CN106017241A - 一种模块化双向线型聚能切割器 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种模块化双向线型聚能切割器包括至少一个模块化聚能切割器、装药定位装置、起爆点定位装置和聚能方向定向装置；所有模块化聚能切割器的结构相同，多个模块化聚能切割器首尾相接进行串联，位于头部的模块化聚能切割器的前端装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端也装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端同时设置聚能方向定向装置，每个模块化聚能切割器上均套有装药定位装置，或者在相间隔的模块化聚能切割器上套有装药定位装置。本发明采用模块化装药，装药长度可根据需要任意组合确定，线装药密度合理，装药定位、起爆点定位和聚能切割方向定向准确,可以推广应用到大多数的预裂爆破和光面爆破工程中。

Description

一种模块化双向线型聚能切割器
技术领域
本发明属于工程爆破领域，特别是一种模块化双向线型聚能切割器。
背景技术
近年来，随着我国国民经济建设的快速发展，在各地的城市轨道交通建设、隧道开挖以及人防工程开挖和洞库开挖等工程中，对待开挖部位附近的围岩保护要求越来越高，需要尽可能地减小对围岩的破坏和扰动，因此要用到预裂爆破或光面爆破的方法。
但是采用传统的预裂爆破或光面爆破的装药方法还存在超挖、欠挖、半孔率不高、对围岩破坏和扰动较大、产生的震动较大等局限性。
由上可知，目前急需一种能够提高预裂爆破或光面爆破效果，大大降低爆破危害效应的爆破装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化双向线型聚能切割器。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种模块化双向线型聚能切割器，包括至少一个模块化聚能切割器、装药定位装置、起爆点定位装置和聚能方向定向装置；
当模块化聚能切割器数量为1时，装药定位装置套在模块化聚能切割器的两端，模块化聚能切割器的两端分别设置起爆点定位装置，模块化聚能切割器的尾部设置聚能方向定向装置；
当模块化聚能切割器数量大于1时，所有模块化聚能切割器的结构相同，多个模块化聚能切割器首尾相接进行串联，位于头部的模块化聚能切割器的前端装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端也装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端同时设置聚能方向定向装置，每个模块化聚能切割器上均套有装药定位装置，或者在相间隔的模块化聚能切割器上套有装药定位装置。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明的模块化双向线型聚能切割器采用模块化双向线型聚能装药，可根据实际环境和爆破参数设计选择合适的装药模块，适用性非常强；2)本发明的模块化双向线型聚能切割器采用燕尾形公头和母头，能够实现模块化双向线型聚能装药的任意组合，且连接强度能够满足使用要求；3)本发明的模块化双向线型聚能切割器采用具有一定厚度的橡胶圈制成的装药定位装置，能够将装药可靠地定位于炮孔的中央，有效地减少装药对炮孔壁的破坏；4)起爆点定位装置的中心带起爆雷管，其一端为燕尾形公头或母头，可以与模块化聚能切割器外壳一端组合使用，能够确保切割器装药起爆点位于切割器一端的中心，保证爆轰波能够对称到达药形罩，使切割器能够形成对称性良好的聚能射流；5)本发明的模块化双向线型聚能切割器采用高强度工程塑料片制成的聚能方向定向装置，厚2mm～3mm，宽10mm～20mm，长度根据具体情况可任意选择，采用胶带将其固定在双向线型聚能切割器非聚能的一侧或两侧，根据露出炮孔部分定向装置横断面的宽度方向可以确定双向线型聚能切割器的聚能方向，确保多个炮孔中双向线型聚能切割器的聚能方向与开挖轮廓线一致；6)本发明的模块化双向线型聚能切割器能够实现定位定向准确、操作使用方便、爆破效果好、可靠性高、破坏性小、适应性强等目标，提高施工效率，满足洞库、隧道、井巷等开挖工程中对周边孔装药的需求；7)本发明的模块化双向线型聚能切割器可以确保切割器位于炮孔中心，起爆点位于切割器一端中心，且在对称的两个方向上产生聚能射流，对聚能方向上的炮孔壁产生有效破坏，在聚能方向上的炮孔间产生裂缝；8)本发明的装置能够满足开挖工程对预裂爆破或光面爆破的要求，提高预裂爆破或光面爆破效果，大大降低爆破危害效应。模块化双向线型聚能切割器具有定位定向准确、操作使用方便、爆破效果好、可靠性高、施工效率高、破坏性小、适应性强等优点，可以满足洞库、隧道、井巷等开挖工程中对周边孔装药的需求，是对我国现有工程爆破器材的重要补充。
附图说明
图1为本发明的模块化双向线型聚能切割器的模块化聚能切割器结构示意图。
图2为本发明的模块化双向线型聚能切割器的装药定位装置图。
图3为本发明的模块化双向线型聚能切割器的起爆点定位装置图，其中图(a)为母头起爆点定位装置结构图，图(b)为公头起爆点定位装置结构图。
图4为本发明的模块化双向线型聚能切割器的聚能方向定向装置图。
图5为本发明的模块化双向线型聚能切割器的整体示意图。
具体实施方式
结合图5，本发明的一种模块化双向线型聚能切割器，包括至少一个模块化聚能切割器、装药定位装置4、起爆点定位装置和聚能方向定向装置6；
当模块化聚能切割器数量为1时，装药定位装置4套在模块化聚能切割器的两端，模块化聚能切割器的两端分别设置起爆点定位装置，模块化聚能切割器的尾部设置聚能方向定向装置6；
当模块化聚能切割器数量大于1时，所有模块化聚能切割器的结构相同，多个模块化聚能切割器首尾相接进行串联，位于头部的模块化聚能切割器的前端装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端也装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端同时设置聚能方向定向装置6，每个模块化聚能切割器上均套有装药定位装置4，或者在相间隔的模块化聚能切割器上套有装药定位装置4。
结合图1，所述模块化聚能切割器包括模块化聚能切割器外壳1、聚能药型罩2和装药3，所述模块化聚能切割器外壳1包括两个结构相同的刚性板或弹性板，聚能药型罩2包括两个相同的聚能药型罩板，上述两个刚性板或弹性板和两个聚能药型罩板间隔设置，共同围成一个筒状结构，筒状结构的内部装有装药3；所述模块化聚能切割器外壳1和药型罩2可以做成整体结构。
所述模块化聚能切割器外壳1的一端设置公头，另外一端设置母头，模块化聚能切割器外壳1的公头可以跟另一个模块化聚能切割器外壳1的母头相互配合固定。
所述公头为设置在刚性板或弹性板端部的燕尾形凸起，所述母头为设置在刚性板或弹性板尾部的燕尾形凹槽。
结合图2，所述装药定位装置4为橡胶圈，其厚度为5.0mm～10.0mm。
结合图4，所述聚能方向定向装置6为厚2mm～3mm、宽10mm～20mm的高强度工程塑料长条，固定在模块化聚能切割器外壳的一侧或双侧。
结合图3，所述起爆点定位装置包括公头起爆点定位装置52和母头起爆点定位装置51，所述公头起爆点定位装置52为中心带起爆雷管座的塑料底座或橡胶底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器母头配合使用的燕尾形凸起；所述母头起爆点定位装置51为中心带起爆雷管座的塑料底座或橡胶底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器公头配合使用的燕尾形凹槽。
所述装药3为膏状乳化炸药或粉状乳化炸药。
所述聚能药型罩2的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为80°～100°，楔形指向模块化聚能切割器的中心；或者所述聚能药型罩2的横截面为椭圆弧形，椭圆弧形的长短轴比为1.4～1.6。
所述药型罩2的材料为工程塑料或硬纸或薄铁皮，厚度0.5mm～1.2mm。
所述模块化聚能切割器外壳1的材料为工程塑料或硬纸或薄铁皮，厚度0.5mm～2.0mm。
本发明的装置能够满足开挖工程对预裂爆破或光面爆破的要求，提高预裂爆破或光面爆破效果，大大降低爆破危害效应。模块化双向线型聚能切割器具有定位定向准确、操作使用方便、爆破效果好、可靠性高、施工效率高、破坏性小、适应性强等优点，可以满足洞库、隧道、井巷等开挖工程中对周边孔装药的需求。
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述。
实施例1
一种模块化双向线型聚能切割器，包括一个模块化聚能切割器、装药定位装置4、起爆点定位装置和聚能方向定向装置6；装药定位装置4套在模块化聚能切割器的两端，模块化聚能切割器的两端分别设置起爆点定位装置，模块化聚能切割器的尾部设置聚能方向定向装置6。
模块化聚能切割器包括模块化聚能切割器外壳1、聚能药型罩2和装药3，所述模块化聚能切割器外壳1包括两个结构相同的刚性板，聚能药型罩2包括两个相同的聚能药型罩板，上述两个刚性板和两个聚能药型罩板间隔设置，共同围成一个筒状结构，筒状结构的内部装有装药3；所述模块化聚能切割器外壳1的一端设置公头，另外一端设置母头，模块化聚能切割器外壳1的公头可以跟另一个模块化聚能切割器外壳1的母头相互配合固定。所述公头为设置在刚性板端部的燕尾形凸起，所述母头为设置在刚性板尾部的燕尾形凹槽。所述装药定位装置4为橡胶圈，其厚度为10.0mm。所述聚能方向定向装置6为厚3mm、宽20mm的高强度工程塑料长条，固定在模块化聚能切割器外壳的双侧。
起爆点定位装置包括公头起爆点定位装置52和母头起爆点定位装置51，所述公头起爆点定位装置52为中心带起爆雷管座的塑料底座底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器母头配合使用的燕尾形凸起；所述母头起爆点定位装置51为中心带起爆雷管座的塑料底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器公头配合使用的燕尾形凹槽。所述装药3为膏状乳化炸药。所述聚能药型罩2的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为100°，楔形指向模块化聚能切割器的中心。所述药型罩2的材料为工程塑料，厚度1.2mm。所述模块化聚能切割器外壳1的材料为工程塑料，厚度2.0mm。
本发明采用模块化装药，装药长度可根据需要任意组合确定，线装药密度合理，装药定位、起爆点定位和聚能切割方向定向准确，作业效率高，爆破效果好，爆破危害效应小，能够很好地满足洞库、隧道、井巷、基础等开挖工程，以及石材开采中，还可以推广应用到大多数的预裂爆破和光面爆破工程中。
实施例2
一种模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，包括两个模块化聚能切割器、装药定位装置4、起爆点定位装置和聚能方向定向装置6；所有模块化聚能切割器的结构相同，多个模块化聚能切割器首尾相接进行串联，位于头部的模块化聚能切割器的前端装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端也装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端同时设置聚能方向定向装置6，每个模块化聚能切割器上均套有装药定位装置4。
模块化聚能切割器包括模块化聚能切割器外壳1、聚能药型罩2和装药3，所述模块化聚能切割器外壳1包括两个结构相同的弹性板，聚能药型罩2包括两个相同的聚能药型罩板，上述两个弹性板和两个聚能药型罩板间隔设置，共同围成一个筒状结构，筒状结构的内部装有装药3；所述模块化聚能切割器外壳1的一端设置公头，另外一端设置母头，模块化聚能切割器外壳1的公头可以跟另一个模块化聚能切割器外壳1的母头相互配合固定。所述公头为设置在弹性板端部的燕尾形凸起，所述母头为设置在弹性板尾部的燕尾形凹槽。所述装药定位装置4为橡胶圈，其厚度为5.0mm。所述聚能方向定向装置6为厚2mm、宽10mm的高强度工程塑料长条，固定在模块化聚能切割器外壳的一侧。起爆点定位装置包括公头起爆点定位装置52和母头起爆点定位装置51，所述公头起爆点定位装置52为中心带起爆雷管座的橡胶底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器母头配合使用的燕尾形凸起；所述母头起爆点定位装置51为中心带起爆雷管座的橡胶底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器公头配合使用的燕尾形凹槽。所述装药3为粉状乳化炸药。所述聚能药型罩2的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为80°，楔形指向模块化聚能切割器的中心。所述药型罩2的材料为薄铁皮，厚度0.5mm。所述模块化聚能切割器外壳1的材料为薄铁皮，厚度0.5mm。
本发明的模块化双向线型聚能切割器能够实现定位定向准确、操作使用方便、爆破效果好、可靠性高、破坏性小、适应性强等目标，提高施工效率，满足洞库、隧道、井巷等开挖工程中对周边孔装药的需求。
实施例3
如图1～图5所示，本发明为一种模块化双向线型聚能切割器，包括三个模块化聚能切割器、装药定位装置4、起爆点定位装置和聚能方向定向装置6；所有模块化聚能切割器的结构相同，多个模块化聚能切割器首尾相接进行串联，位于头部的模块化聚能切割器的前端装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端也装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端同时设置聚能方向定向装置6，第一、三模块化聚能切割器上套有装药定位装置4。模块化聚能切割器外壳和聚能药型罩为一整体结构，模块化聚能切割器外壳一端为公头，另外一端为母头，外壳之间可以通过公头与母头之间的配合形成长度可调的双向线型聚能切割器，满足不同的环境条件对双向线型聚能切割器装药长度及装药量的要求；工业炸药装入模块化聚能切割器外壳和聚能药型罩组成的一体化结构中，形成切割器装药；装药定位装置为卡在双向线型聚能切割器外侧的具有一定厚度的橡胶圈，橡胶圈与切割器外侧紧密配合，以确保双向线型聚能切割器位于炮孔的中心位置，同时使切割器与炮孔壁不相接触，极大地减弱装药对待保留部分炮孔壁的破坏；起爆点定位装置为卡在双向线型聚能切割器一端且中心带起爆雷管座的塑料底座，能确保起爆点位于双向线型聚能切割器起爆端面的中心位置，以形成对称性良好的聚能射流，该定位装置一端也为燕尾形公头或母头，可以与模块化聚能切割器外壳组合使用；聚能方向定向装置为高强度工程塑料片，长度根据具体情况可任意选择，采用胶带将其固定在双向线型聚能切割器非聚能的一侧或两侧，通过固定在双向线型聚能切割器非聚能的一侧或两侧后露出炮孔的那一段来确定双向线型聚能切割器的聚能方向。
所述模块化聚能切割器外壳和聚能药型罩可以采用工程塑料或硬纸或薄铁皮，做成整体结构，长度通常有多种规格，如50mm、100mm、200mm，可以根据实际爆破参数设计情况任意选择，宽度为30mm～50mm，壁厚为1.5mm～3.0mm。模块化聚能切割器外壳一端为公头，公头为燕尾形突出部，另外一端为母头，母头为燕尾形凹入部，外壳之间可以通过公头与母头之间的配合形成长度可调的双向线型聚能切割器。
所述聚能药型罩的横断面为楔形(包含单角度楔形和多角度组合楔形)、椭圆弧形(包含半椭圆弧形和截底椭圆弧形)、圆弧形(包含半圆弧形和截底半圆弧形)、双曲线形、楔弧结合形等多种形状，形成的射流速度高，切割器的威力大。
装药采用工程爆破中常用的膏状乳化炸药或粉状乳化炸药，装药密度达到其通常的密度0.95～1.30g/cm3。装药定位装置为卡在双向线型聚能切割器外侧的具有一定厚度的橡胶圈，其外径根据炮孔直径调整，厚度为5.0mm～10.0mm，内部形状同切割器横断面形状相同。起爆点定位装置为卡在双向线型聚能切割器一端且中心带起爆雷管座的工程塑料或硬纸底座，其一端为燕尾形公头或母头，可以与模块化聚能切割器外壳一端组合使用。聚能方向定向装置为高强度工程塑料片，厚2mm～3mm，宽10mm～20mm，长度根据具体情况可任意选择，固定在双向线型聚能切割器非聚能的一侧或两侧。
本发明可用于洞库、隧道、井巷等开挖工程中的周边孔装药，以及大多数的预裂爆破或光面爆破装药。

Claims (10)

1.一种模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，包括至少一个模块化聚能切割器、装药定位装置[4]、起爆点定位装置和聚能方向定向装置[6]；
当模块化聚能切割器数量为1时，装药定位装置[4]套在模块化聚能切割器的两端，模块化聚能切割器的两端分别设置起爆点定位装置，模块化聚能切割器的尾部设置聚能方向定向装置[6]；
当模块化聚能切割器数量大于1时，所有模块化聚能切割器的结构相同，多个模块化聚能切割器首尾相接进行串联，位于头部的模块化聚能切割器的前端装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端也装有起爆点定位装置，位于尾部的模块化聚能切割器的后端同时设置聚能方向定向装置[6]，每个模块化聚能切割器上均套有装药定位装置[4]，或者在相间隔的模块化聚能切割器上套有装药定位装置[4]。
2.根据权利要求1所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，模块化聚能切割器包括模块化聚能切割器外壳[1]、聚能药型罩[2]和装药[3]，所述模块化聚能切割器外壳[1]包括两个结构相同的刚性板或弹性板，聚能药型罩[2]包括两个相同的聚能药型罩板，上述两个刚性板或弹性板和两个聚能药型罩板间隔设置，共同围成一个筒状结构，筒状结构的内部装有装药[3]；
所述模块化聚能切割器外壳[1]的一端设置公头，另外一端设置母头，模块化聚能切割器外壳[1]的公头可以跟另一个模块化聚能切割器外壳[1]的母头相互配合固定。
3.根据权利要求2所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，所述公头为设置在刚性板或弹性板端部的燕尾形凸起，所述母头为设置在刚性板或弹性板尾部的燕尾形凹槽。
4.根据权利要求1所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，所述装药定位装置[4]为橡胶圈，其厚度为5.0mm～10.0mm。
5.根据权利要求1所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，所述聚能方向定向装置[6]为厚2mm～3mm、宽10mm～20mm的高强度工程塑料长条，固定在模块化聚能切割器外壳的一侧或双侧。
6.根据权利要求2或3所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，起爆点定位装置包括公头起爆点定位装置[52]和母头起爆点定位装置[51]，所述公头起爆点定位装置[52]为中心带起爆雷管座的塑料底座或橡胶底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器母头配合使用的燕尾形凸起；所述母头起爆点定位装置[51]为中心带起爆雷管座的塑料底座或橡胶底座，底座的侧壁带有与模块化聚能切割器公头配合使用的燕尾形凹槽。
7.根据权利要求2所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，所述装药[3]为膏状乳化炸药或粉状乳化炸药。
8.根据权利要求2所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，所述聚能药型罩[2]的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为80°～100°，楔形指向模块化聚能切割器的中心；或者所述聚能药型罩[2]的横截面为椭圆弧形，椭圆弧形的长短轴比为1.4～1.6。
9.根据权利要求8所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，所述药型罩[2]的材料为工程塑料或硬纸或薄铁皮，厚度0.5mm～1.2mm。
10.根据权利要求2所述的模块化双向线型聚能切割器，其特征在于，所述模块化聚能切割器外壳[1]的材料为工程塑料或硬纸或薄铁皮，厚度0.5mm～2.0mm。
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