CN110274527B - 一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置 - Google Patents

一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，包括炸药本体、第一防水导爆管、第二防水导爆管、防水连接管、近点保护机构和浮动保护机构，近点保护机构包括主动增压机构和被动减震机构，炸药本体设置在近点保护机构下方，近点保护机构位于浮动保护机构的下方，涉及爆破领域。该水下爆破安全性能高的延时爆破装置使用弹性结构近点包围爆破点，利用爆破冲击力的推力释放大量高压气体近点消耗地震波，利用脱离出来的弹性结构拦截碎石消耗抵消波动，且通过随波浮动的喷气设备逐层消耗余波，从而有效的解决了一般的水下延时爆破装置在水下爆破威力较大，水的传震能力破坏性较大，会对爆破点周围的较大范围产生不必要的破坏的问题。

Description

一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置
技术领域
本发明涉及爆破技术领域，具体为一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置。
背景技术
水下爆破就是指在水下实时爆破作业，水下爆破礁石的时候，由于受到水面 压力的影响，其在水下的压力大，随着水深和水压的增大，爆破的效果反而越小，但是水的传震能力又很强，在等量的炸药下，水下爆破产生的地震波比陆地爆破要大，水中冲击波的危害较突出，所以为了减小爆破带来的影响，目前主要的解决方式主要是使用气泡膜对其进行减震，气泡膜的结构较为简单，就是一个高压充气垫，底部悬挂着配重块，使其沉在水中爆破位置的上方，然后通过充气管向气垫内部输气，气体通过充气垫释放出来在水下形成一层气泡膜拦截余震，这种方式为了保证气泡膜的形成，以及设备的安全，而且这种设备浮力受到输入气体和配重块的影响，位置悬浮难以靠近爆破点，需要在离爆破点较远的位置搭设，可以对其所在的区域进行一定程度的保护，但是难以对爆破一开始的高爆震起到作用，爆破点附近难以得到较好的保护，一般的水下延时爆破装置在水下爆破威力较大，水的传震能力破坏性较大，会对爆破点周围的较大范围产生不必要的破坏，所以需要一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，解决了一般的水下延时爆破装置在水下爆破威力较大，水的传震能力破坏性较大，会对爆破点周围的较大范围产生不必要的破坏的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，包括炸药本体、第一防水导爆管、第二防水导爆管、防水连接管、近点保护机构和浮动保护机构，所述近点保护机构包括主动增压机构和被动减震机构，所述炸药本体设置在近点保护机构下方，近点保护机构位于浮动保护机构的下方。
所述主动增压机构包括弧形内壳体、弧形外壳体、压缩气囊、超导热管和导爆引线，所述弧形内壳体的表面和弧形外壳体的内壁之间设置有增压气腔，所述压缩气囊位于增压气腔的内部，所述压缩气囊的内部填充有压缩气体，所述超导热管位于压缩气囊的内部，所述防水连接管依次贯穿弧形外壳体、压缩气囊和弧形内壳体并延伸至弧形内壳体的下方，所述第一防水导爆管的一端贯穿并延伸至防水连接管的内部，所述超导热管的两端均贯穿并延伸至防水连接管的内部，所述第二防水导爆管的一端贯穿并延伸至防水连接管的内部，所述导爆引线缠绕设置在超导热管的内部，所述第一防水导爆管内部的引线与导爆引线的一端绑接，所述第二防水导爆管内部的导线与导爆引线的另一端绑接，所述第二防水导爆管的一端固定连接在炸药本体上。
所述被动减震机构包括爆气口、贴壁钢片、伸缩口、爆气弹簧、弧形助力片和穿刺块，所述爆气口设置在弧形内壳体的表面，所述爆气口与增压气腔连通，所述弧形内壳体的表面铰接有卡板，所述贴壁钢片的表面通过卡板与弧形内壳体的内壁卡接，所述伸缩口与爆气口一一对应，所述爆气弹簧的两端与伸缩口的内壁固定连接，所述弧形助力片固定连接在爆气弹簧的表面，所述穿刺块固定连接在弧形助力片上，所述穿刺块位于爆气口的内部。
优选的，所述贴壁钢片、弧形内壳体的材料和弧形外壳体的材料均包括弹簧钢，弹簧钢制成的结构具有很强的弹性，不仅可以抵消部分震动波，也方便贴壁钢片发生形变脱离弧形内壳体。
优选的，所述防水连接管的表面与弧形外壳体以及弧形内壳体均通过电焊密封连接，所述防水连接管的表面与压缩气囊通过密封胶粘接，所述防水连接管的材料包括不锈钢。
优选的，所述贴壁钢片的底部固定连接有若干条连接带，所述连接带的一端固定连接有配重块。
优选的，所述浮动保护机构包括充气垫、喷气管、若干条拖拽绳、空压机和高压输气胶管。
优选的，所述充气垫的底部与拖拽绳的一端固定连接，所述拖拽绳的另一端与弧形外壳体的表面固定连接，所述喷气管固定安装在充气垫的底部，所述空压机的输出端与高压输气胶管的一端套接，所述高压输气胶管的另一端贯穿并延伸至充气垫的内部，在贴壁钢片卡在弧形内壳体的时候，配重块可以拖拽整个装置贴近爆破点，当贴壁钢片脱离设备后，配重块仅对贴壁钢片拖拽向下压制碎石和抵消最强震波，其余的结构失去配重块的拖拽方便上浮，随着余波扩散不断的上浮抵消余波。
优选的，所述穿刺块的顶部固定连接有刺破尖头，所述穿刺块的表面设置有若干个割刀，刺破块刺破压缩气囊后，割刀从四方将压缩气囊撕裂开，方便气体瞬间冲出。
(三)有益效果
(1)本发明通过设置近点保护机构，在点火爆破的时候，近点保护机构上的主动增压机构膨胀增压，当爆破发生后的瞬间，冲击波推动被动减震机构刺破主动增压机构，大量的增压气体瞬间冲击而下消耗掉水波压力，且近点消耗，减小地震波的波及范围。
(2)本发明通过设置浮动保护机构，近点保护机构直接对浮动保护机构进行保护，在冲击破的推动下近点保护机构被向上推，此时浮动保护机构也会在浮力的作用下向上浮动，于此同时，上升浮动的浮动保护机构不停的喷气，喷出的气体在上升的过程中贴着冲击波形成一层层上升的气泡膜，消耗掉大量扩散开的水波压力。
(3)本发明弧形结构将爆破点包围住，通过弹性设计，在冲击破的作用下内部结构发生形变，并在形变的过程中脱离出弹性较强的覆盖结构，该覆盖结构在重力作用下向下弹性压制，拦截大量碎石，减少因碎石的冲击而造成的破坏，且可以弹性震动消耗部分的冲击波。
(4)本发明使用弹性结构近点包围爆破点，并利用爆破冲击力的瞬间推力释放大量的高压气体近点消耗地震波，利用脱离出来的弹性结构拦截碎石消耗抵消波动，且通过随波浮动的喷气设备逐层消耗余波，从而有效的解决了一般的水下延时爆破装置在水下爆破威力较大，水的传震能力破坏性较大，会对爆破点周围的较大范围产生不必要的破坏的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明近点保护机构剖视图；
图3为本发明图2中A处结构放大图；
图4为本发明图2中B处结构放大图。
其中，1炸药本体、2第一防水导爆管、3第二防水导爆管、4防水连接管、5近点保护机构、51主动增压机构、511弧形内壳体、512弧形外壳体、513压缩气囊、514超导热管、515导爆引线、516增压气腔、52被动减震机构、521爆气口、522贴壁钢片、523伸缩口、524爆气弹簧、525弧形助力片、 526穿刺块、5261刺破尖头、5262割刀、527卡板、6浮动保护机构、61充气垫、62喷气管、63拖拽绳、64空压机、65高压输气胶管、7连接带、8配重块。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明实施例提供一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，包括炸药本体1、第一防水导爆管2、第二防水导爆管3、防水连接管 4、近点保护机构5和浮动保护机构6，近点保护机构5包括主动增压机构51 和被动减震机构52，炸药本体1设置在近点保护机构5下方，近点保护机构 5位于浮动保护机构6的下方。
主动增压机构51包括弧形内壳体511、弧形外壳体512、压缩气囊513、超导热管514和导爆引线515，弧形内壳体511的表面和弧形外壳体512的内壁之间设置有增压气腔516，压缩气囊513位于增压气腔516的内部，压缩气囊513的内部填充有压缩气体，超导热管514位于压缩气囊513的内部，防水连接管4依次贯穿弧形外壳体512、压缩气囊513和弧形内壳体511并延伸至弧形内壳体511的下方，第一防水导爆管2的一端贯穿并延伸至防水连接管4的内部，超导热管514的两端均贯穿并延伸至防水连接管4的内部，第二防水导爆管3的一端贯穿并延伸至防水连接管4的内部，防水连接管4的表面与弧形外壳体512以及弧形内壳体511均通过电焊密封连接，防水连接管4的表面与压缩气囊513通过密封胶粘接，防水连接管4的材料包括不锈钢，导爆引线515缠绕设置在超导热管514的内部，第一防水导爆管2内部的引线与导爆引线515的一端绑接，第二防水导爆管3内部的导线与导爆引线515的另一端绑接，第二防水导爆管3的一端固定连接在炸药本体1上。
被动减震机构52包括爆气口521、贴壁钢片522、伸缩口523、爆气弹簧 524、弧形助力片525和穿刺块526，爆气口521设置在弧形内壳体511的表面，爆气口521与增压气腔516连通，弧形内壳体511的表面铰接有卡板527，贴壁钢片522的表面通过卡板527与弧形内壳体511的内壁卡接，贴壁钢片 522、弧形内壳体511的材料和弧形外壳体512的材料均包括弹簧钢，贴壁钢片522的底部固定连接有若干条连接带7，连接带7的一端固定连接有配重块8，伸缩口523与爆气口521一一对应，爆气弹簧524的两端与伸缩口523的内壁固定连接，弧形助力片525固定连接在爆气弹簧524的表面，穿刺块526 固定连接在弧形助力片525上，穿刺块526位于爆气口521的内部，穿刺块 526的顶部固定连接有刺破尖头5261，穿刺块526的表面设置有若干个割刀 5262。
浮动保护机构6包括充气垫61、喷气管62、若干条拖拽绳63、空压机 64和高压输气胶管65，充气垫61的底部与拖拽绳63的一端固定连接，拖拽绳63的另一端与弧形外壳体512的表面固定连接，喷气管62固定安装在充气垫61的底部，空压机64的输出端与高压输气胶管65的一端套接，高压输气胶管65的另一端贯穿并延伸至充气垫61的内部。
使用时，将炸药本体1插入到需要爆破的石块上，然后将整个近点保护机构5覆盖在石块上并将爆破点覆盖住，通过空压机64向充气垫61内部输入高压气体，气体通过喷气管62喷出近距离覆盖住爆破点，然后开始点火爆破，第一防水导爆管2内的导线先将导爆引线515的一端点燃，导爆引线515 燃烧释放大量的热，热量通过超导热管514传递给压缩气囊513内部的气体，气体快速膨胀，然后燃烧的导爆引线515点燃第二防水导爆管3内部的导线并将炸药本体1点爆，爆炸产生的冲击波瞬间冲击向贴壁钢522，贴壁钢522 上的各个伸缩口523内部的伸缩口525推动穿刺块526冲向压缩气囊513，穿刺块526刺破并撕开压缩气囊513，高压气体瞬间冲下并抵消水压力，于此同时喷气管62喷出的气体在外围消耗震动波，贴壁钢片522被冲击发生形变并脱离开卡板527，在配重块8的拖拽下向下沉降，不断的弹性震动消耗波动并将大量的碎石拦截下来，失去配重块8的拖拽力量，充气垫61的浮力带动其余的结构上升，上升浮动的浮动保护机构6不停的喷气，喷出的气体在上升的过程中贴着冲击波形成一层层上升的气泡膜，消耗掉大量扩散开的水波压力，
从而完成了整个水下爆破安全性能高的延时爆破装置的使用过程。

Claims (7)

1.一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，其特征在于：包括炸药本体(1)、第一防水导爆管(2)、第二防水导爆管(3)、防水连接管(4)、近点保护机构(5)和浮动保护机构(6)，所述近点保护机构(5)包括主动增压机构(51)和被动减震机构(52)，所述炸药本体(1)设置在近点保护机构(5)下方，近点保护机构(5)位于浮动保护机构(6)的下方；
所述主动增压机构(51)包括弧形内壳体(511)、弧形外壳体(512)、压缩气囊(513)、超导热管(514)和导爆引线(515)，所述弧形内壳体(511)的表面和弧形外壳体(512)的内壁之间设置有增压气腔(516)，所述压缩气囊(513)位于增压气腔(516)的内部，所述压缩气囊(513)的内部填充有压缩气体，所述超导热管(514)位于压缩气囊(513)的内部，所述防水连接管(4)依次贯穿弧形外壳体(512)、压缩气囊(513)和弧形内壳体(511)并延伸至弧形内壳体(511)的下方，所述第一防水导爆管(2)的一端贯穿并延伸至防水连接管(4)的内部，所述超导热管(514)的两端均贯穿并延伸至防水连接管(4)的内部，所述第二防水导爆管(3)的一端贯穿并延伸至防水连接管(4)的内部，所述导爆引线(515)缠绕设置在超导热管(514)的内部，所述第一防水导爆管(2)内部的引线与导爆引线(515)的一端绑接，所述第二防水导爆管(3)内部的导线与导爆引线(515)的另一端绑接，所述第二防水导爆管(3)的一端固定连接在炸药本体(1)上；
所述被动减震机构(52)包括爆气口(521)、贴壁钢片(522)、伸缩口(523)、爆气弹簧(524)、弧形助力片(525)和穿刺块(526)，所述爆气口(521)设置在弧形内壳体(511)的表面，所述爆气口(521)与增压气腔(516)连通，所述弧形内壳体(511)的表面铰接有卡板(527)，所述贴壁钢片(522)的表面通过卡板(527)与弧形内壳体(511)的内壁卡接，所述伸缩口(523)与爆气口(521)一一对应，所述爆气弹簧(524)的两端与伸缩口(523)的内壁固定连接，所述弧形助力片(525)固定连接在爆气弹簧(524)的表面，所述穿刺块(526)固定连接在弧形助力片(525)上，所述穿刺块(526)位于爆气口(521)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，其特征在于：所述贴壁钢片(522)、弧形内壳体(511)的材料和弧形外壳体(512)的材料均包括弹簧钢。
3.根据权利要求1所述的一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，其特征在于：所述防水连接管(4)的表面与弧形外壳体(512)以及弧形内壳体(511)均通过电焊密封连接，所述防水连接管(4)的表面与压缩气囊(513)通过密封胶粘接，所述防水连接管(4)的材料包括不锈钢。
4.根据权利要求1所述的一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，其特征在于：所述贴壁钢片(522)的底部固定连接有若干条连接带(7)，所述连接带(7)的一端固定连接有配重块(8)。
5.根据权利要求1所述的一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，其特征在于：所述浮动保护机构(6)包括充气垫(61)、喷气管(62)、若干条拖拽绳(63)、空压机(64)和高压输气胶管(65)。
6.根据权利要求5所述的一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，其特征在于：所述充气垫(61)的底部与拖拽绳(63)的一端固定连接，所述拖拽绳(63)的另一端与弧形外壳体(512)的表面固定连接，所述喷气管(62)固定安装在充气垫(61)的底部，所述空压机(64)的输出端与高压输气胶管(65)的一端套接，所述高压输气胶管(65)的另一端贯穿并延伸至充气垫(61)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种水下爆破安全性能高的延时爆破装置，其特征在于：所述穿刺块(526)的顶部固定连接有刺破尖头(5261)，所述穿刺块(526)的表面设置有若干个割刀(5262)。
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