[实用新型]软硬夹杂层状岩体深孔台阶爆破的炮孔装药结构

说明书

本实用新型提供一种软硬夹杂层状岩体深孔台阶爆破的炮孔装药结构及方法，层状岩体包括多层硬质岩层和多层软弱夹层，硬质岩层与软弱夹层自上而下逐层交替分布；各硬质岩层中相对位置设有装药段，装药段内填充有火药；相邻的装药段间设有填塞段，填塞段中填充有炮泥，填塞段两端进入相邻的硬质岩层，最下层硬质岩层设有孔底填塞段；本实用新型炮孔装药结构爆破效果好、爆破成本低。

技术领域

本实用新型涉及爆破领域，具体涉及一种软硬夹杂层状岩体深孔台阶爆破的炮孔装药结构。

背景技术

随着钻机和装载运输设备的不断改进，爆破技术的不断完善，以及爆破器材精度的不断提高，深孔台阶的优越性越来越明显，其应用领域不断拓宽，应用范围不断扩大，目前已广泛应用于露天矿山开采、基础设施建设、水利水电工程、土石方开挖等技术领域的岩石爆破工程中。由于爆破质量的好坏，直接影响块石采装、运输成本以及震动安全，决定着爆破工程的经济效益，为提高台阶的经济效益及安全性，爆破工作者做出了卓有成效的技术改进和革新，包括卸压降震、调配大块率、控制根底等各个方面，这些成果对于大多数岩性单一的高台阶工程意义重大，但是对于岩层条件复杂，特别是在浅层地表的土石方爆破工程中，由于岩性变化波动大，软硬夹杂，采用传统爆破方法，爆破质量难以控制，大块率显现无规律，二次破碎工作量较大，成本居高不下，但是在已有的研究成果和方案设计中，并没有针对这一工程地质条件进行针对性的技术探索与方案设计。

传统深孔台阶工艺中，爆破结构并未考虑沿炮孔深度方向上的岩性差异，而是采用单一装药结构形式，在软硬夹杂的层状岩体中，相比坚硬岩层，软弱夹层的抗压与抗拉强度极低、几乎可以忽略不计。此时，软弱夹层很容易成为爆轰气体的逸出通道而削弱爆生高压气体的挤压破碎和抛掷效果；另一方面，在大块坚硬岩石没有产生爆生裂纹的情况下，由于软弱夹层的存在，抛掷过程中利用块石碰撞的二次破碎原理很难将大块岩石破碎，这将提高土石方的大块率，且无规律。

因此，亟需一种爆破效果好、爆破成本低的软硬夹杂层状岩体深孔台阶爆破的炮孔装药结构。

实用新型内容

有鉴于此，为解决现有技术中的软硬夹层岩体的爆破效果差、爆破成本高的技术问题，本实用新型旨在提供一爆破效果好、爆破成本低的软硬夹杂层状岩体深孔台阶爆破的炮孔装药结构及其方法。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种软硬夹杂层状岩体深孔台阶爆破的炮孔装药结构，层状岩体包括多层硬质岩层和多层软弱夹层，硬质岩层与软弱夹层自上而下逐层交替分布；各硬质岩层中相对位置设有装药段，装药段内填充有火药；相邻的装药段间设有填塞段，填塞段中填充有炮泥，填塞段两端进入相邻的硬质岩层，最下层硬质岩层设有孔底填塞段。

通过将装药段设置于硬质岩层，将装药段引爆时产生的高压气体限制在硬质岩层中，防止高压气体从软弱夹层逸出从而导致爆破效果弱化，减少二次爆破的工作量，将炸药爆生高压气体与爆轰波主要作用于坚硬岩层，用于在坚硬岩层中形成大量爆生裂缝，然后利用爆生气体抛掷岩体带来的二次碰撞作用，将坚硬岩层中爆生裂缝撞开的同时，破坏软弱夹层的胶结作用，最终实现软硬夹杂层状岩体爆破过程中的大块率可控。

优选的，装药段顶部与临近装药段顶部的软弱夹层的底部距离大于或等于200mm。

保证装药段与软弱夹层的距离，避免爆破时产生的高压气体从软弱层逸出。

软弱夹层区域内用炮泥填塞时，是为隔断爆生高压气体与软弱夹层直接接触。保证填塞段对装药段爆破时产生高压气体的限制，避免高压气体逸散，炮泥填充的填塞段，爆破时强度大，爆破瞬间破裂产生的局部冲击力增强爆破效果。

优选的，最上层的软弱夹层顶部与填塞段顶部位于同一水平面。

本实用新型还提供一种软硬夹杂层状岩体深孔台阶爆破的炮孔装药方法，包括以下步骤：