CN101545747A - 定向卸压隔振爆破装药结构 - Google Patents
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Abstract
一种定向卸压隔振爆破装药结构，包括炮孔(1)和装于炮孔(1)中的带侧壁隔振装置(2)的成型药包(3)，成型药包(3)中装有起爆雷管(4)和导爆管线(8)，其特征是：成型药包(3)底部与炮孔(1)底部之间设置有卸压降振层(6)，在与侧壁隔振装置(2)相对的成型药包(3)的一侧与炮孔(1)壁之间留有空气间隙(5)，在炮孔(1)顶部装有填塞物(7)。卸压降振层(6)是空气层或软弱材料垫层。这种装药结构既能使炮孔底部的岩石尽量不受爆破影响，又能确保爆破点周边的被保护构筑物等设施不受爆破影响，让爆炸能量定向均匀充分传递到待破碎岩石。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种控制爆破技术方案，具体为一种定向卸压隔振爆破装药结构。
二、背景技术
爆破作为一种必要的开挖手段被广泛应用。一般来说，装药量多，爆破地震的强度大，涉及的范围远，此外，不同爆破类型、药包布置、药包形状、装药结构、堵塞情况等都将不相同程度影响爆破地震效果。
事实上，爆破所引起的振动，其震源的能量是有限的，炸药能量的一部分用于破碎岩石做功，一部分转化为岩石的应力波，爆破的地震波是由应力波转化而成，其特点是离爆源较近时，高频振动成分较丰富，而且持续时间较短，随着地震波的传播，高频成分逐渐被吸收，传到远处无论速度，还是加速度的幅值都很小。
如何能确保爆破点周边的被保护构筑物等设施不受爆破影响，毫无疑问只有遵循爆破应力波破岩作用机理和传播规律，采取控制震源能量、药包结构、装药结构等多种卸压隔震方法的综合措施。
发明人曾获得专利号为200720081442.9的一种护壁控制爆破用药包结构专利，该专利包括封装于成型药包包装层(2)内的炸药(3)，其特征是：在成型药包包装层(2)外侧还设有一层或者多层爆轰波阻隔层(1)。所述的爆轰波阻隔层(1)为圆筒状导管，且在圆筒状导管侧壁上对称地开有槽并留有连接件(4)，位于圆筒状导管侧壁上的槽处的成型药包包装层(2)侧壁上设有向内凹入的楔形凹槽；或者爆轰波阻隔层(1)为圆弧状槽板，且圆弧状槽板通过连接件(4)与成型药包包装层(2)连接。
为了使炮孔底部的岩石尽量不受爆破影响，在炮孔底部装填一定高度的软弱介质垫层或空气柱垫层就是办法之一。深孔底部装入比爆破岩石密度低很多的软弱垫层或空气柱垫层，当爆炸波传到药柱下端与垫层间的界面，高压气体强烈冲击压缩前方垫层。根据波阻抗理论，波阻抗等于声速同介质密度的乘积。实验证明，炸药的波阻抗值越接近岩石的波阻抗值，爆炸能量的传递效率越高，岩石引起的应变值也越大。①孔底装填软弱介质垫层：部分能量被软弱介质吸收，爆压经缓冲后才作用于孔底岩石，拖长了到孔底的时间，大大降低爆压峰值，使孔底以下的应力波的传递得到抑制。②孔底装填空气柱垫层：由于炸药和岩石的波阻抗为空气波阻抗的104倍。在这种不耦合的状况下，爆炸能量从炸药传递到空气，再由空气传递到岩石的过程中受到严重的损失，冲击波效应降低很多，这就达到卸掉部分压力的目的，减少了向深部传递的应力波(地震波)。
三、发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，设计一种既能使炮孔底部的岩石尽量不受爆破影响，又能确保爆破点周边的被保护构筑物等设施不受影响的定向卸压隔振爆破装药结构。
本发明具体通过以下方案实施：
一种定向卸压隔振爆破装药结构，包括炮孔和装于炮孔中的带侧壁隔振装置的成型药包，成型药包中装有起爆雷管和导爆管线，其特征是：成型药包底部与炮孔底部之间设置有卸压降振层，在与侧壁隔振装置相对的成型药包的一侧与炮孔壁之间留有空气间隙，在炮孔顶部装有填塞物。卸压降振层的目的是爆破时能使炮孔底部的岩石尽量不受爆破影响，空气间隙使爆炸能量先从炸药传递到空气，再由空气传递到待破碎岩石，实现定向均匀充分破碎岩石等。
进一步的方案是：卸压降振层是空气层或比爆破岩石密度低很多的软弱材料垫层。
更进一一步的方案是：侧壁隔振装置下端伸出成型药包下端。其主要目的是当该药包结构置入炮孔后，使成型药包底部与炮孔底部之间有一定距离并形成空腔，以方便为该空腔内充填一定高度的软弱介质垫层或空气柱垫层。侧壁隔振装置下端伸出的长度应按照具体要求确定。
再进一步的方案是：所述的侧壁隔振装置为与成型药包形状一致的板材，以便侧壁隔振装置与成型药包的相应侧壁面紧密接触，如成型药包为圆形，则侧壁隔振装置最好是半圆形板材等。成型药包具体结构和方法可以参照前面所引用的在先专利技术。侧壁隔振装置可更好地保护爆破周边的被保护构筑物等设施。
本发明与现有技术相比的优点是，根据特殊环境的爆破需要，采用这种定向卸压隔振爆破装药结构后，很好地结合了现有技术的优点，既能使炮孔底部的岩石尽量不受爆破影响，又能确保爆破点周边的被保护构筑物等设施不受爆破影响。
四、附图说明
图1是本发明实施例的纵剖视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图2的B-B剖视图。
图中：1-炮孔，2-侧壁隔振装置，3-成型药包，4-起爆雷管，5-空气间隙，6-卸压降振层，7-填塞物，8-导爆管线。
五、具体实施方式
下面结合附图对本发明作详尽描述。
如图1、图2和图3，一种定向卸压隔振爆破装药结构，包括炮孔1和装于炮孔1中的带侧壁隔振装置2的成型药包3，成型药包3中装有起爆雷管4和导爆管线8，其特征是：成型药包3底部与炮孔1底部之间设置有卸压降振层6，在与侧壁隔振装置2相对的成型药包3的一侧与炮孔1壁之间留有空气间隙5，在炮孔1顶部装有填塞物7。卸压降振层6是空气层或比爆破岩石密度低很多的软弱材料垫层。侧壁隔振装置2下端伸出成型药包3下端。所述的侧壁隔振装置2为与成型药包3形状一致的板材，如塑料板材等。
Claims (4)
1、一种定向卸压隔振爆破装药结构，包括炮孔(1)和装于炮孔(1)中的带侧壁隔振装置(2)的成型药包(3)，成型药包(3)中装有起爆雷管(4)和导爆管线(8)，其特征是：成型药包(3)底部与炮孔(1)底部之间设置有卸压降振层(6)，在与侧壁隔振装置(2)相对的成型药包(3)的一侧与炮孔(1)壁之间留有空气间隙(5)，在炮孔(1)顶部装有填塞物(7)。
2、根据权利要求1所述的定向卸压隔振爆破装药结构，其特征在于：卸压降振层(6)是空气层或比爆破岩石密度低很多的软弱材料垫层。
3、根据权利要求1所述的定向卸压隔振爆破装药结构，其特征在于：侧壁隔振装置(2)下端伸出成型药包(3)下端。
4、根据权利要求1所述的定向卸压隔振爆破装药结构，其特征在于：所述的侧壁隔振装置(2)为与成型药包(3)形状一致的板材。
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