CN207280300U - 一种定向被筒炸药结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种定向被筒炸药结构，该技术方案在常规被筒炸药的圆筒侧壁开设两个相对的聚能槽，并保证聚能槽截面呈扇形。由于爆炸产物在高温高压下基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散，因此本实用新型设置的聚能槽能使爆炸冲击波汇聚到聚能槽的轴线上并沿着聚能槽的开口方向向外冲击，从而形成极强的切割力，进而起到定向预裂的作用。本实用新型克服了常规球状或柱状装药爆炸后，爆炸产物沿着装药表面向四周扩散，因此难以起到定向预裂作用的技术问题。本实用新型尤其适用于顶板深孔预裂爆破，也可应用于其他类型煤岩体深孔定向爆破，可以有效提高深孔预裂爆破的效果与爆破安全性，从而最大程度避免瞎炮产生，对矿井安全具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及爆破技术领域，具体涉及一种定向被筒炸药结构。
背景技术
煤矿开采过程中，要求煤层上覆岩层随着煤层的开采而垮落，即顶板能够随采随冒，一般宽面开采情况下，初次垮落距离，即初次来压步距，不应超过30m，二次以后垮落距离，即周期来压步距，一般不宜超过10m。由于坚硬顶板的垮落具有来压步距大、矿压显现强烈等特点，极为容易出现顶板事故，甚至诱发顶板型冲击地压。因此，对于坚硬顶板一般需要采取人工强制预裂技术，破坏坚硬顶板的结构强度，缩短其来压步距，减弱其矿压显现特征。在实际工程中，人工强制预裂技术通常采用预裂爆破法来实现。现有技术中的预裂爆破主要由常规被筒炸药完成，由于其爆破冲击波难以控制，因而爆破结果呈辐射状分布，无法实现定向爆破作用，因此在预裂方向上往往难以控制。
发明内容
本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种定向被筒炸药结构，以解决现有技术的预裂爆破难以控制预裂方向的技术问题。
本实用新型要解决的另一技术问题是现有技术的被筒炸药无法实现定向释放爆炸冲击波。
为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种定向被筒炸药结构，包括圆筒，聚能槽，炸药，雷管连接线，所述圆筒的内壁上具有两个聚能槽，所述两个聚能槽的位置相对于圆筒的轴线呈轴对称，在圆筒以内、聚能槽以外的部分装填有炸药，所述聚能槽的横截面为扇形，所述聚能槽中设置有雷管连接线。
作为优选，所述圆筒为阻燃防静电PVC管。
作为优选，所述炸药为乳化炸药或其他岩石炸药。
作为优选，所述聚能槽中具有若干金属粒。
作为优选，所述扇形的角度为75~90°。
作为优选，所述圆筒的长度为1.5~1.6m。
作为优选，所述的聚能槽材料为铝质或其他易熔金属材质。
本实用新型提供了一种定向被筒炸药结构，该技术方案在常规被筒炸药的圆筒侧壁开设两个相对的聚能槽，并保证聚能槽截面呈扇形。由于爆炸产物在高温高压下基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散，因此本实用新型设置的聚能槽能使爆炸冲击波汇聚到聚能槽的轴线上并沿着聚能槽的开口方向向外冲击，从而形成极强的切割力，进而起到定向预裂的作用。本实用新型克服了常规球状或柱状装药爆炸后，爆炸产物沿着装药表面向四周扩散，因此难以起到定向预裂作用的技术问题。本实用新型尤其适用于顶板深孔预裂爆破，也可应用于其他类型煤岩体深孔定向爆破，可以有效提高深孔预裂爆破的效果与爆破安全性，从而最大程度避免瞎炮产生，对矿井安全具有重要意义。
在优选技术方案中，在聚能槽内进一步装填金属粒是为了强化爆破的冲击效果。此外，如果扇形角度过大则定向汇聚作用不明显，如果角度过小则能量损失严重、影响冲击波作用效果，在这种情况下优选扇形的角度为75~90°是通过实验发现该角度条件下冲击波的定向汇聚程度达到最佳且能量损耗较小、二者达到平衡状态。
附图说明
图1是本实用新型定向被筒炸药的外部结构示意图；
图2是本实用新型定向被筒炸药横截面的结构示意图；
图3是本实用新型定向被筒炸药在爆炸瞬间的冲击波释放原理图。
图中：
1、圆筒；2、聚能槽；3、炸药；4、雷管连接线。
具体实施方式
以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种定向被筒炸药结构，包括圆筒1，聚能槽2，炸药3，雷管连接线4，所述圆筒1的内壁上具有两个聚能槽2，所述两个聚能槽2的位置相对于圆筒1的轴线呈轴对称，在圆筒1以内、聚能槽2以外的部分装填有炸药3，所述聚能槽2的横截面为扇形，所述聚能槽2中设置有雷管连接线4。
在以上技术方案的基础上，满足以下条件：
所述圆筒1为阻燃防静电PVC管。
所述炸药3为乳化炸药或其他岩石炸药。
所述聚能槽2中具有若干金属粒。
所述扇形的角度为75°。
作为优选，所述的聚能槽材料为铝质或其他易熔金属材质。
实施例2
一种定向被筒炸药结构，包括圆筒1，聚能槽2，炸药3，雷管连接线4，所述圆筒1的内壁上具有两个聚能槽2，所述两个聚能槽2的位置相对于圆筒1的轴线呈轴对称，在圆筒1以内、聚能槽2以外的部分装填有炸药3，所述聚能槽2的横截面为扇形，所述聚能槽2中设置有雷管连接线4。
实施例3
一种定向被筒炸药结构，包括圆筒1，聚能槽2，炸药3，雷管连接线4，所述圆筒1的内壁上具有两个聚能槽2，所述两个聚能槽2的位置相对于圆筒1的轴线呈轴对称，在圆筒1以内、聚能槽2以外的部分装填有炸药3，所述聚能槽2的横截面为扇形，所述聚能槽2中设置有雷管连接线4。
在以上技术方案的基础上，满足以下条件：
所述圆筒1为阻燃防静电PVC管。
所述炸药3为乳化炸药。
所述聚能槽2中具有若干金属粒。
所述扇形的角度为90°。
内置封注式雷管连线，按压式连接装置，直连设计，可以实现井下快速连续装药，并可根据井下煤岩体内爆破孔深度及装药量成套化定制（带防溜管装置、连接扣及防水绝缘胶带）。
如图3所示。高压的爆炸产物在沿轴线汇聚时，形成更高的压力区，并迫使爆炸产物向周围的低压区膨胀，能量又随之释放。在聚能过程中动能是能够积聚的，而位能则不能集聚，反而起到分散作用。为更好利用爆轰产物的聚能作用，在聚能槽2材质设计为铝质或其他易熔金属，并在聚能槽2中植入金属结构，将能量尽可能转换成动能，提高能量的集中程度。
带聚能槽2的炸药3起爆后，爆轰波一方面沿圆筒1轴向传播，另一方面沿其径向传播。当爆轰波沿径向传播至聚能槽2时，聚能槽2由于受到极大的压力发生压缩变形，由于碰撞产生极高的压力和温度，爆破能量将形成沿轴线方向射出的高速、高密度射流，具有极强的破岩作用。
炸药3包爆轰后，当爆轰波前进到聚能槽2时，爆轰产物沿聚能槽2开口方向垂直向外飞出，在对称轴上聚集并汇聚成一股气流，具有极高的速度、密度、压力和能量密度，大大提高了破坏作用。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种定向被筒炸药结构，其特征在于包括圆筒（1），聚能槽（2），炸药（3），雷管连接线（4），所述圆筒（1）的内壁上具有两个聚能槽（2），所述两个聚能槽（2）的位置相对于圆筒（1）的轴线呈轴对称，在圆筒（1）以内、聚能槽（2）以外的部分装填有炸药（3），所述聚能槽（2）的横截面为扇形，所述聚能槽（2）中设置有雷管连接线（4）。
2.根据权利要求1所述的一种定向被筒炸药结构，其特征在于所述圆筒（1）为阻燃防静电PVC管。
3.根据权利要求1所述的一种定向被筒炸药结构，其特征在于所述聚能槽（2）中具有若干金属粒。
4.根据权利要求1所述的一种定向被筒炸药结构，其特征在于所述扇形的角度为75~90°。
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| CN201721157584.9U CN207280300U (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 一种定向被筒炸药结构 |
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| CN207280300U true CN207280300U (zh) | 2018-04-27 |
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| CN (1) | CN207280300U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109099781A (zh) * | 2018-11-08 | 2018-12-28 | 陕西沣采能源材料科技有限公司 | 一种聚能水力控制爆破药卷 |
| CN109870083A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-11 | 贵州大学 | 一种煤岩体定向长距离增渗的方法 |
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| CN114838627A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-08-02 | 中国科学技术大学 | 一种基于笑气自分解反应的爆破筒 |
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2017
- 2017-09-11 CN CN201721157584.9U patent/CN207280300U/zh not_active Expired - Fee Related
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