[实用新型]抗水开缝多级胀裂抓爪式炮眼堵塞器

说明书

技术领域

本实用新型属于工程爆破炮眼堵塞技术领域，具体涉及一种抗水开缝多级胀裂抓爪式炮眼堵塞器。

背景技术

20世纪80年代起，国内外开始重视炮孔填塞问题，并开展了填塞作用机理、填塞材料、填塞长度等一系列的研究。研究表明：合理的填塞可以提高炮孔中爆生气体压强和延长爆生气体压力的作用时间；促进炸药充分反应，使之释放出最大的能量，产生最少的有毒气体；阻止爆生气体的自由逸出，减少爆炸能量、爆生气体压力的损失，提高炸药的热效率，提高炸药的做功能力；阻止炽热固体颗粒外射和爆炸火焰外喷，有效防止瓦斯与煤尘的爆炸；有效调节爆炸能量的合理分配，增加破岩的有效功，降低引起空气冲击波、飞石、岩体振动等的无用功。

概括起来，目前应用于炮眼堵塞方面的堵塞物有炮泥类和炮泥塞类两大类。

一、炮泥类

（1）粘土砂炮泥

在爆破施工中，粘土炮泥具有可塑性好，成本低廉等优点，得到了现场的广泛认可。但是在长期的应用中，还存在许多问题：如炮泥供应不便，装填工序繁多，工人劳动强度大，作业时间长，封堵质量难以控制，易出现“打枪”（尤其是炮眼中有水时）或者炸药拒爆现象；与煤混合后会影响煤的品质；对材料的类型和粒度要求较高，粒度过大易产生飞石；爆破后块度较大等问题。

由于上述原因，工人们为了减少劳动强度，节约工时，常常采用无可塑性的岩块、煤块、煤粉或药卷纸作为炮眼堵塞以代替“炮泥”；或者干脆不封泥，采用大药量的方法来弥补炮眼堵塞的不足，其结果是造成炸药量严重浪费、围岩严重受损、断面成形差、大块岩石率高、爆堆集中度差、事故率高等严重后果。

（2）胶体材料炮泥

在减少有害气体、降低尘灰等方面优于固体材料。但由于凝结硬化速度慢、成本高、凝化过程中放热量高、结构复杂等问题，未能得到推广应用。

（3）液体或气体堵塞

水或空气填入炮孔后实现不耦合装药，可削弱爆压峰值，延长爆生气体作用时间，提高炸药爆炸的能量利用率，且水还能降温、降尘、减震、减少有害气体的产生，因此广泛应用于地面爆破中。水炮泥和空气炮泥密度小、强度低、与炮孔壁的摩擦弱，虽号称炮泥，但实际上不能堵住炸药爆炸的最初冲击，起不到堵塞炮孔的作用，使用时必须在炮眼口填塞一定长度的土、砂或者其它堵塞物。

二、炮泥塞类

（1）底锥形炮泥塞

底锥形炮泥塞的特点是底部有一定锥度，这类炮泥塞一般由塑料制成，具有适应性强、使用方便、成本低等优点，但不能单独使用，塞入后需再加炮泥。

（2）楔形炮泥塞

楔形膨胀组合是最常见的一种炮泥塞结构，可以由塑料、木材或陶瓷等制成，试验证明现有的这类炮泥塞在没有预压或无炮泥再封口时，楔形炮泥塞作用甚微；有预压或有炮泥再封口时，作用效果明显。

（3）膨胀螺丝形炮泥塞

膨胀螺丝形炮泥塞也用到楔形膨胀组合的原理，这类炮泥塞的堵塞可靠度比楔形炮泥塞有所提高，可单独使用，但堵塞率不高，与粘土砂炮泥相比，效果较差。

发明内容

本实用新型为了解决现有炮眼堵塞存在的应用不理想、能力利用不合理等诸多缺陷，提供了一种堵塞速度快、爆破效果好、矿尘污染少、成本低廉、适应性强的抗水开缝多级胀裂抓爪式炮眼堵塞器。

本实用新型采用如下的技术方案实现：一种抗水开缝多级胀裂抓爪式炮眼堵塞器，包括自炮眼底到炮眼口依次设置的圆形堵塞头、若干胀裂锚固装置和水炮泥，圆形堵塞头与胀裂锚固装置螺纹连接，各胀裂锚固装置依次连接，水炮泥设置于胀裂锚固装置内部；所述胀裂锚固装置为内部设有钢质抓爪结构和拉绳的胀裂筒。

所述胀裂筒自内而外开通一条贯穿全长的开缝，钢质抓爪结构由两个八字形钢条沿轴向方向呈40°夹角，沿纵向方向呈90°夹角叠压而成，八字形钢条自由端穿出胀裂筒与炮眼壁接触，拉绳系在钢质抓爪结构的叠压处。

所述的圆形堵塞头朝向炮眼底部的一端为半球体状，另一端为圆台型。

所述胀裂筒与圆形堵塞头相连的部分为圆柱形，另一端为圆锥形，内锥角为5°。所述开缝宽为3mm。

所述圆形堵塞头、胀裂锚固装置和水炮泥袋为低密度聚乙烯制作而成，水炮泥袋厚度为1mm，内部装有添加降尘剂、消焰剂、吸毒剂的活性剂型水炮泥。