一种爆破作业CO产物高效同步消除方法技术

本发明专利技术公开了一种爆破作业CO产物高效同步消除方法，该方法通过将高温CO消除剂粉末与炸药一同布置到炮孔中，爆破冲击波使消除剂粉袋破裂，迅速在炮孔内形成高浓度粉尘云，利用CO分子在消除剂粉体表面的物理化学吸附作用，实现爆破后CO的快速消除。方法包括：制备消除剂，消除剂高温活化后装袋，将炸药卷运移到炮孔中指定位置，安设雷管，雷管炮线从炮孔引出，再以填充式方式将消除剂布置在炸药卷之后、封孔剂之前，最后利用封孔剂封孔严实，防止冲孔。其方法简便，流程简单，材料成本低，将高温CO催化剂与井下爆破作业相结合，有效消除了爆破作业后产生的CO，防止CO对爆破人员的伤害。防止CO对爆破人员的伤害。防止CO对爆破人员的伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种爆破作业CO产物高效同步消除方法


[0001]本专利技术涉及有毒气体净化
，具体涉及一种爆破作业CO产物高效同步消除方法。

技术介绍

[0002]煤矿井下CO超限严重威胁工作人员健康安全，CO是一种无色、无味、无色的剧毒气体，极易与人体血液中的血红蛋白相结合形成碳氧血红蛋白，当环境中CO浓度超过100ppm时，人体就会产生头晕、乏力等不适感；当CO浓度超过600ppm时，短期内会引起窒息死亡。为了避免井下CO中毒伤亡事故发生，《煤矿安全规程》中明确规定井下空气中CO最高允许浓度为24ppm。目前某些矿井存在岩石硬度大的特征，开拓巷道普遍采用炮掘方式，但是爆破过程中会产生大量CO毒害气体，易造成矿井CO超限事故，甚至威胁作业人员生命安全。对掘进面爆破中产生的CO气体的高效快速消解极其重要。
[0003]目前用于净化CO的方法主要有吸附法、深冷法、催化氧化法等。吸附剂由于其易氧化、常温常压条件下吸附效果差、难回收利用等局限，难以大规模运用；深冷法是将CO液化然后对CO进行净化，成本过高等限制了此方法应用。以上两种都不适合井下爆破作业后的CO气体消除。而催化氧化法被广泛应用于CO净化，利用消除剂催化氧化CO，使CO氧化成二氧化碳，成本低、效果好、使用方法简单。因此研究一种爆破作业CO高效同步消除的方法对社会具有重大意义。

技术实现思路

[0004]技术问题：本专利技术目的是克服爆破后CO快速消除的难题，提供一种爆破作业CO产物高效同步消除方法，实现爆破作业后的CO的消除，最终防止CO对爆破人员造成伤害。
[0005]技术方案：为了实现上述目的，本专利技术的一种爆破作业CO产物高效同步消除方法：通过将高温CO消除剂粉末与炸药一同布置到炮孔中，爆破时冲击波撕裂消除剂粉袋，迅速在炮孔内形成高浓度消除剂粉尘云，利用消除剂粉体对于CO的物理化学吸附，将CO氧化成二氧化碳，实现爆破后CO的快速消除，包括以下步骤：
[0006]步骤a.首先通过人工研磨或研磨机机械研磨，将制备好的大颗粒消除剂研磨成细小粉末状，然后在干燥环境中高温活化；
[0007]步骤b.然后将活化后的消除剂粉末装入呈圆筒状的消除剂粉袋中，圆筒消除剂粉袋的直径、长度根据实际爆破作业后CO消除要求设定；
[0008]步骤c.采用钻头在爆破截面炮孔，根据爆破作业要求施工炮孔数目，而后对所有炮孔进行检验，确定所有炮孔的孔深、间距和排距是否符合规定，超出规定范围的炮孔视为废孔；
[0009]步骤d.根据设计单耗及每个孔周围环境、岩石情况，确定每孔炸药装药量向炮孔内装填炸药，采用送药杆将炸药送至炮孔指定位置，并在炮孔底部放置双发起爆雷管；
[0010]步骤e.再用送药杆将装有消除剂粉末的消除剂粉袋送至炮孔中，以填充式的方式
布置在炸药卷之后、封孔剂之前，炮孔中炸药卷、消除剂粉袋由内至外依次排列；
[0011]步骤f.采用封孔剂对炮孔进行密封，确保炮孔密封严实，避免冲孔；
[0012]步骤g.密封完成之后，开始铺设炸药起爆网路，网路连接完成之后进行起爆。
[0013]步骤a中，所述的消除剂为铜、锰、铝或钴中单一金属氧化物或两种及以上的复合金属氧化物，通过水热法制备而成。
[0014]步骤a中，所述的消除剂在干燥环境中高温活化的温度为200
‑
300℃，活化时间在0.5h以上。
[0015]步骤a中，所述的消除剂研磨采用人工研磨或者研磨机机械研磨，采用120目标准分样筛筛选，消除剂粉末粒径在120目以上。
[0016]步骤b中，所述的消除剂粉袋的材质为阻燃耐高温材料，圆筒袋状的消除剂粉袋直径、长度根据实际爆破作业后CO消除要求设定。
[0017]步骤e中，所述的炸药卷采用二级或三级煤矿许用炸药卷，起爆雷管采用适合于煤矿井下全断面一次爆破和分次爆破等爆破作业的矿用毫秒起爆雷管。
[0018]步骤d中，所述采用的送药杆包括放药端和手持端构成的杆体，放药一端为半圆环状，半圆环状杆体长度为1
‑
1.5m，手持一端为实心圆柱状，实心圆柱状杆体长度为2
‑
3m，送药杆的直径为26
‑
36mm，送药杆放药端下部外壁涂有润滑油，便于在炮孔中移动运送药剂到指定位置。
[0019]有益效果：由于采用了上述技术方案，本专利技术创新性地将高温CO消除剂运用到井下爆破作业后的CO消除，克服了贵金属消除剂易中毒失活以及高温易烧结的缺点，突破了井下爆破作业产生大量CO毒气的难题，在消除CO毒气的同时将提高了工作效率。适用于各种煤矿开采及岩石爆破场景。本专利技术符合矿井爆破后CO消除的实际需求，填补了爆破后CO消除技术的空白，方法安全高效、无外界电气设备使用，能大大减少CO浓度，改善矿井的工作环境，具有广泛的实用性。与现技术相比的主要优点有：
[0020]1)高温CO消除剂制备工艺简单，成本较低，克服了原有贵金属消除剂高温易烧结失活等难题；
[0021]2)装填炸药的同时装填CO消除剂粉袋，在保证爆破效果的前提下，从爆炸源头对爆破产生的CO进行同步消除；
[0022]3)避免了电气设备的使用，操作简单，避免了电气设备等产生的危险隐患；CO消除效果显著，实验结果显示，应用该技术后，爆破后回风流中CO浓度降低至53ppm，爆破CO消除率可达80％以上。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的一种爆破作业CO产物高效同步消除方法整体示意图；
[0024]图2是图1中截面A
‑
A结构示意图；
[0025]图3是图1中截面B
‑
B结构示意图；
[0026]图4是本专利技术的应用效果图。
[0027]图中：1
‑
装药护套管，2
‑
炸药卷，3
‑
密封罩，4
‑
煤矿许用导爆索，5
‑
起爆雷管，6
‑
消除剂粉袋，7
‑
消除剂装料管，8
‑
送药杆，9
‑
封孔剂，10
‑
炮孔。
具体实施方式
[0028]下面结合附图中的实施例对本专利技术作进一步的描述：
[0029]如图1所示，本专利技术的一种爆破作业CO产物高效同步消除方法所述，通过将高温CO消除剂粉末与炸药一同布置到炮孔10中，爆破时在冲击波的冲击下使消除剂粉袋6破裂，除剂粉袋6中的消除剂迅速在炮孔10内形成高浓度粉尘云，利用消除剂粉体布朗运动和催化氧化CO的机理，消除剂粉体对于CO的物理化学吸附，将CO氧化成二氧化碳，实现爆破后CO的快速消除；具体步骤如下：
[0030]步骤a.首先通过人工研磨或研磨机机械研磨，将制备好的大颗粒消除剂研磨成细小粉末状，然后在干燥环境中高温活化；所述的消除剂通过水热法制备而成，主要成分为铜、锰、铝或钴中单一金属氧化物或两种及以上的复合金属氧化物；消除剂需在高温环境中活化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种爆破作业CO产物高效同步消除方法，其特征在于：通过将高温CO消除剂粉末与炸药一同布置到炮孔中，爆破时冲击波撕裂消除剂粉袋，迅速在炮孔内形成高浓度消除剂粉尘云，利用消除剂粉体对于CO的物理化学吸附，将CO氧化成二氧化碳，实现爆破后CO的快速消除，包括以下步骤：步骤a.首先通过人工研磨或研磨机机械研磨，将制备好的大颗粒消除剂研磨成细小粉末状，然后在干燥环境中高温活化；步骤b.然后将活化后的消除剂粉末装入呈圆筒状的消除剂粉袋中，圆筒消除剂粉袋的直径、长度根据实际爆破作业后CO消除要求设定；步骤c.采用钻头在爆破截面炮孔，根据爆破作业要求施工炮孔数目，而后对所有炮孔进行检验，确定所有炮孔的孔深、间距和排距是否符合规定，超出规定范围的炮孔视为废孔；步骤d.根据设计单耗及每个孔周围环境、岩石情况，确定每孔炸药装药量向炮孔内装填炸药，采用送药杆将炸药送至炮孔指定位置，并在炮孔底部放置双发起爆雷管；步骤e.再用送药杆将装有消除剂粉末的消除剂粉袋送至炮孔中，以填充式的方式布置在炸药卷之后、封孔剂之前，炮孔中炸药卷、消除剂粉袋由内至外依次排列；步骤f.采用封孔剂对炮孔进行密封，确保炮孔密封严实，避免冲孔；步骤g.密封完成之后，开始铺设炸药起爆网路，网路连接完成之后进行起爆。2.根据权利要求1所述的一种爆破作业CO产物高效同步消除方法，其特征在于：步骤a中，所述的消除剂为铜、锰、铝或钴中单一金属氧化物或两种及以上的复合金属氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小雨，周福宝，何胜，刘春，李乐，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：