材料，或采用黄土封孔等措施综合治理。上述措施工艺复杂、周期长、见效慢、温度易反复，治理效果差。针对以上问题，现有的同类技术方法中，如专利ZL201410797439.1、ZL201510122153.8及ZL201520650434.6，采用锡箔、玻璃纤维、PVC等作为外部隔温材料、内部注水，其中装入可在液体环境中使用的乳化炸药，以求快速营造符合爆破温度要求的钻孔环境。该类方法及装置仅具备单层隔温材料、内部注水，其热导率仍然较大，无法确保在起爆前温度始终低于安全起爆界限；且单层材料强度较低，在恶劣的钻孔环境中极可能破损，导致内部水泄出，炸药直接与高温环境接触造成误爆、早爆，危及施工安全；此外，该方法仅可使用成本较高、具有抗水性的乳化炸药，露天爆破区域数千平方公里、钻孔数万，该方法及装置显著增加了施工成本。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明提供一种露天矿用高温爆破钻孔多层隔温装药装置，采用高可靠性、低热导率材料形成双层空间，外层注水隔热、内层装填普通硝铵类炸药，将内部炸药充填空间与外部高温环境快速分隔，显著提升装药装置隔温性能、可靠性，大幅降低技术成本。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种露天矿用高温爆破钻孔多层隔温装药装置，包括外围隔温层和内部装药袋，且均为敞口的中空圆柱状腔体结构；所述内部装药袋置于外围隔温层内，二者之间形成用于注入液体的外围环状空腔；使用时所述外围隔温层和内部装药袋均置于地下钻孔内，且袋口均高于地面。

进一步地，还包括连接固定环，所述连接固定环由多个连接固定块组成，多个所述连接固定块沿圆周方向间隔设置在外围环状空腔内，用于分离内部装药袋和外围隔温层。