權(quán)利要求

1.露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：它包括用于充填液態(tài)二氧化碳，并實(shí)現(xiàn)致裂的化纖材料編織管（5），所述化纖材料編織管（5）的底端固定安裝有底部封堵座（11），所述化纖材料編織管（5）的頂部固定安裝有頂部封堵座（7），所述頂部封堵座（7）上固定有充填管（6），所述充填管（6）的內(nèi)部設(shè)置有單向充填閥機(jī)構(gòu)，所述頂部封堵座（7）上安裝有用于觸發(fā)液態(tài)二氧化碳瞬間汽化并爆破的引爆裝置（4）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述化纖材料編織管（5）根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)的炮孔深度進(jìn)行切割裁剪。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述化纖材料編織管（5）的外部套裝有多個(gè)均布的致裂分段裝置（9），并將化纖材料編織管（5）分隔成多段獨(dú)立的致裂爆破段（22）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述致裂分段裝置（9）采用金屬套環(huán)、金屬卡箍或者金屬絲，并根據(jù)需要固定在化纖材料編織管（5）上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述單向充填閥機(jī)構(gòu)包括加工在充填管（6）頂部一段的頂部通孔（9），所述頂部通孔（9）與底部通孔（20）相連通，并在兩者交界處形成定位臺(tái)階（15），所述定位臺(tái)階（15）與錐形塊（19）的錐形端相配合，所述錐形塊（19）的底端固定有尾桿（12），所述底部通孔（20）的底端固定有通氣板（14），所述尾桿（12）和通氣板（14）之間設(shè)置有壓緊機(jī)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述壓緊機(jī)構(gòu)包括固定在尾桿（12）尾部的定位板（13），所述定位板（13）的底部端面與通氣板（14）的頂部端面之間設(shè)置有壓緊彈簧（17）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述頂部封堵座（7）和底部封堵座（11）都采用金屬塊制作而成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述頂部封堵座（7）與化纖材料編織管（5）相配合的部位加工有頂部環(huán)形槽（16），所述化纖材料編織管（5）的外部，并位于頂部環(huán)形槽（16）的部位固定有頂部扎絲（8），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頂部封堵座（7）的固定；所述底部封堵座（11）與化纖材料編織管（5）相配合的部位加工有底部環(huán)形槽（18），所述化纖材料編織管（5）的外部，并位于底部環(huán)形槽（18）的部位固定有底部扎絲（10），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)底部封堵座（11）的固定。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，其特征在于：所述化纖材料編織管（5）充填液態(tài)二氧化碳?jí)毫椋?.0Mpa~12.0Mpa。

10.采用權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管進(jìn)行爆破施工的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)礦山（23）上所鉆炮孔（24）的深度，裁剪與之相匹配長(zhǎng)度的化纖材料編織管（5）；

步驟二：根據(jù)炮孔（24）的深度，在化纖材料編織管（5）上套裝多個(gè)不同高度的致裂分段裝置（9），并將化纖材料編織管（5）分成均布的多段，進(jìn)而形成多個(gè)致裂爆破段（22）；

步驟三：通過底部扎絲（10）將底部封堵座（11）固定在化纖材料編織管（5）的底端，并對(duì)其底端進(jìn)行封堵；

步驟四：通過頂部扎絲（8）將帶動(dòng)單向充填閥機(jī)構(gòu)和引爆裝置（4）的頂部封堵座（7）固定在化纖材料編織管（5）的頂端，并對(duì)其頂端進(jìn)行封堵；

步驟五：采用二氧化碳充填設(shè)備并通過充填管（6）對(duì)化纖材料編織管（5）進(jìn)行液態(tài)二氧化碳的充填；

步驟六：待液態(tài)二氧化碳充填到設(shè)定壓力之后，將整個(gè)化纖材料編織管（5）伸入到炮孔（24）的內(nèi)部；

步驟七：通過遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)引爆裝置（4），通過引爆裝置（4）將化纖材料編織管（5）內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳瞬間汽化，進(jìn)而在對(duì)應(yīng)的多個(gè)致裂爆破段（22）產(chǎn)生致裂孔（21），最終實(shí)現(xiàn)多段起爆。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山爆破開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管及爆破施工方法，適用于大規(guī)模礦山爆破開采使用。

背景技術(shù)

在礦山開采過程中，需要用到爆破技術(shù)對(duì)巖體進(jìn)行爆破作業(yè)，其中二氧化碳致裂爆破技術(shù)是一種環(huán)保型爆破技術(shù)，在工程實(shí)際中運(yùn)用相對(duì)廣泛。但是，目前所采用的二氧化碳致裂爆破管為金屬管材焊接而成，分為兩種，一種為可重復(fù)使用，另一種為一次性使用，其使用過程中存在的缺陷在于：

第一，由于采用金屬管，其重量較重，在具體使用過程中搬運(yùn)和布置都存在著不便；

第二，其采用金屬管，在分段管對(duì)接組裝中，其制作工藝相對(duì)復(fù)雜，而且對(duì)管材的焊接工藝要求較高，制作成本高；

第三，對(duì)于可重復(fù)使用的管材，其回收難度較大；

第四，對(duì)于一次性使用的金屬致裂管，其只能適用于深度小于5m的炮孔。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管及爆破施工方法，此致裂管采用高分子化纖材料編織管替代傳統(tǒng)的金屬管，在保證正常的爆破效果同時(shí)，簡(jiǎn)化了其制作工藝，降低了成本，降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且能夠適應(yīng)深度為15m的炮孔。

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，它包括用于充填液態(tài)二氧化碳，并實(shí)現(xiàn)致裂的化纖材料編織管，所述化纖材料編織管的底端固定安裝有底部封堵座，所述化纖材料編織管的頂部固定安裝有頂部封堵座，所述頂部封堵座上固定有充填管，所述充填管的內(nèi)部設(shè)置有單向充填閥機(jī)構(gòu)，所述頂部封堵座上安裝有用于觸發(fā)液態(tài)二氧化碳瞬間汽化并爆破的引爆裝置。

所述化纖材料編織管根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)的炮孔深度進(jìn)行切割裁剪。

所述化纖材料編織管的外部套裝有多個(gè)均布的致裂分段裝置，并將化纖材料編織管分隔成多段獨(dú)立的致裂爆破段。

所述致裂分段裝置采用金屬套環(huán)、金屬卡箍或者金屬絲，并根據(jù)需要固定在化纖材料編織管上。

所述單向充填閥機(jī)構(gòu)包括加工在充填管頂部一段的頂部通孔，所述頂部通孔與底部通孔相連通，并在兩者交界處形成定位臺(tái)階，所述定位臺(tái)階與錐形塊的錐形端相配合，所述錐形塊的底端固定有尾桿，所述底部通孔的底端固定有通氣板，所述尾桿和通氣板之間設(shè)置有壓緊機(jī)構(gòu)。

所述壓緊機(jī)構(gòu)包括固定在尾桿尾部的定位板，所述定位板的底部端面與通氣板的頂部端面之間設(shè)置有壓緊彈簧。

所述頂部封堵座和底部封堵座都采用金屬塊制作而成。

所述頂部封堵座與化纖材料編織管相配合的部位加工有頂部環(huán)形槽，所述化纖材料編織管的外部，并位于頂部環(huán)形槽的部位固定有頂部扎絲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頂部封堵座的固定；所述底部封堵座與化纖材料編織管相配合的部位加工有底部環(huán)形槽，所述化纖材料編織管的外部，并位于底部環(huán)形槽的部位固定有底部扎絲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)底部封堵座的固定。

所述化纖材料編織管充填液態(tài)二氧化碳?jí)毫椋?.0Mpa~12.0Mpa。

采用所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管進(jìn)行爆破施工的方法，包括以下步驟：

步驟一：在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)礦山上所鉆炮孔的深度，裁剪與之相匹配長(zhǎng)度的化纖材料編織管；

步驟二：根據(jù)炮孔的深度，在化纖材料編織管上套裝多個(gè)不同高度的致裂分段裝置，并將化纖材料編織管分成均布的多段，進(jìn)而形成多個(gè)致裂爆破段；

步驟三：通過底部扎絲將底部封堵座固定在化纖材料編織管的底端，并對(duì)其底端進(jìn)行封堵；

步驟四：通過頂部扎絲將帶動(dòng)單向充填閥機(jī)構(gòu)和引爆裝置的頂部封堵座固定在化纖材料編織管的頂端，并對(duì)其頂端進(jìn)行封堵；

步驟五：采用二氧化碳充填設(shè)備并通過充填管對(duì)化纖材料編織管進(jìn)行液態(tài)二氧化碳的充填；

步驟六：待液態(tài)二氧化碳充填到設(shè)定壓力之后，將整個(gè)化纖材料編織管伸入到炮孔的內(nèi)部；

步驟七：通過遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)引爆裝置，通過引爆裝置將化纖材料編織管內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳瞬間汽化，進(jìn)而在對(duì)應(yīng)的多個(gè)致裂爆破段產(chǎn)生致裂孔，最終實(shí)現(xiàn)多段起爆。

本發(fā)明有如下有益效果：

1、此致裂管采用高分子化纖材料編織管替代傳統(tǒng)的金屬管，在保證正常的爆破效果同時(shí)，簡(jiǎn)化了其制作工藝，降低了成本，降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且能夠適應(yīng)深度為15m的炮孔。

2、通過采用上述的高分子化纖材料編織管其重量輕，相對(duì)于金屬管大大的減輕了其重量，其質(zhì)量為同等長(zhǎng)度金屬管的10%，進(jìn)而有效的減少了施工人員的作業(yè)難度和強(qiáng)度。

3、通過采用上述的高分子化纖材料編織管其為柔性管，進(jìn)而便于對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存和放置，尤其適用于礦山交通不便的問題。

4、通過上述的高分子化纖材料編織管其在爆破過程中能夠根據(jù)具體使用的需要進(jìn)行裁剪成需要的長(zhǎng)度，進(jìn)而增強(qiáng)了其適應(yīng)新。

5、通過上述的高分子化纖材料編織管在致裂分段裝置的分隔作用下被分隔成不同的致裂爆破段，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)分段爆破，以適應(yīng)深至15m的炮孔，保證了爆破效果和爆破效率。

6、通過上述的高分子化纖材料編織管能夠?qū)崿F(xiàn)在管材的需要位置實(shí)現(xiàn)爆破，替代傳統(tǒng)的金屬管只能在孔底實(shí)現(xiàn)爆破的缺陷。

7、通過上述的高分子化纖材料編織管其為一次性，無需回收，而且壓強(qiáng)能夠適應(yīng)6.0Mpa~12.0Mpa。

8、通過上述的高分子化纖材料編織管其采用可降解的材料，進(jìn)而有效的避免了環(huán)境污染。

9、通過上述的單向充填閥機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)化纖材料編織管內(nèi)部液態(tài)二氧化碳的有效充填。

10、通過壓緊機(jī)構(gòu)有效的防止了液態(tài)二氧化碳的泄漏，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)壓緊。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1為現(xiàn)有的金屬二氧化碳致裂爆破管的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明二氧化碳致裂爆破管主視圖。

圖3為本發(fā)明圖2中二氧化碳致裂爆破管的剖視圖。

圖4為本發(fā)明圖3中A局部放大圖。

圖5為本發(fā)明圖3中B局部放大圖。

圖6為本發(fā)明包含多個(gè)致裂爆破段的實(shí)施例剖視圖。

圖7為本發(fā)明包含多個(gè)致裂爆破段在爆破過程中的示意圖。

圖8為本發(fā)明二氧化碳致裂爆破管在具體爆破過程的安裝狀態(tài)圖。

圖中：金屬管1、連接桿2、提手3、引爆裝置4、化纖材料編織管5、充填管6、頂部封堵座7、頂部扎絲8、致裂分段裝置9、底部扎絲10、底部封堵座11、尾桿12、定位板13、通氣板14、定位臺(tái)階15、頂部環(huán)形槽16、壓緊彈簧17、底部環(huán)形槽18、錐形塊19、底部通孔20、致裂孔21、致裂爆破段22、礦山23、炮孔24。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

參見圖1-7，露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管，它包括用于充填液態(tài)二氧化碳，并實(shí)現(xiàn)致裂的化纖材料編織管5，所述化纖材料編織管5的底端固定安裝有底部封堵座11，所述化纖材料編織管5的頂部固定安裝有頂部封堵座7，所述頂部封堵座7上固定有充填管6，所述充填管6的內(nèi)部設(shè)置有單向充填閥機(jī)構(gòu)，所述頂部封堵座7上安裝有用于觸發(fā)液態(tài)二氧化碳瞬間汽化并爆破的引爆裝置4。此致裂管采用高分子化纖材料編織管替代傳統(tǒng)的金屬管，在保證正常的爆破效果同時(shí)，簡(jiǎn)化了其制作工藝，降低了成本，降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且能夠適應(yīng)深度為15m的炮孔。

進(jìn)一步的，所述化纖材料編織管5根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)的炮孔深度進(jìn)行切割裁剪。通過上述方式，增強(qiáng)了其適應(yīng)性，進(jìn)而使其能夠適應(yīng)不同深度炮孔。

進(jìn)一步的，所述化纖材料編織管5的外部套裝有多個(gè)均布的致裂分段裝置9，并將化纖材料編織管5分隔成多段獨(dú)立的致裂爆破段22。通過多個(gè)致裂爆破段22能夠?qū)崿F(xiàn)分度爆破，進(jìn)而達(dá)到控制爆破位置的目的，最終保證了爆破質(zhì)量和效果。

進(jìn)一步的，所述致裂分段裝置9采用金屬套環(huán)、金屬卡箍或者金屬絲，并根據(jù)需要固定在化纖材料編織管5上。通過上述的多種不同結(jié)構(gòu)的致裂分段裝置9增強(qiáng)了其使用的靈和性。

進(jìn)一步的，所述單向充填閥機(jī)構(gòu)包括加工在充填管6頂部一段的頂部通孔9，所述頂部通孔9與底部通孔20相連通，并在兩者交界處形成定位臺(tái)階15，所述定位臺(tái)階15與錐形塊19的錐形端相配合，所述錐形塊19的底端固定有尾桿12，所述底部通孔20的底端固定有通氣板14，所述尾桿12和通氣板14之間設(shè)置有壓緊機(jī)構(gòu)。通過上述的單向充填閥機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)化纖材料編織管5內(nèi)部液態(tài)二氧化碳的有效充填。

進(jìn)一步的，所述壓緊機(jī)構(gòu)包括固定在尾桿12尾部的定位板13，所述定位板13的底部端面與通氣板14的頂部端面之間設(shè)置有壓緊彈簧17。通過壓緊機(jī)構(gòu)有效的防止了液態(tài)二氧化碳的泄漏，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)壓緊。

進(jìn)一步的，所述頂部封堵座7和底部封堵座11都采用金屬塊制作而成。通過上述的頂部封堵座7和底部封堵座11能夠?qū)崿F(xiàn)化纖材料編織管5端頭的有效封堵。

進(jìn)一步的，所述頂部封堵座7與化纖材料編織管5相配合的部位加工有頂部環(huán)形槽16，所述化纖材料編織管5的外部，并位于頂部環(huán)形槽16的部位固定有頂部扎絲8，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頂部封堵座7的固定；所述底部封堵座11與化纖材料編織管5相配合的部位加工有底部環(huán)形槽18，所述化纖材料編織管5的外部，并位于底部環(huán)形槽18的部位固定有底部扎絲10，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)底部封堵座11的固定。通過上述的結(jié)構(gòu)，保證了頂部封堵座7和底部封堵座11的有效固定。

進(jìn)一步的，所述化纖材料編織管5充填液態(tài)二氧化碳?jí)毫椋?.0Mpa~12.0Mpa。通過上述的壓強(qiáng)保證了液態(tài)二氧化碳的充填壓力要求。

實(shí)施例2：

參見圖8，采用所述露天礦山開采的二氧化碳致裂爆破管進(jìn)行爆破施工的方法，包括以下步驟：

步驟一：在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)礦山23上所鉆炮孔24的深度，裁剪與之相匹配長(zhǎng)度的化纖材料編織管5；

步驟二：根據(jù)炮孔24的深度，在化纖材料編織管5上套裝多個(gè)不同高度的致裂分段裝置9，并將化纖材料編織管5分成均布的多段，進(jìn)而形成多個(gè)致裂爆破段22；

步驟三：通過底部扎絲10將底部封堵座11固定在化纖材料編織管5的底端，并對(duì)其底端進(jìn)行封堵；

步驟四：通過頂部扎絲8將帶動(dòng)單向充填閥機(jī)構(gòu)和引爆裝置4的頂部封堵座7固定在化纖材料編織管5的頂端，并對(duì)其頂端進(jìn)行封堵；

步驟五：采用二氧化碳充填設(shè)備并通過充填管6對(duì)化纖材料編織管5進(jìn)行液態(tài)二氧化碳的充填；

步驟六：待液態(tài)二氧化碳充填到設(shè)定壓力之后，將整個(gè)化纖材料編織管5伸入到炮孔24的內(nèi)部；

步驟七：通過遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)引爆裝置4，通過引爆裝置4將化纖材料編織管5內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳瞬間汽化，進(jìn)而在對(duì)應(yīng)的多個(gè)致裂爆破段22產(chǎn)生致裂孔21，最終實(shí)現(xiàn)多段起爆。

本發(fā)明的工作原理：

化纖材料編織管5采用高強(qiáng)度高分子化纖材料編織而成，因此，其能夠進(jìn)行折疊能夠進(jìn)行卷曲，并能夠按照實(shí)際使用長(zhǎng)度進(jìn)行裁剪，并現(xiàn)場(chǎng)操作；對(duì)于5m的致裂深度，僅需要1.2m長(zhǎng)，將通過其兩端由相應(yīng)的封堵塊進(jìn)行封堵，并深入到炮孔，進(jìn)行液態(tài)二氧化碳充填即可。

如果致裂爆破深度超過5m，則能夠按照深度為致裂爆破管加裝致裂分段裝置9，使得氣化后的二氧化碳?xì)怏w在炮孔內(nèi)分段釋放，達(dá)到均勻致裂的目的。

按照致裂深度的要求還可以加裝多個(gè)致裂分段裝置9，致裂深度可達(dá)15m。