[发明专利]一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体及其制备与施工方法

权利要求书

1.一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体，其特征在于，包括保护外壳，所述保护外壳内放置有自膨胀片剂，且相邻自膨胀片剂之间设置有垫片，以防止自膨胀片剂集中反应造成喷孔，所述保护外壳上沿中心设置有穿过自膨胀片剂、垫片和尾翼的螺杆，且螺杆的末端穿出尾翼部分螺接有螺母，二者共同约束自膨胀填塞体轴向膨胀，并且将保护外壳与尾翼牢牢压紧；

所述自膨胀片剂包括生石灰、聚维酮、聚羧酸减水剂、膨润土、无水乙醇、枸橼酸盐延缓剂及偏铝酸盐，其中生石灰质量百分含量为60-70%，聚维酮质量百分含量为2-5%；聚羧酸减水剂质量百分含量为2-3%；膨润土质量百分含量为2-12%；无水乙醇质量百分含量为6-10%；枸橼酸盐延缓剂质量百分含量为4-8%；偏铝酸盐质量百分含量为3-5%。

2.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体，其特征在于：所述保护外壳一端封闭设置，一端开口设置，且开口端与尾翼连接，封闭端为加工有预留孔的圆台，用于与螺杆的头部配合，所述保护外壳壳壁上开设有透水孔。

3.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体，其特征在于：所述尾翼由空心圆台和中心带有通孔的圆柱体组成的喇叭状结构，且空心圆台的小径端与圆柱体一体成型，圆柱体的高度为1-4cm，用于与保护外壳进行连接，空心圆台的大径端直径大于钻孔直径4-8cm，且沿周向加工有缺口，缺口的高度为2-6cm，借助尾翼与炮孔的孔径差实现填塞体在炮孔内的自稳。

4.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体，其特征在于：所述保护外壳与尾翼均为抗静电PP、PET或PE材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体，其特征在于：所述保护外壳与尾翼之间采用螺纹连接、螺钉连接或卯榫；所述螺纹连接包括旋退脱螺纹或强制脱螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体，其特征在于：所述保护外壳外径小于炮孔直径2-10mm，厚度1-1.5mm；保护外壳中心轴位置预留孔为沉头孔，小孔直径4-8mm，高度1-3cm，大孔直径8-12cm，高度1-3cm。

7.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体，其特征在于：所述自膨胀片剂和垫片均为圆环状，二者外径均小于保护外壳内径1-2mm，内径6-8mm；自膨胀片剂单片厚度为3-5cm，垫片厚度为1-2cm；

所述螺杆直径与预留孔的小孔直径一致，长度与保护外壳和尾翼的总高度一致，螺杆的头部外接圆直径等于预留孔的大孔直径。

8.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制备自膨胀片剂：

根据自膨胀片剂所含成分的质量配比称取各个原料，将其均匀混合后放入预制的压片模具中，置于压力机下或直接使用自动压片机，调节压片压力制备成环形自膨胀片剂；

步骤2、制备保护外壳和尾翼：

通过3D打印，吹塑或注塑技术制备抗静电的PET或PE材质保护外壳和尾翼；

步骤3、自膨胀填塞体组装：

将自膨胀片剂和垫片依次交替放入保护外壳中，并将尾翼旋紧；再将螺杆穿入预留孔中，依次穿过自膨胀片剂和垫片后用螺母拧紧，实现内部自膨胀片剂的轴向约束。

9.根据权利要求1所述的一种炮孔堵塞用自膨胀填塞体的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、自膨胀填塞体吸水：

将组装好的自膨胀填塞体放入10-30℃温度的水中，5-10min后吸水达到饱和状态；

步骤2、自膨胀填塞体封堵炮孔：

装药连线工作完成后，将饱水的自膨胀填塞体尾翼朝向孔口顶入炮孔中，直到设计位置，露天台阶爆破距孔口0.5-2m，地下中深孔爆破距孔口0.3-1m，掘进爆破距孔口0.1-0.5m，等待0.5-1h即可起爆；

当需要水压爆破时，在炮孔中放入自膨胀填塞体之前，先向炮孔内放入水袋或向炮孔中注水，再用自膨胀填塞体封孔，实现水压爆破。