一种安全高效环保的岩石爆破设备及爆破方法与流程

本发明涉及岩石爆破领域，具体为一种安全高效环保的岩石爆破设备及爆破方法。

背景技术：
中国的南方多山，然而，为了拉动经济的发展，需要岩山体修建公路，这时就需要将山体夷为平地，方便道路的建设，一般的山体可以直接用挖机挖，但是，面对岩石山体，直接挖掘明显行不通，这时需要先进行岩石爆破，才能挖掘。在爆破岩石山体时，传统的技术是人工站着操作风炮机从山顶边缘垂直向下钻爆破孔，装炸药层层爆破。虽然采用空压机通过耐压管和空心钢钎向爆破孔输送高压空气，但高压空气只能吹出爆破孔内的灰尘，无法将岩石碎渣吹出。因此，常常在爆破孔钻到一定深度（超过1米）时发生钢钎被岩渣卡住，无法钻深孔，甚至钢钎报废。同时，即使不发生卡钢钎现象，高压气体把爆破孔内的灰尘吹出来，会使站着操作风炮机钻爆破孔的工人吸入大量灰尘。其次，由于炸药是成“V”字形爆炸，垂直的爆破孔大大消减了爆炸力，只能炸碎岩石表层，造成被炸碎的岩石满天飞，时常发生安全事故。很明显，这种爆破技术既不安全，也对操作人员有害，而且还会因钢钎被卡、大量消耗炸药、雷管而费工费料，降低效率。通过专利检索，存在以下已知的现有技术方案：专利1：申请号：201080041670.8，申请日：2010.09.29，授权公告日：2012.07.04，本发明公开了型公开了地下爆破现场爆破岩石的方法，其中钻孔(11a、11b、11c)从巷道限定面(12)钻进岩块(10)中，每个钻孔装有爆炸材料的至少一个装料(13a-c、14a-c、15a-c)，至少一个引爆装置被与每个装料操作性关联地放置，并且一系列的至少两个引燃事件被引导用于爆破岩块，在每个引燃事件中，只有一些装料通过仅向与所述装料关联的引爆装置发送点燃信号而被引燃，并且其中每个引燃事件是离散的用户控制的引燃事件。在至少两个引燃事件的一个中，产生了岩块的滞留部分例如柱，其已经被钻孔并被装料，并且在至少两个引燃事件的随后的一个或多个中，岩块的滞留部分被爆破，而无需人员进入所述滞留部分。第一爆炸装料(13a、13b、13c和15a、15b、15c)可以在一个引燃事件中被爆破，留下具有穿过其延伸的预载的钻孔(11b)的滞留矿石柱。引爆装置可以是无线的。专利2：申请号：201210438219.0，申请日：2012.11.06，申请公布日：2013.03.27，本发明公开了一种爆破岩石的方法，该方法中最佳破碎原理，并根据此原理提出了岩石爆破设计的最优化设计方案。即在药包布置阶段如何使爆区的爆炸能量分布均匀度达到最大化和在起爆顺序安排阶段如何使相邻炮孔的综合能量梯度值达到最大化的方法。专利3：申请号：201420191990.7，申请日：2014.04.21，申请公布日：2014.09.10，本发明公开了一种岩石爆破机，包括机体，所述机体固定连接在一小车上，其特征在于，所述机体一侧设有储物箱，所述机体上设有电机和油泵，所述油泵上设有油泵换向阀，所述油泵上连接有高低压油管，所述高低压油管通过快速接头连接有分裂枪，所述分裂枪尾端设有分裂抢换向阀，所述分裂枪前端设有中间锲块，所述中间锲块两边设有两边锲块，所述小车一端设有推杆，所述推杆上连接有绕线轴。本实用新型结构简单，岩石爆破机在静态液压环境下可控制性的工作。周围环境不会受到影响，即使在人口稠密地区或室内，以及精密设备旁，都可以无干扰地工作。通过以上的检索发现，以上技术方案不能影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合不能破坏本发明的创造性。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种安全高效环保的岩石爆破设备及爆破方法，采用本设备和方法，可以用最少的雷管、炸药炸开最多的岩石，并确保爆破工人不受灰尘污染，避免安全事故发生，实现节能环保的岩石爆破。为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种安全高效环保的岩石爆破设备，它包括爆破装置和打孔装置；所述的打孔装置包括支架（1）和设置在支架（1）上的空压机（2）和水箱（4），所述的空压机（2）和水箱（4）通过高压管（7）接通，所述的水箱（4）还通过高压管（7）与钢钎（8）接通，所述的空压机（2）还通过高压管（7）与风炮机（8）连接，所述的钢钎（9）设置在风炮机（8）上，所述的钢钎（9）是空心体，且其钻头（901）的尖端开有出水口（9011）。进一步的，所述的水箱（4）与空压机（2）之间的高压管（7）上设置有通气控制阀（3）；所述的水箱（4）与钢钎（9）之间的高压管（7）上设置有通液控制阀（5）。进一步的，所述的水箱（4）与钢钎（8）之间的高压管（7）上还设置有增压阀（6）。进一步的，所述的支架（1）的下方设置有行走轮（101）；所述的水箱（4）为200L的废弃油桶。进一步的，所述的钢钎（9）的主体为空心的正六棱柱，钻头（901）为扁状。本发明的另一个技术方案，一种安全高效环保的岩石爆破方法，它包括如下步骤：1）、确定爆破孔的位置和角度，根据山体的具体情况，在山脚确定爆破孔的位置，自下向上5-15度的斜度打孔；2）、钻爆破孔，采用钻孔装置进行钻孔，钻孔的深度根据山体确定；3）、扩孔，根据爆破孔深度在爆破孔最深处放入适量炸药和雷管引爆，引爆后将碎渣扒出来，将爆破孔扩大，如此反复采用引爆扩孔，直至爆破孔达到想要的大小；4）、爆破，根据山体和爆破孔的大小，称取适量的炸药，并将炸药装进爆破孔的最深处，用雷管引爆。较佳情况下，所述的步骤1）的打孔斜度为10度。较佳情况下，所述的步骤3）中，后一次扩孔采用的炸药量为前一次扩孔采用的炸药量的1.8-2.2倍。较佳情况下，所述的步骤3）中，后一次扩孔采用的炸药量为前一次扩孔采用的炸药量的2倍。较佳情况下，所述的步骤3）中，第一次扩孔采用的炸药量为200-300克。本发明的有益效果为：1、相比于传统的打孔装置，本发明在打孔装置中增加了水箱，通过空压机将水箱中的水压入钢钎，然后高压水从钢钎的出水口出来，高压水流就把钻孔空过程中形成的岩灰、渣顺着自下而上的爆破孔坡度冲了出来，不仅杜绝了钻爆破孔过程中形成的岩灰对操作人员的污染，也解决了岩渣卡钢钎问题，并使爆破孔深度能提高到10米以上。2、通气控制阀和通液控制阀可以更好的控制气体和液体的通放；增压阀可以提高进入空压机的水的压力，可以更好的将碎石沿爆破孔坡度冲出来。3、带行走轮的支架，可以方便移动，减轻人力劳动的效率。4、本发明的打孔方法，采用的是从山脚自下向上一定的斜度打孔，配合打孔装置，可以打出深孔，同时可以做到无污染。5、变传统的一次爆破为多次爆破。即在爆破孔钻成后，先根据爆破孔深度在爆破孔最深处放入250克炸药和雷管引爆，引爆后将碎渣扒出来，然后再往爆破孔最深处装入500克左右的炸药和雷管引爆，再将炸碎的岩渣扒出来，如此爆炸多次，爆破孔的最深处就越炸越大，成了一个鸟窝状，最后，把需要装入一定量的炸药都装进爆破孔最深处引爆；由于炸药爆炸成“V”字形，而爆破孔是自下而上钻出来的，加之，爆破孔经过多次爆炸，已成鸟窝状，从而使装满炸药的爆破孔在最深处集中一点爆炸，不仅不会造成被炸岩石碎块满天飞，杜绝安全事故，而且只要炸药用量适当，从爆破孔深处爆炸，爆破威力最大，岩石表层只裂缝，里面则被完全炸碎。实验数据表明：采取这种技术爆破岩石，人工、炸药、雷管的用量分别只有传统技术的1/16和1/20。附图说明图1为打孔装置的结构示意图。图2为图1中A-A的结构示意图。图中所述文字标注表示为：1、支架；2、空压机；3、通气控制阀；4、水箱；5、通液控制阀；6、增压阀；7、高压管；8、风炮机；9、钢钎；101、行走轮；901、钻头；9011、出水口。具体实施例为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。如图1-图2所示，本发明一种安全高效环保的岩石爆破设备，它包括爆破装置和打孔装置；所述的打孔装置包括支架1和设置在支架1上的空压机2和水箱4，所述的空压机2和水箱4通过高压管7接通，所述的水箱4还通过高压管7与钢钎8接通，所述的空压机2还通过高压管7与风炮机8连接，所述的钢钎9设置在风炮机8上，所述的钢钎9是空心体，且其钻头901的尖端开有出水口9011。优选的，所述的水箱4与空压机2之间的高压管7上设置有通气控制阀3；所述的水箱4与钢钎9之间的高压管7上设置有通液控制阀5。优选的，所述的水箱4与钢钎8之间的高压管7上还设置有增压阀6。优选的，所述的支架1的下方设置有行走轮101；所述的水箱4为200L的废弃油桶。优选的，所述的钢钎9的主体为空心的正六棱柱，钻头901为扁状。具体使用时，先确定打孔位置和打孔角度，将钢钎9摆好，然后启动空压机2，同时打开通气控制阀3和通液控制阀5，空压机2带动风炮机8工作的同时通过高压空气将水箱4中的水压入高压管7，进而进入钢钎9中，同时高压水会从钢钎9的出水口9011中出来，将碎石、岩灰等顺着爆破孔冲出来。本发明另一个方案一种安全高效环保的岩石爆破方法的具体实施例为：实施例1一种安全高效环保的岩石爆破方法，它包括如下步骤：1）、确定爆破孔的位置和角度，根据山体的具体情况，在山脚确定爆破孔的位置，自下向上5度的斜度打孔；2）、钻爆破孔，采用钻孔装置进行钻孔，钻孔的深度根据山体确定；3）、扩孔，先根据爆破孔深度在爆破孔最深处放入200克炸药和雷管引爆，引爆后将碎渣扒出来，然后再往爆破孔最深处装入420克左右的炸药和雷管引爆，再将炸碎的岩渣扒出来，如此爆炸多次，爆破孔的最深处就越炸越大，形成一个鸟窝状；4）、爆破，根据山体和爆破孔的大小，称取适量的炸药，并将炸药装进爆破孔的最深处，用雷管引爆。实施例2一种安全高效环保的岩石爆破方法，它包括如下步骤：1）、确定爆破孔的位置和角度，根据山体的具体情况，在山脚确定爆破孔的位置，自下向上10度的斜度打孔；2）、钻爆破孔，采用钻孔装置进行钻孔，钻孔的深度根据山体确定；3）、扩孔，先根据爆破孔深度在爆破孔最深处放入250克炸药和雷管引爆，引爆后将碎渣扒出来，然后再往爆破孔最深处装入500克左右的炸药和雷管引爆，再将炸碎的岩渣扒出来，如此爆炸多次，爆破孔的最深处就越炸越大，形成一个鸟窝状；4）、爆破，根据山体和爆破孔的大小，称取适量的炸药，并将炸药装进爆破孔的最深处，用雷管引爆。实施例3一种安全高效环保的岩石爆破方法，它包括如下步骤：1）、确定爆破孔的位置和角度，根据山体的具体情况，在山脚确定爆破孔的位置，自下向上15度的斜度打孔；2）、钻爆破孔，采用钻孔装置进行钻孔，钻孔的深度根据山体确定；3）、扩孔，先根据爆破孔深度在爆破孔最深处放入300克炸药和雷管引爆，引爆后将碎渣扒出来，然后再往爆破孔最深处装入570克左右的炸药和雷管引爆，再将炸碎的岩渣扒出来，如此爆炸多次，爆破孔的最深处就越炸越大，形成一个鸟窝状；4）、爆破，根据山体和爆破孔的大小，称取适量的炸药，并将炸药装进爆破孔的最深处，用雷管引爆。采用上述3个实施例的方法进行岩石爆破，爆破后的岩石山体炸开效果良好，外部的岩石只是炸松，不会出现石子乱飞的现象，避免了安全事故的发生，并且只要用挖机挖就能把经过爆破的岩石山体上松动的岩石挖出来，且越往内部，越容易挖，能起到良好的效果；相比现有的爆破技术，达到同样的爆破效果，采用实施例1-3的方法，人工只需现有技术的1/16，炸药和雷管只需现有技术的1/20；并且还不会产生安全隐患，安全系数高，同时还降低了污染。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。