CN102435113A - 炮孔爆破径向空气间隔装药装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于露天爆破炮孔装药的技术领域，尤其涉及一种炮孔爆破径向空气间隔装药装置。由配重底座，充气底圈，充气圈连体所组成，充气底圈的上壁分别与底圈压力安全阀和充气导管的一端固定连接，底圈压力安全阀还与充气圈连体的底部相连接，充气导管的另一端穿过充气圈连体后通过单向逆止阀与空气泵相连接。充气圈连体由自下而上相互固定连接的一组充气圈单元所组成，一组充气圈单元中每相邻的两个充气圈单元均通过单元压力安全阀相连通。本发明避免了炸药与炮孔孔壁直接接触，使爆炸初期爆轰压力得到降低，减少了矿岩过粉碎的比例，可以有效提高炸药爆炸能量的利用率，在提高爆破质量的同时，又降低了炸药单耗。为采装、运输等后续工序创造了条件。

Description

炮孔爆破径向空气间隔装药装置
技术领域
本发明属于露天爆破炮孔装药的技术领域，尤其涉及一种炮孔爆破径向空气间隔装药装置。
背景技术
现有露天生产炮孔爆破中普遍采用径向耦合装药结构，采用该方式炸药直接与爆破炮孔的孔壁接触，当炮孔中的炸药爆炸时，爆轰压力在数微秒内急剧增高到数万兆帕，并在炸药周围的岩石中激发起冲击波，其强度远远超过岩石的动态抗压强度，在冲击波的作用下，坚硬岩石，在1.65-3.05倍炮孔半径范围内受到粉碎性破坏，形成粉碎区；而松软岩石（如页岩、土壤等），则被压缩形成空腔，空腔表面形成较为坚实的压实层。这种效果非爆破需要的理想质量状态，因为高爆轰压力形成的粉碎区最终导致爆破后粉状物比例提高，同时由于矿岩遭到强烈粉碎，初期能量消耗很大，炸药能量有效利用率降低。因此，爆破时，应尽量避免形成粉碎区。
在粉碎区外，在应力波和爆轰气体的共同作用下，随着径向裂隙、环向裂隙和切向裂隙的形成，产生一个裂隙发育的破裂区，该部分是形成较佳爆破质量的区域。
为了达到降低初始爆轰压力减少粉状物的产生，提高爆破质量，降低炸药消耗，有效利用炸药能量，现普遍采用空气间隔器进行炮孔装药，以此来降低炸药爆炸时，初始爆轰压力，如： CN02244480.7充气式爆破孔间隔器，其原理是采用轴向空气间隔，进行爆破。虽然轴向空气间隔可以延长爆破作用时间，且可以降低爆轰初始压力，但是仍然存在炸药直接与爆破炮孔孔壁接触的现象，当炮孔中的炸药爆炸时，冲击波还是直接作用在孔壁上，产生的粉碎作用依然较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炮孔爆破径向空气间隔装药装置，可以有效的避免炸药与炮孔孔壁直接接触，同时可以降低爆轰初始压力，延长爆破作用时间，提高炸药的有效利用率，降低爆破粉碎作用的影响，提高爆破质量。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的炮孔爆破径向空气间隔装药装置，其特征在于由配重底座，与此配重底座固定连接的充气底圈，与此充气底圈上表面固定连接的充气圈连体所组成，所述充气底圈的上壁分别与底圈压力安全阀和充气导管的一端固定连接，所述底圈压力安全阀还与所述的充气圈连体的底部相连接，所述充气导管的另一端穿过所述的充气圈连体后通过单向逆止阀与空气泵相连接。
所述的充气圈连体由自下而上相互固定连接的一组充气圈单元所组成，所述的一组充气圈单元中每相邻的两个充气圈单元均通过单元压力安全阀相连通。
所述的配重底座上设有一组排气通水孔。
所述的配重底座、充气底圈、一组充气圈单元和充气导管均采用聚氯乙烯材料制作。
本发明的工作原理：
采用本发明爆破装药时，药柱处于充气底圈及充气圈连体的中心位置，与炮孔内壁靠空气隔离而不直接接触，炸药爆炸后，首先将炸药能量传递给炮孔周围的空气，再由空气传递给岩石，这一能量传递过程可以将一部分炸药爆炸能量贮存在压缩气体中，使得爆破炮孔初始峰压力降低，减少甚至避免因耦合装药而形成的矿岩冲击粉碎，扩大破裂区范围，同时随后的压缩气体的反弹释放能量，可以延长爆破作用的时间，提高炸药爆炸能量的有效利用率，降低炸药单耗，使爆破成本得到降低。
本发明的使用方法：
在进行生产爆破前期准备时，首先将穿孔岩粉作为配重装入配重底座中，然后将本发明放入炮孔底部，然后用带有压力表的空气泵对充气底圈进行充气，直至充气底圈内空气压力超过底圈压力安全阀的设定值后，压力安全阀开启，充气底圈内的空气向一组充气圈单元中最下面的一个充气圈单元内充气，以此类推，空气泵继续充气，一直到所有充气圈单元的内腔全部充满为止。此时炮孔内中间形成了另一个小孔径的炮孔且周围呈空气间隔状态，此时便可进行炸药装药工序，先将起爆弹放入气炮孔底部，再将输药管放入到气囊炮孔中间，按设计要求的炸药量进行装药，完成后将充气导管扎紧？放入炮孔内，进行下道炮孔填塞及连线作业，随后进行最终爆破起爆工作。
本发明的优点：
本发明避免了炸药与炮孔孔壁直接接触，使爆炸初期爆轰压力得到降低，减少了矿岩过粉碎的比例，同时调节装药高度，使孔内爆炸压力沿炮孔径向及轴向的分布更加均匀，可以有效提高炸药爆炸能量的利用率，在提高爆破质量的同时，又降低了炸药单耗。为采装、运输等后续工序创造了条件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式图
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示：本发明的炮孔爆破径向空气间隔装药装置，其特征在于由配重底座2，与此配重底座2固定连接的充气底圈4，与此充气底圈4上表面固定连接的充气圈连体所组成，所述充气底圈2的上壁分别与底圈压力安全阀1和充气导管6的一端固定连接，所述底圈压力安全阀1还与所述的充气圈连体的底部相连接，如果底圈压力安全阀1开启，上下相邻的两个充气圈就处于两内腔连通状态，所述充气导管6的另一端穿过所述的充气圈连体后通过单向逆止阀7与空气泵相连接。空气泵只负责向充气底圈2内输送压缩空气，而充气圈连体则靠充气底圈2来传送压缩空气。
所述的充气圈连体由自下而上相互固定连接的一组充气圈单元5所组成，每一个充气圈单元都具有独立、封闭的内腔空间，所述的一组充气圈单元中每相邻的两个充气圈单元均通过单元压力安全阀11相连通。一旦单元压力安全阀11所承受的压力超过本身设定的压力值后便处于开启状态——即相邻两个充气圈单元的内腔相互连通，所以一组充气圈单元5的充气顺序是自下而上依次进行的。使用时，将穿孔岩粉作为配重装入配重底座中后，即可实施向炮孔内安装工作，而充气底圈4及一组充气圈单元5整个充气过程是在炮孔中进行的，所以充气底圈4及一组充气圈单元5的外壁不会因与炮孔内壁摩擦而破裂。当整个充气过程完成后，在充气底圈4及一组充气圈单元5的中部形成一个装药孔9，按着装药工序：将起爆弹10、引爆线8放入装药孔9内，再用输药管进行装药操作即可。
所述的配重底座2上设有一组排气通水孔3，其目的是便于充气底圈4快速沉降到炮孔底部。
本发明所述的配重底座2上设有配重腔，此配重腔上设有物料填充口12，并用封闭拉锁连接，方便填充配重物料。
所述的配重底座2、充气底圈4、一组充气圈单元5和充气导管6均采用聚氯乙烯材料制作，此聚氯乙烯具有柔性、耐压、耐磨、耐酸碱、重量轻等特性，而且可折叠存放，携带方便，造价低廉。

Claims (5)

1.一种炮孔爆破径向空气间隔装药装置，其特征在于由配重底座，与此配重底座固定连接的充气底圈，与此充气底圈上表面固定连接的充气圈连体所组成，所述充气底圈的上壁分别与底圈压力安全阀和充气导管的一端固定连接，所述底圈压力安全阀还与所述的充气圈连体的底部相连接，所述充气导管的另一端穿过所述的充气圈连体后通过单向逆止阀与空气泵相连接。
2.根据权利要求1所述的炮孔爆破径向空气间隔装药装置，其特征在于所述的充气圈连体由自下而上相互固定连接的一组充气圈单元所组成，所述的一组充气圈单元中每相邻的两个充气圈单元均通过单元压力安全阀相连通。
3.根据权利要求1所述的炮孔爆破径向空气间隔装药装置，其特征在于所述的配重底座上设有一组排气通水孔。
4.根据权利要求1所述的炮孔爆破径向空气间隔装药装置，其特征在于所述的配重底座、充气底圈、一组充气圈单元和充气导管均采用聚氯乙烯材料制作。
5.根据权利要求1所述的炮孔爆破径向空气间隔装药装置，其特征在于所述的配重底座上设有配重腔，此配重腔上设有物料填充口，并用封闭拉锁连接。
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