[发明专利]深孔液态二氧化碳冷爆破方法

说明书

本发明涉及破岩技术领域，提供了深孔液态二氧化碳冷爆破方法，具体步骤为：(1)钻爆参数设计与计算，参数包括孔径、孔距、孔数、警戒距离以及所用液态二氧化碳质量；(2)确定引线的连接方式和起爆方式；(3)爆破前准备工作，包括钻孔施工，向爆裂管中注入二氧化碳，再将爆裂管装入炮孔中并固定爆裂管，接着进行封孔处理，最后连接爆破母线；(4)布置安全警戒线并进行爆破前安全检查；(5)起爆器通电爆破及爆破后检查。本发明为深孔爆破提供了一种可行方案，爆破成本低，施工简单方便且爆破效果理想。

技术领域

本发明涉及破岩技术领域，提供了深孔液态二氧化碳冷爆破方法。

背景技术

在建筑、隧道、矿山施工中，爆破破岩得到了普遍的应用，爆破破岩的安全性风险较大，对于操作者的素质要求也较高。爆破破岩中，二氧化碳冷爆破是一种较新较好的技术手段，二氧化碳爆破的原理是将液态的二氧化碳(惰性气体)装入爆破管内，爆破时管内的加热棒通电产生的热能，使液态二氧化碳瞬间气化膨胀，高压气体破坏爆裂片并从泄气孔冲出，作用于爆裂管四周的孔壁上，产生“爆炸”现象，将岩石分裂和破碎。

在名为《封闭爆破孔液态二氧化碳冷爆破方法》和《智能二氧化碳爆破工艺方法》的两篇发明专利中，前者着重介绍了炮孔的封孔工艺和相应装置，后者着重于介绍爆破的工艺流程和说明，而对于深孔爆破方法的研究，现有的文献和专利还较少涉及。

发明内容

本发明提供深孔液态二氧化碳冷爆破方法，旨在为深孔爆破提供一种可行方案。

本发明是这样实现的，深孔液态二氧化碳冷爆破方法，具体步骤为：

(1)钻爆参数设计与计算，参数包括孔径、孔距、孔数、以及所用液态二氧化碳质量；

(2)确定引线的连接方式和起爆方式；

(3)爆破前准备工作，包括钻孔施工，向爆裂管中注入二氧化碳，再将爆裂管装入炮孔中并固定爆裂管，接着进行封孔处理，最后连接爆破母线；

(4)布置安全警戒线并进行爆破前安全检查；

(5)起爆器通电爆破及爆破后检查。

更进一步地，步骤(1)中根据破岩环境和岩石硬度确定孔径和孔距：

深孔破岩技术常用于露天破岩中，孔径设置为75-90mm；

岩石硬度为4-6时，孔距设置为2.5-3m，孔数要求1-3个/10平方米；

岩石硬度为6-8时，孔距设置为1.5-2.5m，孔数要求4-7个/10平方米；

岩石硬度为8-10时，孔距设置为1-1.5m，孔数要求8-10个/10平方米。

更进一步地，深孔爆破时，同一炮孔中的爆裂管之间为串联，不同炮孔中的爆裂管为并联，采用延时起爆方式，爆破顺序由中心炮孔向边缘炮孔依次进行。

更进一步地，步骤(3)中的爆裂管型号为MZL130-54/1500，二氧化碳注入量为1.8kg/根，根据孔深确定放置爆裂管的数量，应满足2-3m/根的要求。

更进一步地，步骤(3)中的固定爆裂管方式包括以下三种：

a.石子填充，选择直径小于炮孔壁与爆裂管间间隙的石子，石子硬度高于岩石硬度，将石子填入间隙中，并向间隙中填入岩石粉末，最后压实。

b.速凝材料填充，用灌注枪向间隙中填充速凝材料，并等待速凝材料冷固。

c.混合材料填充，将石子填充到间隙中并压实，再将速凝材料注入间隙中，实现混合填充。

更进一步地，步骤(3)中的封孔处理通过机械封孔工艺实现，用电动注浆泵向炮孔中注入水泥浆，水泥浆的水灰比为0.6:1，炮孔的孔口用聚氨酯封堵。