一种改进式爆破孔填塞结构的制作方法

1.本实用新型涉及爆破技术领域，具体涉及一种改进式爆破孔填塞结构。


背景技术：

2.在露天矿山中通常会利用爆破进行开采，以提高开采的效率。针对不同岩性，为保障合适的炸药单耗，孔网参数往往存在一个合适的区间中。对于一些难以爆破的区域，孔网参数到达了临界最小值，当爆破效果不佳时，因孔网无法再缩小，有些技术人员往往通过增加单孔装药量来增大炸药单耗，以此预获取良好的爆破效果，不顾及填塞的高度。而填塞高度也存在最佳临界值，当超过临界最小值时，这不仅影响爆破效果,增加爆破成本,而且使爆破有害效应加重。
3.影响爆破质量的因素有很多,而炮孔填塞质量好坏就是其中之一。良好的填塞效果可以延长爆生气体在炮孔内的作用时间，在填塞物填塞作用下，爆生气体能够有充足的时间来发挥作用，可以在较大范围内使围岩产生裂隙，并扩展、贯通，单孔崩落的岩石量较多。可以保证炮孔内的炸药充分反应，降低单位体积岩石炸药消耗量，提高炮孔利用率，改善爆破效果，良好的填塞效果还可以降低爆生气体逸出的温度和压力，提高炸药的热效率，使更多的热能转化为机械能，所以，填塞物合理填塞长度的确定及填塞质量的研究对改善爆破质量，提高矿山效率有着重要意义。
4.因此，为了保证爆破效果，且尽可能避免成本的浪费，需要对填塞结构进行优化，以避免填塞高度超过临界值。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种改进式爆破孔填塞结构，利用“砂的颗粒级配原理”分析合适的填塞质量，引申出“岩粉 路料联合填塞”，粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值，避免填塞高度超过临界值，从而保证爆破质量。
6.在本公开的一个方面，提出一种改进式爆破孔填塞结构，包括：
7.炮孔；
8.沿所述炮孔从上往下分布的：
9.第一填塞区、水炮区、第二填塞区、炸药区、聚能区；
10.其中，所述第一填塞区、所述第二填塞区，封堵所述炮孔的上部出口；
11.所述水炮区设于所述第一填塞区、所述第二填塞区之间，在爆破时除尘；
12.所述聚能区设于所述炸药区下方，用于增强炸药爆破时的爆破强度；
13.所述炸药区设有装药装置，所述装药装置为空心结构，炸药装填于所述装药装置内部；
14.所述第一填塞区、所述第二填塞区采用不同粒径的砂粒进行填塞，以实现小粒径的砂粒对大粒径的砂粒之间的空隙进行填充，以降低填塞高度。
15.进一步地，所述第一填塞区、所述第二填塞区内部均设有粗砂粒、中砂粒、细砂粒；
16.所述中砂粒填塞与所述粗砂粒之间的空隙，所述细砂粒填塞于剩余空隙。
17.进一步地，所述水炮区中设有水袋，且上端和下端均设有防渗区。
18.进一步地，所述装药装置具有沿管壁均匀分布的聚能槽，所述聚能槽呈圆弧形。
19.进一步地，所述聚能区中设有聚能装置；
20.所述聚能装置包括聚能环和聚能座；
21.所述聚能座设于所述聚能环下方；
22.所述聚能环呈圆台状，直径较小的一端处于下端且与所述聚能座相连接；
23.所述聚能座侧侧壁呈弧形，直径较小的一端与所述聚能环相连接。
24.进一步地，所述聚能环下端设有凹槽，所述聚能座上端具有凸起；
25.所述凹槽与所述凸起相适配。
26.进一步地，所述炸药区内具有从所述炸药区内延伸至所述炮孔顶部出口的引爆器材。
27.本实用新型的有益效果为：
28.本实用新型通过对填塞区设置为多种不同粒径的砂粒进行填塞，以实现小粒径的砂粒对大粒径的砂粒之间的空隙进行填充。如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。良好的填塞效果可以延长爆生气体在炮孔内的作用时间，在填塞物填塞作用下，爆生气体能够有充足的时间来发挥作用，可以在较大范围内使围岩产生裂隙，并扩展、贯通，单孔崩落的岩石量较多。可以保证炮孔内的炸药充分反应，降低单位体积岩石炸药消耗量，提高炮孔利用率，改善爆破效果，良好的填塞效果还可以降低爆生气体逸出的温度和压力，提高炸药的热效率，使更多的热能转化为机械能。
附图说明
29.图1为改进式爆破孔填塞结构的结构示意图；
30.图2为a处细节图；
31.图3为装药装置的结构图；
32.图4为第一填塞区的结构示意图。
33.1、炮孔；2、第一填塞区；3、水炮区；4、第二填塞区；5、炸药区；6、聚能区；7、装药装置；8、防渗区；9、聚能装置；10、引爆器材；21、粗砂粒；22、中砂粒；23、细砂粒；71、聚能槽；91、聚能环；92、聚能座；93、凹槽；94、凸起。
具体实施方式
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
37.如图1-4所示，在本公开的一个方面，一种改进式爆破孔填塞结构，包括：
38.炮孔1；
39.沿炮孔从上往下分布的：
40.第一填塞区2、水炮区3、第二填塞区4、炸药区5、聚能区6；
41.其中，第一填塞区2、第二填塞区4，封堵炮孔1的上部出口；
42.水炮区3设于第一填塞区2、第二填塞区4之间，在爆破时除尘；
43.聚能区6设于炸药区5下方，用于增强炸药爆破时的爆破强度；
44.炸药区5设有装药装置7，装药装置7为空心结构，炸药装填于装药装置7内部；
45.第一填塞区2、第二填塞区4采用不同粒径的砂粒进行填塞，以实现小粒径的砂粒对大粒径的砂粒之间的空隙进行填充，以降低填塞高度。
46.具体而言，通过对第一填塞区2、第二填塞区4设置为多种不同粒径的砂粒进行填塞，以实现小粒径的砂粒对大粒径的砂粒之间的空隙进行填充。如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。良好的填塞效果可以延长爆生气体在炮孔1内的作用时间，在填塞物填塞作用下，爆生气体能够有充足的时间来发挥作用，可以在较大范围内使围岩产生裂隙，并扩展、贯通，单孔崩落的岩石量较多。可以保证炮孔1内的炸药充分反应，降低单位体积岩石炸药消耗量，提高炮孔利用率，改善爆破效果，良好的填塞效果还可以降低爆生气体逸出的温度和压力，提高炸药的热效率，使更多的热能转化为机械能。在第一填塞区2、第二填塞区4之间设置水炮区3能够在爆破后形成水雾并对爆破产生的灰尘进行吸附，能够有效降低爆破造成的灰尘对工作人员造成的安全隐患。聚能区6能够起到聚能爆破的高能量密度及改变方向性的特点。装药装置7能够进一步对炸药起到聚能效果，且方便炸药的填充。
47.可选的，第一填塞区2、第二填塞区4内部均设有粗砂粒21、中砂粒22、细砂粒23；
48.中砂粒22填塞与粗砂粒21之间的空隙，细砂粒23填塞于剩余空隙。
49.采用以上技术方案，中砂粒22填塞与粗砂粒21之间的空隙，细砂粒23填塞于剩余空隙，以实现小粒径的砂粒对大粒径的砂粒之间的空隙进行填充。如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值，能够充分缩短充填高度并保证爆破质量。
50.在一些实施例中，水炮区3中设有水袋，且上端和下端均设有防渗区8。
51.采用以上技术方案，通过设置防渗区8能够防止水炮区3中的液体泄漏，并且，通过将水炮区3设置在第一填塞区2、第二填塞区4之间，避免水炮区3与炸药区相距太近，爆破时会影响炸药的效果。并且处于第一填塞区2、第二填塞区4之间能够，让水雾与更多的扬尘接触，加大爆破后的除尘效果。
52.可选的，装药装置7具有沿管壁均匀分布的聚能槽71，聚能槽71呈圆弧形。
53.采用以上技术方案，聚能槽71均匀分布能够使得炸药爆炸后的威力均匀扩散，土地受到的爆破力能够相对平稳，对外部环境的影响能够尽可能较小，以保护外部环境的建筑设施及人员的安全。聚能槽71呈圆弧形能够方便爆炸的能量向聚能槽71聚集，提升爆炸效果。需要说明的是聚能槽71也能呈其他形状的结构，圆弧形是可选的一种方式，v形或者其他有利于能量集中切均匀分散的形状结构都能作为可选的方案。
54.在一些实施例中，聚能区6中设有聚能装置9；
55.聚能装置9包括聚能环91和聚能座92；
56.聚能座92设于聚能环91下方；
57.聚能环91呈圆台状，直径较小的一端处于下端且与聚能座92相连接；
58.聚能座92侧侧壁呈弧形，直径较小的一端与聚能环91相连接。
59.采用以上技术方案，聚能装置9减少了炮孔超深的同时还能将炮孔底部的岩体完全破坏，大大节约了作业成本，提高了工作效率。聚能环91呈圆台状便于炸药在底部汇集，聚能座92能够对聚能环9进行支撑，同时其弧形的侧壁也能起到聚能的效果。
60.可选的，聚能环91下端设有凹槽93，聚能座92上端具有凸起94；
61.凹槽93与凸起94相适配。
62.通过凹槽93与凸起94相适配，聚能环91能够稳定地连接在聚能座92上。
63.可选的，炸药区5内具有从炸药区5内延伸至炮孔1顶部出口的引爆器材10。
64.通过引爆器材10能够在相对安全的位置对炸药进行引爆。
65.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。