CN2063167U - 一种开采石材用的炮孔插片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开采石材用的炮孔插片，特别适用于中小型石材采矿业的需要。炮孔插片的一表面为半圆柱面，与此相对的另一表面为柱面，也可以为另一半圆柱面。两块炮孔插片合拢构成的空心筒，其空腔的横截面形状为“扁圆”形或圆形。该空腔与切槽爆破时使用的带锥形刻槽的炮孔在炸药爆炸劈裂岩体所起的作用是相同的。因此空心筒可直接放置在圆形炮孔中，用其空腔代替带锥形刻槽的炮孔，这样，避免使用特种凿岩机或高压水射流设备开凿带锥形槽的炮孔，插片还可重复使用。

Description

本实用新型是一种用爆破法开采石材用的炮孔插片，特别适合于中小型石材采矿业的需要。

长期以来，石材矿山开采广泛使用常规光面爆破，这种光面爆破的炮眼是圆形孔，从而使炸药爆炸时产生的应力波和爆轰气体对孔壁周围岩体的作用均匀，引起孔壁周围随机分布的裂隙扩展，导致岩体在较大范围内受到破坏。这种光面爆破若是使用单个炮眼，则单眼爆破岩体很少能按预定方向劈裂，造成大材出小料，甚至出废料。

若改用无声膨胀剂劈裂法，则存在工料费用大，生产周期长等缺点。

近几年发展一种新的光面爆破技术，即切槽爆破，就是将光面爆破的圆形孔改为带锥形刻槽的孔。由断裂力学理论可知：炸药的爆能将使刻槽的尖端形成应力集中，当应力大到岩体的抗拉强度时，刻槽便失稳扩展，介质沿此方向断裂。此处的锥形刻槽尤如导向的“沟道”，炸药爆炸瞬间极高的应力波及爆轰气体由此被导入预定的方向，使刻槽形成强有力的“气楔”，迫使岩体沿预定方向劈开。随着刻槽迅速失稳扩展，孔壁侧面随之卸载，应力急剧下降，气体压力即刻减弱，其结果可保证孔壁径向裂缝只按预定方向起动并与相邻槽孔贯通，而孔壁周围其余部位应变峰值大幅度减小，且作用时间缩短，对介质损伤减少。总之，这种带锥形刻槽的孔能控制爆破应力传播方向和爆轰气体的作用点，使爆破裂面只沿预定的方向迅速发展，而周围岩体免遭损伤。但切槽爆破开凿炮孔需要使用特种凿岩机或高压水射流设备，这样，设备投资和人工费用都很高。

本发明的目的是设计一种劈开石材用的炮孔插片，使两个这种插片合拢构成一空心筒，该筒直接放置于圆形炮孔中，用其空腔代替带锥形刻槽的孔。这样，避免使用特种凿岩机或高压水射设备开凿带锥形槽的孔而使用圆形孔即可。

本实用新型是一种开采石材用的炮孔插片，它的一表面为半圆柱面，与此相对的另一表面为柱面，也可以是另一半圆柱面。两块这种插片合拢构成的空心筒其空腔的横截面形状为“扁圆”形或圆形，其外侧面为两个半圆柱面组成的圆柱面。这种空心筒外侧面用细线捆扎后，装上炸药，放置在石头上的圆形炮孔中，因两插片接触处相当于锥形刻槽，也会形成应力集中，所以上述的断裂力学理论分析结果也适用于这种空心筒，即它的空腔与带锥形刻槽的孔在炸药爆炸劈裂岩体时所起的作用是相同的。

两块炮孔插片合拢构成的空心筒，直接放置于常规的圆形炮孔中（爆炸后插片可重复使用），不象切槽爆破对炮孔形状有特殊要求，这样，便避免了用特种凿岩机或高压水射流设备开凿带锥形槽的炮孔，这是炮孔插片的一大优点。此外，炮孔插片除了岩体需要劈开的部位外，避免应力波及爆轰气体直接冲击孔中其他岩体，从而大大减少这部份岩体的损伤。

下面对附图加以说明：

图1是本实用新型一种开采石材用的炮孔插片的外观示意图。其中1为半圆柱面，2为柱面，1′为另一半圆柱面。

图2是图1中同一规格的两块炮孔插片合拢构成的空心筒在圆形炮孔中放置状态图。其中两炮孔插片接触处3与石头4上的爆裂方向预定直线5处于同一平面上。这里，筒外捆扎线、筒内炸药、起爆雷管、炮泥尚未画出，因为空心筒内的炸药、起爆雷管以及其上下端部填充的炮泥（或碎布、废纸）的排放位置、装法以及起爆方式对于这一领域的普通技术人员都懂得。

图3是作为比较用的一个带锥形刻槽的炮孔的示意图。其中6为锥形刻槽，7为石材。

现结合图1对本实用新型进一步说明：

图1中的一种开采石材用的炮孔插片可由铁块或钢板通过模锻或冲压成形。插片长度为圆形炮孔深度的2／5～1／2，半圆柱面的半圆直径为圆形炮孔直径的9／10，柱面2的正断线（即一平面与柱面垂直相交的交线）可以是半椭圆形、抛物线形、双曲线形（一支）以及有规则的光滑平面曲线等其他半“扁圆”形，也可以是半圆形（此时，柱面变化为半圆柱面1′）。插片最大厚度为外侧半圆柱面的半圆直径的1／4。

Claims (2)

1、一种开采石材用的炮孔插片，其特征在于它的一表面为半圆柱面1，与此相对的另一表面为柱面2，也可以是另一半圆柱面1′。

2、根据权利要求1所述的炮孔插片，其特征在于柱面2的正断线可以是半椭圆形、抛物线形、双曲线形（一支）以及有规则的光滑平面曲线等其他半“扁圆”形，也可以是半圆形。

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