本發(fā)明涉及巖石爆破，特別是一種鉆孔爆破開(kāi)挖巖石使用的鉆孔填塞裝置及其制備方法。

背景技術(shù)：

鉆孔爆破簡(jiǎn)稱鉆爆法，是通過(guò)鉆孔和裝藥對(duì)巖石進(jìn)行爆破的方法，是目前開(kāi)挖破碎巖體的主要手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在露天礦山生產(chǎn)中，礦巖破碎均靠鉆爆法；在地下硬巖礦山掘進(jìn)與開(kāi)采中，鉆爆法占到90％以上；在隧道和水工施工中，鉆爆法占60-70％。鉆爆法破巖的原理是利用炸藥在鉆孔內(nèi)有限空間中急劇反應(yīng)，爆炸產(chǎn)生的應(yīng)力波使巖體產(chǎn)生裂隙，由爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓氣體形成的氣鍥推動(dòng)巖體進(jìn)一步破碎。

研究表明，鉆爆法破巖時(shí)，有效的填塞可使爆生氣體對(duì)巖體的作用時(shí)間延長(zhǎng)，節(jié)省炸藥用量，提高炮孔利用率，降低有毒有害氣體的產(chǎn)生，從而提高爆破效果。實(shí)驗(yàn)表明，有填塞時(shí)單孔破巖量比無(wú)填塞時(shí)超出20-30％。

目前，鉆爆法施工時(shí)，下向孔填塞多采用鉆孔時(shí)產(chǎn)生的巖粉或外運(yùn)破碎成一定粒度的粗骨料進(jìn)行填塞，通過(guò)一定的填塞長(zhǎng)度，來(lái)保證下向孔的爆破效果。對(duì)于掘進(jìn)爆破中的水平孔，則采用炮泥、水炮泥或機(jī)械膨脹塞進(jìn)行鉆孔填塞。對(duì)于上向孔，由于安裝困難，實(shí)際生產(chǎn)中，大都用包裝袋或浸水紙殼進(jìn)行填塞。下向孔利用巖粉或粗骨料進(jìn)行填塞時(shí)，由于巖粉或粗骨料屬于松散物質(zhì)，靠其自重壓覆在炸藥之上，與孔壁之間摩擦力小，對(duì)爆生氣體的密封作用有限，只能通過(guò)加長(zhǎng)填塞長(zhǎng)度，才能達(dá)到有效填塞的效果。如此需增大炮孔的總長(zhǎng)度，使鉆孔費(fèi)用增加。采用炮泥進(jìn)行填塞時(shí)，由于炮泥的硬度和韌性較差，填塞施工較為困難，且填塞的炮泥與孔壁間的摩擦力較小，氣密性較差；炮泥本身的強(qiáng)度指標(biāo)與圍巖差別較大，導(dǎo)致填塞位置仍然是爆破時(shí)的最薄弱位置，成為爆生氣體過(guò)早泄漏的薄弱點(diǎn)，導(dǎo)致爆破能量過(guò)早泄漏。上向孔采用包裝袋或紙殼填塞，在正向起爆(孔底起爆)條件下，這些填塞物根本起不到封堵作用，實(shí)際上是由孔口附近一定長(zhǎng)度的藥柱作為填塞材料起封堵作用，由此帶來(lái)炸藥的浪費(fèi)和爆破效果的降低。

為提高填塞的技術(shù)效果，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了不同類型填塞材料和填塞方法的研究。

cn101318802a專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種地震勘探爆破過(guò)程中使用的鉆孔封孔裝置。該裝置是由盛裝生石灰的圓形無(wú)紡布袋置于一個(gè)多孔的圓形塑料外殼中構(gòu)成，用其堵塞地震勘探中的震源炮孔，將原來(lái)采用的松散填塞改為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度嵌砌式填塞，增加了填塞體的波阻抗和內(nèi)摩擦阻力，改善了藥包能量過(guò)早擴(kuò)散和損失的問(wèn)題，同等條件下提高了地震勘探的勘探深度和勘探精度。但該裝置在使用中存在以下技術(shù)問(wèn)題：

1、裝置中生石灰遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱，使填塞材料產(chǎn)生高溫。鉆爆法爆破時(shí)，孔內(nèi)需要鋪設(shè)傳爆器材，主要是非電導(dǎo)爆管或?qū)П?，這些材料的安全耐受溫度在120°以下，填塞材料產(chǎn)生的高溫一旦超過(guò)該溫度，傳爆系統(tǒng)會(huì)被破壞，導(dǎo)致發(fā)生拒爆事故。

2、無(wú)紡布袋中的生石灰遇水后在徑向和軸向均會(huì)產(chǎn)生膨脹，在徑向由于受到炮孔壁的約束，會(huì)使膨脹向軸向發(fā)展，因塑料外殼對(duì)膨脹的軸向約束有限，導(dǎo)致軸向膨脹較大，而徑向膨脹不足，使填塞材料與孔壁的彌合程度不足，填塞效果不夠理想。

3、塑料外殼韌性較差，對(duì)生石灰遇水膨脹產(chǎn)生一定的約束力，不僅影響填塞材料的反應(yīng)程度，而且影響填塞材料與炮孔孔壁的彌合。

4、生石灰必須達(dá)到一定的吸水率才能使反應(yīng)達(dá)到需要的體積膨脹倍數(shù)，故采用該裝置時(shí)必須向炮孔中注水才能滿足反應(yīng)的需要。對(duì)于下向孔，孔內(nèi)充水對(duì)炸藥的要求提高，需使用防水乳化炸藥，導(dǎo)致施工復(fù)雜性增加和爆破成本提高；對(duì)于水平孔和上向孔，因無(wú)法向孔內(nèi)充水，使該裝置的使用受到限制。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310677936.3的中國(guó)專利文獻(xiàn)針對(duì)大孔徑靜態(tài)爆破公開(kāi)了一種用無(wú)紡布縫紉或粘接的圓筒包裹靜態(tài)破裂劑的堵孔裝置。該裝置利用無(wú)紡布吸水的特點(diǎn)，將粉狀的破裂劑進(jìn)行包裝，吸水飽和后，用于填塞上向或下向孔，進(jìn)行膨脹致裂。但無(wú)紡布材料本身孔隙度較大，用其包裝粉狀膨脹材料，材料滲漏較多；其次，由于無(wú)紡布的韌性較大，無(wú)法將破裂劑裝填密實(shí)，導(dǎo)致其密度較小，不能產(chǎn)生足夠的膨脹壓力，影響填塞效果；同時(shí)，這種堵孔裝置因不需考慮反應(yīng)溫度，應(yīng)用于鉆爆法填塞時(shí)，同樣會(huì)導(dǎo)致傳爆系統(tǒng)損壞，故其也不能直接應(yīng)用于鉆爆法炮孔填塞。

cn103591858a專利文獻(xiàn)針對(duì)大孔徑靜態(tài)爆破公開(kāi)了一種由椎體、錐銷、殼體、彈簧和螺栓組成的機(jī)械封堵裝置，在靜態(tài)破碎劑漿體注入鉆孔后，用其封堵鉆孔。該裝置為純機(jī)械結(jié)構(gòu)，制造成本較高，推廣應(yīng)用難度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是針對(duì)鉆孔爆破提供一種對(duì)傳爆系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生破壞(膨脹劑最高反應(yīng)溫度不超過(guò)60°)、膨脹后與鉆孔孔壁彌合程度高、壓力和靜摩擦力大、使用簡(jiǎn)單、適用范圍廣的鉆孔填塞裝置及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于鉆孔爆破的鉆孔填塞裝置，包括藥柱、軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)、彈性保護(hù)套、吸熱墊和隔熱墊；

所述藥柱由內(nèi)層為海綿、外層為牛皮紙復(fù)合制成的圓形包裝筒內(nèi)裝膨脹劑構(gòu)成，牛皮紙上有間隔分布的透水孔；

所述膨脹劑由過(guò)燒cao、nahco3、石英砂、粘土、高分子吸水材料和無(wú)水乙醇(有機(jī)溶劑)混合組成，各成分的重量配比為：過(guò)燒cao52％—66.5％，nahco33％—5％，石英砂15％—20％，粘土7％—10％，高分子吸水材料0.5％—1％，無(wú)水乙醇8％—12％；

所述軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)包括穿過(guò)所述藥柱中心軸的絲桿和分別套在絲桿外露部分上的兩個(gè)堵蓋，堵蓋的外徑比鉆孔孔徑小2—5mm、比藥柱直徑大10—15mm，在大于藥柱直徑的堵蓋邊部有進(jìn)水兼排氣孔，所述藥柱的兩端面通過(guò)與絲桿配合的螺母與堵蓋壓緊，使藥柱固定在絲桿上；

所述彈性保護(hù)套的軸向長(zhǎng)度大于所述軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)中兩個(gè)堵蓋外端的間距、孔徑小于堵蓋的外徑，靠彈性套接在堵蓋的外緣上，將所述藥柱封閉在彈性保護(hù)套與堵蓋形成的空間內(nèi)；

所述吸熱墊包括柔性扁平狀硅膠皮袋，硅膠皮袋內(nèi)裝有制冷劑和蓄冷材料組成的混合物，混合物中裹有水袋，吸熱墊附在彈性保護(hù)套的內(nèi)面，其軸向長(zhǎng)度與彈性保護(hù)套的軸向長(zhǎng)度相同，徑向弧形的弧長(zhǎng)為彈性保護(hù)套周長(zhǎng)的10％—25％(吸熱墊采取弧形條狀是為了節(jié)省材料)；

所述隔熱墊的尺寸與吸熱墊相同，由熱傳導(dǎo)系數(shù)低的柔性材料制成，與吸熱墊相對(duì)應(yīng)附在彈性保護(hù)套的外表面。

本發(fā)明用于鉆孔爆破的鉆孔填塞裝置的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)膨脹劑所含成分的重量配比稱取原料，其中過(guò)燒cao、nahco3、粘土均為粉體；高分子吸水材料和石英砂分別為無(wú)水顆粒狀固體；

步驟2、將過(guò)燒cao、nahco3、粘土、石英砂和高分子吸水材料混合，攪拌均勻后加入無(wú)水乙醇繼續(xù)攪拌，制成潤(rùn)濕狀(在10-15kn壓力作用下不發(fā)生液體析出)膨脹劑；

步驟3、制作包裝筒

用厚度為3-5mm的海綿作內(nèi)層、厚度為0.1mm的牛皮紙作外層，用模具和粘結(jié)劑制成直徑小于鉆孔直徑10mm的包裝筒，包裝筒的長(zhǎng)度按下式計(jì)算

h1＝(0.2～0.3)l

式中：l——鉆孔的長(zhǎng)度(cm)，

h1——包裝筒的長(zhǎng)度(cm)，

將制作的包裝筒的一端進(jìn)行封口(可用相同的牛皮紙作封口材料)；

步驟4、制作藥柱

將步驟2制成的潤(rùn)濕狀膨脹)通過(guò)機(jī)械或手工方式裝填到步驟3的包裝筒中，裝填時(shí)要確保裝填密實(shí)，裝填之后封閉包裝筒的開(kāi)口端，然后在牛皮紙上按設(shè)定的孔徑和間隔尺寸開(kāi)設(shè)圓形或矩形透水孔，制成藥柱；

步驟5、安裝軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)

沿制成的藥柱的中心軸穿過(guò)一根直徑為4-6mm、長(zhǎng)度大于包裝筒長(zhǎng)度40mm的絲桿，在絲桿的兩個(gè)露出端上分別穿所述尺寸結(jié)構(gòu)的堵蓋，將兩個(gè)分別與絲桿配套的螺母沿絲桿的兩端向前旋擰，將兩個(gè)堵蓋推到把藥柱的兩端夾緊為止(藥柱被固定在絲桿上)，制成帶有軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)的藥柱；

步驟6、制作吸熱墊、隔熱墊和彈性保護(hù)套

取厚度為0.2-0.3mm的硅膠皮通過(guò)粘合制成所述吸熱墊，同時(shí)在吸熱墊內(nèi)裝填混合后的的制冷劑(冷源材料)和蓄冷材料，并將由塑料薄膜制成、內(nèi)裝水的水袋置于其中；

用厚度為1—4mm的氣凝膠氈或玻璃纖維布(二者均屬熱傳導(dǎo)系數(shù)很低的絕熱保溫材料)制成尺寸與吸熱墊相同的隔熱墊；

取厚度為0.3-1mm的硅膠皮通過(guò)粘接制成所述彈性保護(hù)套，同時(shí)將上述吸熱墊和隔熱墊相互對(duì)應(yīng)分別粘貼在彈性保護(hù)套的內(nèi)表面和外表面上，制成局部帶有吸熱墊和隔熱墊的彈性保護(hù)套；

步驟7、將步驟6制成的局部帶有吸熱墊和隔熱墊的彈性保護(hù)套套接在軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)的兩個(gè)堵蓋的外緣上，將所述藥柱封閉在彈性保護(hù)套與堵蓋形成的空間內(nèi)，制成用于鉆孔爆破的鉆孔填塞裝置。

本發(fā)明鉆孔填塞裝置使用時(shí)，將其泡入水中，水從堵蓋的進(jìn)水兼排氣孔進(jìn)入藥柱和彈性保護(hù)套之間的空隙中，通過(guò)包裝筒外層牛皮紙上的透水孔和海綿進(jìn)入膨脹劑，浸泡時(shí)間6-8min后，藥柱吸水至飽和狀態(tài)；然后將裝置從水中取出，放入鉆孔需要填塞的位置，使隔熱墊遮蓋住傳爆器材(非電導(dǎo)爆管或?qū)П?，塞緊即可。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明在膨脹劑中添加nahco3可起到吸收cao與水反應(yīng)放出熱量的作用，其原理是

cao遇水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣，同時(shí)釋放出熱量(1摩爾cao的質(zhì)量反應(yīng)放熱為64.5kj)：

cao+h2o＝ca(oh)2δh＝-64.5kj/mol；

nahco3發(fā)生吸熱反應(yīng)，生成na2co3、co2和h2o，同時(shí)吸收熱量(1摩爾的nahco3質(zhì)量反應(yīng)吸熱45.8kj)：

2nahco3＝na2co3+co2+h2oδh＝+91.6kj/mol。

本發(fā)明正是根據(jù)這一原理，在膨脹劑中加入適量的nahco3，使cao與水反應(yīng)過(guò)程釋放熱量中的一部分被nahco3分解反應(yīng)所吸收，從而降低藥柱中膨脹劑吸水膨脹產(chǎn)生的熱量，使其不超過(guò)傳爆系統(tǒng)的耐受溫度，保證傳爆系統(tǒng)安全運(yùn)行。同時(shí)，碳酸氫鈉反應(yīng)所生成的水對(duì)cao與水的反應(yīng)還可起到促進(jìn)作用和加速作用；nahco3分解反應(yīng)釋放的co2可與cao和水進(jìn)行化合反應(yīng)，生成的ca(oh)2再迅速通過(guò)鈣化反應(yīng)生成caco3，可增加藥柱的致密程度，既有利于提高裝置的填塞效果，又有利于延長(zhǎng)膨脹反應(yīng)的時(shí)間。

2、本發(fā)明在上述利用nahco3吸收膨脹劑反應(yīng)放出的部分熱量的基礎(chǔ)上，在彈性保護(hù)套對(duì)應(yīng)鉆孔中傳爆器材所在位置處的內(nèi)外表面上分別增設(shè)了吸熱墊和隔熱墊，由吸熱墊對(duì)膨脹劑反應(yīng)放出的熱量進(jìn)行再吸收，剩余的熱量由隔熱墊加以阻隔，三項(xiàng)措施并舉，確保被隔熱墊遮蓋的傳爆器材的溫度在其耐受極限溫度以下，從而確保傳爆系統(tǒng)正常工作，杜絕拒爆事故的發(fā)生。

3、本發(fā)明在膨脹劑中添加吸水材料(如高分子吸水樹(shù)脂sap)，在藥柱泡水時(shí)，該材料會(huì)快速吸水膠化，可促進(jìn)牛皮紙與海綿的吸水速度。同時(shí)，生成的膠凝狀材料具有一定的蓄水功效，當(dāng)過(guò)燒cao開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，可持續(xù)不斷地為其供水，有利于提高反應(yīng)的完全度，提高膨脹壓。

4、本發(fā)明在膨脹劑中加入無(wú)水乙醇和膨脹性粘土(主要成分為蒙脫石)，利用膨脹性粘土與無(wú)水乙醇混合潤(rùn)濕后粘稠度增大的特性，可將cao和nahco3等粉狀材料進(jìn)行膠著，進(jìn)而與石英砂等顆粒狀材料混合成潤(rùn)濕狀態(tài)，不僅極大方便膨脹劑向包裝筒內(nèi)填裝，而且可提高藥柱中膨脹劑的密度(有利于提高反應(yīng)產(chǎn)生的膨脹壓)。無(wú)水乙醇在膨脹劑中隨著時(shí)間會(huì)逐漸揮發(fā)(實(shí)驗(yàn)表明放置一天后，乙醇?xì)埩袅績(jī)H為1-2％)，不會(huì)對(duì)膨脹劑的反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。

5、本發(fā)明用帶孔牛皮紙作外層、海綿作內(nèi)層，二者復(fù)合制成膨脹劑的包裝筒，利用牛皮紙的韌性使包裝筒韌性好，利用海綿的快速吸水性提高膨脹劑的吸水速度，可滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)快速裝填和快速浸泡的要求。

6、本發(fā)明中藥柱的兩端被軸向膨脹約束裝置中的堵蓋緊緊夾住，使膨脹劑反應(yīng)過(guò)程中軸向膨脹受限，只能向徑向發(fā)展，從而大大提高其徑向膨脹壓力，通過(guò)具有彈性的硅膠保護(hù)套使膨脹后的藥柱與鉆孔的內(nèi)壁能夠高度彌合，壓力和靜摩擦力增大，有效提高裝置的填塞質(zhì)量和填塞效果。

7、本發(fā)明用具有柔性和彈性的硅膠皮套作保護(hù)套，在不影響藥柱發(fā)揮膨脹填塞作用的情況下，具有兩個(gè)作用：一個(gè)是對(duì)泡水后的藥柱放入鉆孔后起到暫時(shí)約束作用，防止藥柱因反應(yīng)激烈而發(fā)生“噴粉”(膨脹劑從藥柱與鉆孔間的縫隙中噴出)；另一個(gè)作用是使充分泡水的藥柱在其保護(hù)下既可填塞有水下向鉆孔，也可填塞無(wú)水的上向鉆孔、水平鉆孔和下向鉆孔，拓寬填塞裝置的適用范圍。

8、本發(fā)明鉆孔填塞裝置可工廠化批量生產(chǎn)，攜帶方便，使用簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快，填塞質(zhì)量高，用其填塞鉆孔爆破的鉆孔，鉆孔利用率高，爆破效果好，炸藥單耗低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明鉆孔填塞裝置的軸向剖視圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖；

圖3為圖1中藥柱的軸向剖視圖；

圖4為圖3的側(cè)視圖(半剖)；

圖5為圖2中a部放大圖；

圖6為圖2中吸熱墊的展開(kāi)圖(半剖)。.

圖中符號(hào)說(shuō)明：1-彈性保護(hù)套，2-進(jìn)水兼排氣孔，3-螺母，4-墊片，5-堵蓋，6-絲桿，7-藥柱，71-牛皮紙，72-海綿，73-膨脹劑；74-透水孔，75-(包裝筒)封口，8-吸熱墊，81-硅膠皮袋，82-制冷劑，83-蓄冷材料，84-水袋，9-隔熱墊。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

本施例以某礦山鉆爆法開(kāi)采硬巖礦體為例，其爆破鉆孔為上向無(wú)水鉆孔，鉆孔直徑為65mm，長(zhǎng)度為2m。

用于該種鉆孔的填塞裝置如圖1和圖2所示，由藥柱7、軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)、彈性保護(hù)套1、吸熱墊8和隔熱墊9組成。

其中的藥柱7如圖3和圖4所示，由海綿72作內(nèi)層、牛皮紙71作外層復(fù)合制成的圓形包裝筒內(nèi)裝膨脹劑73構(gòu)成，海綿厚度為0.3mm，牛皮紙厚度為0.15mm，包裝筒長(zhǎng)度為400mm，外部直徑為50mm，兩端用牛皮紙作封口75，牛皮紙上有軸向相互間隔10mm、兩側(cè)對(duì)稱分布的20個(gè)透水孔74，透水孔的直徑為10mm。

藥柱中的膨脹劑由過(guò)燒cao、nahco3、石英砂、粘土、高分子吸水材料和無(wú)水乙醇混合組成，各成分的重量配比為：過(guò)燒cao66.5％，nahco33％，石英砂15％，粘土7％，高分子吸水材料0.5％，無(wú)水乙醇8％。

其中的軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括穿過(guò)所述藥柱中心軸的絲桿6和套在絲桿外露部分上的兩個(gè)堵蓋5；絲桿的直徑為6mm，其長(zhǎng)度為440mm；堵蓋用塑料制作，其外徑為63mm，在直徑大于藥柱直徑的堵蓋邊部開(kāi)設(shè)四個(gè)間隔對(duì)稱分布、直徑為4mm的進(jìn)水兼排氣孔2；利用兩個(gè)與絲桿配合的螺母3和墊片4分別將兩個(gè)堵蓋與藥柱的兩端面壓緊，使藥柱固定在絲桿上。

其中的彈性保護(hù)套1如圖5和圖6所示，由厚度為0.5mm的硅膠皮制成，其軸向長(zhǎng)度為440mm，孔徑為60mm，彈性保護(hù)套靠彈性套接在堵蓋的外緣上，將藥柱封閉在彈性保護(hù)套與堵蓋之間的空間內(nèi)。

其中的吸熱墊8如圖6所示，包括展開(kāi)后呈柔性扁平狀的硅膠皮袋81，硅膠皮袋內(nèi)裝有由尿素或硝酸銨鈣構(gòu)成的制冷劑82和由聚乙烯醇-硼砂高效聚冷劑構(gòu)成的蓄冷材料83組成的混合物，混合物中裹有由塑料薄膜袋裝水構(gòu)成的水袋84，吸熱墊展開(kāi)后的長(zhǎng)度為440mm寬度為47mm(等于彈性保護(hù)套周長(zhǎng)的25％)，厚度為3mm；吸熱墊粘貼在彈性保護(hù)套的內(nèi)面(如圖1和圖2所示)。

其中的隔熱墊9由熱傳導(dǎo)系數(shù)低的氣凝膠氈或玻璃纖維布制成，尺寸與吸熱墊相同，與吸熱墊相對(duì)應(yīng)粘貼在彈性保護(hù)套的外表面上。

上述鉆孔填塞裝置的制作方法包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)膨脹劑所含成分的重量配比稱取原料，其中過(guò)燒cao、nahco3、粘土均為粉體；高分子吸水材料和石英砂分別為無(wú)水顆粒狀固體；

步驟2、將過(guò)燒cao、nahco3、粘土、石英砂和高分子吸水材料混合，攪拌均勻后加入無(wú)水乙醇繼續(xù)攪拌，制成潤(rùn)濕狀(在10-15kn壓力作用下不發(fā)生液體析出)膨脹劑；

步驟3、制作包裝筒

用所述厚度的海綿作內(nèi)層、所述厚度的牛皮紙作外層，用模具和粘結(jié)劑制成所述直徑和長(zhǎng)度的包裝筒，包裝筒的一端用同樣的牛皮紙作封口；

步驟4、制作藥柱

將步驟2制成的潤(rùn)濕狀膨脹劑通過(guò)機(jī)械或手工方式裝填到步驟3的包裝筒中，裝填時(shí)要確保裝填密實(shí)，裝填之后封閉包裝筒的開(kāi)口端，然后在牛皮紙上按所述相互間距開(kāi)設(shè)所述孔徑的圓形透水孔，制成藥柱；

步驟5、安裝軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)

沿制成的藥柱的中心軸穿過(guò)所述絲桿，將兩個(gè)所述堵蓋分別穿過(guò)絲桿的兩個(gè)露出端，再將兩個(gè)墊片分別套在絲杠上，墊在堵蓋的外側(cè)，將兩個(gè)與絲桿配套的螺母分別沿絲桿的兩端向前旋擰，直到將兩個(gè)堵蓋推到把藥柱的兩端夾緊為止，藥柱即被固定在絲桿上，制成帶有軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)的藥柱；

步驟6、制作吸熱墊、隔熱墊和彈性保護(hù)套

用所述硅膠皮通過(guò)粘合制成吸熱墊，同時(shí)在吸熱墊內(nèi)裝填混合后的制冷劑和蓄冷材料，并將所述水袋置于其中；

用氣凝膠氈或玻璃纖維布制成尺寸與吸熱墊相同的隔熱墊；

用所述硅膠皮通過(guò)粘接制成所述彈性保護(hù)套，同時(shí)將上述吸熱墊和隔熱墊相互對(duì)應(yīng)分別粘貼在彈性保護(hù)套的內(nèi)表面和外表面上，制成局部帶有吸熱墊和隔熱墊的彈性保護(hù)套；

步驟7、將步驟6制成的帶有吸熱墊和隔熱墊的彈性保護(hù)套套接在軸向膨脹約束機(jī)構(gòu)中兩個(gè)堵蓋的外緣上，與堵蓋一起將所述藥柱封閉，制成用于鉆孔爆破的鉆孔填塞裝置。

現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，將上述鉆孔填塞裝置放入水中浸泡6-8min，使藥柱在該時(shí)間內(nèi)吸水至飽和狀態(tài)；然后將其從水中取出，把填塞裝置的隔熱墊中心對(duì)準(zhǔn)傳爆器材(非電導(dǎo)爆管或?qū)П?塞入上部已放入炸藥的上向鉆孔的下部(為防止裝置下滑，可塞入適量紙殼臨時(shí)堵塞)，完成填塞裝置的安裝。藥柱中的膨脹劑會(huì)在30-50min內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，體積膨脹，產(chǎn)生3-5mpa的膨脹壓，在此壓力下，吸熱墊中水袋破裂，吸熱墊中的制冷劑遇水溶解吸收膨脹劑反應(yīng)釋放出的熱量，同時(shí)蓄冷材料遇水膠化，變成具有蓄冷作用的膠凝狀物質(zhì)，較長(zhǎng)時(shí)間保持較低溫度。

本實(shí)施例在藥柱中添加5％的nahco3，可吸收cao與水反應(yīng)放出熱量的25-42％，與不添加nahco3相比，藥柱的表面溫度可由130℃左右下降到90—100℃，再經(jīng)吸熱墊進(jìn)一步吸熱和隔熱墊隔熱，傳爆器材處的溫度可降至45-55℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳爆器材的耐受溫度，使傳爆系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性得到有效保證。

同時(shí)，由于膨脹劑反應(yīng)體積膨脹軸向受到膨脹約束機(jī)構(gòu)的約束，只能向徑向發(fā)展，其膨脹壓力將包裝筒破碎后與彈性保護(hù)套一起與鉆孔孔壁形成充分彌合，壓力和靜摩擦力增大，確保填塞質(zhì)量可靠，爆生氣體的破巖量達(dá)到最佳。