一种含水爆破孔砂浆隔离装置及其隔离方法与流程

本发明涉及爆破施工领域，尤其是一种含水爆破孔砂浆隔离装置及采用该隔离装置隔离浆状炸药与砂浆的方法。

背景技术：

目前，现场混装乳化炸药等浆状炸药因其装填高效、安全可靠、成本低廉等优点，在爆破施工中得到广泛应用。但是，在爆破施工作业中，由于爆破孔底部渗水、钻孔残水等原因，爆破孔积水的情况比较常见，此部分积水与钻孔凿岩的岩渣在爆破孔底部形成砂浆状混合物。当向爆破孔注入浆状炸药时，由于泵送压力及炸药自重作用，爆破孔底部会有一部分炸药与砂浆混合，混入砂浆等杂质的浆状炸药，爆炸威力降低甚至失去爆炸性能，造成药量浪费，并且出现残留底坎，影响爆破效果，增加后期处理成本。

中国专利公开号为CN 201672887 U的实用新型专利公开了一种深孔爆破水孔用孔底药渣隔离器，为铁质碟盘形的孔底药渣隔离器，可起到隔离爆破孔底部炸药与砂浆的作用。然而，在爆破施工实践中，上述隔离器存在较大缺陷：

1、爆破孔底部由水和岩渣混合形成的砂浆比重较大，具有较强的阻尼特性，碟盘形药渣隔离器仅仅依靠自身重力的偏转有时不能在孔底自动翻转，导致失去隔离作用。

2、为实现下沉底部，碟盘形药渣隔离器直径必须比爆破孔径小，导致砂浆层可从隔离器与孔壁间隙上溢，隔离效果不佳。

现有的其它隔离技术与碟盘形药渣隔离器类似，均采用某种形态的异型材料隔离爆破孔内浆状炸药与砂浆，普遍存在隔离器入孔操作不便，不能适应砂浆层深浅变化，隔离效果不佳，占用孔深降低爆破孔利用率等缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种含水爆破孔砂浆隔离装置及其隔离方法，可以解决不能适应砂浆层深浅变化，隔离效果不佳，占用孔深降低爆破孔利用率的问题，有效隔离爆破孔内炸药层与砂浆层，避免爆破孔底部的炸药与砂浆混合而失效，提高炸药利用率，避免残留岩坎，节约爆破成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种含水爆破孔砂浆隔离装置，该装置包括由柔性塑料膜制成的中空的隔离球，隔离球的球体上连通有注浆软管，隔离球的球体内注满有浆状炸药，注满浆状炸药的球体的直径为爆破孔孔径的90-95%。

柔性塑料膜的厚度≥0.3毫米。

该方法包括以下步骤：

1）测量爆破孔内砂浆层的深度h；

2）根据爆破孔的直径Φ和孔深H，结合步骤1）测量的砂浆层的深度h，计算所需隔离球的直径与数量；

3）制作隔离球：向中空的球体内注入浆状炸药至注满，注满浆状炸药的球体的直径为步骤2）的计算值，球体注满后封闭注浆软管，即制成隔离球；

4）向爆破孔内放入不少于步骤2）计算出的数量的隔离球，隔离球在自重作用下沉至砂浆层内形成隔离层；

5）向爆破孔内注入浆状炸药形成孔内炸药层，在泵送压力及隔离球自身重力作用下，隔离球受压由圆球形变形为圆饼状，在孔径方向的直径变大，球壁与孔壁紧密贴合；

即实现含水爆破孔内浆状炸药与砂浆的隔离。

步骤1）的砂浆层的深度h的测量方法为：用长木棍或竹条插入爆破孔内直到孔底，拨出长木棍或竹条，根据其上残留的砂浆印迹即可测量出砂浆层的深度h。

步骤3）中，采用将注浆软管打结或热熔封堵牢固的方法封闭注浆软管。

步骤4）中，在隔离球下沉过程中，若遇爆破孔局部变形出现卡阻，使用木棍将隔离球轻轻捅入孔底。

本发明提供的一种含水爆破孔砂浆隔离装置及其隔离方法，有益效果如下：

1、隔离装置为采用由柔性塑料膜制成的中空的隔离球，注满浆状炸药，放入爆破孔内，在泵送压力及浆状炸药重力作用下，隔离球受压由圆球形变形为圆饼状，沿孔径方向的直径变大，球壁与孔壁紧密贴合，有效隔离爆破孔内炸药层与砂浆层，避免爆破孔底部的炸药与砂浆混合而失效，提高炸药利用率，避免残留岩坎，节约爆破成本。

2、柔性塑料膜制成的隔离球在爆破孔内无方向性要求，入孔沉底时不易受爆破孔局部变形缺陷影响，适应性强，入孔操作简单。

3、根据砂浆层深度动态调整放入一个或多个隔离球形成隔离层，使隔离层的高度始终超过砂浆层深度，可灵活适应爆破孔砂浆层深度变化，确保隔离效果。

4、隔离球内注入的浆状炸药参与注入到爆破孔内的炸药层共同爆炸做功，爆破孔利用率更高，控制爆破更精准。

5、隔离装置制作简单，使用方便，成本低廉，适用范围广，对有水有渣、无水有渣或无水无渣爆破孔均适用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明隔离装置的结构示意图；

图2为本发明隔离装置放入爆破孔的示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示，一种含水爆破孔砂浆隔离装置，该装置包括由柔性塑料膜制成的中空的隔离球，隔离球的球体2上连通有注浆软管1，隔离球的球体2内注满有浆状炸药3，注满浆状炸药3的球体2的直径为爆破孔5孔径的90-95%。

柔性塑料膜的厚度≥0.3毫米。

一种使用上述隔离装置隔离浆状炸药与砂浆的方法，该方法包括以下步骤：

1）测量爆破孔5内砂浆层4）的深度h=140毫米；

2）根据爆破孔5的直径Φ=70毫米和孔深H=5000毫米，结合步骤1测量的砂浆层4的深度h，计算所需隔离球的直径与数量，计算过程如下：

隔离球的球体2直径= 70毫米×（1-5%）= 66.5毫米；

隔离球的数量= 140毫米÷66.5毫米= 2.10，取整数，数量为三个；

3）制作隔离球：向中空的球体2内注入浆状炸药3至注满，注满浆状炸药3的球体2的直径为步骤2的计算值，球体2注满后封闭注浆软管1，即制成隔离球；

4）向爆破孔5内放入三个隔离球，隔离球在自重作用下沉至砂浆层4）内形成隔离层；

5）向爆破孔5内注入浆状炸药形成孔内炸药层6，在泵送压力及隔离球自身重力作用下，隔离球受压由圆球形变形为圆饼状，在孔径方向的直径变大，球壁与孔壁紧密贴合；

即实现含水爆破孔内浆状炸药与砂浆的隔离。

步骤1）的砂浆层4的深度h的测量方法为：用长木棍或竹条插入爆破孔5内直到孔底，拨出长木棍或竹条，根据其上残留的砂浆印迹即可测量出砂浆层4的深度h。

步骤3）中，采用将注浆软管1打结或热熔封堵牢固的方法封闭注浆软管1。

步骤4）中，在隔离球下沉过程中，若遇爆破孔局部变形出现卡阻，使用木棍将隔离球轻轻捅入孔底。

实施例二

如图1和图2所示，一种含水爆破孔砂浆隔离装置，该装置包括由柔性塑料膜制成的中空的隔离球，隔离球的球体2上连通有注浆软管1，隔离球的球体2内注满有浆状炸药3，注满浆状炸药3的球体2的直径为爆破孔5孔径的90-95%。

柔性塑料膜的厚度≥0.3毫米。

一种使用上述隔离装置隔离浆状炸药与砂浆的方法，该方法包括以下步骤：

1）测量爆破孔5内砂浆层4）的深度h=320毫米；

2）根据爆破孔5的直径Φ=120毫米和孔深H=9000毫米，结合步骤1测量的砂浆层4的深度h，计算所需隔离球的直径与数量，计算过程如下：

隔离球的球体2直径=120毫米×（1-10%）= 108毫米；

隔离球的数量= 320毫米÷108毫米= 2.96，取整数，数量为三个；

3）制作隔离球：向中空的球体2内注入浆状炸药3至注满，注满浆状炸药3的球体2的直径为步骤2的计算值，球体2注满后封闭注浆软管1，即制成隔离球；

4）向爆破孔5内放入四个隔离球，隔离球在自重作用下沉至砂浆层4）内形成隔离层；

5）向爆破孔5内注入浆状炸药形成孔内炸药层6，在泵送压力及隔离球自身重力作用下，隔离球受压由圆球形变形为圆饼状，在孔径方向的直径变大，球壁与孔壁紧密贴合；

即实现含水爆破孔内浆状炸药与砂浆的隔离。

步骤1）的砂浆层4的深度h的测量方法为：用长木棍或竹条插入爆破孔5内直到孔底，拨出长木棍或竹条，根据其上残留的砂浆印迹即可测量出砂浆层4的深度h。

步骤3）中，采用将注浆软管1打结或热熔封堵牢固的方法封闭注浆软管1。

步骤4）中，在隔离球下沉过程中，若遇爆破孔局部变形出现卡阻，使用木棍将隔离球轻轻捅入孔底。

实施例三

如图1和图2所示，一种含水爆破孔砂浆隔离装置，该装置包括由柔性塑料膜制成的中空的隔离球，隔离球的球体2上连通有注浆软管1，隔离球的球体2内注满有浆状炸药3，注满浆状炸药3的球体2的直径为爆破孔5孔径的90-95%。

柔性塑料膜的厚度≥0.3毫米。

一种使用上述隔离装置隔离浆状炸药与砂浆的方法，该方法包括以下步骤：

1）测量爆破孔5内砂浆层4）的深度h=180毫米；

2）根据爆破孔5的直径Φ=200毫米和孔深H=6000毫米，结合步骤1测量的砂浆层4的深度h，计算所需隔离球的直径与数量，计算过程如下：

隔离球的球体2直径=200毫米×（1-7%）= 186毫米；

隔离球的数量= 180毫米÷186毫米= 0.97，取整数，数量为一个；

3）制作隔离球：向中空的球体2内注入浆状炸药3至注满，注满浆状炸药3的球体2的直径为步骤2的计算值，球体2注满后封闭注浆软管1，即制成隔离球；

4）向爆破孔5内放入一个隔离球，隔离球在自重作用下沉至砂浆层4）内形成隔离层；

5）向爆破孔5内注入浆状炸药形成孔内炸药层6，在泵送压力及隔离球自身重力作用下，隔离球受压由圆球形变形为圆饼状，在孔径方向的直径变大，球壁与孔壁紧密贴合；

即实现含水爆破孔内浆状炸药与砂浆的隔离。

步骤1）的砂浆层4的深度h的测量方法为：用长木棍或竹条插入爆破孔5内直到孔底，拨出长木棍或竹条，根据其上残留的砂浆印迹即可测量出砂浆层4的深度h。

步骤3）中，采用将注浆软管1打结或热熔封堵牢固的方法封闭注浆软管1。

步骤4）中，在隔离球下沉过程中，若遇爆破孔局部变形出现卡阻，使用木棍将隔离球轻轻捅入孔底。

上述实施例一至三中，完成步骤5）后，再在孔内炸药层6内安装起爆药具，再按要求完成爆破孔堵塞段7，即可进行联网起爆。