火区安全爆破方法及其爆破系统与流程

文档序号:13109662阅读:438来源:国知局
技术领域本发明涉及一种爆破方法及其爆破系统,特别是涉及一种火区安全爆破方法及其爆破系统。

背景技术:
在我国新疆、内蒙、宁夏、山西等煤层埋藏较浅地区,采用露天开采的煤矿越来越多。由于露天煤矿的煤层露头易引起煤层自燃,及因历史上小煤窑开采等原因形成的采空区或空巷密闭措施不严而进入空气易形成自燃区,给露天煤矿爆破构成了极大的安全隐患。近年来,国内在煤矿火区爆破中开展了较多学术研究和现场试验,但多数成果存在成本过高、施工工艺复杂、作业效率低下,不能满足煤矿正常开采需求。目前露天煤矿火区爆破作业仍然是以炮孔注水降温为主,然后以最快的速度装药、填塞、起爆,该作业方式不能从本质上满足爆破作业安全、进度、效益等需求。

技术实现要素:
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种火区安全爆破方法及其爆破系统。为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种火区安全爆破方法,包括以下步骤:S1,首先根据作业面情况进行布孔,再根据布孔状况进行钻孔,形成M个炮孔,所述M为正整数;S2,同时利用X台测温仪分Y次对每一个炮孔内不同深度进行温度检测,所述X和Y均为正整数,若各台测温仪中存在检测到的温度值高于设定温度值,则执行步骤S3,否则执行步骤S4;S3,将降温装置放入炮孔内对炮孔降温,执行步骤S2;S4,填充炸药,进行爆破。采用降温装置(锡箔纸防水袋)从根本上解决了高温炮孔下装药作业安全隐患,且价格低廉,具有炮孔利用率高、爆破效果好等优点;减小了作业人员的劳动强度,实现了露天煤矿火区规模化作业,满足了火区爆破进度要求。在本发明的一种优选实施方式中,步骤S1中的炮孔包括以下参数:钻孔角度以垂直于地面,孔深为10m-12m,孔径90mm-300mm;每个孔之间的距离为3m-8m;爆破单耗取0.40-0.55kg/m3,爆破网络采用导爆索网络。利用该参数的炮孔进行爆破,爆破效果更好。在本发明的一种优选实施方式中,在步骤S1或者步骤S3中还包括:利用孔壁探测装置对炮孔进行去除凸石处理,其中若炮孔为Φ140mm,则孔壁探测装置采用Φ130mm的铁盘;若炮孔为Φ200mm,则孔壁探测装置采用Φ180mm的铁盘。去除炮孔内的凸石有利于在直接填充炸药时,对填充炸药的阻碍,给工作人员带来不便,或者在使用锡箔纸防水袋时,炮孔壁上的凸石划破锡箔纸防水袋,防止注水后,锡箔纸防水袋内的水不会渗漏,保证后续工作的安全。在本发明的一种优选实施方式中,在步骤S2中X和Y各自对应为3和2;炮孔钻好后,清理炮孔口处浮渣,利用3台测温仪检测该炮孔内各深度的温度值,此次为第一次测温,采用护孔盖盖住该炮孔;在装药前,取下盖住炮孔的护孔盖,再次利用3台测温仪检测该炮孔各深度的温度值,此次为第二次测温。采用测温仪(炮孔全孔测温装置)可以快速、准确测量装药前炮孔全孔温度,实现了炮孔温度全孔深覆盖测量,避免了因温度测量不到位而导致的安全隐患。在本发明的一种优选实施方式中,步骤S4中还包括:在炮孔口处采用编织袋制成的漏斗置于炮孔口处,使用分流器每次对Z个炮孔进行注水,所述Z为正整数,同时将水管放入炮孔深度0.5m-1m处,待降温装置全部注满水后将水管撤离,用工具刀将降温装置孔口预留部分划开,铺向四周,用固定物将降温装置固定。利用该种方法注水节约了时间,高效、快速。在本发明的一种优选实施方式中,步骤S4中还包括:利用测温仪在降温装置内放置检测线,若检测到的温度超过设定温度值时,测温仪发出报警信号。测温仪(炮孔全孔测温装置)实时监测装药全过程炮孔全孔最高温度,解决了爆破作业过程中炮孔局部高温引起炸药自爆的安全隐患。本发明还公开了一种火区安全爆破系统,包括在爆破点设置的N个炮孔,所述N为正整数,还包括测温仪和降温装置,该测温仪用于检测炮孔内各深度的温度值,将所述测温仪中的测温线降到孔底测量炮孔内各深度的温度,若测温仪中存在任一检测到的温度值高于设定温度值,则在该炮孔内设置降温装置,该降温装置用于对炮孔的温度进行降温处理,在降温装置内填充炸药,进行爆破;否则直接在炮孔内填充炸药,进行爆破。该系统在填充炸药前,对炮孔内的温度进行检测,并对高于设定温度进行降温处理,有效的为爆破起到安全、可靠的准备。在本发明的一种优选实施方式中,该炮孔包括以下参数:钻孔角度以垂直于地面,孔深为10m-12m,孔径90mm-300mm;每个孔之间的距离为3m-8m;爆破单耗取0.40-0.55kg/m3,爆破采用导爆索网络。在本发明的一种优选实施方式中,还包括孔壁探测装置,孔壁探测装置由炮孔进口至炮孔底往复对炮孔进行去除凸石处理。在本发明的一种优选实施方式中,还包括在填充炸药过程中,利用测温仪在降温装置内放置检测线,若检测到的温度超过设定温度值时,测温仪发出报警信号。实时监控填充炸药过程的温度,防止人员伤亡。综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:本发明对露天煤矿火区爆破能够到达了安全可控、施工高效、成本低廉、清洁环保等特点的施工条件。附图说明图1是本发明的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本发明提供了一种火区安全爆破方法,如图1所示,包括以下步骤:第一步,首先根据作业面情况进行布孔,每次布孔后,将爆破参数标明在炮孔位置,有利于工作人员在现场进行识别。再根据布孔状况进行钻孔,形成M个炮孔,M为正整数。在本实施方式中,炮孔包括以下参数:钻孔角度以垂直于地面,孔深为10m-12m,孔径90mm-300mm;每个孔之间的距离为3m-8m;爆破单耗取0.40-0.55kg/m3,爆破网络采用导爆索网络,其中钻孔数量至少为8个(一般钻孔数量为40个,突破了常规的火区布孔数量,大大提高了爆破效果,赢得了爆破经济效益,在时间上突破了传统3分钟,现在能达到一个小时以上),但也可以是3个或者5个,另外孔深与设计误差不超过0.5m;孔距与设计误差不超过0.3m。第二步,同时利用X台测温仪分Y次对每一个炮孔内不同深度进行温度检测,X和Y均为正整数,若各台测温仪中存在检测到的温度值高于设定温度值,设定温度值为80℃或者100℃,则执行第三步,否则执行第四步。在本实施方式中,X和Y各自对应为3和2;炮孔钻好后,清理炮孔口处浮渣,利用3台测温仪检测该炮孔内各深度的温度值,此次为第一次测温,采用护孔盖盖住该炮孔,防止炮孔附近的浮渣进入炮孔堵塞炮孔为后续工作带来不便;在装药前,取下盖住炮孔的护孔盖,再次利用3台测温仪检测该炮孔各深度的温度值,此次为第二次测温,也叫做复温。第三步,将降温装置放入炮孔内对炮孔降温,执行第二步。在本实施方式中,降温装置为锡箔纸防水袋,该锡箔纸防水袋不限于为本单位申请的专利申请号为201520650434.6的水袋,也可以是其它类型的降温装置。即是向锡箔纸防水袋内注水,由于锡箔纸防水袋质软,注满水后,它会紧贴炮孔壁,而且在该步中利用孔壁探测装置对炮孔进行去除凸石处理,能够防止凸石将锡箔纸防水袋划破,锡箔纸防水袋中的水不会渗漏,更加的安全可靠。第四步,填充炸药,进行爆破。在本实施方式中,还利用测温仪在降温装置内放置检测线,实时监测装药全过程的温度,若检测到的温度超过设定温度值时,测温仪发出报警信号,立即停止装药,人员撤离,防止人员受到伤害。在本发明的一种优选实施方式中,若测温仪中存在检测到的温度值高于设定温度值,在炮孔口处采用编织袋制成的漏斗置于炮孔口处,使用分流器每次对Z个炮孔进行注水,Z为正整数,优选Z为4个。同时将水管放入炮孔深度0.5m-1m处,待降温装置全部注满水后将水管撤离,用工具刀将降温装置孔口预留部分划开,铺向四周,用固定物(例如石块或者铁块)将降温装置固定。在本发明的一种优选实施方式中,在第一步或者第三步中还包括:利用孔壁探测装置对炮孔进行去除凸石处理,其中若炮孔为Φ140mm,则孔壁探测装置采用Φ130mm的铁盘;若炮孔为Φ200mm,则孔壁探测装置采用Φ180mm的铁盘;在本实施方式中,其他类型的直径的炮孔或者该直径的炮孔,只需选择比炮孔直径小5mm-25mm的铁盘均可。本发明还公开了一种火区安全爆破系统,包括在爆破点设置的N个炮孔,N为正整数,还包括测温仪和降温装置,该测温仪用于检测炮孔内各深度的温度值,将测温仪中的测温线降到孔底测量炮孔内各深度的温度,若测温仪中存在任一检测到的温度值高于设定温度值,则在该炮孔内设置降温装置,该降温装置用于对炮孔的温度进行降温处理,在降温装置内填充炸药,进行爆破;否则直接在炮孔内填充炸药,进行爆破。在本实施方式中,该炮孔包括以下参数:钻孔角度以垂直于地面,孔深为10m-12m,孔径90mm-300mm;每个孔之间的距离为3m-8m;爆破单耗取0.40-0.55kg/m3,爆破采用导爆索网络,其中钻孔数量至少为8个(一般钻孔数量为40个,突破了常规的火区布孔数量,大大提高了爆破效果,赢得了爆破经济效益,在时间上突破了传统3分钟,现在能达到一个小时以上),但也可以是3个或者5个。在本发明的一种优选实施方式中,还包括孔壁探测装置,孔壁探测装置由炮孔进口至炮孔底往复对炮孔进行去除凸石处理。在本发明的一种优选实施方式中,还包括在填充炸药过程中,利用测温仪在降温装置内放置检测线,若检测到的温度超过设定温度值时,测温仪发出报警信号。在本发明中,孔壁探测装置不限于为本单位申请的专利申请号为201420671002.9的装置,也可以是其它类型的孔壁探测装置;该测温仪不限于为本单位申请的专利申请号为201410195057.1的炮孔全孔测温装置,也可以是其它类型的温度检测装置,例如在该炮孔全孔测温装置的基础上增加有一个位移传感器,位移传感器接在电缆组件的一端,无线传输装置还用于接收位移传感器发出的数据,测量时只需旋转绞线筒就可以知道炮孔中各深度的温度,不需要手动记录每下降多少深度,此时深度的温度值,更加的简单快捷并且精确度更高。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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