摘要
针对传统爆破封孔材料在顶板深孔预裂爆破工程中存在封孔难度大、效果差、效率低等问题，提出一种爆破高效封孔材料及工艺。该封孔材料具有凝结固化时间短、早期强度高及可泵送性强等性能；为了确定高效封孔材料的封孔强度，以炮泥材料为对照，采用理论分析、实验室试验及现场应用等手段，对高效封孔材料的基本性能、封孔强度以及封孔工艺进行研究。主要研究结果为： （1）通过建立封孔材料物理力学模型可知：封孔材料的抗压强度和作用到材料上的压力越大，封孔材料受到的摩擦阻力越大，封孔的效果越好。高效封孔材料初凝时间为3.0min~10.0min，终凝时间为8.0min~20.0min；当水灰比为0.8:1时，1.0h内最高反应放热温度为65.6℃，该温度低于电雷管引燃温度，可在煤矿工作面安全使用；并且高效封孔材料抗压强度远远高于炮泥材料抗压强度。（2）以炮泥材料为对比，在动静载作用下研究高效封孔材料的封孔强度，结果表明：静载压缩作用下，当龄期超过40.0min，水灰比在0.8:1~1.2:1之间时，高效封孔材料封孔强度高于炮泥材料，满足爆破需要；但在动载冲击作用下，当龄期为60.0min，水灰比低于0.8:1时，高效封孔材料封孔强度高于炮泥材料，满足爆破封孔强度；因此，当高效封孔材料水灰比为0.8:1时，封孔效果优于炮泥材料。（3）由于现有工艺无法满足高效封孔材料凝结固化时间短、早期强度高、泵送性强等特性，设计了一套准确的、高效的、便捷的封孔工艺；实现了爆破封孔机械化作业，解决了顶板深孔预裂爆破封孔难题，降低了劳动强度，提高了工作效率。（4）根据现场工程地质条件，选择合理的封孔设备，进行现场试验；试验结果表明：单孔封孔用时15.0min，封孔1.0h后可满足爆破要求；当炸药起爆后，顶板没有出现明显裂隙；该封孔技术不但解决了顶板深孔爆破封孔的难题，还大大提高了工作效率，相比传统封孔技术取得了很大的进步。
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