煅烧爆破大理岩、石灰岩的方法及其炮孔塞与爆破液 本发明涉及一种爆破方法及其炮孔塞与爆破液，适应于露天和地下开采大理岩、石灰岩的爆破。
开采大理岩、石灰岩一般是采用工业炸药爆破，一方面其产生的噪声、飞石、粉尘、毒气的污染，常常给采矿工人作业带来不便，影响矿山的生产产量。另一方面，其成本较高，难以提高矿山的经济效益。
本发明的目的是提供一种低噪声、少飞石、无粉尘、无毒气、低成本的爆破技术及其炮孔塞与爆破液。
本发明是这样实现的：在被开采的石灰岩、大理岩矿体上钻凿布置平直的炮孔，在炮孔中喷入火焰或用电等方式煅烧孔内的石灰岩、大理岩，使孔壁上均匀地生成一层氧化钙，待氧化钙降温到50℃以下时，插入炮孔塞，紧固炮孔塞螺母使其固定在炮孔里，通过炮孔塞的进液管压入爆破液，经过一段时间，石灰岩、大理岩自然破碎。
炮孔塞的设计如图1所示，其中1-进液管，2-钉头柱，3-垫圈，4-套管，5-膨胀圈，6-螺母。
进液管如图2所示，左边设有20mm的外螺纹，中心设有直径3mm地中心孔道。
钉头柱结构如图3所示，其中i＝3mm，k＝12mm，h＝5mm，d＝25mm，b＝500mm，L为炮孔的深度，dk为炮孔直径-2mm。柱的中心设有直径为5mm的中心孔道[3]，孔道的右边设有20mm长内螺纹[6]，柱的左边设有沉头钉头[1]，钉头的右边设有第一列的排液孔[2]，其孔径为3mm，共有四个呈两两夹角为90°方向上排列，在第一列排液孔的右边500mm处设有第二列的排液孔，其孔径为3mm，共有四个呈两两的夹角为90°方向上排列，第一道排液孔与第二道排孔、中心孔道在剖面上是同一个平面，而且互相连通在一起，第一道排液孔口与第二道排液孔口在柱的同一侧面出现时，通过柱上表面刻一条2mm×2mm的沟互相连通，柱的右边设有500mm的外螺纹[5]，柱的直径为25mm。
垫圈如图4所示，其内直径为27mm，外直径dk为炮孔直径-2mm。
套管如图5所示，其内直径为27mm，其外直径dk为炮孔直径-2mm，长为500mm。
膨胀圈结构如图6所示，其内直径为27mm，其外直径为dk，其中i＝3mm，h＝5mm，k＝12mm。
螺母如图7所示，其内直径为25mm，其厚度为dk。
炮孔塞一般是用钢材做成的，其抗压强度1184kg/cm2以上，抗剪强度300kg/cm2以上，膨胀圈是用高硬度、高韧性的钢材做成的。由于石灰岩、大理岩的硬度不高，抗压、抗剪强度中等，因而炮孔塞受损的可能性很小。
爆破液是一种盐溶的水溶液或盐的水溶液，当液体脱水后能成一种在高温能分解为气相的晶体或是一种耐中高温的晶体，这种溶质的溶解度必须在每100g水中能溶解80g以上，盐的比重为2g/cm2左右，本发明的爆破液可分为：A型为乙醇、氯化钙、硝酸钙、水按6∶5∶15∶18(重量比)配制而成的；B型为硝酸铵在20％乙醇水溶液为溶剂的饱合溶液配制而成的；C型为氯化钙的水饱和溶液。
本发明充分利用氧化钙与水作用所发生的变化，其一引起体积膨胀，产生300kg/cm2左右的压力，其二反应是放热反应，引起整体温度上升到700℃左右。在这种温度和压力下，足够引起硝酸物与乙醇发生爆炸反应，达到爆破岩石的目的；其次是爆破液的材料易得，成本低；第三是工序简单、容易操作、工作效率高。
以下结合附图8对本发明方案做详细说明：
用风枪在石灰岩、大理岩上打孔，孔深约为1-2m，孔距为60-70cm。在打好炮孔的中深部加热到900℃以上，煅烧石灰岩或大理岩使碳酸钙分解，生成生石灰，其反应为：反应前碳酸钙的摩尔体积为37.04ml/mol，反应后，二氧化碳逸出，生石灰摩尔体积为18.06ml/mol，因而体积缩小了18.98ml/mol。煅烧生成1-2cm厚的生石灰，产生了大量的裂隙和孔隙，它们彼此互相连通，具有良好的毛细管现象。
待生石灰降温到50°以下时，把炮孔塞放入炮孔里，用力顶到不能再进去为止，紧固炮孔塞螺母，膨胀圈膨胀，炮孔塞固定在炮孔里把炮孔塞紧塞满。用管子接上炮孔塞的进液口，用泵把爆破液压入炮孔塞进入炮孔深处，至液体从炮孔里流出停止压液，所有人员退出作业现场，过一段时间岩石爆炸破碎，其爆炸原理如下：由于生石灰的粒间孔隙和裂十分发育，当爆破液与生石灰表面接触时，由于毛细管现象把大量的爆破液吸进生石灰里，填满了生石灰的孔隙和裂隙。当生石灰与水接触时，反应很慢，原因是这个反应进行时需要吸收一定的能量才能进行，又由于这个反应是放热反应，所以反应一开始之后反应很激烈：
反应前生石灰的摩尔体积为18.06ml/mol，水的摩尔体积为18ml/mol，反应后，熟石灰的摩尔体积为35.23ml/mol，所以这个反应体积缩小了1.77ml/mol(以密度计算)。但由于水是一种载体，带入了大量无机盐和乙醇。如果是A型爆破液，则由于大量的水与氧化钙作用生成氢氧化钙，乙醇与氯化钙、硝酸钙大量析出，其体积在7ml/Ca(OH)2mol以上，在高温高压作用下发生爆炸引起石灰岩与大理岩破碎：如果是B型爆破液，则有大量的硝酸铵与乙醇析出，其体积在8ml/Ca(OH)2以上，在高温高压作用下发生爆炸，引起石灰岩、大理岩破碎：
如果是C型爆破液，则有大量的氯化钙析出，其体积在8ml/Ca(OH)2mol以上，引起大理岩、石灰岩破碎。
岩石破碎后，可在原炮孔附近把爆破后的剩余物收集起来，放在水池里，让盐溶解，氢氧化钙沉入池底，氢氧化钙可作为副产品出售。