[发明专利]一种炮孔堵塞用自膨胀片剂及其制备与使用方法

说明书

本发明的一种炮孔堵塞用自膨胀片剂及其制备与使用方法，属于爆破工程技术领域。自膨胀片剂成分以自膨胀剂为基础，再添加湿润剂、粘合剂、吸水剂、激发剂均匀混合，而后挤压制粒，烘干过筛，压制成片。整个过程均可由现有的机械设备完成，可取代人工操作，降低工人劳动强度。通过堵塞材料吸水膨胀达到封堵炮孔的效果，本材料在具备较大膨胀压的同时，大大简化了施工的复杂程度，更容易被现场接受。同时，通过向自膨胀剂中添加辅料，控制其反应速度和反应程度，使之在提供膨胀压力的同时不会将岩石胀裂，并且能有效延长膨胀剂的存放时间；另外，部分辅料的添加可以提高膨胀剂的粘性，降低制备过程中的扬尘量。

技术领域：

本发明属于爆破工程技术领域，具体涉及一种炮孔堵塞材料的制备及其制备与使用方法。

背景技术：

在露天开采与地下开采爆破过程中，炮孔填塞是必不可少的一道工序。有研究表明，有效的炮孔填塞能够提升20～30％的破岩量，提升炸药能量利用率，降低噪声和有毒有害气体的污染。但目前露天多为岩粉或粗骨料填塞，地下多采用炮泥填塞，均存在填塞效果差，工人劳动生产率低、劳动强度大等缺点。

现有技术提出了一种炮孔堵塞方法，施工工艺是预先将吸水剂放入定制膨胀袋中，然后用空气囊封堵炮孔后将膨胀袋和岩粉放入炮孔中，最后向炮孔中注水，膨胀袋吸水膨胀，最终达到封堵炮孔的目的。由于膨胀力的作用，其填塞效果优于传统的岩粉或粗骨料填塞，但仍有以下两个问题未得到解决。其一，由于吸水剂选择的高分子吸水树脂，吸水膨胀后强度极低。优质的炮孔填塞要求填塞材料具有高强度与良好的抗剪切能力，否则容易被高速爆生气体剪坏或吹破。该材料显然不符合上述要求。其二是施工工艺复杂，膨胀袋的位置难以把握，影响填塞质量。

现有技术中提出了一种缓冲气囊加注浆方法，施工工艺是在距炸药上方一定位置放置空气囊，在空气囊上方进行注浆，达到密闭炮孔的目的。此方法大大提升了填塞体强度，明显优于上述方法。但在现场施工过程中需要增加注浆工艺并添加注浆设备，大大增加了填塞工艺的繁琐程度，使得填塞成本过高，工时延长，无法在现场推广。

为解决上述问题，现有技术公开了包括膨胀药卷封堵炮孔装置，使用方便，填塞强度大，封堵性能好。但当制备具有一定密度的膨胀药卷时，不仅工序复杂，耗时耗力，并会产生大量扬尘，严重危害工人身体健康。另外，当膨胀药卷在受约束状态下(如爆破炮孔中)发生反应时，由于反应速度不可控，容易发生喷孔现象，大量水蒸气混合膨胀剂从孔内喷出，使得膨胀压降低，进而影响膨胀效果。

针对以上问题，现有技术一种炮孔填塞材料制备方法及炮孔填塞方法，填塞效果相对较好，但由于原料亲水性强，制作完成的成品难以保存；并且施工时需要手工拧紧填塞体外包装才能保证填塞体密度，导致现场作业时无法保证炮孔填塞施工质量。

综上所示，本发明针对以上问题提供一种固定密度的炮孔堵塞材料制备及其使用方法，通过堵塞材料吸水膨胀达到封堵炮孔的效果。本材料在具备较大膨胀压的同时，大大简化了施工的复杂程度，更容易被现场接受。同时，通过向自膨胀剂中添加辅料，控制其反应速度和生效时间，使之在有限时间内提供强膨胀压力的同时不会发生喷孔现象，提升了产品的安全性，并且能有效延长膨胀剂的存放时间。另外，部分辅料的添加可以提高膨胀剂的粘性，降低制备过程中的扬尘量。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种炮孔堵塞用自膨胀片剂及其制备与使用方法，通过堵塞材料吸水膨胀达到封堵炮孔的效果，本材料在具备较大膨胀压的同时，大大简化了施工的复杂程度，更容易被现场接受。同时，通过向自膨胀剂中添加辅料，控制其反应速度和反应程度，使之在提供膨胀压力的同时不会将岩石胀裂，并且能有效延长膨胀剂的存放时间；另外，部分辅料的添加可以提高膨胀剂的粘性，降低制备过程中的扬尘量。

本填塞材料成分以自膨胀剂为基础，再添加湿润剂、粘合剂、吸水剂、激发剂均匀混合，而后挤压制粒，烘干过筛，压制成片。整个过程均可由现有的机械设备完成，可取代人工操作，降低工人劳动强度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：