本发明涉及填塞方法,尤其涉及一种有水炮孔的填塞方法。
背景技术:
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在露天深孔爆破施工中,炮孔填塞是一项很重要的工作程序,填塞质量好坏与填塞长度直接影响着爆破安全和爆破质量。填塞长度过大造成爆破区域顶部大块过多,填塞长度过小,爆破时冲孔产生飞石和空气冲击波,炸药能量损失大,岩体爆破利用能量小,出现爆破失败。
同时,现有技术都是在有水炮孔装药完成后用钻渣岩粉进行填塞,由于炮孔中有大量水,岩粉不易沉降,在填塞过程中填塞物容易软化,造成填塞质量降低,爆破时产生冲孔,影响安全和爆破质量。
此外,岩粉填塞时,由于岩粉压力大,且岩粉可压缩,可吸收能量,炸药爆炸时呈球形扩张,导致炮孔下端的岩石块度小,而炮孔上端的岩石块度大,大块率高导致后续采装困难,需要再增加破碎工序,增加了加工成本。
技术实现要素:
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为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种填塞工序少、环保且爆破质量良好的有水炮孔的填塞方法。
本发明的目的由如下技术方案实施,一种有水炮孔的填塞方法,在钻好的有水炮孔中装入乳化炸药,由于乳化炸药的密度比水大,乳化炸药在重力作用下下沉;乳化炸药的装药高度Le根据公式[1]计算:
Le=L-Lw [1]
L为炮孔深度,Lw为水填塞长度;而后利用水作为填塞物对炮孔进行填塞,水填塞长度Lw根据公式[2]计算:
Lw=(1.47-1.66)Lr [2]
其中:Lr为使用岩粉填塞时的长度,由经验公式[3]确定:
Lr=(20-30)d [3]
d为炮孔直径。
具体操作时,在有水炮孔装药,一边装药一边测量装药高度,待达到设计要求高度时,停止装药;这时再向炮孔中注水至孔口,如果装药完成时,炮孔中水是满的,则不需要注水。
确定装药高度时,首先要确定水填塞长度,主要基于两点考虑:一是岩粉填塞与水填塞之间的填塞密度之比,二是岩粉与孔壁摩擦力和水与孔壁的摩擦力之比:
(1)水的密度为1g/cm3,松散系数为1,填塞密度=密度/松散系数=1/1=1g/cm3;岩粉的密度为1.61g/cm3,松散系数为1.25,填塞密度=密度/松散系数=1.61/1.25=1.28g/cm3;
(2)岩粉填塞与水填塞之间的摩擦力系数之比为1.15-1.3之间;由于水和岩粉的密度及对炮孔壁的摩擦系数不同,计算水填塞长度(Lw)要用岩粉填塞长度(Lr)进行换算。
Lw=岩粉填塞与水填塞之间的摩擦力系数之比*
岩粉填塞与水填塞之间的填塞密度之比*Lr
=(1.15-1.3)×1.28×Lr=(1.47-1.66)Lr
本发明的优点:
1、本发明填塞工艺节省了填塞时间,提高了填塞效率,而且由于水填塞增加了填塞长度,减少了单孔装药量,降低了爆破震动,降低了爆尘70%以上,优化了工作环境。
2、由于水具有不可压缩和能量各向传递的特性;采用水填塞时,炸药段柱状扩张,水填塞段吸收能量后继续柱状扩张,因此炮孔顶部和底部爆破产生岩石的块度均匀,不易出大块,有利于岩石的后续采装作业,节省了破碎工序,减少了后续加工成本。
具体实施方式:
实施例1:
一种有水炮孔的填塞方法,在钻好的有水炮孔中装入乳化炸药,由于乳化炸药的密度比水大,乳化炸药在重力作用下下沉;乳化炸药的装药高度Le根据公式[1]计算:
Le=L-Lw [1]
L为炮孔深度,Lw为水填塞长度;而后利用水作为填塞物对炮孔进行填塞,水填塞长度Lw根据公式[2]计算:
Lw=(1.47-1.66)Lr [2]
其中:Lr为使用岩粉填塞时的长度,由经验公式[3]确定:
Lr=(20-30)d [3]
d为炮孔直径。
具体操作时,在有水炮孔装药,一边装药一边测量装药高度,待达到设计要求高度时,停止装药;这时再向炮孔中注水至孔口,如果装药完成时,炮孔中水是满的,则不需要注水。
确定装药高度时,首先要确定水填塞长度,主要基于两点考虑:一是岩粉填塞与水填塞之间的填塞密度之比,二是岩粉与孔壁摩擦力和水与孔壁的摩擦力之比:
(1)水的密度为1g/cm3,松散系数为1,填塞密度=密度/松散系数=1/1=1g/cm3;岩粉的密度为1.61g/cm3,松散系数为1.25,填塞密度=密度/松散系数=1.61/1.25=1.28g/cm3;
(2)岩粉填塞与水填塞之间的摩擦力系数之比为1.15-1.3之间;由于水和岩粉的密度及对炮孔壁的摩擦系数不同,计算水填塞长度(Lw)要用岩粉填塞长度(Lr)进行换算。
Lw=岩粉填塞与水填塞之间的摩擦力系数之比*
岩粉填塞与水填塞之间的填塞密度之比*Lr
=(1.15-1.3)×1.28×Lr=(1.47-1.66)Lr
具体参数如下:
1.炮孔直径:d=0.12m
2.台阶高度:H=12m
3.炮孔深度:L=H=12m
4.前排抵抗线:W=2.7m
5.利用岩粉填塞时的岩粉填塞长度:Lr≥W或20d<Lr<30d,取Lr=25d=3.0m
利用水填塞时的水填塞长度:Lw=(1.47-1.66)Lr=4.4-5.0m,取Lw=4.7m
6.线装药密度:εt=13kg/m
7.单孔装药:QBr=(L-Lr)εt=117kg
QBw=(L-Lw)εt=94.9Kg
其中:QBr为岩粉填塞时的单孔装药量;QBw为水填塞时的单孔装药量。
8.炸药单耗:据经验得出,q=0.3kg/m3
9.炮孔密度系数:m=2
10.岩粉填塞时的炮孔排距:
水填塞时的炮孔排距:
岩粉填塞时的炮孔孔距:ar=mbr=8m
水填塞时的炮孔孔距:aw=mbw=7.2m
11.装药方式:连续装药
12.岩粉填塞后炸药单耗:
水填塞后炸药单耗:
根据计算,水填塞法炸药单耗符合经验得出的炸药单耗,能够满足爆破需要,而且水填塞后虽然炸药单耗与岩粉填塞后的炸药单耗相当,但是单孔装药量减少,降低了爆破震动,同时水填塞具有降尘作用,减少了爆尘。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。