[发明专利]一种用于钻孔爆破的钻孔填塞装置及其制备方法

权利要求书

1.一种用于钻孔爆破的钻孔填塞装置，其特征在于，包括药柱(7)、轴向膨胀约束机构、弹性保护套(1)、吸热垫(8)和隔热垫(9)；

所述药柱(7)由内层为海绵(72)、外层为牛皮纸(71)复合制成的圆形包装筒内装膨胀剂(73)构成，牛皮纸上有间隔分布的透水孔(74)；

所述膨胀剂(73)由过烧CaO、NaHCO3、石英砂、粘土、高分子吸水材料和无水乙醇混合组成，各成分的重量配比为：过烧CaO 52％—66.5％，NaHCO3 3％—5％，石英砂15％—20％，粘土7％—10％，高分子吸水材料0.5％—1％，无水乙醇8％—12％；

所述轴向膨胀约束机构包括穿过所述药柱中心轴的丝杆(6)和分别套在丝杆外露部分上的两个堵盖(5)，堵盖的外径比钻孔孔径小2—5mm、比药柱直径大10—15mm，在大于药柱直径的堵盖边部有进水兼排气孔(2)，所述药柱的两端面通过与丝杆配合的螺母(3)与堵盖压紧，使药柱固定在丝杆上；

所述弹性保护套(1)的轴向长度大于所述轴向膨胀约束机构中两个堵盖外端的间距、孔径小于堵盖的外径，靠弹性套接在堵盖的外缘上，将所述药柱封闭在弹性保护套与堵盖形成的空间内；

所述吸热垫(8)包括柔性扁平状硅胶皮袋(81)，硅胶皮袋内装有制冷剂(82)和蓄冷材料(83)组成的混合物，混合物中裹有水袋(84)，吸热垫附在弹性保护套的内面，其轴向长度与弹性保护套的轴向长度相同，径向弧形的弧长为弹性保护套周长的10％—25％；

所述隔热垫(9)的尺寸与吸热垫相同，由热传导系数低的柔性材料制成，与吸热垫相对应附在弹性保护套的外表面。

2.权利要求1所述用于钻孔爆破的钻孔填塞装置的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、根据膨胀剂所含成分的重量配比称取原料，其中过烧CaO、NaHCO3、粘土均为粉体；高分子吸水材料和石英砂分别为无水颗粒状固体；

步骤2、将过烧CaO、NaHCO3、粘土、石英砂和高分子吸水材料混合，搅拌均匀后加入无水乙醇继续搅拌，制成润湿状膨胀剂；

步骤3、制作包装筒

用厚度为3-5mm的海绵作内层、厚度为0.1mm的牛皮纸作外层，用模具和粘结剂制成直径小于钻孔直径10mm的包装筒，包装筒的长度按下式计算

H1＝(0.2～0.3)L

式中：L——钻孔的长度，

H1——包装筒的长度，

将制作的包装筒的一端进行封口；

步骤4、制作药柱

将步骤2制成的润湿状膨胀剂通过机械或手工方式装填到步骤3的包装筒中，装填时要确保装填密实，装填之后封闭包装筒的开口端，然后在牛皮纸上按设定的孔径和间隔尺寸开设圆形或矩形透水孔，制成药柱；

步骤5、安装轴向膨胀约束机构

沿制成的药柱的中心轴穿过一根直径为4-6mm、长度大于包装筒长度40mm的丝杆，在丝杆的两个露出端上分别穿过所述堵盖，将两个分别与丝杆配套的螺母沿丝杆的两端向前旋拧，将两个堵盖推到把药柱的两端夹紧为止，制成带有轴向膨胀约束机构的药柱；

步骤6、制作吸热垫、隔热垫和弹性保护套

取厚度为0.2-0.3mm的硅胶皮通过粘合制成所述吸热垫，同时在吸热垫内装填混合后的制冷剂和蓄冷材料，并将由塑料薄膜制成、内装水的水袋置于其中；

用厚度为1—4mm的气凝胶毡或玻璃纤维布制成尺寸与吸热垫相同的隔热垫；

取厚度为0.3-1mm的硅胶皮通过粘接制成所述弹性保护套，同时将上述吸热垫和隔热垫相互对应分别粘贴在弹性保护套的内表面和外表面上，制成局部带有吸热垫和隔热垫的弹性保护套；

步骤7、将步骤6制成的局部带有吸热垫和隔热垫的弹性保护套套接在轴向膨胀约束机构的两个堵盖的外缘上，将所述药柱封闭在弹性保护套与堵盖形成的空间内，制成用于钻孔爆破的钻孔填塞装置。