CN102269544A - 一端封闭的聚能爆破切缝管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一端封闭的聚能爆破切缝管装置，属爆破技术领域。它包括爆破管体，在爆破管体上的一段沿径向开有两条对称分布的聚能切缝，爆破管体的一端用软木塞塞紧。在爆破时对被爆体产生切缝拉伸作用，可以充分利用抗拉强度远小于抗压强度的被爆体特点，产生壁面光滑平整的切缝爆破效果。优点是在成型效果，周边眼痕率、耗药量、炮孔钻进量、超挖量等方面都远优于常规聚能爆破。使巷道或硐室轮廓成型效果好，平整度高，使巷道或硐室挖石方少，减少材料消耗和爆破对断面围岩的炮震，使振动范围减小、有效地保护围岩，有利于工程硐体的支护与稳定，减少单耗，减少钻孔率，降低成本。

Description

一端封闭的聚能爆破切缝管装置

技术领域

本发明涉及聚能爆破装置领域，具体是一种一端封闭的聚能爆破切缝管装置。

背景技术

矿山开采长期以来在大多数场合下采取少打眼、多装药、乱放炮的方法，造成大量超挖，严重损坏了原岩的稳定性，为继续施工和日后使用造成了安全隐患。为改变这种状态，很多爆破工作者经过大量研究和实验，已经创造了若干种控制爆破方法，其中最有成效的一种就是“光面爆破”。但是，必须指出：光面爆破的过去历史活动，大多数是在施工条件和爆破条件较好的工程中，只主要追求一个“光”字，仅主要着眼使爆破轮廓面达到“平整光滑”，需要增加较多的钻孔，需要有低威力的专用炸药，还需要十分仔细的设计和操作，这样的光面爆破在我国矿山井巷的现有条件下不仅难于推广，而且难于加快掘进速度。为了全面达到既优质、安全，又快速、易行的要求，我国煤矿、铁路、冶金等系统，配合推广锚喷支护和机械化快速掘进技术，全面研究试验了各种快速易行的光面爆破技术以及与其紧密相关的掏槽爆破方式和辅助爆破参数，由单项分解试验到综合配套试验，逐步形成了较为“光”、“快”的钻孔爆破技术。

在巷道与隧道开挖爆破工程中，要实现光面爆破，周边眼的布置和设计是至关重要的。普通周边爆破不仅在炮孔间形成贯通裂纹，而且也在炮孔周围其他方向形成随机径向裂纹，对围岩造成破坏，在裂隙发育岩石或低强度岩石中还会引起超挖。一般认为，普通周边光面爆破存在以下不足：

(1)炮孔间距小，增大了钻孔工作量，增加起爆器材消耗量。

(2)在裂隙发育岩层中，很少能形成光滑的壁面，不可避免地出现超挖，对围岩造成破坏。

(3)由于超挖，增加了出碴工作量，增加支护材料用量，从而增加总成本。

为了减少或避免爆破超挖和更有效地保护围岩，针对某些岩体抗拉强度远小于抗压强度的特点，目前研究出来了聚能切缝爆破技术。

发明内容

本发明提供一种一端封闭的聚能爆破切缝管装置，充分利用应力波和气体对被爆体的共同作用，在爆破时对被爆体产生切缝拉伸作用，从而可以充分利用抗拉强度远小于抗压强度的被爆体特点，产生壁面光滑平整的切缝爆破效果。因而在成型效果，周边眼痕率、耗药量、炮孔钻进量、超挖量等各个方面都远优于常规聚能爆破。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种一端封闭的聚能爆破切缝管装置，包括爆破管体，在爆破管体上的一段沿径向开设有两条对称分布的聚能切缝，爆破管体的一端用软木塞塞紧。

由于采用了上述技术方案，炸药爆炸时释放出来的能量沿着聚能切缝汇集成聚能射流。在其附近产生超高压、超高速、高能量密度的射流，优先在岩石中形成定向裂缝。爆炸时，爆轰产物的运动方向取决于起爆点(雷管)位置和药包的几何形状，即爆轰产物运动速度、爆轰波速和爆生气体膨胀速度的向量合成值。如果药柱两侧都有一条聚能切缝，则聚能方向爆轰产物的运动速度最大。

本发明的有益效果是：应用本发明，可以使巷道或硐室轮廓成型效果好，平整度高，使巷道或硐室挖石方少，减少锚喷时的工作时及材料消耗，减少爆破对断面围岩的炮震，使振动范围减小、减轻围岩的损伤，有效地保护围岩，有利于工程硐体的支护与稳定，减少单耗，减少钻孔率，降低成本，实现高产高效的掘进技术，实现采掘平衡。建立掘进工程项目的质量标准和管理制度，员工按技能培训要求操作，使全矿井上下的掘进及相关工序和生产环节和相关岗位的质量工作符合法律、法规、规程等规定，达到和保持规定标准，从而使得煤矿生产掘进施工过程处于可控的施工操作安全规范、设备运转稳定可靠、设施设置及时有效的高效率高效益生产状态。

附图说明

图1本发明结构示意图。

图2是图1的横断面图。

图3是本发明装药后结构示意图。

图4是应用本发明爆炸时爆生气体运动示意图

图中：1、爆破管体，2、聚能切缝，3、软木塞，4、炸药，5、雷管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

如图1和图2所示，本发明由爆破管体1和封堵在爆破管体1一端的软木塞3组成，在爆破管体1上开切有两条聚能切缝2，聚能切缝2在爆破管体1沿直径方向两侧对称分布。爆破管体1的长度一般比管体中的装药长度长25-30cm。爆破管体1上的聚能切缝2的宽度为2-4mm，聚能切缝2两端距管口7-12cm。

如图3所示，爆破管体1采用PVC管，爆破管体1长度为70mm。爆破管体1直径32mm，壁厚1mm；内装有炸药4和雷管5；聚能切缝2宽度为3mm，聚能切缝2两端距管口10cm。

试验及效果

装药过程中只在周边眼中装入带PVC聚能切缝管的炸药，切缝药包(不耦合装药)的管缝严格按巷道轮廓线方向布置，如管缝放置方向相差太大，甚至相反，则成形效果会更差；放置切缝药包时，用软木塞将进孔口一端塞紧，用炮棍送入炸药时轻轻拽住雷管脚线，不要转动炮棍将药包送入孔底，保持药包切缝方向与巷道轮廓线相一致。放置好切缝药包后，放入小块炮泥将孔塞紧。

本发明经过多次实践，取得了了很好的效果。巷道周边成型较试验前规整，巷道周边轮廓尺寸符合设计要求，岩石壁面相对平整。欠挖不大于3cm，超挖不大于12cm，岩石起伏差在10～15cm以内。不平整度和周边眼痕率均远远高于普通光爆的要求，这对后期支护创造了更有利的条件，大大提高了支护质量，缩减了支护所耗时间。

通过聚能切缝定向断裂控制爆破，适当增大了周边眼间距，试验用周边眼间距为450mm，但是由于试验用切缝管加工限制，采用了42mm的钻头，所以在缩短钻眼时间上没有明显优势，但是后期危石处理及超欠挖岩石处理方面所耗时间明显缩短，整体耗时缩短。

爆破后岩面上保留的周边眼半眼孔痕率为：坚硬且整体性好的岩石≥95％；中等强度的岩石≥85％；软岩或节理发育的岩石＞75％。爆破后在保留下的炮眼壁面上无粉碎和明显的裂缝(指爆破产生的新裂缝，原生层理节理除外)，对围岩或岩体的破坏轻微，提高了围岩稳定性，减少了支护材料(喷射混凝土、钢筋网等)用量，降低了支护费用。

地质松软破碎的，爆破后无大的危石浮石；地质良好的，无危石或很少危石。

两排炮眼衔接处的“台阶”都控制在10～12cm内。

如图4所示，图中箭头表示爆生气体的运动方向。

经过试验期，实验人员普遍反映该项目的光面爆破效果良好，较试验前有明显改善。

Claims (5)

1.一种一端封闭的聚能爆破切缝管装置，包括爆破管体(1)，其特征是：在爆破管体(1)上的一段沿径向开有两条对称分布的聚能切缝(2)，爆破管体(1)的一端用软木塞(3)塞紧。

2.根据权利要求1所述的一端封闭的聚能爆破切缝管装置，其特征是：所述的爆破管体(1)采用PVC管。

3.根据权利要求1所述的一端封闭的聚能爆破切缝管装置，其特征是：所述的管体(1)长度比爆破管体(1)中的装药长度长25-30cm。

4.根据权利要求1所述的一端封闭的聚能爆破切缝管装置，其特征是：所述的爆破管体(1)上的聚能切缝(2)的宽度为2-4mm，聚能切缝(2)两端距管口7-12cm。

5.根据权利要求1所述的一端封闭的聚能爆破切缝管装置，其特征是：所述的爆破管体(1)长度为70mm。

Images