[发明专利]一种可调承压膨胀塑胶管深孔爆破控制方法

说明书

技术领域

本发明是一种膨胀塑胶可调承压爆破控制方法，涉及到工程岩体钻孔爆破控制预裂弱化问题，特别涉及一种煤矿井下坚硬岩石的承压爆破控制方法。钻孔内炸药可以分段安置，顺序起爆，炸药爆炸冲击波阵面多次作用于钻孔围岩充分破岩同时可以通过膨胀塑胶管装药方式、位置及起爆顺序的改变满足硬岩控制爆破的要求。

背景技术

目前，国内外对于硬岩巷道的开挖，尤其对地质条件变化较大的巷道，要充分发挥设备在硬岩巷道中的快速掘进效果，钻孔爆破是解决问题的最优方法之一；而对于煤矿生产中强度高，节理、裂隙不发育，整体性好以及自稳能力强的坚硬顶板，工作面回采过程中容易形成大面积悬顶，当顶板大面积突然垮落时极易形成飓风和强冲击载荷，容易造成设备损坏和人员伤亡，而且容易造成瓦斯压力释放，瞬间涌出，诱发瓦斯重特大事故，当煤岩体有冲击倾向性时，还容易诱发冲击矿压灾害，因此，为了达到工作面安全、高效生产，必须对此类顶板进行弱化处理，钻孔爆破是一种较为常用的方法。

然而，目前在钻孔爆破自身技术方面尚存在一些亟待完善的问题，如硬岩条件下钻孔完整性相对较好，易导致钻孔装药不耦合空间较大，孔内炸药能量利用率较低，粉尘及有害气体量大，岩体破坏范围相对集中整体控制效果较差等系列问题。

因此，为了克服上述现有技术的不足，这里提出了一种膨胀塑胶可调承压爆破控制方法，充分利用钻孔炸药爆炸能量及炸药周围介质的扩容做功能力，节约炸药用量，降温除尘效果好，有害气体生成量少。

发明内容

本发明提出一种可调承压膨胀塑胶管深孔爆破控制方法，提高炸药爆炸能量利用率；可以采用多种方式控制硬岩等深孔爆破条件，如炸药爆炸冲击波阵面多次作用于钻孔围岩充分破岩；传爆介质的扩容相对空气介质对围岩的松动破坏作用更大，扩大硬岩整体松动弱化控制范围。对于煤矿生产中坚硬煤、岩体的预裂弱化以及坚硬厚层顶板的控制等具有显著效果。

本发明的技术方案是：可调承压膨胀塑胶管深孔爆破控制方法，采用可调承压塑胶膨胀管包裹密封炸药；塑胶膨胀管内的炸药旁充填传爆介质，传爆介质是液体、固体或固液混合介质类型；塑胶可调承压膨胀管通过充填传爆介质设定初始压力；并可排出塑胶膨胀管管内空气；设定爆破安全防护措施后引爆。

（1）根据钻孔长度及爆破的控制范围确定塑胶膨胀管4长度与管径，往预先装有炸药的管内填充或注入传爆介质直至呈微胀状态，使膨胀管直径大小略小于钻孔直径值，完成后排尽管内空气介质；挤压盛有炸药5的膨胀管使管内的空气介质通过排气针管20充分排除并保持压瘪状态，并连接注液管12并往膨胀管内注入一定量的传爆介质6，待膨胀管慢慢鼓起达到初始体积时停止注液，拔下注液管12同时将膨胀管注液端19朝上竖直放置，再次轻微挤压膨胀管通过排气针管20排出管内剩余空气，如此反复几次直至管口插入的排气针20管有传爆介质6外流，则塑胶膨胀管管内空气全部排出；

（2）将盛有炸药及传爆介质的微胀塑胶膨胀管4装入钻孔内，将注液管12、炸药固定柔丝7以及炸药引线8整齐引出钻孔孔口，连接注液管继续往孔内塑胶膨胀管内注入传爆介质进行补压直至达到预设压力值，钻孔内塑胶膨胀管体积有所增大，挤压钻孔孔壁与管壁间空气介质，充分赶出孔内间隙空气，拔下注液管12后，可利用膨胀管口自闭装置9和膨胀管口密封装置10实现塑胶膨胀管密封，用炮泥11进行密实封孔；

（3）在封孔完毕后，在装药孔口采取铺设隔爆网、安置隔爆水袋或两者联合采用的隔爆措施，待炸药引线连接完毕后，按照作业规程起爆钻孔内承压膨胀管炸药。

进一步的，膨胀塑胶管材质选择柔性大、韧性强的塑胶材料，如PE、PET、PVC、PU或合成橡胶；预先密封了一定量炸药在可膨胀塑胶管内，管内装药形式、位置及起爆顺序需根据岩性特点及爆破控制要求选择；管口有自闭装置保证传爆介质注入后不泄压、不外流，排气针管用于充分排出管内空气；塑胶膨胀管内装药形式分为长条与分段两种；管内装药位置分为整体、离散、两端、孔口与孔底五种形式；膨胀管内炸药起爆顺序分为同时与顺序两种，其中顺序起爆又分为朝孔底与朝孔口两种；塑胶可调承压膨胀管口采用管内自闭装置，保证传爆介质注入后不泄压、不外流；膨胀管配有专用排气针管，充分排出管内空气。

进一步的，所述传爆介质类型选择，选择原料充足、制取方便、运输存储安全、价格低廉且尽量不与炸药相容的液体、固体或固液混合物，如水、水泥浆、沙子等，同时依据炸药用量及威力大小决定液体传爆介质内是否预先放置少量细砂、铁粉等重度颗粒物。