[發明專利]混合裝藥結構、裝藥方法及其爆破應用

有效

• 申請號: 201911265836.3
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111023933B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 史秀志;喻智;饒帝軍;邱賢陽;田志剛;黃沛生;霍曉鋒;張軍輝
• 申請（專利權）人: 中南大學;深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42D1/00;F42D1/02;F42D1/08;F42D1/22;F42D5/045
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鄒劍峰

本發明公開了一種混合裝藥結構、裝藥方法及其爆破應用，在炮孔內部分段填裝有液態二氧化碳段和炸藥段，所述液態二氧化碳段為內部封裝有液態二氧化碳的二氧化碳封裝管，所述炸藥段為藥包，所述炸藥段通過導爆部件起爆連接，炸藥段爆炸產生的物理能量破壞二氧化碳封裝管，同時炸藥段爆炸產生的熱能激發液態二氧化碳在炮孔內部發生相變，二氧化碳氣體與炸藥段爆炸產生的爆生氣體一同在炮孔內部實現爆破。本發明的混合裝藥結構、裝藥方法及其在側向崩礦爆破中的應用具有粉礦產出率低、使用簡單、爆破振動小、成本低廉、能量利用率高、爆破塊度均勻、邊壁損傷小的特點。

技術領域

本發明屬于爆破技術，具體涉及一種采用炸藥和液態二氧化碳的混合裝藥結構、裝藥方法及爆破應用。

背景技術

鑒于工程爆破生產效率高、勞動強度低、使用成本低的特點，鉆眼爆破依舊是國內外礦山、公路、隧道等相關領域普遍采用的破巖方法。但隨著爆破工藝的精細化、施工條件的復雜化、工程標準的定量化，工程風險大、負面效應嚴重的炸藥爆破已經逐漸不再能滿足所有的現場需求，如在對諸多低品位礦山、厚大礦體進行深孔采礦的過程中通過鉆深孔進行側向爆破崩礦的過程中會出現巖石過度粉碎的現象，進而導致粉礦產出率高，無法被有效鏟裝的礦石較多，造成了較大的資源浪費。

通過對爆破現場實測數據來看，傳統的深孔側向爆破崩礦中粉礦率一般為15～30％，有時甚至高達50％。而相關研究顯示粉礦主要來源在于炮孔周邊巖壁在強烈的壓縮波作用下形成的粉碎區。目前對于爆破過程中粉礦率的控制措施主要在于調整孔網參數及裝藥結構，其機理在于通過系列控制措施來降低爆炸峰值壓力，進而有效的縮小粉碎區直徑，降低爆破過程中的粉礦產出，但是通過縮減控制炸藥的爆炸能量又會對爆破開采的效率造成影響。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對現有的炸藥爆破生產存在的粉礦產出率高的問題，提供一種新型的混合裝藥結構、裝藥方法及其爆破應用。

本發明采用如下技術方案實現：

混合裝藥結構，用于炮孔內部裝藥爆破，所述炮孔內部分段填裝有液態二氧化碳段和炸藥段；所述液態二氧化碳段為內部封裝有液態二氧化碳的二氧化碳封裝管，所述炸藥段為藥包；

所述炸藥段通過導爆部件起爆連接，炸藥段爆炸產生的物理能量破壞二氧化碳封裝管，同時炸藥段爆炸產生的熱能激發液態二氧化碳在炮孔內部發生相變，二氧化碳氣體與炸藥段爆炸產生的爆生氣體一同在炮孔內部實現爆破；

所述炮孔頂部均通過鉆屑封口。

作為一種優選方案，所述導爆部件為設置在炸藥段內的雷管，所述雷管通過起爆腳線連接至炮孔外部進行起爆。

作為另一種優選方案，所述導爆部件為依次纏繞設置在液態二氧化碳段和炸藥段上的導爆索，所述導爆索連接至炮孔外部通過雷管起爆。

本發明的混合裝藥結構包括至少兩組液態二氧化碳段和至少兩組炸藥段，所述液態二氧化碳段和炸藥段之間交錯分段填裝。

進一步的，所述二氧化碳封裝管的管體為金屬管體，所述管體的底端封閉，頂端設置連接管體內部的注入管道，所述注入管道上設置管道接口，所述管體頂部還設有與注入管道連通的排氣口，所述排氣口通過密封螺栓封堵。

進一步的，所述管體的內壁設有隔熱保溫層。

本發明還公開了上述混合裝藥結構的裝藥方法，包括如下步驟：

第一步、完成炮孔鉆鑿；

第二步、在爆破現場將液態二氧化碳注入二氧化碳封裝管制作液態二氧化碳段；

第三步、在炮孔外將炸藥段和第二步現場制作的液態二氧化碳段按照填裝順序與起爆部件連接后依次裝入炮孔內；

第四步、起爆。