CN116817683A - 一种掏槽聚能药包及其爆破方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种掏槽聚能药包及其爆破方法,涉及岩石巷(隧)道爆破技术领域,便于避免掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”,从而提高掏槽效率和爆破施工质量,改善掏槽爆破破岩效果。所述掏槽聚能药包包括:药包本体,为具有中空部分的管状结构,所述管状结构的轴向中空环绕部分形成内部腔室,所述管状结构侧壁上沿轴向设有多条切槽;炸药,填充于所述药包本体的内部腔室中;聚能结构件,具有与所述切槽的内轮廓相适配的外侧面,对应卡合于所述切槽中,且所述聚能结构件的内端抵压于所述炸药的外表面。本发明适用于岩石巷(隧)道爆破场景中。
Description
技术领域
本发明涉及岩石巷(隧)道爆破技术领域,尤其涉及一种掏槽聚能药包及其爆破方法。
背景技术
为了提高岩石巷(隧)道的掘进水平,中深孔爆破掘进技术已经愈来愈多的应用在岩石巷(隧)道掘进中。岩石巷(隧)道掘进首当其冲的便是掏槽爆破,现今掏槽爆破炸药的选用,一般有水胶炸药、乳化炸药和现场混装炸药等,炸药成品一般呈“火腿肠”状。如今被广泛应用于工程项目中的工业炸药在爆破做功时,由于炸药本身是对称结构,导致在爆破时能量在岩体中对称释放,对岩体的破坏也是对称的,这就导致了掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”。
为此,亟需发明一种新型掏槽聚能药包,将掏槽区炮孔内炸药能量尽可能完美利用,并减轻对非爆破区影响,进而保护围岩,实现煤矿岩石巷(隧)道高效爆破掘进。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种掏槽聚能药包及其爆破方法,便于避免掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”,从而提高掏槽效率和爆破施工质量,改善掏槽爆破破岩效果。
第一方面,本发明实施例提供一种掏槽聚能药包,所述掏槽聚能药包包括:药包本体,为具有中空部分的管状结构,所述管状结构的轴向中空环绕部分形成内部腔室,所述管状结构侧壁上沿轴向设有多条切槽;炸药,填充于所述药包本体的内部腔室中;聚能结构件,具有与所述切槽的内轮廓相适配的外侧面,对应卡合于所述切槽中,且所述聚能结构件的内端抵压于所述炸药的外表面。
可选的,所述聚能结构件为聚能装置,且所述聚能装置两侧具有卡扣,所述聚能装置形状为楔形,所述卡扣形状为单项倒三角形;所述聚能装置内端通过所述切槽按压进所述药包本体的内部腔室,且所述聚能装置的内端抵压于所述内部腔室中装填炸药的外表面至所述卡扣固定。
可选的,所述药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间具有中空夹层,位于药包本体外侧表面设有介质注入口,所述介质注入口中设有可插拔塞子;且所述介质注入口也设于所述中空夹层上,所述中空夹层中填充有柔性缓冲或辅助破岩介质,所述柔性缓冲或辅助破岩介质通过所述介质注入口注入所述中空夹层内。
可选的,所述柔性缓冲介质为约束于所述中空夹层内被限定出圆弧状的水体或沙土体,所述柔性缓冲介质用于在所述炸药爆炸时减少对非爆破区的影响并保护围岩,所述辅助破岩介质为约束于所述中空夹层内被限定出波浪锯齿状的液体,所述辅助破岩介质用于在所述炸药爆炸瞬间使波浪锯齿状液体作用于岩体,并在波浪锯齿状尖端产生强烈的应力集中效应,促进岩石受压破坏。
可选的,所述中空夹层的结构形状为圆弧状或波浪锯齿状,且所述中空夹层位于所述药包本体外侧相邻的两个切槽之间。
可选的,所述药包本体的外表面侧壁材料为柔性材料,所述药包本体的内部腔室侧壁材料为高反射率材料;所述高反射率材料对爆破瞬间产生的大部分应力波进行反射,只允许少许应力波透射;所述柔性材料在爆破时起缓冲作用。
第二方面,本发明实施例还提供一种掏槽聚能药包爆破方法,所述爆破方法包括步骤:
安装聚能药包:
步骤一:在掏槽区布置炮孔,确定掏槽区各炮孔的聚能方向及聚能药包个数;
步骤二:向聚能药包本体的内部腔室中装填炸药;装填好炸药后向位于药包本体外侧表面的介质注入口处注水并用专用塞子堵塞,确保药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间的中空夹层内部的水不会外溢;
步骤三:令聚能装置与药包本体外侧面的切槽处对准;将聚能装置向药包本体外侧面的切槽中顺着安装方向按压进药包本体内部腔室,直至聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填炸药的外表面,当聚能装置进入到对应位置时,聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死,将聚能装置位置锁定,形成聚能穴;
步骤四:将聚能药包装入炮孔,并使聚能穴开口方向与目标聚能方向对齐;
爆破:聚能装置向下按压进入药包本体外侧面的切槽,在聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填炸药的外表面时,聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死,将聚能装置位置锁定,形成聚能穴,炸药爆炸后炸药的作用力会作用于聚能装置,爆炸产生的能量会压合聚能装置形成射流,引导爆炸能量从所述卡扣所在的切槽向外进行释放,释放的能量作用于岩体以破岩。
可选的,所述安装聚能药包步骤二之前,所述方法还包括:若切槽处装有木塞,将木塞取出。
可选的,所述爆破还包括:爆炸产生的冲击波能量通过聚能装置向外释放后,炸药产生的爆生气体能量作用于药包本体中空夹层的侧壁上并沿着冲击波释放的通道进行传播,爆炸产生的高温使得中空夹层内的水瞬间气化,增强了爆生气体压力并向外运动作用于岩体。
可选的,所述安装聚能药包之前,所述方法还包括:根据掏槽区的炮孔布置选取聚能药包的类型;所述聚能药包的类型包括:0°及90°两聚能穴药包,0°、90°及180°三聚能穴药包以及0°、90°、180°及270°四聚能穴药包等,其中,各类聚能药包的聚能穴设置角度为以Y轴正方向为参考点,沿预定方向旋转至相应角度得到。
本发明实施例提供的一种掏槽聚能药包及其爆破方法,在不同位置的炮孔中安装好对应的聚能药包之后,在爆破时炸药产生的爆生气体能量作用于药包本体中空夹层的侧壁上并沿着冲击波释放的通道进行传播,爆炸产生的高温使得中空夹层内的介质水瞬间气化,增强了爆生气体压力并向外运动作用于岩体;另一部分能量通过带有卡扣的聚能装置以聚能射流的形态释放出去,作用于岩体;此掏槽聚能药包可以将掏槽区炮孔内炸药能量尽可能完美利用,并减轻对非爆破区影响,进而保护围岩,实现煤矿岩石巷(隧)道高效爆破掘进。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例两聚能穴药包结构示意图;
图2为本发明实施例聚能药包竖向侧视图;
图3为本发明实施例掏槽聚能药包爆破方法流程示意图;
图4为本发明实施例聚能药包安装工艺细节图;
图5为本发明实施例用于不同工程场景的四聚能穴药包;
图6为本发明实施例掏槽区炮孔布置示意图。
图中:1-药包本体;2-炸药;3-中空夹层;4-柔性材料;5-高反射率材料;6-切槽;7-介质注入口;8-木塞;9-卡扣。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如今被广泛应用于工程项目中的工业炸药在爆破做功时,由于炸药本身是对称结构,导致在爆破时能量在岩体中对称释放,对岩体的破坏也是对称的,这就导致了掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”。
因此,本发明实施例提供一种新型的掏槽聚能药包,使用这种聚能药包在爆破时可以避免掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”,减轻对非爆破区影响并保护围岩。
实施例一
图1为本发明实施例两聚能穴药包结构示意图,如图1所示,所述掏槽聚能药包包括:药包本体1,为具有中空部分的管状结构,所述管状结构的轴向中空环绕部分形成内部腔室,所述管状结构侧壁上沿轴向设有多条切槽6;
炸药2,填充于所述药包本体1的内部腔室中;
聚能结构件,具有与所述切槽6的内轮廓相适配的外侧面,对应卡合于所述切槽6中,且所述聚能结构件的内端抵压于所述炸药2的外表面。
在一些实施例中,所述聚能结构件为聚能装置,且所述聚能装置两侧具有卡扣9,所述聚能装置形状为楔形,所述卡扣9形状为单项倒三角形;所述聚能装置内端通过所述切槽6按压进所述药包本体的内部腔室,且所述聚能装置的内端抵压于所述内部腔室中装填的炸药的外表面至所述卡扣固定。
具体的,药包本体外侧壁上沿轴向设有多条切槽,在不使用聚能药包时,这些切槽可以被木塞装入其中,同时该木塞可以被自由取下与安装,并且需紧密贴合药包本体外侧壁上切槽,在不使用该聚能药包时保证外界物质无法进入药包本体内部腔室;在使用聚能药包时,取下木塞将聚能装置的内端通过切槽按压进药包本体的内部腔室,且聚能装置的内端要抵压于内部腔室中装填炸药的外表面至聚能装置两侧的卡扣固定。药包本体的内部腔室中填充的炸药截面形状需为圆形,在外力作用下可以被压缩,但不至于压死,并且炸药本身为普通工业炸药,即乳化炸药、水胶炸药等。
在一些实施例中,所述药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间具有中空夹层3,位于药包本体外侧表面设有介质注入口7,所述介质注入口7中设有可插拔塞子;且所述介质注入口7也设于所述中空夹层3上,所述中空夹层3中填充有柔性缓冲或辅助破岩介质,所述柔性缓冲或辅助破岩介质通过所述介质注入口注入所述中空夹层3内。
其中,所述柔性缓冲介质为约束于所述中空夹层内被限定出圆弧状的水体或沙土体,所述柔性缓冲介质用于在所述炸药爆炸时减少对非爆破区的影响并保护围岩,所述辅助破岩介质为约束于所述中空夹层内被限定出波浪锯齿状的液体,所述辅助破岩介质用于在所述炸药爆炸瞬间使波浪锯齿状液体作用于岩体,并在波浪锯齿状尖端产生强烈的应力集中效应,促进岩石受压破坏。在一些实施例中,所述中空夹层3的结构形状为圆弧状或波浪锯齿状,且所述中空夹层位于所述药包本体外侧相邻的两个切槽之间;其中,由于中空夹层的形状为圆弧状或波浪锯齿状,出于不同工程目的,在介质进入中空夹层时,按照中空夹层的形状分布其中,在介质填满时根据中空夹层的形状介质存在圆弧状与波浪锯齿状两种形态,圆弧形状介质可以使岩石受力均匀,在炸药爆炸时减少对非爆破区的影响并保护围岩;波浪锯齿形状介质在炸药爆炸瞬间使波浪锯齿状介质作用于岩体,并在波浪锯齿状尖端产生强烈的应力集中效应,促进岩石受压破坏,辅助破岩。
在一些实施例中,所述药包本体的外表面侧壁材料为柔性材料4,所述药包的内部腔室侧壁材料为高反射率材料5(仅限圆弧状中空夹层所属区域),例如聚酰胺、聚碳酸酯等高反射率材料;所述高反射率材料5对爆破瞬间产生的大部分应力波进行反射,只允许少许应力波透射;其中,高反射率材料,一般可以对90%甚至更多的应力波进行反射,只允许少许如10%甚至更少的应力波透射,不至于使太多应力波通过透射对非爆区岩体做功,从而保护围岩。所述柔性材料4在爆破时起缓冲作用。其中,所述柔性材料4和所述高反射率材料5的材质均为轻质、高强、韧性、无毒工程塑料。
实施例二
本发明还实施例提供一种掏槽聚能药包爆破方法,如图3所示,所述爆破方法包括步骤:
安装聚能药包:
步骤一S310:在掏槽区布置炮孔,确定掏槽区各炮孔的聚能方向及聚能药包个数;
在一些实施例中,所述安装聚能药包步骤二S320之前,所述方法还包括:若切槽处装有木塞8,将木塞取出;
步骤二S320:向聚能药包本体的内部腔室中装填炸药2;装填好炸药后向位于药包本体外侧表面的介质注入口处注水并用专用塞子堵塞,确保药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间的中空夹层3内部的水不会外溢;
步骤三S330:令聚能装置与药包本体外侧面的切槽处对准;将聚能装置向药包本体外侧面的切槽中顺着安装方向按压进药包本体内部腔室,直至聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填炸药的外表面,当聚能装置进入到对应位置时,聚能装置两侧的卡扣9瞬间卡死,将聚能装置位置锁定,形成聚能穴;
步骤四S340:将聚能药包装入炮孔,并使聚能穴开口方向与目标聚能方向对齐;
爆破S350:聚能装置向下按压进入药包本体外侧面的切槽,在聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填的炸药的外表面时,聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死,将聚能装置位置锁定,形成聚能穴,炸药爆炸后炸药的作用力会作用于聚能装置,爆炸产生的能量会压合聚能装置形成射流,引导爆炸能量从所述卡扣所在的切槽向外进行释放,释放的能量作用于岩体以破岩。
图4是对图3聚能药包安装方法的图像说明,与图3结合看更方便理解药包安装步骤。
具体的,首先在掏槽区布置炮孔,根据布置的炮孔确定各炮孔的聚能方向及聚能药包的个数和类型,由于聚能药包在不使用时木塞是放在聚能药包的切槽里如图4(a)所示,所以将木塞取出,向聚能药包的内部腔室中装填炸药;装填好炸药后向位于药包本体外侧表面和中空夹层上的介质注入口注水并用专用塞子堵塞,确保中空夹层内部的水不会外溢,如图4(b)-(d);将聚能装置与药包本体外侧的切槽对准,按照既定的安装方向将聚能装置按压进切槽,直至聚能装置的内端能抵压于内部腔室中装填炸药的外表面时,聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死,将聚能装置位置锁定,形成聚能穴,如图4(e)-(f)。
进一步的,所述爆破还包括:爆炸产生的冲击波能量通过聚能装置向外释放后,炸药产生的爆生气体能量作用于药包本体中空夹层的侧壁上并沿着冲击波释放的通道进行传播,爆炸产生的高温使得中空夹层内的水瞬间气化,增强了爆生气体压力并向外运动作用于岩体。
在一些实施例中,所述爆破还包括:在所述药包本体的内部腔室中的炸药起爆后,爆炸冲击波作用于内部腔室的侧壁上;
利用所述药包本体内部腔室侧壁的高反射层,将大部分爆炸应力波反射回内部腔室中心,以避免大部分爆炸应力波通过非聚能方向的侧壁透射至外部;
从所述非聚能方向的侧壁透射的少量爆炸应力波经过中空夹层时,利用所述中空夹层中的柔性缓冲介质对所述少量爆炸应力波的缓冲作用,以避免非聚能方向上的围岩受到冲击损伤。
在又一些实施例中,利用所述药包本体内部腔室侧壁的高反射层,将大部分爆炸应力波反射回内部腔室中心,以避免大部分爆炸应力波通过非聚能方向的侧壁透射至外部,所述爆破还包括:反射回内部腔室中心的爆炸应力波聚集;
聚集的爆炸应力波与爆轰波共同作用压合聚能装置形成聚能射流,并从所述聚能装置形成的聚能穴处朝聚能目标方向喷射;
利用沿聚能穴向外喷射的能量流切割与聚能目标方向相对的岩体,实现定向破岩。
在一些实施例中,所述中空夹层的圆周面包括圆弧状段或波浪锯齿状段;
在安装聚能药包之前,所述方法还包括:通过实地勘探或查阅待爆破岩体的地质资料,确定所述待爆破岩体的岩石硬度系数;
根据所述岩石硬度系数选择相应中空夹层圆周面轮廓类型的聚能药包;
其中,若为高强岩石爆破,即岩石硬度系数较大,超过第一预定值,则选用圆周面四向均为波浪锯齿状段的药包,如图5(a)所示,四向均为重点爆破。
图5(e)所示药包四向均为圆弧状段,可以使岩石受力均匀,适合爆破强度较低岩石;图5所示的其余药包则既包含圆弧状段,又包含波浪锯齿状段,其中,波浪锯齿段对应的方向即为重点爆破方向,也就是高强度岩石所在的方向,圆弧状段对应的方向为非重点爆破方向,即低强度岩石所在方向。
选择好合适的聚能药包之后,将聚能药包按照炮孔对应安装,进行爆破。
所述安装聚能药包之前,所述方法还包括:根据掏槽区布置的炮孔选取聚能药包的类型;所述聚能药包的类型包括:0°及90°两聚能穴药包,0°、90°及180°三聚能穴药包以及0°、90°、180°及270°四聚能穴药包等,其中,各类聚能药包的聚能穴设置角度为以Y轴正方向为参考点,沿预定方向旋转至相应角度得到。
图6为本发明实施例掏槽区炮孔布置示意图,在图6掏槽区示意图中,不同位置的炮孔选择的聚能药包类型不同,例如图6位于掏槽区四个顶点处的炮孔61、62、65、66,选用图1所示0°、90°两聚能穴药包,其中,炮孔61中的两垂直聚能穴药包的两个聚能穴分别对应炮孔62和63,炮孔62中聚能药包的两个聚能穴分别对应炮孔61和64,炮孔65中聚能药包的两个聚能穴分别对应炮孔63和66,炮孔66中聚能药包的两个聚能穴分别对应炮孔64和65;图中位于掏槽区外侧非顶点处的炮孔63和64,选用图4所示0°、90°、180°三聚能穴药包,其中,炮孔63中聚能药包的三个聚能穴分别对应炮孔61、64和65,炮孔64中聚能药包的三个聚能穴分别对应炮孔62、63和66;图中位于掏槽区内部炮孔67、68,选用图5所示0°、90°、180°、270°四聚能穴药包爆破,其中,炮孔67中聚能药包的四个聚能穴分别对应炮孔61、62、63和64,炮孔68中聚能药包的四个聚能穴分别对应炮孔63、64、65和66。
同时,在安装聚能药包的过程中,将所述圆弧状段的侧部朝向非重点爆破岩石(掏槽区外侧岩石)所在的方向,将所述锯齿状段的侧部朝向重点爆破岩石(掏槽区内部岩石)所在的方向,并使得聚能药包的聚能穴开口方向与目标聚能方向对齐,爆破时,圆弧状段内的介质使得爆炸产生的作用力均匀分布在岩体上,使岩石受力均匀,波浪锯齿状段内的介质使得爆炸应力集中,从而辅助破岩。
在进行爆破时,药包本体的内部腔室中的炸药起爆后,爆炸应力波作用于内部腔室的侧壁上,内部腔室侧壁上的高反射层将大部分爆炸应力波反射回内部腔室中心,反射回内部腔室中心的爆炸应力波聚集;聚集的爆炸应力波与爆轰波共同作用压合聚能装置形成聚能射流,从聚能装置形成的聚能穴处朝向聚能目标方向喷射;利用沿聚能穴向外喷射的能量流切割与聚能目标方向相对的岩体,实现破岩;少量从非聚能方向的侧壁透射的爆炸应力波经过中空夹层时,中空夹层中的柔性缓冲介质对少量爆炸应力波进行缓冲,剩余少许爆炸应力波在通过药包本体外表面侧壁的柔性材料时再次经历缓冲作用,以避免非聚能方向上的围岩受到冲击损伤,保护围岩。
具体的,当中空夹层中的介质为水时,由于水具有不可压缩性,在爆破瞬间,高温作用下水瞬间气化变成高压气体冲击岩石,圆弧状介质水可以使岩石受力均匀,形成均匀爆破轮廓面,适用于低强度岩石爆破,波浪锯齿状介质水可以使爆炸应力集中,具有辅助破岩的作用,适用于高强岩石爆破。
进一步的,爆破时,聚能装置使得炸药的能量更多的集中于聚能方向,保障了非聚能方向岩体的完整性,使得掏槽区炮孔内炸药的能量尽可能完美利用,避免了“浪费”,同时柔性缓冲介质及两种材料均减轻了爆炸应力波对非爆破区影响,保护围岩的稳定,从而提高掏槽爆破施工质量,改善掏槽爆破破岩效果。
综上,本发明实施例提供的一种掏槽聚能药包及其爆破方法,在不同位置的炮孔中安装好对应的聚能药包之后,在爆破时炸药产生的爆生气体能量作用于药包本体中空夹层的侧壁上并沿着冲击波释放的通道进行传播,爆炸产生的高温使得中空夹层内的介质水瞬间气化,增强了爆生气体压力并向外运动作用于岩体;另一部分能量通过带有卡扣的聚能装置以聚能射流的形式释放出去,作用于岩体,可以将掏槽区炮孔内炸药能量尽可能完美利用,并减轻对非爆破区影响,从而提高掏槽爆破施工质量,改善掏槽爆破破岩效果,实现煤矿岩石巷(隧)道高效爆破掘进。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种掏槽聚能药包,其特征在于,所述掏槽聚能药包包括:药包本体,为具有中空部分的管状结构,所述管状结构的轴向中空环绕部分形成内部腔室,所述管状结构侧壁上沿轴向设有多条切槽;
炸药,填充于所述药包本体的内部腔室中;
聚能结构件,具有与所述切槽的内轮廓相适配的外侧面,对应卡合于所述切槽中,且所述聚能结构件的内端抵压于所述炸药的外表面。
2.如权利要求1所述的掏槽聚能药包,其特征在于,所述聚能结构件为聚能装置,且所述聚能装置两侧具有卡扣,所述聚能装置形状为楔形,所述卡扣形状为单项倒三角形;所述聚能装置内端通过所述切槽按压进所述药包本体的内部腔室,且所述聚能装置的内端抵压于所述内部腔室中装填炸药的外表面至所述卡扣固定。
3.如权利要求1所述的掏槽聚能药包,其特征在于,所述药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间具有中空夹层,位于药包本体外侧表面设有介质注入口,所述介质注入口中设有可插拔塞子;
且所述介质注入口也设于所述中空夹层上,所述中空夹层中填充有柔性缓冲或辅助破岩介质,所述柔性缓冲或辅助破岩介质通过所述介质注入口注入所述中空夹层内。
4.如权利要求3所述的掏槽聚能药包,其特征在于,所述柔性缓冲介质为约束于所述中空夹层内被限定出圆弧状的水体或沙土体,所述柔性缓冲介质用于在所述炸药爆炸时减少对非爆破区的影响并保护围岩;所述辅助破岩介质为约束于所述中空夹层内被限定出波浪锯齿状的液体,所述辅助破岩介质用于在所述炸药爆炸瞬间使波浪锯齿状液体作用于岩体,并在波浪锯齿状尖端产生强烈的应力集中效应,促进岩石受压破坏。
5.如权利要求3所述的掏槽聚能药包,其特征在于,所述中空夹层的结构形状为圆弧状或波浪锯齿状,且所述中空夹层位于所述药包本体外侧相邻的两个切槽之间。
6.如权利要求1所述的掏槽聚能药包,其特征在于,所述药包本体的外表面侧壁材料为柔性材料,所述药包本体的内部腔室侧壁材料为高反射率材料;所述高反射率材料对爆破瞬间产生的大部分应力波进行反射,只允许少许应力波透射;所述柔性材料在爆破时起缓冲作用。
7.一种掏槽聚能药包爆破方法,其特征在于,所述爆破方法包括步骤:
安装聚能药包:
步骤一:在掏槽区布置炮孔,确定掏槽区各炮孔的聚能方向及聚能药包个数;
步骤二:向聚能药包本体的内部腔室中装填炸药;装填好炸药后向位于药包本体外侧表面的介质注入口处注水并用专用塞子堵塞,确保药包本体外侧壁与内部腔室侧壁中间的中空夹层内部的水不会外溢;
步骤三:令聚能装置与药包本体外侧面的切槽处对准;将聚能装置向药包本体外侧面的切槽中顺着安装方向按压进药包本体内部腔室,直至聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填炸药的外表面,当聚能装置进入到对应位置时,聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死,将聚能装置位置锁定,形成聚能穴;
步骤四:将聚能药包装入炮孔,并使聚能穴开口方向与目标聚能方向对齐;
爆破:聚能装置向下按压进入药包本体外侧面的切槽,在聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填炸药的外表面时,聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死,将聚能装置位置锁定,形成聚能穴,炸药爆炸后炸药的作用力会作用于聚能装置,爆炸产生的能量会压合聚能装置形成射流,引导爆炸能量从所述卡扣所在的切槽向外进行释放,释放的能量作用于岩体以破岩。
8.如权利要求7所述的掏槽聚能药包爆破方法,其特征在于,所述安装聚能药包步骤二之前,所述方法还包括:若切槽处装有木塞,将木塞取出。
9.如权利要求7所述的掏槽聚能药包爆破方法,其特征在于,所述爆破还包括:爆炸产生的冲击波能量通过聚能装置向外释放后,炸药产生的爆生气体能量作用于药包本体中空夹层的侧壁上并沿着冲击波释放的通道进行传播,爆炸产生的高温使得中空夹层内的水瞬间气化,增强了爆生气体压力并向外运动作用于岩体。
10.如权利要求7所述的掏槽聚能药包爆破方法,其特征在于,所述安装聚能药包之前,所述方法还包括:根据掏槽区的炮孔布置选取聚能药包的类型;所述聚能药包的类型包括:0°及90°两聚能穴药包,0°、90°及180°三聚能穴药包以及0°、90°、180°及270°四聚能穴药包等,其中,各类聚能药包的聚能穴设置角度为以Y轴正方向为参考点,沿预定方向旋转至相应角度得到。
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