20-福建源鑫公司封孔水沙袋技术应用

福建源鑫公司封孔水沙袋技术应用

一、研发背景

1、成果背景

巷道开采等工程的岩石开挖最常用的就是钻爆法，然而自从炸药用于工程爆破以来，炸药爆炸的能量有效利用率一直维持在一个较低的水平。如何提高炸药能量的有效利用率、降低爆破危害、降低爆破作业施工成本成为工程爆破科技工作者孜孜追求的目标。从爆破原理出发，推出封孔水沙袋爆破新技术，能大幅度地提高炸药爆炸能量的有效利用率、降低爆破危害、降低爆破作业施工成本、提高爆破施工质量和安全度。

2、现行封孔方法的弊端

黄泥封孔可将炸药爆炸能量在短时间内封堵在炮眼内，提高爆破效果，并且可让炸药在爆破孔内充分完成化学反应，以达到减少有毒有害气体的目的。但黄泥封孔存在以下弊端：一是黄泥加工过于麻烦，浪费时间，同时存在黄泥就地取材的问题；二是现场操作时，炮泥在加工后运输到工作面时很容易断裂，在装入爆破孔中时也容易因操作造成断裂，断裂后长度不够时就无法达到提高爆破效果；三是在装入炮孔时不好装。

因以上问题现在非煤矿山爆破中大部分工人不愿意采用炮泥来封孔，现在主要使用纸盒打湿再打成卷用来堵住爆破孔。一是由于纸盒摩擦力太小，根本无法封堵爆破时的能量，因此不能达到爆破效果，造成爆破进尺不理想。二是更无法做到让炸药在爆破孔内充分完成化学反应，达不到减少有毒有害气体的目的。

二、成果内容

1、封孔水沙袋技术原理

一是这种方法只需要将少量的沙装入袋中，在工作面用水管充水就可以直接填入炮孔，水袋属于可压缩的材料，和固体炮泥相比与孔壁的摩擦远不如固体炮泥，但在水中加入沙，水沙袋底部为沙上半部分为水，底部就形成了固体，在装入爆破孔时有沙的部分朝外，有水的部分朝爆破孔底部，并且根据流体压强与流速的关系：水流如果速度小，压强就大，如果速度大，压强就小，因此，水沙袋中的水和沙形成了半流体，比单纯水的内部摩擦力大，由于在炸药爆炸中形成的高压接近于1万MPa，短时间内水和沙无法流出，形成了对爆破孔的封堵，并且在炸药爆炸时袋体破裂，水和沙完全封住了爆破孔，同样情况下固体炮泥无法做到完全封堵，由于完全封住了爆破孔，将炸药爆炸能量在短时间内封堵在炮眼内，从而提升了炸药的利用率，提高爆破效果。

二是使用这种施工方法因袋中含的有水，在爆破后由于爆炸中的冲击下水形成了水雾，水沙袋中的水形成的水幕，能起到降尘和吸收爆炸气体中有害气体的作用，相比现行的爆破技术粉尘浓度降低50~90%，大大缩短了排烟时间和减小炮烟对眼、鼻的刺激性，为施工工作面提供了更为洁净的环境，对于工作人员的健康有了更大的保障。

2、使用价值

比较传统爆破方法，在相同爆破介质的条件下具备以下优势：一是减少炸药单耗20％ ～30％；二是爆破振动减小20％～40％,降低对整体岩石结构的损害(降低对整体巷道因振动掉落岩石伤人的风险）；三是爆破烟尘降低50％～90％,可吸收50%-90%爆破产生的一氧化碳和粉尘，降低了因炮烟把人熏到的风险和尘肺病的发生，大大降低了排烟通风时间，整体巷道空气更好；四是爆破巷道成型更好，爆破眼痕能达到70%以上，在减少成本的同时可以打出更漂亮的巷道；五是进尺率从传统的85%能提升到95%到98%。

三、经济效益

一个直径φ42mm，孔深3.0m~4.0m的炮孔安装一个封孔水沙袋成本(1--2元），可以替代φ32×200的炸药2.5支。炸药按照现在市场价1.2万元/t，则成本节约=12×0.5-1.00=5.00元/孔，即一个炮孔使用一个自动封闭水袋装置就可以节省5块钱！

四、社会效益

使用封孔水沙袋技术，不光能提升爆破进尺，减少炸药，减小爆破振动波，更能从源头减少炮烟，为一线施工人员提升更好的工作环境。