一种矿用水炮泥袋及其在炮孔堵塞中的应用制造技术

本发明专利技术提供一种矿用水炮泥袋及其在炮孔堵塞中的应用。本发明专利技术的水炮泥袋能够实现局部自锁，可靠防止袋口漏水。将其用于炮孔堵塞，结合使用本发明专利技术的聚氨酯膨胀泡沫组合料，可实现方便快捷、高效可靠的炮孔堵塞效果，降低人工堵塞炮孔的劳力强度、减少施工时间、提高工作效率，在确保爆破效果的前提下，满足地下金属矿山的强采强掘技术要求。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用水炮泥袋及其在炮孔堵塞中的应用
本专利技术属于地下金属矿山采矿领域，尤其涉及一种矿用水炮泥袋及其在炮孔堵塞中的应用。
技术介绍
现有的水炮泥袋一般使用柔软材质制成进水嘴，进水嘴反向伸入袋体，当袋体注满液体时，由于袋体内液体的压力大于外界大气压，进水嘴壁面受压贴合在一起封闭进水嘴。这种设计要求袋体内的水压力必须要大于外界大气压力，否则袋内液体就会从进水嘴口漏出。因此袋体注水需要在井下有一定水压力的管路上完成，给施工上带来不便。另外，在实际流水操作中，袋内水压力也很难把据，如压力过大，容易胀破袋体，如压力过小，则进水嘴无法有效阻水，并会出现漏水等情况。传统炮孔堵塞方法是将炮泥、粘土、岩粉或碎渣等材料人工堵塞进炮孔，通常由于劳动强度大、耗时长、效率低下等原因无法适应强采强掘的技术要求，在实际施工过程中易发生不堵塞或堵塞不到位的现象，影响爆破效果及整体施工。目前地下煤矿山常采用的水炮泥堵孔方式为先用水炮泥堵部分孔，然后用黏土等固体炮泥封堵其余部分。在实际使用过程中常存在以下几个方面的不足：第一，由于普通水炮泥袋结构及加工质量问题，使用中常出现袋口漏水现象，可能致使炸药受潮，影响爆破效果。第二，采用水炮泥与固体炮泥组合的方式堵孔仍然存在劳动强度大、耗时长、效率低的缺点，不适用强采强掘条件下炮孔快速堵塞。第三，采用水固组合方式封孔，如果固体炮泥充填过长、捣得过实时,易出现拒爆、残爆现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够实现局部自锁，可靠防止袋口漏水的矿用水炮泥袋。本专利技术的另一目的在于提供一种上述矿用水炮泥袋的应用，通过将其用于炮孔堵塞，结合使用本专利技术的聚氨酯膨胀泡沫组合料，实现方便快捷、高效可靠的炮孔堵塞效果，降低人工堵塞炮孔的劳力强度、减少施工时间、提高工作效率，在确保爆破效果的前提下，满足地下金属矿山的强采强掘技术要求。本专利技术的技术方案：一种矿用水炮泥袋，其特征在于，该水炮泥袋由袋体10、卡喉11、卡口栓塞12三部分组成，袋体外表面热压形成多组“V”型凹痕；袋体主体为圆柱状，其外径略小于炮孔直径，袋体尾部为圆弧形；使用注水器(14)为袋体(10)充水；卡口栓塞12的材质为软质橡胶，由栓底15、栓柱16和栓头17三部分构成，栓底15直径大于卡喉11内径、小于卡喉11外径，栓柱16外径和长度均分别小于卡喉11内径和高度，栓头17为锥形。所述袋体外表面热压形成多组“V”型凹痕，可增大水炮泥袋与炮孔内壁的摩擦力。所述注水器优选采用高温一次成型工艺封装于袋体颈部。袋体尾部为圆弧形，从而便于在炮孔中导向。由于卡口栓塞材质为软质橡胶，具有较强的弹性变形能力，用手指将其压入到卡喉的注水器内时，即使锥形栓头锥底的直径略大于卡喉内径，它也可以顺利通过注水器，由于栓柱长度小于卡喉高度，所以将压凹的栓底微调平整后，在栓柱上产生一定的拉力，将栓头和栓底拉紧贴在卡喉上下两端，实现局部自锁，达到阻水作用。优选该水炮泥袋还包括注水器，所述注水器由变径注水头18、水阀19和螺纹连接管20组成。所述袋体10的厚度优选为0.25～0.5mm，长度优选为200～300mm，袋体的材质优选为聚乙烯塑料薄膜，卡喉11的材质优选为硬质塑料。所述注水器的直径优选为8～10mm。上述矿用水炮泥袋的应用，在0.5～0.6MPa压力下将聚氨酯预聚物、发泡剂、催化剂、阻燃剂组成的组合料喷射到已装好炸药和水炮泥袋的炮孔孔口部分，通过迅速膨胀并固化为硬质泡沫，从而形成一种以水炮泥袋和硬质泡沫复合作用的填充结构，以堵塞炮孔。以聚氨酯预聚物为100质量份，发泡剂优选为10～15质量份，催化剂优选为1～3质量份，阻燃剂优选为10～20质量份。所述聚氨酯预聚物分子量优选为2000～7000。所述聚氨酯预聚物优选以官能度大于3、羟值为350～650mgKOH/g的聚醚多元醇与—NCO基质量分数为30～32％的多苯基多亚甲基多异氰酸酯混合的预聚物。所述发泡剂优选选自氢氟碳化合物中的一种或几种。催化剂优选选自二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、N-二甲基环己胺中的一种或几种。阻燃剂优选选自磷酸三氯乙酯、有机磷、可膨胀石墨、膨胀土中的一种或几种。为了保证泡沫胶具有良好物理机械性能，优选使用分子量为1000-7000的PPG系列聚醚二元醇或聚醚三元醇。所述氢氟碳化合物可以列举HFC～245fa、HFC～365mfc或HFC～365/227等中的一种或几种。所述烃类抛射剂可使用丙丁烷混合气HAPs等。在聚氨酯预聚物、发泡剂、催化剂、阻燃剂组成的组合料中加入烃类抛射剂，控制料气比为65/25-75/35，灌装于气雾罐中；使用时，将气雾罐里组合料从气雾罐中喷出，形成大量的低密度泡沫，烃类抛射剂从中溢出使泡沫迅速膨胀，同时组合料中大量残留—NCO基与空气中的水反应产生二氧化碳而固化形成硬质泡沫，在炮孔潮湿的表面形成较强的粘附力，堵塞炮孔。将聚氨酯预聚物、发泡剂、催化剂、阻燃剂等组分装填于一个耐压罐中的装置。利用气体压力将组合料通过软导管喷射到已装好炸药和水炮泥的炮孔孔口部分，待本专利技术的组合料与空气接触并发生反应，产生巨大膨胀并固化。当物料从气雾罐中喷出时，泡沫状的聚氨酯物料会迅速膨胀并与空气或接触到的基体中的水分发生固化反应形成泡沫。产生的膨胀泡沫充满炮孔，并紧紧粘附在炮孔壁实现炮孔堵塞。其中膨胀剂材料无毒，防火，粘附力强，膨胀率大；要求发泡量大，泡孔细腻均匀，与炮孔孔壁粘结力好，固化后要有一定的强度和弹性，固化后的聚氨酯泡沫具有充填、粘结、密封、隔热、吸音等多种效果，起到堵塞炮孔的作用，膨胀泡沫喷射充填30～40分钟后即可进行爆破作业。本专利技术的有益效果相对现有技术中使用的水炮泥袋所存在的无法有效阻水，容易出现漏水的情况，提供了一种能够实现局部自锁，可靠防止袋口漏水的矿用水炮泥袋。且通过将该水炮泥袋应用于炮孔堵塞，结合使用本专利技术的聚氨酯膨胀泡沫组合料，实现方便快捷、高效可靠的炮孔堵塞效果，降低人工堵塞炮孔的劳力强度、减少施工时间、提高工作效率，在确保爆破效果的前提下，满足地下金属矿山的强采强掘技术要求。据现场实际测定，与用粘土堵孔方法比较，使用本专利技术的水炮泥袋和组合料进行炮孔堵塞时，进行爆破时，尘粉浓度可降低50％左右，一氧化碳和二氧化氮有害气体可分别减少约35％和约45％；该方法与水炮泥和固体堵孔组合方式比较，工作效率提高约220％，大块率降低约50％。附图说明图1为本专利技术的矿用炮孔堵塞装置的示意图的一例；图2为本专利技术的矿用水炮泥袋的结构示意图的一例；图3为本专利技术的卡口栓塞结构示意图的一例；图4为本专利技术的注水器结构示意图的一例。附图说明:1.炮孔2.雷管3.起爆药包4.炸药卷5.水炮泥6.膨胀泡沫7.压力罐8.软管9.导爆管10.袋体11.卡喉12.卡口栓塞13.袋口14.注水器15.栓底16.栓柱17.栓头18.变径注水头19.水阀20.螺纹连接管图2中的A～A为矿用水炮泥袋颈部的剖面图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1将本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用水炮泥袋，其特征在于，该水炮泥袋由袋体(10)、卡喉(11)、卡口栓塞(12)三部分组成，袋体外表面热压形成多组“V”型凹痕；袋体主体为圆柱状，其外径略小于炮孔直径，袋体尾部为圆弧形；中间设置注水器(14)；卡口栓塞(12)的材质为软质橡胶，由栓底(15)、栓柱(16)和栓头(17)三部分构成，栓底(15)直径大于卡喉(11)内径、小于卡喉(11)外径，栓柱(16)外径和长度均分别小于卡喉(11)内径和高度，栓头(17)为锥形。

【技术特征摘要】
1.一种矿用水炮泥袋，其特征在于，该水炮泥袋由袋体(10)、卡喉(11)、卡口栓塞(12)三部分组成，袋体外表面热压形成多组“V”型凹痕；袋体主体为圆柱状，其外径略小于炮孔直径，袋体尾部为圆弧形；使用注水器(14)为袋体(10)充水；卡口栓塞(12)的材质为软质橡胶，由栓底(15)、栓柱(16)和栓头(17)三部分构成，栓底(15)直径大于卡喉(11)内径、小于卡喉(11)外径，栓柱(16)外径和长度均分别小于卡喉(11)内径和高度，栓头(17)为锥形。2.根据权利要求1所述的矿用水炮泥袋，其特征在于，所述注水器(14)由变径注水头(18)、水阀(19)和螺纹连接管(20)组成。3.根据权利要求1或2所述的矿用水炮泥袋，其特征在于，所述袋体(10)的厚度为0.25～0.5mm，长度为200～300mm，袋体的材质为聚乙烯塑料薄膜，卡喉(11)的材质为硬质塑料。4.根据权利要求1或2所述的矿用水炮泥袋，其特征在于，所述注水器的直径为8～10mm。5.权利要求1～4任一项所述的矿用水炮泥袋的应用，其特征在于，将所述矿用水炮泥袋应用于炮孔堵塞中，在0.5～0.6MPa压力下将聚氨酯预聚物、发泡剂、催化剂、阻燃剂组成的组合料喷射到已装好炸药和水炮泥袋的炮孔孔口部分，通过迅速膨胀并固化为硬质泡沫，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春德，李光裕，胡顺喜，王业顺，程勃，
申请(专利权)人：湖南辰州矿业有限责任公司，中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43