[发明专利]混合装药结构、装药方法及其爆破应用

说明书

本发明公开了一种混合装药结构、装药方法及其爆破应用，在炮孔内部分段填装有液态二氧化碳段和炸药段，所述液态二氧化碳段为内部封装有液态二氧化碳的二氧化碳封装管，所述炸药段为药包，所述炸药段通过导爆部件起爆连接，炸药段爆炸产生的物理能量破坏二氧化碳封装管，同时炸药段爆炸产生的热能激发液态二氧化碳在炮孔内部发生相变，二氧化碳气体与炸药段爆炸产生的爆生气体一同在炮孔内部实现爆破。本发明的混合装药结构、装药方法及其在侧向崩矿爆破中的应用具有粉矿产出率低、使用简单、爆破振动小、成本低廉、能量利用率高、爆破块度均匀、边壁损伤小的特点。

技术领域

本发明属于爆破技术，具体涉及一种采用炸药和液态二氧化碳的混合装药结构、装药方法及爆破应用。

背景技术

鉴于工程爆破生产效率高、劳动强度低、使用成本低的特点，钻眼爆破依旧是国内外矿山、公路、隧道等相关领域普遍采用的破岩方法。但随着爆破工艺的精细化、施工条件的复杂化、工程标准的定量化，工程风险大、负面效应严重的炸药爆破已经逐渐不再能满足所有的现场需求，如在对诸多低品位矿山、厚大矿体进行深孔采矿的过程中通过钻深孔进行侧向爆破崩矿的过程中会出现岩石过度粉碎的现象，进而导致粉矿产出率高，无法被有效铲装的矿石较多，造成了较大的资源浪费。

通过对爆破现场实测数据来看，传统的深孔侧向爆破崩矿中粉矿率一般为15～30％，有时甚至高达50％。而相关研究显示粉矿主要来源在于炮孔周边岩壁在强烈的压缩波作用下形成的粉碎区。目前对于爆破过程中粉矿率的控制措施主要在于调整孔网参数及装药结构，其机理在于通过系列控制措施来降低爆炸峰值压力，进而有效的缩小粉碎区直径，降低爆破过程中的粉矿产出，但是通过缩减控制炸药的爆炸能量又会对爆破开采的效率造成影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的炸药爆破生产存在的粉矿产出率高的问题，提供一种新型的混合装药结构、装药方法及其爆破应用。

本发明采用如下技术方案实现：

混合装药结构，用于炮孔内部装药爆破，所述炮孔内部分段填装有液态二氧化碳段和炸药段；所述液态二氧化碳段为内部封装有液态二氧化碳的二氧化碳封装管，所述炸药段为药包；

所述炸药段通过导爆部件起爆连接，炸药段爆炸产生的物理能量破坏二氧化碳封装管，同时炸药段爆炸产生的热能激发液态二氧化碳在炮孔内部发生相变，二氧化碳气体与炸药段爆炸产生的爆生气体一同在炮孔内部实现爆破；

所述炮孔顶部均通过钻屑封口。

作为一种优选方案，所述导爆部件为设置在炸药段内的雷管，所述雷管通过起爆脚线连接至炮孔外部进行起爆。

作为另一种优选方案，所述导爆部件为依次缠绕设置在液态二氧化碳段和炸药段上的导爆索，所述导爆索连接至炮孔外部通过雷管起爆。

本发明的混合装药结构包括至少两组液态二氧化碳段和至少两组炸药段，所述液态二氧化碳段和炸药段之间交错分段填装。

进一步的，所述二氧化碳封装管的管体为金属管体，所述管体的底端封闭，顶端设置连接管体内部的注入管道，所述注入管道上设置管道接口，所述管体顶部还设有与注入管道连通的排气口，所述排气口通过密封螺栓封堵。

进一步的，所述管体的内壁设有隔热保温层。

本发明还公开了上述混合装药结构的装药方法，包括如下步骤：

第一步、完成炮孔钻凿；

第二步、在爆破现场将液态二氧化碳注入二氧化碳封装管制作液态二氧化碳段；

第三步、在炮孔外将炸药段和第二步现场制作的液态二氧化碳段按照填装顺序与起爆部件连接后依次装入炮孔内；

第四步、起爆。