CN116927697A - 一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，包括射孔枪身、多级耦合共振系统、破岩锤和电磁振动系统；射孔枪身包括射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁；射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁上均安装有射孔弹；射孔弹内安装有主炸药和炸药引线；射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁内均安装有强阻尼减震机构；多级耦合共振系统安装在射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁之间；破岩锤安装在炸药引线的前端；破岩锤为永磁体；电磁振动系统安装在炸药引线的前端，并且与多级耦合共振系统连接；电磁振动系统与破岩锤相对设置。本发明可实现页岩储层的多级振动破岩，形成更为广泛的大裂缝贯通裂缝网络，提高了采气效率，同时装置可以进行回收再利用。

Description

一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置

技术领域

本发明涉及页岩气开采技术领域，特别是涉及一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置。

背景技术

页岩气是一种通过开采页岩中嵌藏的天然气资源而产生的能源，随着破岩技术的引入，页岩气开采取得了重大突破。破岩开采页岩气有三个主要意义：(1)提高气体采集效率：页岩渗透性较低，天然气无法自由流动到开采井中。通过破岩形成大量的贯通裂隙网络，从而增加其渗透性，释放嵌藏在岩石中的天然气。(2)增加开采资源量：破岩技术会产生较多的贯通大裂缝，扩大可供开采的页岩气资源范围。(3)经济效益：页岩气开采通过破岩技术提供大量的天然气资源，对国家能源安全和经济发展都具有重要意义。

现有技术中，主流的破岩手段仍然是对页岩储层进行射孔，射孔弹发生射流从而击穿岩石形成裂缝网络，这种方法开采效率较低(仅能破岩一次)，射孔枪在射孔后会发生损坏，大部分不能回收再利用，这也会带来资源上的浪费。

为此，提出一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，包括：

射孔枪身，包括射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁；所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁上均安装有射孔弹；所述射孔弹内安装有主炸药和炸药引线；所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁内均安装有强阻尼减震机构；

多级耦合共振系统，安装在所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁之间；

破岩锤，安装在所述炸药引线的前端；所述破岩锤为永磁体；

电磁振动系统，安装在所述炸药引线的前端，并且与所述多级耦合共振系统连接；所述电磁振动系统与所述破岩锤相对设置；

其中，所述破岩锤和所述电磁振动系统均通过减震蓄能机构安装在所述射孔枪左侧壁或所述射孔枪右侧壁上。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述强阻尼减震机构包括若干二级减震组件；所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁的内壁均安装有若干所述二级减震组件；所述二级减震组件包括枪壁二级弹簧、枪壁三级弹簧、枪壁质量块、枪壁一级阻尼和枪壁一级弹簧；所述枪壁一级弹簧和所述枪壁一级阻尼的一侧与所述枪壁质量块连接；所述枪壁质量块远离所述枪壁一级弹簧的一侧与所述枪壁二级弹簧连接；

所述射孔枪左侧壁的内壁一侧与若干所述枪壁一级弹簧和所述枪壁一级阻尼连接，另一侧与若干所述枪壁二级弹簧连接；所述射孔枪右侧壁的内壁一侧与若干所述枪壁一级弹簧和所述枪壁一级阻尼连接，另一侧与若干所述枪壁二级弹簧连接。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述减震蓄能机构包括侧向一级阻尼器、侧向二级阻尼器、侧向一级弹簧、侧向二级弹簧、侧向三级弹簧和侧向四级弹簧；

所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁上均安装有至少两所述侧向三级弹簧，两所述侧向三级弹簧分别与所述破岩锤的两侧连接；所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁上均安装有至少两所述侧向四级弹簧，两所述侧向四级弹簧分别与所述电磁振动系统的两侧连接；所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁上均安装有所述侧向二级弹簧和所述侧向二级阻尼器，所述侧向二级弹簧和所述侧向二级阻尼器与所述电磁振动系统连接；所述电磁振动系统与所述破岩锤之间安装有所述侧向一级弹簧和所述侧向一级阻尼器。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述射孔弹包括射孔弹外壳，所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁上均安装有所述射孔弹外壳；所述射孔弹外壳内部设有所述主炸药，所述主炸药的前端为起爆药，所述起爆药前端嵌有所述炸药引线，所述炸药引线的前端与所述破岩锤连接。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述多级耦合共振系统包括一级质量块、二级质量块、三级质量块、四级质量块和压电材料；所述一级质量块、二级质量块、三级质量块和四级质量块依次安装在所述射孔枪左侧壁和所述射孔枪右侧壁之间；

所述一级质量块通过一级弹簧和一级阻尼器与所述二级质量块连接，所述二级质量块通过二级弹簧和二级阻尼器与所述三级质量块连接，所述三级质量块通过三级弹簧和三级阻尼器与所述四级质量块连接，所述四级质量块通过四级弹簧和四级阻尼器与所述压电材料连接；所述压电材料的两端接有正极电缆和负极电缆，所述正极电缆缠绕在所述电磁振动系统上。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述侧向一级阻尼器包括两挂钩，两所述挂钩通过缓冲器和拉杆连接，所述缓冲器和所述拉杆外绕设有阻尼弹簧；所述缓冲器外套设有环状箍，所述环状箍通过螺丝与所述缓冲器可拆卸连接；两所述挂钩分别与所述破岩锤和所述电磁振动系统连接；

所述侧向二级阻尼器、所述一级阻尼器、所述二级阻尼器、所述三级阻尼器、所述四级阻尼器的结构均与所述侧向一级阻尼器的结构相同。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述炸药引线一端安装有雷管和火药引线。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述射孔枪左侧壁的内壁两侧之间、所述射孔枪右侧壁的内壁两侧之间均连接有若干枪壁三级弹簧。

根据本发明提供的一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，所述破岩锤远离所述电磁振动系统的一端设为尖端。

本发明公开了以下技术效果：

本发明的射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁内均安装有强阻尼减震机构，通过强阻尼减震机构使得在射孔后，射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁能维持着稳定性，一方面可以起到保护射孔枪左侧壁和射孔枪右侧壁的作用，以保证破岩装置可以进行回收再利用；另一方面可以减少破岩时的能量损伤，将更多的能量用来破岩，从而保证能量损失较小，这将保证对页岩储层进行多级振动破岩形成更为广泛的大裂缝贯通裂缝网络，提高出气的速率；

本发明在使用时，射孔弹首先进行常规射孔，射孔时一部分能量存储在破岩锤上，然后利用多级耦合共振系统进行发电，电磁振动系统产生电流后利用磁斥力将破岩锤推出到射孔后的储层内进行多级振动破岩；通过多级耦合共振系统与电磁振动系统接收外界的激励，从而将力传递到破岩锤上，以方便进行多级振动破岩；

本发明的多级耦合共振系统可以进行多次激励，从而导致电磁振动系统间歇性产生磁力作用于破岩锤，以确保能进行多级快速破岩的目的，这一系列步骤有效解决了单级射孔后裂缝网络延伸不够广阔，采气效率低下的关键科学难题。

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他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中多级耦合共振系统的结构示意图；

图3为本发明中射孔枪右侧壁的结构示意图；

图4为本发明中电磁振动系统和破岩锤的结构示意图；

图5为本发明中射孔枪左侧壁的结构示意图；

图6为本发明中侧向一级阻尼器的结构示意图；

其中，1、多级耦合共振系统；2、射孔枪右侧壁；3、正极电缆；4、负极电缆；5、侧向二级阻尼器；6、电磁振动系统；7、侧向一级阻尼器；8、破岩锤；9、射孔枪左侧壁；10、侧向一级弹簧；11、侧向二级弹簧；12、侧向四级弹簧；13、侧向三级弹簧；14、起爆药；15、主炸药；16、射孔弹外壳；17、炸药引线；18、雷管；19、火药引线；20、一级阻尼器；21、二级阻尼器；22、三级阻尼器；23、四级阻尼器；24、压电材料；25、四级弹簧；26、四级质量块；27、三级弹簧；28、三级质量块；29、二级弹簧；30、二级质量块；31、一级弹簧；32、一级质量块；33、枪壁二级弹簧；34、枪壁三级弹簧；35、枪壁质量块；36、枪壁一级阻尼；37、枪壁一级弹簧；38、螺丝；39、缓冲器；40、挂钩；41、拉杆；42、阻尼弹簧；43、环状箍。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-6，本发明提供一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，包括：

射孔枪身，包括射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2；射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2上均安装有射孔弹；射孔弹内安装有主炸药15和炸药引线17；射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2内均安装有强阻尼减震机构；

多级耦合共振系统1，安装在射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2之间；

破岩锤8，安装在炸药引线17的前端；破岩锤8为永磁体；炸药引线17与破岩锤8具有一定的重合段，有利于起爆药的正常运行；

电磁振动系统6，安装在炸药引线17的前端，并且与多级耦合共振系统1连接；电磁振动系统6与破岩锤8相对设置；电磁振动系统6在有电流经过时应能产生较大的磁场；

其中，破岩锤8和电磁振动系统6均通过减震蓄能机构安装在射孔枪左侧壁9或射孔枪右侧壁2上；

如此设置，本发明的射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2内均安装有强阻尼减震机构，通过强阻尼减震机构使得在射孔后，射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2能维持着稳定性，一方面可以起到保护射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2的作用，以保证破岩装置可以进行回收再利用；另一方面可以减少破岩时的能量损伤，将更多的能量用来破岩，从而保证能量损失较小，这将保证对页岩储层进行多级振动破岩形成更为广泛的大裂缝贯通裂缝网络，提高出气的速率；

本发明在使用时，射孔弹首先进行常规射孔，射孔时一部分能量存储在破岩锤8上，然后利用多级耦合共振系统1进行发电，电磁振动系统6产生电流后利用磁斥力将破岩锤8推出到射孔后的储层内进行多级振动破岩；通过多级耦合共振系统1与电磁振动系统6接收外界的激励，从而将力传递到破岩锤8上，以方便进行多级振动破岩；

本发明的多级耦合共振系统1可以进行多次激励，从而导致电磁振动系统间歇性产生磁力作用于破岩锤8，以确保能进行多级快速破岩的目的，这一系列步骤有效解决了单级射孔后裂缝网络延伸不够广阔，采气效率低下的关键科学难题。

进一步优化方案，强阻尼减震机构包括若干二级减震组件；射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2的内壁均安装有若干二级减震组件；二级减震组件包括枪壁二级弹簧33、枪壁三级弹簧34、枪壁质量块35、枪壁一级阻尼36和枪壁一级弹簧37；枪壁一级弹簧37和枪壁一级阻尼36的一侧与枪壁质量块35连接；枪壁质量块35远离枪壁一级弹簧37的一侧与枪壁二级弹簧33连接；

射孔枪左侧壁9的内壁一侧与若干枪壁一级弹簧37和枪壁一级阻尼36连接，另一侧与若干枪壁二级弹簧33连接；射孔枪右侧壁2的内壁一侧与若干枪壁一级弹簧37和枪壁一级阻尼36连接，另一侧与若干枪壁二级弹簧33连接。

进一步优化方案，减震蓄能机构包括侧向一级阻尼器7、侧向二级阻尼器5、侧向一级弹簧10、侧向二级弹簧11、侧向三级弹簧13和侧向四级弹簧12；

射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2上均安装有至少两侧向三级弹簧13，两侧向三级弹簧13分别与破岩锤8的两侧连接；射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2上均安装有至少两侧向四级弹簧12，两侧向四级弹簧12分别与电磁振动系统6的两侧连接；射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2上均安装有侧向二级弹簧11和侧向二级阻尼器5，侧向二级弹簧11和侧向二级阻尼器5与电磁振动系统6连接；电磁振动系统6与破岩锤8之间安装有侧向一级弹簧10和侧向一级阻尼器7。

进一步优化方案，射孔弹包括射孔弹外壳16，射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2上均安装有射孔弹外壳16；射孔弹外壳16内部设有主炸药15，主炸药15的前端为起爆药14，起爆药14前端嵌有炸药引线17，炸药引线17的前端与破岩锤8连接。

进一步优化方案，多级耦合共振系统1包括一级质量块32、二级质量块30、三级质量块28、四级质量块26和压电材料24；一级质量块32、二级质量块30、三级质量块28和四级质量块26依次安装在射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2之间；

压电材料24在机械能与电能转换过程中具有显著的效率，即在压电材料24在收到振动冲击时可以快速的产生电位差，从而保证电流可以顺利的流经电磁振动系统6；

一级质量块32通过一级弹簧31和一级阻尼器20与二级质量块30连接，二级质量块30通过二级弹簧29和二级阻尼器21与三级质量块28连接，三级质量块28通过三级弹簧27和三级阻尼器22与四级质量块26连接，四级质量块26通过四级弹簧25和四级阻尼器23与压电材料24连接；压电材料24的两端接有正极电缆3和负极电缆4，正极电缆3缠绕在电磁振动系统6上；

压电材料24在受力时能产生较大的电流。

进一步优化方案，侧向一级阻尼器7包括两挂钩40，两挂钩40通过缓冲器39和拉杆41连接，缓冲器39和拉杆41外绕设有阻尼弹簧42；缓冲器39外套设有环状箍43，环状箍43通过螺丝38与缓冲器39可拆卸连接；两挂钩40分别与破岩锤8和电磁振动系统6连接；

侧向二级阻尼器5、一级阻尼器20、二级阻尼器21、三级阻尼器22、四级阻尼器23的结构均与侧向一级阻尼器7的结构相同。

进一步优化方案，炸药引线17一端安装有雷管18和火药引线19。

进一步优化方案，射孔枪左侧壁9的内壁两侧之间、射孔枪右侧壁2的内壁两侧之间均连接有若干枪壁三级弹簧34。

进一步优化方案，破岩锤8远离电磁振动系统6的一端设为尖端，在多级电磁耦合振动激励时更好的破岩；破岩锤8具有较大的刚度与强度。

进一步优化方案，射孔枪左侧壁9和射孔枪右侧壁2外侧采用刚强度材料制作而成，该方案可以保证射孔时以及电磁激励过程中始终保持破岩装置的稳定，这意味着这一过程会增大枪身的稳定性，从而起到保护内壁的作用，以保证破岩装置可以进行回收再利用。

进一步优化方案，多级耦合共振系统1内部的一级质量块32、二级质量块30、三级质量块28、四级质量块26的质量需要通过计算得到；这是因为在针对不同的岩性具有不同的共振频率；而一级质量块32、二级质量块30、三级质量块28、四级质量块26可以显著通过耦合共振的方式放大产生的冲击力，从而达到高效破岩的效果。

进一步优化方案，多级耦合共振系统1内部的一级弹簧31，二级弹簧29与三级弹簧27的弹性系数需要进行计算得到。这是因为针对不同的弹性系数冲击力放大的效果不同，而一级弹簧31、二级弹簧29、三级弹簧27可以更好的调控冲击力传递的过程，从而达到高效破岩的效果。

进一步优化方案，多级耦合共振系统1内部的一级阻尼器20，二级阻尼器21与三级阻尼器22的阻尼系数需要进行计算得到。这是因为针对不同的阻尼系数质量块传递的方式具有时间效应，而一级阻尼器20、二级阻尼器21与三级阻尼器22可以更好的调控冲击力传递的过程，从而达到高效破岩的效果。

进一步优化方案，侧向三级弹簧13、侧向一级弹簧10、侧向四级弹簧12和电磁振动系统6应当具有较好的回弹特性，在回弹过程中应保证能量损失最小化。

进一步优化方案，侧向一级阻尼器7与侧向二级阻尼器5的阻尼系数相较于其他阻尼器应当具有较高的精度。

进一步优化方案，破岩锤8与电磁振动系统6相对的平面在有电流流经电磁振动系统6时处于相斥状态；破岩锤8与电磁振动系统6相对的平面在电流返回压电材料时处于相吸状态。

工作原理：

本发明在使用时，将破岩装置放置于储层井孔中；首先点燃火药引线19，然后进一步点燃雷管18，在雷管18引爆的加持下，火会持续沿着炸药引线17前行，当达到起爆药14的位置时，炸药引线17点燃起爆药14后继续前进，起爆药14会点燃主炸药15，主炸药在射孔弹内会冲碎射孔弹外壳16从而进行射孔；

射孔时会在起爆药14反方向进行破岩射孔，而根据动量守恒原理，射孔弹外壳16在射孔过程中也会同时压缩起爆药14方向，而压缩的这部分能量会存储在侧向三级弹簧13、侧向一级弹簧10、侧向一级阻尼器7、侧向四级弹簧12、侧向二级弹簧11和侧向二级阻尼器5中；

随后对多级耦合共振系统1进行激励，产生的力会在一级质量块32、一级弹簧31、一级阻尼器20上进行一级放大，一级放大后的作用力会作用在二级质量块30上，而这部分作用力会在二级弹簧29、二级阻尼器21作用下进行二级放大，二级放大的作用力会作用在三级质量块28上，二级放大的力在三级弹簧27和三级阻尼器22的作用下进行三级放大，三级放大后的作用力作用在四级质量块26上，放大后的作用力通过四级弹簧25和四级阻尼器23作用在压电材料24上；

此时压电材料24因为收到较大的作用力从而产生电位差，在电位差的加持下电流沿着正极电缆3和负极电缆4进行流动；电流流经电磁振动系统6进行磁化，磁化后的电磁振动系统6与破岩锤8发生同极相斥，斥力和之前存储在侧向三级弹簧13、侧向一级弹簧10、侧向一级阻尼器7、侧向四级弹簧12、侧向二级弹簧11和侧向二级阻尼器5的能量随之释放将破岩锤8推到射孔后的裂缝中进行二级破岩；

随后电流开始沿着反方向流回到压电材料24中，在流回的过程经过电磁振动系统6，电磁振动系统6与破岩锤8相互吸引，引力将破岩锤8再次吸引到初始位置；

此时完成了电磁激励破岩的第一次循环，之后只要对多级耦合共振系统1进行激励，都会进行产生上述描述的电磁激励破岩过程；在破岩整个过程中，破岩装置因为射孔枪右侧壁2和射孔枪左侧壁9的特殊结构会始终保持枪身的稳定，因此在完成破岩结束后，对破岩装置可以回收再利用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于，包括：

射孔枪身，包括射孔枪左侧壁(9)和射孔枪右侧壁(2)；所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有射孔弹；所述射孔弹内安装有主炸药(15)和炸药引线(17)；所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)内均安装有强阻尼减震机构；

多级耦合共振系统(1)，安装在所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)之间；

破岩锤(8)，安装在所述炸药引线(17)的前端；所述破岩锤(8)为永磁体；

电磁振动系统(6)，安装在所述炸药引线(17)的前端，并且与所述多级耦合共振系统(1)连接；所述电磁振动系统(6)与所述破岩锤(8)相对设置；

其中，所述破岩锤(8)和所述电磁振动系统(6)均通过减震蓄能机构安装在所述射孔枪左侧壁(9)或所述射孔枪右侧壁(2)上。

2.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述强阻尼减震机构包括若干二级减震组件；所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)的内壁均安装有若干所述二级减震组件；所述二级减震组件包括枪壁二级弹簧(33)、枪壁三级弹簧(34)、枪壁质量块(35)、枪壁一级阻尼(36)和枪壁一级弹簧(37)；所述枪壁一级弹簧(37)和所述枪壁一级阻尼(36)的一侧与所述枪壁质量块(35)连接；所述枪壁质量块(35)远离所述枪壁一级弹簧(37)的一侧与所述枪壁二级弹簧(33)连接；

所述射孔枪左侧壁(9)的内壁一侧与若干所述枪壁一级弹簧(37)和所述枪壁一级阻尼(36)连接，另一侧与若干所述枪壁二级弹簧(33)连接；所述射孔枪右侧壁(2)的内壁一侧与若干所述枪壁一级弹簧(37)和所述枪壁一级阻尼(36)连接，另一侧与若干所述枪壁二级弹簧(33)连接。

3.根据权利要求2所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述减震蓄能机构包括侧向一级阻尼器(7)、侧向二级阻尼器(5)、侧向一级弹簧(10)、侧向二级弹簧(11)、侧向三级弹簧(13)和侧向四级弹簧(12)；

所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有至少两所述侧向三级弹簧(13)，两所述侧向三级弹簧(13)分别与所述破岩锤(8)的两侧连接；所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有至少两所述侧向四级弹簧(12)，两所述侧向四级弹簧(12)分别与所述电磁振动系统(6)的两侧连接；所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有所述侧向二级弹簧(11)和所述侧向二级阻尼器(5)，所述侧向二级弹簧(11)和所述侧向二级阻尼器(5)与所述电磁振动系统(6)连接；所述电磁振动系统(6)与所述破岩锤(8)之间安装有所述侧向一级弹簧(10)和所述侧向一级阻尼器(7)。

4.根据权利要求3所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述射孔弹包括射孔弹外壳(16)，所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有所述射孔弹外壳(16)；所述射孔弹外壳(16)内部设有所述主炸药(15)，所述主炸药(15)的前端为起爆药(14)，所述起爆药(14)前端嵌有所述炸药引线(17)，所述炸药引线(17)的前端与所述破岩锤(8)连接。

5.根据权利要求4所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述多级耦合共振系统(1)包括一级质量块(32)、二级质量块(30)、三级质量块(28)、四级质量块(26)和压电材料(24)；所述一级质量块(32)、二级质量块(30)、三级质量块(28)和四级质量块(26)依次安装在所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)之间；

所述一级质量块(32)通过一级弹簧(31)和一级阻尼器(20)与所述二级质量块(30)连接，所述二级质量块(30)通过二级弹簧(29)和二级阻尼器(21)与所述三级质量块(28)连接，所述三级质量块(28)通过三级弹簧(27)和三级阻尼器(22)与所述四级质量块(26)连接，所述四级质量块(26)通过四级弹簧(25)和四级阻尼器(23)与所述压电材料(24)连接；所述压电材料(24)的两端接有正极电缆(3)和负极电缆(4)，所述正极电缆(3)缠绕在所述电磁振动系统(6)上。

6.根据权利要求5所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述侧向一级阻尼器(7)包括两挂钩(40)，两所述挂钩(40)通过缓冲器(39)和拉杆(41)连接，所述缓冲器(39)和所述拉杆(41)外绕设有阻尼弹簧(42)；所述缓冲器(39)外套设有环状箍(43)，所述环状箍(43)通过螺丝(38)与所述缓冲器(39)可拆卸连接；两所述挂钩(40)分别与所述破岩锤(8)和所述电磁振动系统(6)连接；

所述侧向二级阻尼器(5)、所述一级阻尼器(20)、所述二级阻尼器(21)、所述三级阻尼器(22)、所述四级阻尼器(23)的结构均与所述侧向一级阻尼器(7)的结构相同。

7.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述炸药引线(17)一端安装有雷管(18)和火药引线(19)。

8.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述射孔枪左侧壁(9)的内壁两侧之间、所述射孔枪右侧壁(2)的内壁两侧之间均连接有若干枪壁三级弹簧(34)。

9.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置，其特征在于：所述破岩锤(8)远离所述电磁振动系统(6)的一端设为尖端。