[發(fā)明專利]一種不耦合裝藥結(jié)構(gòu)、方法、應(yīng)用及爆破方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111005010.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN113819820B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹作明;王德勝;付明宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F42D1/08
• 分類號(hào): F42D1/08;F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 岳野

本發(fā)明提供了一種不耦合裝藥結(jié)構(gòu)、方法、應(yīng)用及爆破方法,所述不耦合裝藥方法包括裝藥準(zhǔn)備階段：準(zhǔn)備炸藥藥卷和安置裝置；不耦合裝藥階段：通過間隔羅德參數(shù)及間隔尺度參數(shù)對(duì)裝藥結(jié)構(gòu)中的間隔位置及長(zhǎng)度進(jìn)行限定；其中，對(duì)于間隔羅德參數(shù)：當(dāng)臺(tái)階爆破間隔裝藥時(shí)，間隔羅德參數(shù)用于對(duì)抵抗線和/或孔深及間隔中心位置進(jìn)行限定；當(dāng)隧道爆破間隔裝藥時(shí)，間隔羅德參數(shù)用于孔深及間隔中心位置進(jìn)行限定；對(duì)于間隔尺度參數(shù)：用于對(duì)間隔率和/或間隔長(zhǎng)度進(jìn)行限定。本發(fā)明通過提出間隔羅德參數(shù)及間隔尺度參數(shù)，精確描述露天礦臺(tái)階爆破間隔裝藥結(jié)構(gòu)間隔位置及長(zhǎng)度，指導(dǎo)爆破設(shè)計(jì)與施工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖體爆破技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種不耦合裝藥結(jié)構(gòu)、方法、應(yīng)用及爆破方法。

背景技術(shù)

十九世紀(jì)四十年代蘇聯(lián)的Melnikov和Marchenkov首先提出了一種新的特種爆破技術(shù)——空氣間隔裝藥爆破技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)通過在炮孔中采用空氣間隔裝藥的方式來控制炮孔近區(qū)巖體的過度粉碎，從而提高炸藥能量的利用率。大量的研究及工程實(shí)踐表明：使用空氣間隔裝藥技術(shù)可以得到更為均勻的爆破塊石，可以減少單位體積耗藥量，據(jù)實(shí)際應(yīng)用測(cè)算，與常規(guī)裝藥方式相比可以節(jié)省10％～30％的開挖成本，同時(shí)還可節(jié)省10％～30％的爆破碎渣裝運(yùn)成本。

經(jīng)Melniokov等人的室內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)和大量的工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：當(dāng)取空氣層為炮孔體積的11～35％時(shí)，可取得到與耦合裝藥相近的爆破效果；同時(shí)他們推論空氣層居中時(shí)爆破效果比空氣層置于孔底或孔頂?shù)难b藥效果要好。

1950年以后，我國(guó)開始采用空氣間隔裝藥在礦山開采中的應(yīng)用。1956年4月新疆可可托海礦務(wù)局研制成功微差起爆器，具備了分段間隔裝藥技術(shù)突破。同時(shí)，分段間隔裝藥結(jié)構(gòu)在地下礦山的深孔爆破掘進(jìn)天井以及在地下采場(chǎng)等方面，開始得到應(yīng)用。張晶瑤使用深孔底部空氣墊層裝藥結(jié)構(gòu)首次在平莊礦務(wù)局西露天煤礦巖石臺(tái)階進(jìn)行爆破試并取得爆破塊度均勻，不留根底，爆堆規(guī)整，經(jīng)濟(jì)效益顯著的效果。劉鵬程在銅錄山礦的大孔徑深孔采礦中使用了空氣間隔裝藥技術(shù)，并試驗(yàn)得出了空氣間隔長(zhǎng)度存在一個(gè)最佳范圍。張國(guó)建應(yīng)用底部間隔裝藥爆破技術(shù)提高了石灰石礦塊礦率，爆破采用銨油和錢松臘炸藥，應(yīng)用非電塑料導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微差爆破，炮孔排數(shù)l～3排，空氣間隔率20％～25％。吳敏等在露天開采的臺(tái)階爆破中進(jìn)行了空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究，經(jīng)過幾十個(gè)孔的爆破試驗(yàn)，探索了適合于煤礦層的空氣層裝藥比例，提高了爆破效果，降低了炸藥單耗，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。陸守香、林玉印研究了間隔聚能裝藥爆破技術(shù)及其在煤礦開采中的應(yīng)用。王禹等在露天礦也采用了空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，得到了塊度更為均質(zhì)的礦石，有利于機(jī)械一次裝卸運(yùn)輸，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

李繼一在土城子礦開采中應(yīng)用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu),中間炮孔分層裝藥量25～35kg，空氣間隔長(zhǎng)度1.2m，崩礦高度10～15m。劉小均在三峽工程下岸溪料場(chǎng)露天開挖和清江水布埡壩肩開挖中均使用料空氣間隔裝藥技術(shù)，取得了很好的開挖效果和經(jīng)濟(jì)效益。傅國(guó)龍?jiān)诒句摰V業(yè)公司南芬露天鐵礦采用充氣式空氣間隔器在露天礦深孔爆破中的應(yīng)用得出結(jié)論：一般間隔長(zhǎng)度為連續(xù)柱狀裝藥的11％～35％，以20％～30％為宜。劉振東在本鋼南芬露天鐵礦中深孔干孔中進(jìn)行底部和中間兩種空氣間隔裝藥，取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。毛暉在銅山口露天礦臺(tái)階爆破采用了空氣間隔裝藥技術(shù)。朱紅兵等在工程和實(shí)驗(yàn)室中均對(duì)空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，孔底裝藥60％～70％，同時(shí)進(jìn)行孔間與孔內(nèi)復(fù)合微差爆破，效果較好。李順波通過理論和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析頂部空氣間隔對(duì)巖石破碎塊度的影響,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明,空氣間隔比例10％時(shí)平均塊度和無空氣間隔的平均塊度接近,空氣間隔比例25％時(shí)產(chǎn)生最大平均塊度。得到的合理空氣間隔比例為10％～15％。不同學(xué)者對(duì)間隔裝藥技術(shù)的研究和應(yīng)用見表1。

表1不同學(xué)者對(duì)間隔裝藥技術(shù)的研究和應(yīng)用