CN202974087U

CN202974087U - 一种蓄势聚能深孔爆破施工装置

Info

Publication number: CN202974087U
Application number: CN 201220598390
Authority: CN
Inventors: 程玉泉
Original assignee: CCCC First Highway Xiamen Engineering Co Ltd
Current assignee: CCCC First Highway Xiamen Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-11-13

Abstract

本实用新型公开了一种蓄势聚能深孔爆破施工装置，其包括：一中空管，空心管的两头分别设有一堵头，堵头上设有堵头盖，堵头盖和堵头之间设有密封圈，其中，中空管内注满水。采用本实用新型蓄势聚能深孔爆破施工装置进行爆炸，具有施工工期短、炸药使用量低、炸药能量利用率高、成本费用低、安全质量有保证、工效高、节能环保、施工投入经济合理等优点。此外，装置容易学会制作，方便成批制作，可流水化工厂式制作；方便运输，方便野外干旱无水的野外深孔爆破施工；可以在各种地质条件深孔爆破施工使用，能运用于使用各种炸药的炮孔，特别适用于粉状硝铵炸药、多孔粒状铵油炸药的深孔水压爆破工程施工。

Description

一种蓄势聚能深孔爆破施工装置

技术领域

本实用新型涉及一种蓄势聚能深孔爆破施工装置。

背景技术

近几年，依据国家“五纵七横”的发展规划，我国高速公路、高铁施工进入快速发展时期，在山区丘陵地带深孔爆破工程数目逐渐增多，深孔爆破工程施工难度逐渐加大，临近居民区的工程增多，安全要求变高，炸药成本攀升，深孔爆破工程施工通常采用常规径向耦合装药技术，这种施工方法存在以下几个方面的问题：

1、炸药使用量大，通常一个炮孔除堵塞长度外基本全部装满炸药，特别是采用粉状硝铵炸药与多孔粒状铵油炸药时尤为明显；

2、成本高，一个炮孔除堵塞长度外基本全部装满炸药，自然成本高；

3、炸药能量利用率低，因常规爆破均利用炸药爆炸产生的爆炸应力波与爆生气体的作用破碎岩体，能量损失大，能量利用率低；

4、安全质量保证系数低，因很多爆破员文化素质偏低，对技术要求领悟力低，容易因超量装药造成爆破飞石、爆破振动大，对施工人员生命安全、施工机械设备、周边居民房屋、交通等造成潜在安全风险；

5、工效低，爆破后大块率高，二次解炮工作量增多，根底留坎严重，二次修底工作量大，造成功效降低；

6、不利于节能环保，因使用炸药量大，爆破噪声大、爆破粉尘大，对现场施工人员与周边居民带来健康危害。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术的以上不足，提供一种蓄势聚能深孔爆破施工装置，使用该装置，施工工期短、炸药使用量低、炸药能量利用率高、费用低、安全质量有保证、工效高、节能环保。

本实用新型的技术方案如下：

一种蓄势聚能深孔爆破装置，其特征在于，包括：一中空管，空心管的两头分别设有一堵头，堵头上设有堵头盖，堵头盖和堵头之间设有密封圈，其中，中空管内注满水。

在本实用新型的推荐实施例中，该蓄势聚能深孔爆破装置还包括一吊环，所述的吊环设于一端堵头上。

在本实用新型的推荐实施例中，该蓄势聚能深孔爆破装置还包括一吊放装置。

在本实用新型的推荐实施例中，所述的吊放装置包括一吊绳，吊绳的端部设有一铁钩，靠近铁钩处设有一配重物。

在本实用新型的推荐实施例中，堵头外径比中空管孔径小15-30mm。

在本实用新型的推荐实施例中，中空管和堵头之间通过密封胶密封连接。

采用该露天蓄势聚能深孔爆破施工方法，包括以下步骤：

1）蓄势聚能装置制作：采用分节制造：

（1）根据深孔爆破钻孔机具的型号及钻孔直径及装配精度要求，在市场上采购堵头外径小于孔径15-30mm的PVC排水管、同型号的堵头、密封胶。

（2）根据蓄势聚能深孔爆破设计方案要求用电锯截成要求长度，用干布将PVC排水管两头、同型号的堵头涂刷胶水位置擦拭干净，用密封胶满涂粘结部位，徐徐左右旋转套入顶实，确保不漏水，晾干固结。并在装置一端堵头位置用有一定刚性的细铁丝系紧形成稳定吊环，应对做好的装置进行注水密封性进行抽检测试。

（3）旋开一端堵头盖，注满水作为炸药爆炸蓄势聚能介质，旋紧封实，小心轻放。预估破损损耗，根据当天实际用量110%制作蓄势聚能装置个数。

（4）制作特制吊绳：根据实际施工炮孔孔深及吊装蓄势聚能装置要求的长度与吊重质量要求，选择吊绳，在吊绳头部穿上事先制作好的小钢勾，钢勾长度与弯起幅度以可以稳定勾住蓄势聚能装置吊环，且吊装到位容易脱钩为宜，并在勾的上部固定一个配重螺帽，配合吊钩脱钩需要。

2）蓄势聚能深孔爆破施工步骤：

（1）蓄势聚能装置运到爆破施工现场后，轻拿轻放，以防破损。

（2）根据爆破施工设计方案，用吊绳蓄势聚能装置徐徐吊入孔炮孔底位置，松吊绳使吊钩脱钩，收起吊绳。

（3）往炮孔装入炸药，雷管，用测绳测量装药长度。

（4）根据设计需要可在炮孔中部再设置一个蓄势聚能装置，再装入炸药，雷管，测量装药长度。

（5）最后再装一个蓄势聚能装置。

（6）利用炮孔周边岩屑堵塞炮孔到设计堵塞长度。

（7）起爆网路联接、检查，最后起爆。

本实用新型蓄势聚能装置的作用原理是（以孔底为例）：利用水的不可压缩性，通过增加炮孔孔底蓄势聚能装置达到炸药爆炸能量推送到孔底，利用装置内的水形成聚能“水柱”对孔底岩体冲击，动能又变成作用于孔底岩石的压力能，当压力超过岩石的破坏强度（门限压力），发生变形磨损和微切割磨损的复合作用，即可实现沿着孔底轴向与径向的侵彻、穿凿、碎岩，加深炮孔，同时炸药在水中爆炸产生高达10×10⁹pa（远大于岩石动载抗压强度120-800Mpa）的初始压力的冲击波对被爆岩体作用，使岩石发生微裂隙，炸药爆轰产物形成的气泡含有炸药爆炸总能量47%的能量，在周围水介质的作用下膨胀和压缩，产生滞后流和脉动压力，利用水的不可压缩性在岩体微裂隙形成“水楔”克服孔底岩石夹制作用，使被爆岩体沿着炮孔切向拉应变增大13%，裂隙进一步张开、延展，直到岩石脱离母岩而片落、破碎，岩石破碎均匀和大块率降低，有利于消除岩坎，大大提高炮孔利用率，可以比普通耦合装药节省约30%的药量，而且因水的渗入，有效防止岩爆，雾化水同时捕吸爆炸引起的炮烟与矿尘，实现能量合理利用的“储能、聚能、转能”，达到解决露天深孔爆破施工一揽子技术难题的目的。

蓄势聚能装置长度的计算与选定，主要依据全国工程爆破技术人员统一培训教材《爆破设计与施工·特种爆破》中参照有关聚能爆破炸高计算部分及根据实践经验选定。因蓄势聚能装置发挥两个作用：一是起到减少炮孔耦合装药长度和支架作用，二是起到储能、聚能、转能作用，以改变炸药爆炸能量分布、延长作用时间，达到岩石破碎均匀、大块率降低和消除岩坎目的。因其主要目的是储能、聚能、转能，提高能量利用率，根据实践经验，底部蓄势聚能装置长度按聚能爆破的合理炸高2-3倍，合理炸高为装置底部直径D（若耦合装药可采用炮孔直径计算）的3倍，则装置长度L=(6～9)D，上部（或中部）装置的长度可以相同，也可按实际要求选定，再根据岩性与试爆结果调整。

由上述描述可知，采用本实用新型蓄势聚能深孔爆破施工装置进行爆炸，具有施工工期短、炸药使用量低、炸药能量利用率高、成本费用低、安全质量有保证、工效高、节能环保、施工投入经济合理等优点。本实用新型还具有以下优点：

（1）蓄势聚能爆破可以发挥水的不可压缩性的优点，增加爆破有益能，减少爆破能量有害能，合理有效提高炸药爆炸能量利用率；

（2）大量降低炸药成本投入，与常规深孔爆破比较，可节约20-30%的炸药，按市场炸药销售价格，经测算，100万方石方爆破约可节省100万元成本。大大提高露天爆破经济效益；

（3）配置蓄势聚能装置使深孔装药操作简便易行，减少炸药量，提高施工效率；

（4）改变爆破人员爆破施工前无事可干状态，合理利用工人冗余时间，将工序准备工作前移，减少现场施工工作时间；

（5）装置容易学会制作，方便成批制作，可流水化工厂式制作；方便运输，方便野外干旱无水的野外深孔爆破施工；

（6）可以在各种地质条件深孔爆破施工使用，能运用于使用各种炸药的炮孔，特别适用于粉状硝铵炸药、多孔粒状铵油炸药的深孔水压爆破工程施工。

附图说明

图1为本实用新型蓄势聚能装置示意图；

图2为本实用新型蓄势聚能装置保证结构示意图；

图3为本实用新型专用吊绳示意图；

图4为本实用新型其中一种炮孔装药结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图3，本实用新型的具体结构如下：

蓄势聚能装置10，包括一空心管1，空心管1的两头分别设有一堵头2，堵头2上设有堵头盖4。堵头盖和堵头2之间设有密封圈3。该蓄势聚能装置制作方法为：采用分节制造、拼装成型。外径与长度控制在设计要求范围内。

根据深孔爆破钻孔机具的型号及钻孔直径及装配精度要求，在市场上采购堵头外径小于孔径15-30mm的PVC排水管、同型号的堵头、密封胶。根据蓄势聚能深孔爆破设计方案要求用电锯截成要求长度，用干布将PVC排水管两头、同型号的堵头涂刷胶水位置擦拭干净，用密封胶满涂粘结部位，徐徐左右旋转套入顶实，确保不漏水，晾干固结。并在装置一端堵头位置用有一定刚性的细铁丝系紧形成稳定吊环5，应对做好的装置进行注水密封性进行抽检测试。旋开一端堵头盖，注满水作为炸药爆炸蓄势聚能介质，旋紧封实，小心轻放。预估破损损耗，根据当天实际用量110%制作蓄势聚能装置个数。

制作特制吊绳：根据实际施工炮孔孔深及吊装蓄势聚能装置要求的长度与吊重质量要求，选择吊绳6，在吊绳头部穿上事先制作好的小钢勾8，钢勾8长度与弯起幅度以可以稳定勾住蓄势聚能装置吊环，且吊装到位容易脱钩为宜，并在勾的上部固定一个配重螺帽7，配合吊钩脱钩需要。

2）蓄势聚能深孔爆破施工流程：

蓄势聚能装置运到爆破施工现场后，轻拿轻放，以防破损。根据爆破施工设计方案，用吊绳蓄势聚能装置10徐徐吊入孔炮孔底位置，松吊绳使吊钩脱钩，收起吊绳。往炮孔装入炸药30，雷管20、雷管脚线40，用测绳测量装药长度。根据设计需要可在炮孔中部再设置一个蓄势聚能装置10，再装入炸药30，雷管20，测量装药长度。最后再炸药顶部装一个蓄势聚能装置10，利用炮孔周边岩屑50堵塞炮孔到设计堵塞长度。起爆网路联接、检查，最后起爆。

上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims

1.一种蓄势聚能深孔爆破施工装置，其特征在于，包括：一中空管，空心管的两头分别设有一堵头，堵头上设有堵头盖，堵头盖和堵头之间设有密封圈，其中，中空管内注满水。

2.如权利要求1所述的蓄势聚能深孔爆破施工装置，其特征在于：还包括一吊环，所述的吊环设于一端堵头上。

3.如权利要求2所述的蓄势聚能深孔爆破施工装置，其特征在于：还包括一吊放装置。

4.如权利要求3所述的蓄势聚能深孔爆破施工装置，其特征在于：所述的吊放装置包括一吊绳，吊绳的端部设有一铁钩，靠近铁钩处设有一配重物。

5.如权利要求1-4任一项所述的蓄势聚能深孔爆破施工装置，其特征在于：堵头外径比中空管孔径小15-30mm。

6.如权利要求1-4任一项所述的蓄势聚能深孔爆破施工装置，其特征在于：中空管和堵头之间通过密封胶密封连接。