衡水瑞隆矿山机械有限公司
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企业简介

 二氧化碳气体爆破设备技术领域

本发明涉及二氧化碳爆破领域,具体涉及一种智能二氧化碳爆破工艺方法。
背景技术
在传统的爆破技术中根据已经获得的经验,初步将岩石硬度等级分为四级,其对 应的基本依据是岩石单项抗压强度、裂隙发育;同时也对应着,二氧化碳爆破管的直径(爆 破力400Mpa)和爆破效果。
从表1中可以看出,现有的二氧化碳爆破管对于三级以上岩石的二氧化碳爆破管 爆破力及爆破效果欠缺,然而若想增强爆破效果就要增加二氧化碳爆破管的体积及携药的量,这种情况下爆破的危险程度及爆破难度也会直线上升。
 
二氧化碳爆破是将液体二氧化碳装入二氧化碳爆破管内,通过二氧化碳爆破管内 的电通电产生的热能,引发二氧化碳爆破管内的液态二氧化碳气化,气化导致管内 压力的急剧升高,使二氧化碳爆破管内的爆裂片破裂,二氧化碳通过二氧化碳爆破管上的 曝气通孔喷射而出,破裂或破碎炮孔周围的岩石等物体,实现爆破或爆裂的目的。这种二氧 化碳爆破管可用于建筑、隧道、矿山破岩和采矿施工工艺等若干场合的爆破和爆裂(当二氧 化碳爆破管用于爆裂时,也可以称为爆裂管),相对于传统以火药为原料的物品而言, 这种二氧化碳爆破管可以通过充入液体二氧化碳以及更换部分一次性元件后重复使用,爆 破时不存在燃烧,不会引发火灾,安全性好,监管和使用成本低,且应用范围广。
而二氧化碳爆破对于岩石硬度的反应非常敏感,岩石硬度的增加与减少,对爆破 效果产生十分明显的影响。若二氧化碳爆破采用传爆破的钻孔方式、炮孔孔径、布孔 方式、起爆方法,就不能产生设想效果,甚至根本不能爆破岩石。因此为达到理想的爆破效 果,就需要一套专门为二氧化碳爆破的爆破工艺方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能二氧化碳爆破工艺方法,具有爆破精确、安全可靠 等优点,适用于二氧化碳爆破的智能二氧化碳爆破工艺方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种智能二氧化碳爆破工艺方法,包括以下步骤:
a、爆破参数设计与计算,包括根据爆破对象检测岩石等级、二氧化碳爆破管等级、 布孔数量计算、布孔方式、固管方式、防飞管方式、起爆网路设置、安全警戒距离计算;
b、爆破前的布置,包括布孔、钻孔、成孔验收、下管、固管、防飞管、连线及安全警 戒;
c、爆破以及爆破效果检查;
所述爆破方法中的材是二氧化碳爆破管,在巷道断面的中部设有两排内排 掏槽眼,在内排掏槽眼的外侧设有至少一排辅助眼,在爆破区域边缘处设置周边眼,其中所 述内排掏槽眼均为向中心线倾斜的斜孔;起爆时采用延时爆破,爆破顺序为掏槽眼爆破-辅 助眼爆破-周边眼爆破。
在优选的实施方案中,所述内排掏槽眼与巷道断面的夹角a的角度范围为50°- 75°。
在优选的实施方案中,所述内排掏槽眼的两侧均设有外排掏槽眼,所述外排掏槽 眼均为向所述中心线倾斜的斜孔,所述外排掏槽眼与与巷道断面的夹角b的角度范围为 75°-85°;
起爆时采用延时爆破,爆破顺序为掏槽眼爆破-外排掏槽眼爆破-辅助眼爆破-周 边眼爆破。
在优选的实施方案中,所述布孔数量计算根据爆破对象的岩石等级与二氧化碳爆 破管等级进行计算,计算公式如下:
N=nSf1/a;其中,N--一次爆破需要的二氧化碳爆破管数量;S--巷道断面m2;a--管子等级;f1--岩石硬度等级;
n--系数(1-2)。
在优选的实施方案中,所述岩石等级根据岩石单向抗压强度(f),将岩石等级分成 四级:
一级岩石为软岩,f<6,为煤层泥页岩、粉砂岩、细砂岩、风化的砂岩、薄层石灰岩 中的至少一种;二级岩石为中硬岩,f=6-8,为普通石灰岩、中砂岩、细砂岩中的至少一种;三级岩石为硬岩,f=8-10,为中砂岩、砾岩、石灰岩、局部风化的花岗岩、局部风化 变质岩中的至少一种;四级岩石为特硬岩,f>10,为花岗岩、石英砂岩、燧石岩、辉绿岩、安山岩、变质岩 中的至少一种。在优选的实施方案中,所述二氧化碳爆破管等级以下至少四级:一级管,细管,外径45-55mm,每米管内填装二氧化碳0.6-1kg;二级管,中管,外径70-80mm,每米管内填装二氧化碳1-1.5kg;三级管,粗管,外径90-100mm,每米管内填装二氧化碳2.5-3kg;四级管,特粗管,外径110-150mm,每米管内填装二氧化碳4-5kg。在优选的实施方案中,所述固管方式包括以下至少一种:
a、楔子固管,采用木楔或钢楔,并缠绕少量面纱,使用4磅左右的锤子,将所述缠绕 面纱的楔子从孔口处打入到孔壁与二氧化碳爆破管之间;
b、石子固管法,根据孔壁与二氧化碳爆破管之间间隙,选择直径小于所述间隙的 石子,石子的硬度高于岩石硬度分级中的VI级,并掺入少量岩粉,将掺入岩粉的石子填满孔 壁与管壁的空间,并捣实;
c、速凝材料固管,采用流体速凝材料通过灌注或枪注的方式填充孔壁与二氧化碳 爆破管之间的空隙,填满后待流体速凝材料凝固;
d、混合固管方法,采用石子与流体速凝材料搅拌混合,然后充填到孔壁与二氧化 碳爆破管之间的空隙内,填满后待流体速凝材料凝固;或者,先把石子充填到孔壁与二氧化 碳爆破管之间的空隙内,并捣实,然后再将流体速凝材料以注浆的方式进行填充混合。
在优选的实施方案中,所述防飞管方式包括以下步骤:
a、采用螺栓将提拉管与二氧化碳爆破管连接;
b、采用保护钢丝绳将所有提拉管串联,并将钢丝绳固定到锚杆或锚索上。
9、根据权利要求8所述的智能二氧化碳爆破工艺方法,其特征在于,所述提拉管串 联方法为:
方法1、采用钢丝绳贯穿所有提拉管的连接环,之后将钢丝绳用卡子卡住;
方法2、采用钢丝绳分别与每个提拉管单独连接,并将所有钢丝绳与连固定连 接。
本发明的有益效果为:
本发明通过对各个参数的设计、计算和安全核算,以及特定的装药结构和起爆顺 序,结合二氧化碳爆破管自身的特性精确控制掏槽眼、辅助眼、周边眼的时间微差,根据不 同的岩性断面使用相应等级组合的爆破管及爆破方式,达到理想的爆破效果;同时,二氧化 碳爆破管爆破时不存在燃烧,不会引发火灾,安全性好,监管和使用成本低,且应用范围广。咨询电话:石杰13273308303(微信同步)