一種有水炮孔的填塞方法與流程
2023-06-05 16:48:51 1
本發明涉及填塞方法，尤其涉及一種有水炮孔的填塞方法。
背景技術：
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在露天深孔爆破施工中，炮孔填塞是一項很重要的工作程序，填塞質量好壞與填塞長度直接影響著爆破安全和爆破質量。填塞長度過大造成爆破區域頂部大塊過多，填塞長度過小，爆破時衝孔產生飛石和空氣衝擊波，炸藥能量損失大，巖體爆破利用能量小，出現爆破失敗。
同時，現有技術都是在有水炮孔裝藥完成後用鑽渣巖粉進行填塞，由於炮孔中有大量水，巖粉不易沉降，在填塞過程中填塞物容易軟化，造成填塞質量降低，爆破時產生衝孔，影響安全和爆破質量。
此外，巖粉填塞時，由於巖粉壓力大，且巖粉可壓縮，可吸收能量，炸藥爆炸時呈球形擴張，導致炮孔下端的巖石塊度小，而炮孔上端的巖石塊度大，大塊率高導致後續採裝困難，需要再增加破碎工序，增加了加工成本。
技術實現要素：
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為解決上述問題，本發明的目的在於提供一種填塞工序少、環保且爆破質量良好的有水炮孔的填塞方法。
本發明的目的由如下技術方案實施，一種有水炮孔的填塞方法，在鑽好的有水炮孔中裝入乳化炸藥，由於乳化炸藥的密度比水大，乳化炸藥在重力作用下下沉；乳化炸藥的裝藥高度Le根據公式[1]計算：
Le＝L-Lw [1]
L為炮孔深度，Lw為水填塞長度；而後利用水作為填塞物對炮孔進行填塞，水填塞長度Lw根據公式[2]計算：
Lw＝(1.47-1.66)Lr [2]
其中：Lr為使用巖粉填塞時的長度，由經驗公式[3]確定：
Lr＝(20-30)d [3]
d為炮孔直徑。
具體操作時，在有水炮孔裝藥，一邊裝藥一邊測量裝藥高度，待達到設計要求高度時，停止裝藥；這時再向炮孔中注水至孔口，如果裝藥完成時，炮孔中水是滿的，則不需要注水。
確定裝藥高度時，首先要確定水填塞長度，主要基於兩點考慮：一是巖粉填塞與水填塞之間的填塞密度之比，二是巖粉與孔壁摩擦力和水與孔壁的摩擦力之比：
(1)水的密度為1g/cm3，鬆散係數為1，填塞密度＝密度/鬆散係數＝1/1＝1g/cm3；巖粉的密度為1.61g/cm3，鬆散係數為1.25，填塞密度＝密度/鬆散係數＝1.61/1.25＝1.28g/cm3；
(2)巖粉填塞與水填塞之間的摩擦力係數之比為1.15-1.3之間；由於水和巖粉的密度及對炮孔壁的摩擦係數不同，計算水填塞長度(Lw)要用巖粉填塞長度(Lr)進行換算。
Lw＝巖粉填塞與水填塞之間的摩擦力係數之比*
巖粉填塞與水填塞之間的填塞密度之比*Lr
＝(1.15-1.3)×1.28×Lr＝(1.47-1.66)Lr
本發明的優點：
1、本發明填塞工藝節省了填塞時間，提高了填塞效率，而且由於水填塞增加了填塞長度，減少了單孔裝藥量，降低了爆破震動，降低了爆塵70％以上，優化了工作環境。
2、由於水具有不可壓縮和能量各向傳遞的特性；採用水填塞時，炸藥段柱狀擴張，水填塞段吸收能量後繼續柱狀擴張，因此炮孔頂部和底部爆破產生巖石的塊度均勻，不易出大塊，有利於巖石的後續採裝作業，節省了破碎工序，減少了後續加工成本。
具體實施方式：
實施例1：
一種有水炮孔的填塞方法，在鑽好的有水炮孔中裝入乳化炸藥，由於乳化炸藥的密度比水大，乳化炸藥在重力作用下下沉；乳化炸藥的裝藥高度Le根據公式[1]計算：
Le＝L-Lw [1]
L為炮孔深度，Lw為水填塞長度；而後利用水作為填塞物對炮孔進行填塞，水填塞長度Lw根據公式[2]計算：
Lw＝(1.47-1.66)Lr [2]
其中：Lr為使用巖粉填塞時的長度，由經驗公式[3]確定：
Lr＝(20-30)d [3]
d為炮孔直徑。
具體操作時，在有水炮孔裝藥，一邊裝藥一邊測量裝藥高度，待達到設計要求高度時，停止裝藥；這時再向炮孔中注水至孔口，如果裝藥完成時，炮孔中水是滿的，則不需要注水。
確定裝藥高度時，首先要確定水填塞長度，主要基於兩點考慮：一是巖粉填塞與水填塞之間的填塞密度之比，二是巖粉與孔壁摩擦力和水與孔壁的摩擦力之比：
(1)水的密度為1g/cm3，鬆散係數為1，填塞密度＝密度/鬆散係數＝1/1＝1g/cm3；巖粉的密度為1.61g/cm3，鬆散係數為1.25，填塞密度＝密度/鬆散係數＝1.61/1.25＝1.28g/cm3；
(2)巖粉填塞與水填塞之間的摩擦力係數之比為1.15-1.3之間；由於水和巖粉的密度及對炮孔壁的摩擦係數不同，計算水填塞長度(Lw)要用巖粉填塞長度(Lr)進行換算。
Lw＝巖粉填塞與水填塞之間的摩擦力係數之比*
巖粉填塞與水填塞之間的填塞密度之比*Lr
＝(1.15-1.3)×1.28×Lr＝(1.47-1.66)Lr
具體參數如下：
1.炮孔直徑：d＝0.12m
2.臺階高度：H＝12m
3.炮孔深度：L＝H＝12m
4.前排抵抗線：W＝2.7m
5.利用巖粉填塞時的巖粉填塞長度：Lr≥W或20d<Lr<30d，取Lr＝25d＝3.0m
利用水填塞時的水填塞長度：Lw＝(1.47-1.66)Lr＝4.4-5.0m，取Lw＝4.7m
6.線裝藥密度：εt＝13kg/m
7.單孔裝藥：QBr＝(L-Lr)εt＝117kg
QBw＝(L-Lw)εt＝94.9Kg
其中：QBr為巖粉填塞時的單孔裝藥量；QBw為水填塞時的單孔裝藥量。
8.炸藥單耗：據經驗得出，q＝0.3kg/m3
9.炮孔密度係數：m＝2
10.巖粉填塞時的炮孔排距：
水填塞時的炮孔排距：
巖粉填塞時的炮孔孔距：ar＝mbr＝8m
水填塞時的炮孔孔距：aw＝mbw＝7.2m
11.裝藥方式：連續裝藥
12.巖粉填塞後炸藥單耗：
水填塞後炸藥單耗：
根據計算，水填塞法炸藥單耗符合經驗得出的炸藥單耗，能夠滿足爆破需要，而且水填塞後雖然炸藥單耗與巖粉填塞後的炸藥單耗相當，但是單孔裝藥量減少，降低了爆破震動，同時水填塞具有降塵作用，減少了爆塵。
以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。