CN203928912U - 一种能量加强的定向聚能爆破装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能量加强的定向聚能爆破装置，属于工程爆破领域。它包括一个带有对称的V型聚能凹槽的圆柱形装药套管，用于装填炸药，聚能凹槽里装有能量加强器。圆柱形装药套管外侧包覆有空心的圆柱间隔器，用于不耦合装药。当炸药爆炸时，炸药能量首先从聚能凹槽释放，在聚能凹槽处形成聚能射流，聚能射流的能量还可以通过能量加强器加强，从而在减少炸药用量的情况下获得成型良好的爆破断面，减少主体爆破对保留岩体的破坏。该装置还能爆破切割难以用普通炸药爆破的岩石、建筑物等，具有广泛的适用性。

Description

一种能量加强的定向聚能爆破装置

技术领域

本实用新型涉及一种能量加强的定向聚能爆破装置，属于工程爆破领域。

技术背景

上世纪五十年代初，瑞典科学家发明了光面爆破技术，自此光面爆破技术在全世界范围兴起，我国自上世纪七十年代引进该技术以来，在井巷和隧道爆破、露天台阶爆破、硐室爆破、水下爆破中进行了大量的应用，并取得了一定的效果。我国在光面爆破施工中大多采用密集打孔、柱状装药。密集打孔会使打孔工作量大影响施工效率，柱状炸药爆炸时能量均匀向四周扩散，不仅不能使炸药的能量集中在光面断裂的切缝方向上，还会对周边围岩造成破坏，影响光面爆破效果。对极硬岩石、特殊钢材等进行光面爆破或定向切割爆破时候，普通的爆破器材因其能量不够或聚能效果不佳不能达到良好的光面爆破效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能量加强的定向聚能爆破装置，旨在解决爆破施工中的上述问题。

本实用新型解决上述问题是通过以下技术方案实现的：一种能量加强的定向聚能爆破装置包括带有聚能槽的装药套管、套管盖、空心间隔器、能量加强器和导向棍。

装药套管的聚能槽里面装有能量加强器，能量加强器为金属圆球。当炸药通过聚能槽汇聚的能量能够达到光面爆破或切割爆破的效果时，就不需要加能量加强器，当炸药通过聚能槽汇聚的能量不能够达到光面爆破或切割爆破的效果时，可以通过加入金属圆球来定向增加爆破能量达到爆破效果。圆柱形药腔外侧有圆柱形空心间隔器，可根据不耦合系数来调整间隔器的尺寸。如果不需要不耦合装药，圆柱形药腔外侧可不必有空心间隔器。

圆柱形空心间隔器可根据空腔里装填的物质不同分为不同的间隔方式，如空腔里不装填任何物质，则为空气间隔装药；空腔里如果装有海绵等柔性物质则为柔性间隔装药，不耦合装药可增加对周围围岩的保护；空腔里装水为水耦合装药，解决了煤矿平巷爆破中不容易使用水耦合装药的难题，有效的降低了粉尘浓度和有毒气体含量。

据试验表明当聚能穴离所爆破的对象一定距离的时候聚能效果最好，所以空心间隔器还起到了加强聚能效果的作用。

套管盖由能精确定位聚能爆破装置切割方向的定位凹槽、用于线路连接的光孔和具有固定套管盖作用的固定槽组成，导向棍插入定位凹槽里精确定位光面爆破装置爆破切割方向。

装药套管的材质可以根据爆破对象的不同分为PVC材质和金属材质，当爆破对象为极其坚固的岩石和极难被爆破的对象时，一般使用金属材质，这时候药型罩为金属药型罩。当已经使用金属材质的装药套管和猛度、爆速都非常高的炸药还不能达到很好的光面爆破效果的时候，就要使用能量加强器，通过添加金属圆球来再次增加爆破切割的能量，

该装置可以用直接从炸药厂运送的药卷，也可以使用现场混装车生产的炸药。当炸药爆炸时，爆轰产物首先向药柱四周飞出，遇到V型药型罩的时候，便沿着药型罩的表面垂直方向飞出，由于飞出的速度相等，药形对称，爆轰产物便聚集在轴线上，汇聚成一股速度和压力都很高的聚能流，这是第一次聚能。当聚能流遇到小圆球的时候，会使金属小圆球高速运动，获得巨大的动能。小圆球紧跟着爆轰产物作用于裂隙上，就像锋利的刀片一样把岩石切开。

与现有的技术相比，本实用新型的有益之处是：普通装置通过加强炸药猛度和药形罩材质还不能达到很好的爆破效果时，本实用新型聚能爆破装置可通过加入金属小圆球来达到加强聚能实现爆破要求的目的。因本装置外侧有空心间隔器，所以还可实现不同形式的间隔装药，并且空心间隔器不仅起到了保护保留岩体的作用还起到了加强聚能的作用，有效的解决了现有装置聚能不佳的问题。

附图说明

图1为本实用新型能量加强的定向聚能爆破装置主视图

图2为图1中的A-A剖视图

图3为套管盖俯视图

图4为套管盖主视图

图5为导向棍主视图

图6为导向棍I-I剖视图

图中：1-药腔，2-装药套管，3-空心间隔器，4-能量加强器，5-V形聚能腔(药型罩)，6-定位凹槽，7-光孔，8-固定槽，9-导向棍。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1～6示出本实用新型能量可控的定向聚能爆破装置的结构。包括装药套管2、能量加强器4、V形聚能腔5、空心间隔器3、套管盖和导向棍9。其中装药套管2材质可以为PVC塑料、陶瓷和金属等，可根据爆破对象的坚硬程度选取不同材质，坚硬程度小的可用PVC塑料和陶瓷，坚硬程度大的可用金属材质。装药套管2外部为空心间隔器3，可根据空心间隔器3里装填的材料不同来实现不同形式的间隔装药，如空心间隔器3里不装填任何物质时为空气间隔装药，空心间隔器3里装填海绵等柔性材料时为柔性间隔装药，空心间隔器3里装水时为水耦合装药。装药套管2内部为药腔1，可以装填直接从炸药厂运送过来的柱状炸药，也可以装填现场混装车生产的炸药。装药套管2沿纵向壁对称方向设有V形聚能腔5，V形聚能腔5中装有能量加强器4，能量加强器为金属材质小圆球。可根据爆破的难易程度来来确定是否加入小球，当爆破对象为较易爆破的岩石或坚固系数比较低的岩石时候可不需要加装小球；当爆破的对象为整体性较好的岩石或坚固系数较高的岩石的时候可加装小球来提高聚能效果。能量加强器4的顶部和底部距装药套管2的顶部和底部有一段距离为好，距离为装药套管2长度的1/6，这样聚能效果最好。炸药和能量加强器4都装好后，盖上套管盖，套管盖上有定位凹槽6、固定槽8和光孔7。光孔7用于线路连接，固定槽8插入聚能腔中用于固定装药套管2和套管盖。该定向聚能装置装入炮孔以后，可以用导向棍9调整定向聚能爆破装置的聚能方向，导向棍9插入定位凹槽6中来调整方向，定位凹槽6的方向与爆破聚能的方向成90°夹角。炸药爆炸时，炸药能量沿聚能穴方向汇聚，首先使岩石形成微裂隙，并能加强圆球的动能，随后在空气冲击波和圆球的共同作用下使微裂隙进一步扩展，使之与相邻炮孔产生的裂隙贯穿，最终形成光滑且稳定的轮廓面。

需要强调的是：以上只是本实用新型的较佳实例而已，并非对实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改和等同变化均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种能量加强的定向聚能爆破装置，包括装药套管(2)、套管盖、空心间隔器(3)、能量加强器(4)和导向棍(9)，其特征在于：装药套管(2)的沿纵向壁对称方向设有V形聚能腔(5)，所述V形聚能腔(5)里装有能量加强器(4)，装药套管(2)外部为空心间隔器(3)，套管盖盖在装药套管(2)上部，用于固定炸药，所述套管盖上设有定位凹槽(6)、光孔(7)、固定槽(8)。

2.根据权利要求1所述的一种能量加强的定向聚能爆破装置，其特征在于：装药套管(2)的材质可根据爆破岩石的坚硬程度和爆破对象的爆破切割难易程度选取不同的材质，岩石硬度低的可选取PVC套管，岩石硬度高的可选取金属套管，装药套管(2)的管径和长度可根据炮孔直径和炮孔深度进行设计。

3.根据权利要求1所述的一种能量加强的定向聚能爆破装置，其特征在于：能量加强器(4)为金属圆球，根据爆破对象的坚硬程度和爆破切割的难易程度选择加金属球还是不加金属球。

4.根据权利要求1所述的一种能量加强的定向聚能爆破装置，其特征在于：空心间隔器(3)套在装药套管(2)的外侧，用来实现不耦合装药，可根据不耦合装药形式确定空心间隔器(3)里装填的物质。

5.根据权利要求1所述的一种能量加强的定向聚能爆破装置，其特征在于：套管盖上布置有定位凹槽(6)、光孔(7)和固定槽(8)，固定槽(8)插入V形聚能腔(5)，用来固定套管盖和装药套管(2)，导向棍(9)插入定位凹槽(6)中来精确调整该爆破装置的聚能方向。