基于钻杆内下装药套管的易塌孔软弱岩层超深孔装药方法与流程

本发明属于爆破技术中的装药领域，具体涉及一种基于钻杆内下装药套管的易塌孔软弱岩层超深孔装药方法。

背景技术：

随着现代爆破技术的快速发展，爆破条件愈趋复杂，爆破要求越来越高。在粘土层、泥灰岩层、砂砾层、卵石层、构造煤层等软弱岩层中钻爆施工时，由于此类岩体胶结程度差、强度低、易于粉化和流变，常常一退钻便出现坍塌、掉块、缩颈、变形等钻孔塌孔失稳现象，而难以深孔装药；即便以pvc管等为装药载体辅助装药，在小倾角钻孔装药深度也很难超过40m，无法满足一些诸如大范围的松动爆破、卸压爆破等工程的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于钻杆内下装药套管的易塌孔软弱岩层超深孔装药方法，实现极易塌孔软弱岩层的超深孔装药。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于钻杆内下装药套管的易塌孔软弱岩层超深孔装药方法，其特征在于：它包括以下步骤：

s1、准备爆破所需物料；

s2、采用大通孔钻杆，钻杆前设有中心可开闭式的钻头，钻出爆破孔至设计孔深，排出钻屑；所述的钻杆的通孔大小以能够顺利套入装药套管为准；所述的钻头初始状态为闭合式；

s3、将钻杆和钻头留在爆破孔中，并后撤一定距离，使得钻头与爆破孔的底部之间留有一定空间，卸下钻杆尾端的水辫轴；

s4、将第一根装药套管前端接上弹爪式固定装置，一起送入所述的钻杆内，在第一根装药套管内按照爆破设计要求填装物料，接着连接下一根装药套管送入所述的钻杆内并填装物料，直至装药套管全部连接并填装物料；

s5、将装药套管送至钻杆底部钻头处，对钻杆内的装药套管适当用力，顶开钻头的中心翼片，使得弹爪式固定装置穿过钻头到达所述的一定空间，弹爪式固定装置自动打开弹爪并卡到爆破孔的孔壁上；所述的适当用力的用力大小以不破坏装药套管之间的连接、且能够顶开钻头的中心翼片为准；

s6、退出钻杆和钻头，装药套管与弹爪式固定装置留置在爆破孔内；

s7、对爆破孔封孔。

按上述方案，s1所述爆破所需物料包括装药套管、药卷、雷管、柔性填塞物、母线、水炮泥和黄泥。

按上述方案，s4在装药套管内填装的物料为药卷和雷管，并连接好脚线、母线；药卷周围采用柔性填塞物固定在装药套管中；母线引致爆破孔外。

按上述方案，所述的柔性填塞物为柳条。

按上述方案，s7利用炮棍向爆破孔外段送入水炮泥、黄泥并捣实对爆破孔封孔。

按上述方案，s3中后撤的一定距离为0.3-0.5m。

按上述方案，所述的装药套管为螺纹连接型阻燃防静电pvc管，装药套管的内经大于药卷直径。

本发明的有益效果为：通过采用大通孔的钻杆和中心可开闭式的钻头进行钻孔，在钻完孔之后，先将钻头和钻杆继续保留在爆破孔中当做临时套管保护爆破孔的孔壁，从钻杆和可开闭钻头的内孔下入装药套管；弹爪式固定装置穿过钻头后弹爪自动打开卡到钻孔孔壁上，使装药套管在退钻时留置在钻孔内完成装药，从而顺利实现易塌孔软弱岩层中百米超深孔装药，有效解决胶结程度差、强度低、软弱易碎的岩层因爆破孔坍塌、掉块、缩颈、变形等失稳而无法深孔装药的难题，提高了深孔装药的安全性。同时，该方法工艺简单，操作方便，具有广泛的实用性。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明一实施例的方法流程图。

图中：1-爆破孔，2-钻杆，3-钻头，4-装药套管，5-弹爪式固定装置，6-药卷，7-雷管，8-母线，9-中心翼片，10-弹爪。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，本发明提供一种基于钻杆内下装药套管的易塌孔软弱岩层超深孔装药方法，包括以下步骤：

s1、准备爆破所需物料；包括装药套管4、药卷6、雷管7、柔性填塞物、母线8、水炮泥和黄泥。

s2、采用大通孔钻杆2，钻杆2前设有中心可开闭式的钻头3，钻出爆破孔1至设计孔深，扫孔3-5分钟，排出钻屑；所述的钻杆的通孔大小以能够顺利套入装药套管为准；所述的钻头初始状态为闭合式。大通孔钻杆2和中心可开闭式的钻头3均为现有成熟产品，故不详细叙述。

s3、将钻杆2和钻头3留在爆破孔1中，并后撤一定距离，使得钻头3与爆破孔1的底部之间留有一定空间，卸下钻杆2尾端的水辫轴。所留下的一定空间能够放下弹爪式固定装置5，本实施例一定距离为0.3-0.5m，优选0.5m。

s4、将第一根装药套管4前端接上弹爪式固定装置5，一起送入所述的钻杆2内，在第一根装药套管4内按照爆破设计要求填装物料，接着连接下一根装药套管4送入所述的钻杆2内并填装物料，直至装药套管4全部连接并填装物料。具体的，在装药套管4内紧密填装药卷6和雷管7并连接好脚线、母线8，而后依次连接下一根装药套管4并送入大通孔钻杆2内，同时在装药套管4内紧密填装药卷6和雷管7并连接好脚线、母线8（根据爆破设计确定药卷6和雷管7用量），药卷6四周用柳条等柔性木条填塞固定。母线8引致爆破孔1外。本实施中，装药套管4为螺纹连接型阻燃防静电pvc管，装药套管4的内经大于药卷6的直径，相邻的装药套管4之间为螺纹连接。

s5、将装药套管送至钻杆底部钻头处，对钻杆2内的装药套管4适当用力，顶开钻头3的中心翼片9，使得弹爪式固定装置5穿过钻头3到达所述的一定空间，弹爪式固定装置5自动打开弹爪10并卡到爆破孔1的孔壁上固定；所述的适当用力的用力大小以不破坏装药套管4之间的连接、且能够顶开钻头3的中心翼片9为准。

s6、缓慢退出钻杆2和钻头3，装药套管4与弹爪式固定装置5留置在爆破孔1内。

s7、退完钻后，利用炮棍向爆破孔外段送入水炮泥、黄泥并捣实对爆破孔封孔。

本发明方法采用大通孔钻杆2和中心可开闭式的钻头3钻进至设计孔深后，将大通孔钻杆2当做临时套管保护孔壁，从钻杆2和钻头3的内孔下入装药套管4；装药套管4前的弹爪式固定装置5穿过钻头3后弹爪10自动打开卡到爆破孔1的孔壁上，使装药套管4在退钻时留置在爆破孔1内完成装药。本发明方法有效解决了胶结程度差、强度低、软弱易碎的岩层因爆破孔坍塌、掉块、缩颈、变形等失稳而无法深孔装药的难题，可以顺利实现易塌孔软弱岩层中百米超深孔装药，提高了深孔装药的安全性。同时，该方法工艺简单，操作方便，具有广泛的实用性。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种基于钻杆内下装药套管的易塌孔软弱岩层超深孔装药方法，采用大通孔钻杆，钻杆前设有中心可开闭式的钻头，钻出爆破孔；先将钻杆和钻头留在爆破孔中，钻头与爆破孔的底部之间留有一定空间；将装药套管前端接上弹爪式固定装置，一起送入钻杆内，在装药套管内填装物料；将装药套管送至钻杆底部钻头处，对钻杆内的装药套管适当用力，顶开钻头的中心翼片，使得弹爪式固定装置穿过钻头，自动打开弹爪并卡到爆破孔的孔壁上；退出钻杆和钻头，装药套管与弹爪式固定装置留置在爆破孔内；封孔。本发明有效解决胶结程度差、强度低、软弱易碎的岩层因爆破孔坍塌、掉块、缩颈、变形等失稳而无法深孔装药的难题，提高了深孔装药的安全性。

技术研发人员：张建华;宣德全;张春阳;黄刚;李雷斌;柯波;曹拓拓;姜婷婷;史骥;贾博宇;李栋朋;张智峰
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2018.09.30
技术公布日：2018.12.21