一种高温火区安全快速爆破施工装置与方法与流程

本发明涉及一种高温爆破技术领域，具体涉及一种高温火区安全快速爆破施工装置与方法。

背景技术：

露天煤矿中的煤层自燃火区对爆破剥离施工构成较大安全隐患，为了保证爆破开采安全，需要采取一定措施后才进行爆破施工。目前对高温火区的爆破施工一般采用在炮孔内注水降温后快速装药施工，由于高温炮孔孔壁在注水降温后变得较为粗糙，在装填较大尺寸炸药时容易出现卡孔情况而导致爆破效果变差以及安全风险增大。为了提高高温爆破装药施工速度与改善爆破效果，目前一般采用颗粒状炸药，而颗粒状炸药抗水性较差，使得在装填炸药时必须停止注水以防止炸药失效，另外目前使用的颗粒状炸药直径较小，其在注水情况下容易使颗粒状炸药流入高温炮孔中的裂缝中，从而导致爆破效果不理想，也使得在装填颗粒状炸药时必须停止注水。综上所述，目前高温爆破装药施工时需要停止注水降温，而停止注水降温后的炮孔温度回升较快，因此施工时需要在炮孔温度回升前进行快速装药、堵塞、起爆等工作，整个爆破施工过程安全隐患较大，严重影响自燃煤矿矿山的剥离挖运工作。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种高温火区安全快速爆破施工方法。

本发明的另一目的是：提供一种高温火区安全快速爆破装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高温火区安全快速爆破施工方法，包括以下步骤：

步骤1、对高温的炮孔进行注水降温；

步骤2、将起爆器材下放到炮孔底；

步骤3、将多个炸药包倒入炮孔的炸药填充区中，所述炸药包的最大尺寸为小于炮孔半径且大于1cm；炸药包放进炮孔后，各炸药包间形成供水流通过的水流通道；

步骤4、将堵塞物倒入到炮孔的堵塞物填充区中；

步骤5、起爆。

优选的，所述炸药包最大尺寸为2cm-6cm。

优选的，在执行步骤2、步骤3和步骤4的过程中持续进行注水。

优选的，各炸药包无序填充于炮孔的炸药填充区中，从而使在各炸药包外表面周围均能形成空隙，各空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道。

优选的，所述炸药包为多种形状的炸药包，多种形状的炸药包无序填充于炮孔的炸药填充区中，从而使在各炸药包外表面周围均能形成空隙，各空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道。

优选的，所述炸药包与堵塞物在填充前分别用编织袋装好并放置到炮孔孔口边上，填充时，将炸药包和堵塞物分别先后从编织袋倒进炮孔的炸药填充区和堵塞物填充区中；各炸药包形状为球状和/或圆柱状。

一种高温火区安全快速爆破装置，包括炮孔、炸药包、起爆器材以及堵塞物，炮孔具有炸药填充区和堵塞物填充区，堵塞物填充区位于炸药填充区上方，起爆器材伸进到炮孔孔底，所述炸药包为多个，炸药包的最大尺寸为小于炮孔半径且大于1cm，炸药包填充于炸药填充区中，炸药包间形成供水流通过的水流通道，堵塞物填充于堵塞物填充区中。

优选的，炸药包包括塑料袋、炸药以及封条，炸药置于塑料袋中，封条设置于塑料袋袋口上；

所述塑料袋形状为球状和/或圆柱状。

优选的，所述炸药包为多种形状的炸药包，多种形状的炸药包无序填充于炸药填充区中以使在各炸药包外表面周围均能形成空隙，各空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道。

优选的，所述起爆器材一端接入起爆网路，另一端与重物固定，起爆器材与重物固定的一端设置于炮孔底；所述起爆网路为不可逆起爆网络；炸药包的最大尺寸为2cm-6cm；所述堵塞物的最大尺寸为小于或等于炮孔半径；所述重物的最大尺寸为小于炮孔半径且大于3cm。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明采用的炸药为抗水性炸药，其在炮孔中有水或者有高温水蒸汽情况下能正常起爆，从而使高温爆破装药施工中可持续不断注水降温。

2、本发明采用的炸药为小尺寸的炸药包，炸药包间的空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道。水流通道可确保孔口注入的水可以渗透到炮孔底部炸药中，从而使装入炮孔中的炸药包处于湿润状态，即可确保炸药包与起爆器材在一定时间内保持在安全温度环境中，提高高温爆破施工的安全性。

3、本发明采用的炸药包与堵塞物最大尺寸小于炮孔半径，其可实现快速装药施工要求，即所有炮孔下放起爆器材、装填炸药与堵塞物的总时间不超过3分钟，进一步提高高温火区爆破的安全性。

4、本发明在填充堵塞物时中继续往炮孔中注水，使堵塞物也处于湿润状态，有利于保护堵塞物填充区的起爆器材，从而提高起爆器材传爆可靠性。

附图说明

图1是本发明的炸药包无序填充于炮孔的炸药填充区中的示意图。

图2是本发明的球状炸药包填充于炮孔的炸药填充区中的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一：

一种高温火区安全快速爆破施工方法，包括以下步骤：

步骤1、对炮孔的最高温度进行测量，从而确定装药前对炮孔进行注水降温的时间；然后对高温的炮孔进行注水降温；

本步骤中，装药施工过程中仍然需要对炮孔进行持续不断注水降温，提高装药施工过程的安全性。

步骤二：根据炮孔深度将适量的炸药和堵塞物分别放置在炮孔孔口旁边；

本步骤中，炸药包与堵塞物在填充前分别用编织袋装好并放置在炮孔孔口旁边，以便快速装填。

步骤三：起爆人员在起爆网路连接完毕后到达起爆站检查网路是否正常；

本步骤中，起爆网路为不可逆起爆网路，有利于进一步提高整个施工过程的安全性。

步骤四：将起爆器材快速下放到炮孔底；

本步骤中，将起爆器材一端接入起爆网路，另一端与重物固定，并将与重物固定的一端下放到炮孔底。

步骤五：将炸药包和堵塞物分别先后从编织袋倒进炮孔的炸药填充区和堵塞物填充区中。

具体的，将炸药包快速倒入炮孔的炸药填充区中，所述炸药包为多个，炸药包尺寸为小于炮孔半径且大于1cm，炸药包放进炮孔后，各炸药包间形成供水流通过的水流通道；然后，将堵塞物倒入到炮孔的堵塞物填充区中。

所有炮孔下放起爆器材、装填炸药以及堵塞物的总时间不超过3分钟。

步骤六：所有高温炮孔施工完成后，所有人员快速撤出炮区。

步骤七：确认警戒无异常时，爆破指挥下达起爆命令。起爆后，及时切断电源，将主线与起爆器分离。

优选的，炸药包的最大尺寸为2cm-6cm，更优选的，所述炸药包为乳化炮药包。

优选的，各炸药包形状分别为球状和/或圆柱状。

优选的，所述炸药包为球状时，其直径为1cm-6cm，炸药包为圆柱状时，其长度为1cm-6cm，此处需要说明的是：当炸药包为球状时，最大尺寸为其直径，当炸药包为圆柱状时，最大尺寸为其长度。

优选的，步骤3中将炸药包倒入炮孔的过程中同时进行注水。

优选的，各炸药包无序填充于炮孔的炸药填充区中，从而使在各炸药包外表面周围均能形成空隙，各空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道。

优选的，所述炸药包为多种形状的炸药包，多种形状的炸药包无序填充于炮孔的炸药填充区中，从而使在各炸药包外表面周围均能形成空隙，各空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道。

实施例二：

一种高温火区安全快速爆破装置，包括炮孔1、炸药包2、起爆器材3以及堵塞物4，炮孔具有炸药填充区和堵塞物填充区，堵塞物填充区位于炸药填充区上方，起爆器材伸进到炮孔孔底，所述炸药包为多个，所述炸药包的最大尺寸为小于炮孔半径且大于2cm，炸药包填充于炸药填充区中，炸药包间形成供水流通过的水流通道5，堵塞物填充于堵塞物填充区中。本发明的炸药包尺寸较小且具有抗水性。

优选的，所述堵塞物的最大尺寸为小于或等于炮孔半径；优选的，所述堵塞物的最大尺寸不超过炮孔半径，这就有利于在快速堵塞时不出现卡孔情况。

优选的，堵塞物最大尺寸不超过40mm，例如10mm、20mm、30mm或35mm等，堵塞物可以为施工现场的砂土，堵塞物的量可根据炮孔直径与堵塞物填充区长度所准备。

堵塞物的最大尺寸为堵塞物尺寸最长位置的尺寸。

优选的，炸药包包括塑料袋、乳化炸药以及封条，乳化炸药置于塑料袋中，封条设置于塑料袋袋口上；

乳化炸药可以通过物理敏化剂或化学敏化剂敏化，如玻璃微球、珍珠岩、NaNO₂等；

所述塑料袋形状分别为球状和/或圆柱状，乳化炸药装入塑料袋后即形成对应形状的炸药包，例如：球状炸药包、圆柱状炸药包。

优选的，炸药包装入乳化炸药后长度为40mm和直径为20mm，形状呈圆柱体。

炸药包和堵塞物分别用编织袋预先装好后放在炮孔孔口边。

优选的，所述炸药包为多种形状的炸药包，多种形状的炸药包无序填充于炸药填充区中以使在各炸药包外表面周围均能形成空隙，各空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道。

优选的，炸药包的最大尺寸不超过炮孔半径，有利于快速装药时不出现卡孔情况。

优选的，炸药包的最大尺寸为2cm-6cm；例如：2cm、2.3cm、2.7cm、3cm或5cm等，有利于减少炸药进入炮孔裂缝，另外也有利于孔口注入的水可以渗透到底部炸药中。

炸药包的最大尺寸为炸药包尺寸最长位置的尺寸。

优选的，所述起爆器材一端接入起爆网路，另一端与重物6固定，将起爆器材与重物固定的一端下放到炮孔底。优选的，所述起爆器材为不可逆起爆网络。

优选的，起爆器材具有耐高温性能，如普通工业导爆索，其一端通过与重物连接，可实现快速下放到炮孔底。

优选的，所述起爆器材为不可逆起爆网络，有利于进一步提高整个施工过程的安全性。

优选的，所述重物的最大尺寸为小于炮孔半径且大于3cm，优选的，所述重物的最大尺寸不超过炮孔半径，有利于将起爆器材快速带入炮孔孔底。重物的最大尺寸为重物尺寸最长位置的尺寸。

优选的，所述重物可以为施工现场的石头，其最大尺寸为60mm以下，例如：3cm、4cm或5cm等，重物的最大尺寸为重物尺寸最长位置的尺寸。

本发明的工作过程及工作原理：本发明采用炸药为抗水性的炸药包，例如：乳化炸药包，其在炮孔中有水或者有高温水蒸汽情况下能正常起爆，从而使高温爆破装药施工中可持续不断注水降温。

本发明的炸药包为小尺寸的炸药包，将适量的炸药包倒进炸药填充区，各炸药包无序填充在炸药填充区中，因此，在各炸药包外表面周围均能形成空隙，各空隙间部分连通或全部连通形成所述水流通道，水从炮孔的孔口进入后，可通过水流通道渗透到底部炸药中，可见本发明可确保孔口注入的水可以渗透到底部炸药中，从而使装入炮孔中的炸药包处于湿润状态，即可确保炸药包与起爆器材在一定时间内保持在安全温度环境中，提高高温爆破施工的安全性。

由于炸药包与堵塞物的尺寸较小，因此，可通过将炸药包倒入炮孔即可实现快速装药施工的要求，因此可实现所有炮孔下放起爆器材、装填炸药与堵塞物的总时间不超过3分钟，进一步提高高温火区爆破的安全性。

在倒入堵塞物同时往炮孔中注水使堵塞物也处于湿润状态，有利于保护堵塞物填充区中的起爆器材，从而提高起爆器材传爆可靠性。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。