用于高温炮孔的膨胀堵塞物及高温炮孔分段注水降温方法与流程

本发明涉及高温爆破领域，具体涉及一种用于高温炮孔的膨胀堵塞物及高温炮孔分段注水降温方法。

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，目前对高温炮孔的爆破施工一般采用在炮孔内注水降温后快速装药施工，由于注水降温时直接将水注入高温炮孔，最终水都汇集到孔底并沿孔底裂隙渗入，使得炮孔只有孔底部分的降温效果较为明显。由于整个炮孔都为高温部分，而炮孔中部只能通过部分沿孔壁流动的水与水蒸汽对孔壁进行部分降温，孔口注入的水不能渗入炮孔中部的裂隙对孔壁内部降温，使得炮孔中部的注水降温效果较差，即注水降温后的炮孔温度回升较快，因此传统方法注水降温后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，另外传统注水降温方法的降温效果较差，使得水资源利用率较低，因此西北地区的矿山经常因注水降温效果差以及缺水等严重影响剥离挖运工作。

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：提供一种用于高温炮孔的膨胀堵塞物。

本发明的另一目的是：提供一种高温炮孔分段注水降温方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于高温炮孔的膨胀堵塞物，包括超强吸水剂、重物、柔性透水袋以及绳索，超强吸水剂和重物分别装入柔性透水袋中，绳索一端将柔性透水袋的袋口绑紧，另一端伸出于炮孔。

优选的，所述超强吸水剂为高分子吸水剂。

优选的，所述柔性透水袋为涤纶编织袋或玻璃纤维编织袋。

优选的，所述重物的最大直径小于炮孔直径的三分之一。

优选的，所述重物为铁块或石头。

优选的，所述绳索为钢丝绳。

一种高温炮孔分段注水降温方法，包括以下步骤：

步骤一：向高温炮孔中注水；

步骤二：将膨胀前的膨胀堵塞物快速下放到高温炮孔孔底；

步骤三：待膨胀堵塞物吸水膨胀至能与孔壁贴合时，通过用绳索提升至炮孔所需冷却部位下方；

步骤四：注水，水积聚在膨胀堵塞物上方，从而对炮孔所需冷却部位进行降温。

优选的，在现场注水降温前，对炮孔温度分布进行测量，从而确定膨胀堵塞物每次提升的高度。

优选的，炮孔温度高的部位，膨胀堵塞物每次提升高度相对炮孔温度低的部位小。

优选的，当炮孔所需冷却部位较多或其面积较大时，对其中一部分注水冷却后，再将膨胀堵塞物提升至所需位置，然后再进行注水降温，如此循环将整个炮孔进行分段注水降温。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明的用于高温炮孔的膨胀堵塞物(下文简称为“膨胀堵塞物”)在膨胀前能快速顺利地下放到炮孔孔底，解决了普通堵塞物难以下放到炮孔孔底的问题，吸水膨胀后的膨胀堵塞物能与孔壁贴合，使孔口注入的水能渗入膨胀堵塞物上方的孔壁裂隙中，提高了整个炮孔的注水降温效果，另外，膨胀堵塞物为柔性，有利于分段降温时方便提升膨胀堵塞物以及可以使膨胀堵塞物与炮孔孔壁可紧密贴合起来，从而避免水快速下流至炮孔孔底，使炮孔所需降温的部位能得到快速的降温，可见本发明具有良好的降温效果。

2、本发明克服了现有技术注水降温效果差以及水资源利用率较低等不足，其中本发明的膨胀堵塞物在膨胀前能快速下放到炮孔孔底，吸水膨胀后能与炮孔孔壁紧密贴合，使注入的水停留在膨胀堵塞物上部，从而使注入的水能够渗入堵塞物上部孔壁裂隙中，另外膨胀堵塞物也能使其下部的水蒸汽封闭在炮孔中，两者都有利于提高炮孔的注水降温效果与水的利用率。通过提升膨胀堵塞物使其处于炮孔中不同深度实现高温炮孔分段注水降温。

3、本发明的高温炮孔分段注水降温方法，能使炮孔中不同深度的孔壁都能进行充分降温，避免传统注水降温后的炮孔温度回升较快等不足，提高高温火区爆破的安全性，另外本发明在实际应用中具有施工及操作简易的优点，因此本发明能适用于高温火区爆破中。

4、本发明在实际应用中操作简便，其能提高注水降温效果与爆破安全性，同时能节约水资源。

附图说明

图1是本发明的膨胀堵塞物结构示意图。

图2是本发明的膨胀堵塞物在进行分段注水降温时的示意图。

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：

一种用于高温炮孔的膨胀堵塞物，包括超强吸水剂1、重物2、柔性透水袋3以及绳索4，超强吸水剂和重物分别装入柔性透水袋中，绳索一端将柔性透水袋的袋口绑紧，另一端伸出于炮孔5。

优选的，所述超强吸水剂为高分子吸水剂。

优选的，所述柔性透水袋为涤纶编织袋或玻璃纤维编织袋。

优选的，所述重物的最大直径小于炮孔直径的三分之一。

优选的，所述重物为铁块或石头。其中石头可以从爆破现场取得，因此能方便施工和降低成本。

优选的，所述绳索为钢丝绳。

本发明的工作过程及工作原理：高温炮孔是由于某些煤炭与含硫矿等矿山长时间的自燃现象造成的，其温度范围为60℃-800℃。

本发明将超强吸水剂与重物放置在柔性透水袋中，当本发明浸泡于水中时，水能进入到柔性透水袋中，超强吸水剂将透过柔性透水袋的水吸附后能膨胀并可充满柔性透水袋，从而使柔性透水袋与炮孔孔壁相贴合，因此孔口注入的水能停留在膨胀堵塞物上部，从而使水能够渗入膨胀堵塞物上部炮孔孔壁裂隙中，提高炮孔的注水降温效果，超强吸水剂吸水后还能起到保护柔性透水袋的作用，可避免柔性透水袋由于炮孔的高温而被损坏，另外通过提升膨胀后的膨胀堵塞物使其处于炮孔的不同深度实现高温炮孔分段注水降温，可以使炮孔中不同深度的孔壁都进行充分降温，避免传统注水降温后的炮孔温度回升较快等不足，提高高温火区爆破的安全性。

柔性透水袋为柔性，便于分段注水降温时方便提升膨胀堵塞物，也有利于膨胀堵塞物与孔壁紧密贴合。

超强吸水剂具有快速吸附水与保水能力强的功能，其吸附水后的体积能膨胀至自身体积10倍以上。

柔性透水袋为柔性编织物并具有耐磨性，其间隙小于所述超强吸水剂的粒径但水可以透过去，柔性透水袋直径略大于炮孔直径，有利于堵塞物与孔壁紧密贴合。

重物的最大直径小于炮孔直径的四分之一，其利用重力将膨胀前的膨胀堵塞物快速下放到炮孔孔底。

绳索具有一定耐温以及抗拉性能，其用于下放膨胀前的膨胀堵塞物以及提升膨胀后的膨胀堵塞物。

实施例二：

一种高温炮孔分段注水降温方法，包括以下步骤：

步骤一：向高温炮孔中注水；

步骤二：将膨胀前的膨胀堵塞物快速下放到高温炮孔孔底；

步骤三：待膨胀堵塞物吸水膨胀至能与孔壁贴合时，通过用绳索提升至炮孔所需冷却部位下方；

步骤四：注水，水积聚在膨胀堵塞物上方，从而对炮孔所需冷却部位进行降温。

优选的，在现场注水降温前，对炮孔温度分布进行测量，从而确定膨胀堵塞物每次提升的高度。

优选的，炮孔温度高的部位，膨胀堵塞物每次提升高度相对炮孔温度低的部位小。另外每段注水时间需要根据注水总时间与膨胀堵塞物提升次数进行合理分配。

优选的，当炮孔所需冷却部位较多或其面积较大时，对其中一部分注水冷却后，再将膨胀堵塞物提升至所需位置，然后再进行注水降温，如此循环将整个炮孔进行分段注水降温。

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。