[发明专利]一种露天地下有水大孔袋装抗水炸药装药装置及方法

说明书

本发明属于工程爆破技术领域，涉及一种露天地下有水大孔袋装抗水炸药装药装置及方法，包括排水通管，所述排水通管下端活动设置有堵塞锥头，排水通管上端设置有提耳；提耳上设置有通管回收绳，通管回收绳与吊绳下部连接，吊绳下端设置有装药吊钩，装药吊钩用于与炸药上端的药包吊环活动连接；排水通管和堵塞锥头由金属材质制成；所述炸药为柱状乳化炸药。本发明提出柱状药包在水中的活塞效应与消解措施，具有装药作业简单、成本趋零的显著优点以及广泛的推广应用前景。

技术领域

本发明属于工程爆破技术领域，涉及一种露天地下有水大孔袋装抗水炸药装药装置及方法。适用于露天与地下矿山开采、岩土工程、水利水电、交通工程等行业中的大直径深孔爆破，尤其适用于采用大直径袋装乳化炸药、水胶炸药等抗水炸药的水孔装药爆破。

背景技术

随着国内露天矿山普遍向深部开采水平延伸进入深凹露天开采，地下水对爆破作业的影响日益显现，不少矿山生产爆破中水孔已占到炮孔总量的80%及以上。而采用大直径深孔采矿法的地下矿也由于矿体赋存条件等因素，也存在大量的深水盲孔。因此，大直径深孔水孔装药质量的提高与装药工艺的改进显得日益迫切。

目前国内解决露天与地下深孔水孔爆破问题的主要共识是采用乳化炸药等防水炸药。国内早在1965年，长沙矿山研究院在原武钢大冶铁矿对3^#浆状炸药进行工业试验时，在露天深孔内水深6~10m的条件下，无包装浆状炸药在水中存放7h以内不会对其爆炸性能造成显著影响。2010年刘磊与汪旭光等报道对两端开口牛皮纸包装的乳化炸药卷置于20~30m模拟深水中浸泡72h，其样品炸药爆速仅下降5~7%。

目前国内露天矿山采用现场混装炸药车的比重还不高，而采用大直径深孔采矿法的地下矿山同样鲜有报道案例。即使矿山采用现场炸药混装车进行水孔装药，但由于现场管理、孔壁破碎粗糙等问题不能严格执行将输药管深入孔底的后退式装药工艺，实际装药时出现孔口入药的现象，这对于较小直径的炮孔极易出现孔内药柱被水隔断以及入水炸药与水动态冲击混合而严重影响其爆炸性能等问题，本质上也未能有效提高水孔装药质量。因此，在采用成品袋装炸药较为普遍的现状下，如何提高露天与地下深孔袋装炸药水孔爆破效果仍聚焦于(深)水孔装药质量问题。

纵观国内露天与地下大直径深孔采矿生产实践，现有提高水孔装药质量的主要措施集中于：① 采用高压压气排水、孔底小药包爆炸法排水、竹竿与小水桶等特制容器提水等措施疏干孔内积水；② 对于3m以内的浅水孔采用孔底水间隔装药结构；③ 采用密度较高、不稠软且外包装质量与药包规格合格的袋装炸药进行径向不耦合装药，药径与孔径差30~35mm，霍林河南露天矿曾报道炮孔孔径为药径的1.6倍；④ 新疆疆纳露天矿报道炮孔钻凿后采用沿全长预设底端封口的塑料管，在孔口楔块定位的情况下仍存在管浮起与装填粉状硝铵炸药的抗静电等问题；⑤ 水孔抽水后采用双层高强复合塑料袋装填散装炸药。

CN 110132082 A发明公布了一种水孔装药装置及其装药方法，其特征是由两个半径不同高度相同的轻薄脆性塑料圆筒构成，第一圆筒嵌于第二圆筒内部，底部相连。第一圆筒顶部封闭侧面竖向开条口便于装药，第二圆筒顶部与大气相通顶端四周固定尼龙绳。装药过程为：往第一圆筒内按设计药量和计算装填密度进行装药；往两圆筒之间的空腔中填满细碎的岩屑；通过光滑的尼龙绳将其送入炮孔底部。该专利需特制硬质同心圆筒，存在需要往第一圆筒内二次封装炸药以及在第一与第二圆筒之间的空间内装填岩屑等额外辅助作业，降低装药作业效率且炸药外包装成本有所提高。

CN 205175257 U专利公开了一种水孔中的爆破装药结构，其特征是采用聚乙烯塑料制成壳体、与壳体螺纹连接的堵头以及嵌入壳体底部的半球形罩，壳体长度与实际孔深相匹配，炸药装填于密封结构内实施水孔装药。该专利采用沿炮孔全长的密封装药结构，对于深水孔需要克服密封结构整体上浮的问题，额外增加施工难度与一定的施工成本。