一種礦體水壓爆破系統的製作方法
2023-10-17 08:50:04 2
本實用新型涉及爆破領域，尤其涉及一種礦體水壓爆破系統。
背景技術：
爆破在礦山開採、隧道開挖、城市建築爆破拆除等方面有著廣泛的應用。為了彌補傳統空氣介質爆破存在的不足，人們提出了水壓爆破技術。水壓爆破是將炸藥置於一定的水域內，利用水作為傳能介質傳遞爆炸能量和壓力來破碎周圍待爆破體的技術。它具有能量傳播均勻、利用率高、可有效提高爆破成型質量等優點，因此水壓爆破具有廣闊的應用前景。
目前，鑽孔水壓爆破在礦體開採中的應用較少，尚缺乏大範圍的使用。申請號為CN201510392970.5的專利中使用的水壓爆破是在施工鑽孔後在鑽孔內依次放入炸藥和水袋，再引爆炸藥，實現水壓爆破。但是，由於孔口沒有密封，並且巖體自身存在大量裂隙，在水袋炸裂後孔內水會迅速滲入周圍巖體裂隙內或從孔口噴出，並不能在鑽孔內形成持續有效的爆破水壓力，使得水壓爆破效果不佳。同時，由於鑽孔孔徑一般較小，水袋的安裝也不方便，效率較低。
技術實現要素：
本實用新型提供一種礦體水壓爆破系統，以解決現有水壓爆破系統爆破效果不佳的問題。
第一方面，本實用新型實施例提供一種礦體水壓爆破系統，包括：動力裝置、第一注水管路、第二注水管路、爆破管及密封體；
所述爆破管設置於所述礦體的爆破孔內，所述密封體密封所述爆破孔；
所述第一注水管路的輸入端與所述動力裝置連接，所述第一注水管路的輸出端與所述第二注水管路的輸入端密封連接，所述第二注水管路的輸出端穿過所述密封體伸入所述爆破孔內；
所述爆破管內充填有炸藥，所述炸藥與引爆線連接，所述引爆線穿過所述密封體並露設於所述爆破孔外；
所述第一注水管路上設置有耐高壓球閥；
所述第一注水管路上設置有壓力計，所述壓力計位於所述耐高壓球閥與所述動力裝置之間。
第一注水管路第一注水管路第二注水管路第二注水管路第一注水管路第一注水管路第一注水管路第一注水管路第二注水管路第二注水管路第二注水管路第二注水管路第一注水管路第一注水管路第一注水管路第一注水管路。
可選地，所述動力裝置為水泵。
可選地，所述密封體的厚度大於等於所述爆破孔孔深的1/3，且小於等於所述爆破孔孔深的1/2。
可選地，所述密封體為水泥藥卷或炮泥。
可選地，所述爆破管與所述爆破孔的直徑比大於等於0.5且小於等於1。
可選地，所述水壓爆破系統分別包括至少兩個所述第一注水管路及第二注水管路，每個所述第二注水管路的輸出端分別伸入一個所述爆破孔內，所述至少兩個第一注水管路的輸入端通過多通閥與所述動力裝置連接。
本實用新型提供的礦體水壓爆破系統，通過提供帶壓水的動力裝置依次與第一注水管路、第二注水管路密封連接，並將第二注水管路伸入爆破孔內，同時，將裝填有防水炸藥的爆破管送入爆破孔內，並利用密封體在爆破孔孔口進行密封處理，爆破前，先打開動力裝置和耐高壓球閥，通過第二注水管路向爆破孔內注水，當壓力計監測到孔內水壓力達到預設壓力時，關閉耐高壓球閥，同時啟動引爆線，引爆孔內炸藥，使炸藥在爆破孔內水中爆炸，實現鑽孔水壓爆破。由於爆破前爆破孔內的水具有一定壓力，爆破孔處於準靜應力場中，炸藥起爆後，一方面利用水的傳能作用，減少爆破能量傳遞損失；另一方面礦體圍巖受到動靜組合加載作用，強度降低，爆破效果更好，從而提高了炸藥的能量利用率，增強了爆破效果，而且該礦體水壓爆破系統的布設簡單，操作方便，能夠提高工作效率。
附圖說明
圖1為實施例一提供的礦體水壓爆破系統的結構示意圖；
圖2為實施例二提供的礦體水壓爆破系統的結構示意圖；
圖3為實施例二提供的礦體水壓爆破系統的水壓爆破後的效果示意圖。
附圖標記：
1：動力裝置；21：第一注水管路；22：第二注水管路；3：爆破管；31：防水炸藥；32：引爆線；4：密封體；5：爆破孔；41：第一注水管路；42：第二注水管路；6：耐高壓球閥；7：壓力計；8：多通閥；9：爆生裂縫。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
實施例一
圖1為實施例一提供的礦體水壓爆破系統的結構示意圖。
如圖1所示，本實施例提供一種水壓爆破系統，包括：動力裝置1、第一注水管路21、第二注水管路22、爆破管3及密封體4；
其中，爆破管3設置於礦體的爆破孔5內，爆破孔5為預先在礦體內通過鑽機施工的鑽孔，密封體4用於密封該爆破孔5。密封體4為水泥藥卷或炮泥，密封體4位於爆破孔5孔口位置，為了使密封體4有效封孔，避免爆破時炸藥衝出孔外，密封體4的厚度要大於等於爆破孔5孔深的1/3，且小於等於爆破孔5孔深的1/2。爆破管3一般選用PVC管或薄壁鋼管。爆破管3內裝填有炸藥31，該炸藥31為防水裝藥，使其能夠在水中起爆。爆破管3內的炸藥31與引爆線32連接，引爆線32穿過密封體4，露設在爆破孔5外，用於引爆炸藥31。
可選的，為了使水壓爆破的效果更佳，使炸藥爆破後能夠充分壓縮爆破孔5內的水，更充分利用水對爆炸能量的傳輸作用和氣泡脈動作用對礦體的衝擊效果，本實施例將爆破管3與爆破孔5的直徑比設置為大於等於0.5且小於等於1。
第一注水管路21的輸入端與動力裝置1連接，第一注水管路21的輸出端與第二注水管路22的輸入端密封連接，第二注水管路22的輸出端穿過密封體4伸入爆破孔5內。第一注水管路21上設置有耐高壓球閥6，用於開啟或關閉水路。第一注水管路21上還設置有壓力計7，壓力計7位於耐高壓球閥6與動力裝置1之間，用以監測第一注水管路內水壓力，以使當爆破孔5內水壓力達到設定值時，關閉耐高壓球閥6並引爆炸藥。
具體的，該動力裝置1為水泵，用於向爆破孔5內提供帶壓水。該第一注水管路21為耐高壓橡膠管，第二注水管路22為橡膠管或鋼管。
該礦體水壓爆破系統，先將提供帶壓水的動力裝置依次與第一注水管路、第二注水管路密封連接，並將第二注水管路伸入爆破孔內，同時，將裝填有防水炸藥的爆破管送入爆破孔內，並利用密封體在爆破孔孔口進行密封處理，爆破前，先打開動力裝置和耐高壓球閥，通過第二注水管路向爆破孔內注水，當壓力計監測到孔內水壓力達到預設壓力時，關閉耐高壓球閥，同時啟動引爆線，引爆孔內炸藥，使炸藥在爆破孔內水中爆炸，實現鑽孔水壓爆破。由於爆破前爆破孔內的水具有一定壓力，爆破孔處於準靜應力場中，炸藥起爆後，一方面利用水的傳能作用，減少爆破能量傳遞損失；另一方面礦體圍巖受到動靜組合加載作用，強度降低，爆破效果更好，從而提高了炸藥的能量利用率，增強了爆破效果，而且該礦體水壓爆破系統的布設簡單，操作方便，能夠提高工作效率。
實施例二
圖2為實施例二提供的礦體水壓爆破系統的結構示意圖。圖3為實施例二提供的礦體水壓爆破系統的水壓爆破後的效果示意圖。
在上述實施例一的基礎上，本實用新型還提供另一種實施例。如圖2-3所示，該水壓爆破系統分別還包括至少兩個第一注水管路21及第二注水管路22，每個第二注水管路22的輸出端分別伸入一個爆破孔5內，至少兩個第一注水管路21的輸入端通過多通閥8與動力裝置1連接。同樣的，每個第一注水管路21上都設置有一個耐高壓球閥6和壓力計7，以調節相應爆破孔5內的水壓力。從而可根據對欲爆破斷面的要求，實現對每個爆破孔5內爆破前水壓力的有效控制，使得每個爆破管3在爆破前都處於設定水壓力環境內。
多個爆破孔5可以呈線性分布，也可以為梅花形、扇形等方式分布，但是相鄰兩個爆破孔5的孔間距應為4-10倍爆破孔5孔徑，以使相鄰兩個鑽孔在水壓爆破後的爆生裂縫9能夠互相貫通，從而減小原巖應力場對爆生裂縫9分布形態的影響，達到定向水壓爆破的效果。該種實施例主要應用於對爆破精度要求較高的光面爆破或需要在礦體內進行定向爆破的特殊斷面成形需要，例如礦體內運輸巷道、掘進巷道的施工等。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。