[發(fā)明專利]一種用于隧道的二氧化碳爆破方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010020402.3
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111156868A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯麗紅;傅錚銘;曾登奎;盧立勝
• 申請（專利權(quán)）人: 侯麗紅
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04;E21D9/00
• 代理公司: 上海微策知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31333
• 代理人: 李萍

本發(fā)明涉及爆破施工方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于隧道的二氧化碳爆破方法。包括以下步驟：(1)設(shè)置爆破孔；(2)在爆破孔中安裝二氧化碳致裂器；(3)起爆；所述二氧化碳致裂器中裝有液態(tài)二氧化碳和加熱粉。通過采用二氧化碳爆破，且控制二氧化碳致裂器中液態(tài)二氧化碳和加熱粉的用量和成分，并控制爆破孔的分布，可實(shí)現(xiàn)巖石破壁，進(jìn)行爆破時(shí)地震波很小，且無塌方，可實(shí)現(xiàn)定向爆破、無污染，可短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)爆破，且對隧道爆破形成的壁面光滑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及爆破施工方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于隧道的二氧化碳爆破方法。

背景技術(shù)

目前，隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的大力發(fā)展，隧道工程數(shù)量不斷增加，傳統(tǒng)的隧道施工方法工序較為復(fù)雜，開挖爆破主要采用炸藥，在爆破過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和有害氣體，且會(huì)對洞周圍巖造成較大的擾動(dòng)，降低了圍巖的自穩(wěn)能力，且傳統(tǒng)的鉆爆法在施工過程中主要依靠人工，施工速度較慢，危險(xiǎn)性較大，洞內(nèi)管理難度較大。

高壓氣體爆破是一種無炸藥爆破，二十世紀(jì)60年代初，美國等一些發(fā)達(dá)國家開始研究這種物理爆破法，利用壓縮機(jī)等機(jī)械設(shè)備或通過物理變化(例如液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài))來產(chǎn)生高壓氣體，在煤、巖體中安裝高壓氣體爆破管，通過手動(dòng)和電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，使爆破管內(nèi)的高壓氣體瞬間釋放，以對周圍介質(zhì)膨脹做功而破碎之。爆破原理為將液態(tài)二氧化碳充入爆破管內(nèi)，再將爆破管裝入鉆孔中，接通電源，電極加熱元件將液態(tài)二氧化碳加熱，變成氣態(tài)二氧化碳，使爆破管內(nèi)氣體壓力升高。當(dāng)氣體壓力大于爆破管末端切變盤的抗剪應(yīng)力時(shí)，高壓氣體通過爆破管末端的氣門快速釋放出來，為被爆物提供氣動(dòng)力和推力，將介質(zhì)脹開崩。當(dāng)前，二氧化碳爆破技術(shù)雖已在礦山應(yīng)用，但其成熟度不足，仍處在不斷成長和發(fā)展階段。

現(xiàn)有的二氧化碳爆破管的爆破力及爆破效果欠缺，且爆破過程中存在地震波、污染等現(xiàn)象，且爆破時(shí)間較長，也會(huì)影響對隧道爆破后形成的壁面的光滑性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明第一個(gè)方面提供了一種用于隧道的二氧化碳爆破方法，包括以下步驟：

(1)設(shè)置爆破孔；

(2)在爆破孔中安裝二氧化碳致裂器；

(3)起爆；

所述二氧化碳致裂器中裝有液態(tài)二氧化碳和加熱粉。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述爆破孔包括周邊孔、輔助孔和掏槽孔，所述周邊孔設(shè)置在爆破區(qū)域邊緣，所述掏槽孔設(shè)置在爆破區(qū)域內(nèi)部，所述輔助孔位于周邊孔和掏槽孔之間。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述爆破孔的孔徑為5～15cm。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述爆破孔的深度為3～15m。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述掏槽孔包括中掏槽孔、內(nèi)掏槽孔和外掏槽孔，所述中掏槽孔位于爆破區(qū)域中心線，所述外掏槽孔位于內(nèi)掏槽孔的外側(cè)，且所述內(nèi)掏槽孔位于矩形一的四個(gè)頂角上，所述外掏槽孔包括外掏槽孔一和外掏槽孔二，所述外掏槽孔一位于矩形二的四個(gè)頂角上，所述外掏槽孔二位于矩形二相互平行的兩條邊的中點(diǎn)處，所述矩形一和矩形二的中心重合，并位于爆破區(qū)域中心線上。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述周邊孔、內(nèi)掏槽孔、中掏槽孔、外掏槽孔一和外掏槽孔二與水平面平行。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述掏槽孔還包括側(cè)掏槽孔，所述側(cè)掏槽孔對稱設(shè)置在外掏槽孔所在矩形的相互平行的兩條邊上，所述側(cè)掏槽孔和水平面的夾角小于5度。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述周邊孔包括交替分布的做功孔和泄能孔，所述泄能孔中不安裝二氧化碳致裂器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述起爆中，首先起爆掏槽孔，接著起爆輔助孔，最后起爆周邊眼。