一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法，属于氮氧混合气体破岩技术领域，一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法，包括单个炮孔内的逐级激发、多排孔逐排延期激发和多炮孔逐孔延期激发。单个炮孔内的逐级激发，可通过发火元件控制炮孔内瞬间释放的热量和温度；多排孔逐排延期激发，可通过激发器控制每排炮孔的延期激发时间；多炮孔逐孔延期激发，通过发火元件上安装的电子芯片精确控制每个炮孔的延期激发时间。此方法可以保证各炮孔均可有较好的破岩效果，实现分段分孔激发和多排孔和多炮孔的延期激发，提高破岩效果、降低破岩时的粉体量，使得破岩能量能够得到高效利用，并保障矿山开采和破岩施工的后续工序的正常进行。常进行。常进行。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法


[0001]本专利技术涉及氮氧混合气体破岩
，更具体地说，涉及一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法。

技术介绍

[0002]氮氧混合气体破岩是一种新技术，目前越来越多地被用在矿山和其它相关施工现场，取代传统的炸药爆破。其基本原理是利用液氮和液氧的混合体在一定条件下激发产生相变，瞬间气化膨胀做功，实现矿山开采或岩体开挖施工的岩石致裂、破碎和剥离。该方法经实践检验证明具有较好的发展前景。
[0003]在氮氧混合气体破岩作业流程中，激发方法起着至关重要的作用。但迄今为止，现有的激发方法因不能实现分段分孔激发，不能进行多排孔和多炮孔的延期激发，导致破岩效果差、粉体量大，且破岩能量不能得到高效利用，具体表现为：仅第一排孔有较好的效果，后排孔的破碎不能满足要求、大块率较高，且排数越靠后，其破岩后产生的根底越明显，严重影响了矿山开采和破岩施工的后续工序，且无法进行大规模的破岩作业。
[0004]于是，有鉴于此，针对现有的情况予以研究改良，提供一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

技术实现思路

[0005]1．要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法，它可以保证各炮孔均可有较好的破岩效果，实现分段分孔激发和多排孔和多炮孔的延期激发，提高破岩效果、降低破岩时的粉体量，使得破岩能量能够得到高效利用，并保障矿山开采和破岩施工的后续工序的正常进行，有效适用于大规模的破岩作业。
[0007]2．技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0009]一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法，包括单个炮孔内的逐级激发、多排孔逐排延期激发和多炮孔逐孔延期激发，其特征在于：
[0010]所述单个炮孔内的逐级激发，通过在炮孔内装有一个或多个发火元件输出高压脉冲电信号，局部激发浸透氮氧液态混合体的卷纸，形成点式燃烧区，释放热量产生一定的温度和压力；进而在储能管中沿轴向激发形成化学反应燃烧区，瞬间释放更多的热量产生使氮氧液态混合体产生相变气化的温度；
[0011]所述多排孔逐排延期激发，采用激发器多路输出激发信号的方法，控制每排炮孔的激发时间，实现每排炮孔之间的延期激发，有效改善了多排孔破岩的效果，为单次大规模使用氮氧混合气体破岩创造良好的必要条件；
[0012]所述多炮孔逐孔延期激发，在每个炮孔内安装特有的发火元件，每个发火元件均带有控制延期时间的电子芯片，以实现逐孔延期激发，更好的改善破岩作业效果。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述单个炮孔内的逐级激发的具体实施步骤如下：
[0014]步骤S1.1：在炮孔内装有一个或多个发火元件输出高压脉冲电信号；
[0015]步骤S1.2：局部激发浸透氮氧液态混合体的卷纸，形成点式燃烧区，释放热量产生一定的温度和压力；
[0016]步骤S1.3：在储能管中沿轴向激发形成化学反应燃烧区，瞬间释放更多的热量产生使氮氧液态混合体产生相变气化的温度。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述多排孔逐排延期激发的具体实施步骤如下：
[0018]步骤S2.1：整个激发网络采用串并联混合连线的方式，每一排孔之间为串联连接，排与排之间采用并联连接；
[0019]步骤S2.2：各排孔串联连接后，按顺序分别连接至激发器的不同电流输出通道，通过设定激发器输出通道的时间间隔实现逐排孔毫秒延期激发。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤S2.2中，激发器输出电压1500V
‑
3000V可调，延期时间Δt可在5ms
‑
10ms范围内调整，激发通道的数量可按照实际炮孔的排数进行调整。
[0021]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述多炮孔逐孔延期激发的具体实施步骤如下：
[0022]步骤S3.1：在每个炮孔内安装特有的发火元件；
[0023]步骤S3.2：每个发火元件均带有控制延期时间的电子芯片，以实现逐孔延期激发；
[0024]步骤S3.3：整个激发网络与激发器采用串联的连线方式。
[0025]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤S3.3中，激发器输出电压1500V
‑
3000V可调，逐孔延期时间Δt可精确到1ms。
[0026]3．有益效果
[0027]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0028]1、 通过在炮孔内装有一个或多个发火元件输出高压脉冲电信号，局部激发浸透氮氧液态混合体的卷纸，形成点式燃烧区，释放热量产生一定的温度和压力；进而在储能管中沿轴向激发形成化学反应燃烧区，瞬间释放更多的热量产生使氮氧液态混合体产生相变气化的温度；
[0029]2、 为充分利用氮氧混合气体膨胀做功的能量，解决因炮孔排数过多而导致后排破岩效果不理想的问题，本方法采用激发系统多路输出激发信号的方法，控制每排炮孔的激发时间，实现每排炮孔之间的延期激发，有效改善了多排孔破岩的效果，为单次大规模使用氮氧液态混合体创造良好的必要条件；
[0030]3、 为更精确的控制多个炮孔延期激发，进一步减少每次破岩产生的振动、飞石、粉尘、噪音等不良效应，本方法采用更先进的逐孔延期激发方法。
附图说明
[0031]图1是单个炮孔内的激发序列示意图；
[0032]图2是多排孔逐排延期激发网络连接示意图；
[0033]图3是多炮孔逐孔延期激发网络连接示意图。
[0034]图中标号说明：
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅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做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。
[0036]实施例1：
[0037]实施例1，露天矿台阶破岩
[0038]（1）根据设计的孔网参数进行钻孔作业。本实例露天矿台阶高度10m，钻孔深度12m（含2m超深），一共设置10排炮孔，孔间距5m，排间距4.5m，孔直径φ100mm；
[0039]（2）如图1所示，将具有一定直径和长度、并提前安置发火元件的液氮液氧储能管装入炮孔中，并实施炮孔填塞。所述储能管由中心铝管、卷纸管、通气管和塑料外壳管组合而成；
[0040]（3）按照设计预定的充液量完成对储能管的充液。充液后静置一定时间，以确保储能管中的纸片可燃物能够充分吸收氮氧混合液体；
[0041]（4）按照图2所示意的连接方式，进行各排孔之间、孔与激发器之间的电线网络连接；
[0042]（5）做好安全检查和警戒；
[0043]（6）设定激发器参数：激发电压2500V，激发通道数量10，各输出通道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法，包括单个炮孔内的逐级激发、多排孔逐排延期激发和多炮孔逐孔延期激发，其特征在于：所述单个炮孔内的逐级激发，通过在炮孔内装有一个或多个发火元件输出高压脉冲电信号，局部激发浸透氮氧液态混合体的卷纸，形成点式燃烧区，释放热量产生一定的温度和压力；进而在储能管中沿轴向激发形成化学反应燃烧区，瞬间释放更多的热量产生使氮氧液态混合体产生相变气化的温度；所述多排孔逐排延期激发，采用激发器多路输出激发信号的方法，控制每排炮孔的激发时间，实现每排炮孔之间的延期激发，有效改善了多排孔破岩的效果，为单次大规模使用氮氧混合气体破岩创造良好的必要条件；所述多炮孔逐孔延期激发，在每个炮孔内安装特有的发火元件，每个发火元件均带有控制延期时间的电子芯片，以实现逐孔延期激发,更好的改善破岩作业效果。2.根据权利要求1所述的一种应用于氮氧混合气体破岩的激发方法，其特征在于：所述单个炮孔内的逐级激发的具体实施步骤如下：步骤S1.1：在炮孔内装有一个或多个发火元件输出高压脉冲电信号；步骤S1.2：局部激发浸透氮氧液态混合体的卷纸，形成点式燃烧区，释放热量产生一定的温度和压力；步骤S1.3：在储能管中沿轴向激发形成化学反应燃烧区，瞬间释放更多的热量产生使氮氧液态混合体产生相变气化的温度。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运潮，杨晓龙，吕亚伟，马春峰，张泽然，
申请(专利权)人：中材南京矿山研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：