CN211291199U - 一种爆破装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例公开一种爆破装置，涉及爆破技术领域，为提高炮孔利用率而发明。所述爆破装置，包括：柱状本体，所述柱状本体的一端为凹向柱状本体另一端的凹形端面，所述柱状本体的另一端具有装药口，在所述装药口与所述凹形端面之间具有装药腔体，所述装药腔体底部为凸形端面，所述凸形端面凸起方向与所述凹形端面的凹陷方向相同。本申请实施例适用于对炮孔周围的岩石进行爆破。

Description

一种爆破装置

技术领域

本申请涉及爆破技术领域，尤其涉及一种爆破装置。

背景技术

隧道是公路、铁路等建设的重点和关键工程，在掘进隧道的过程中，对隧道爆破是不可或缺的环节，目前，在对城市地下隧道进行浅孔爆破时，通常采用直接将炸药装入炮孔的方式对隧道实施爆破，但是，由于炮孔底部对能量的抵抗较大，而炸药对炮孔底部做功的能量相对较少，在将炸药引爆后，在炮孔底部周围的岩石仅出现裂纹或松动，即出现一定长度的残孔，导致爆破深度达不到预期的效果，炮孔利用率较低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种爆破装置，便于减小残孔长度，提高炮孔利用率。

本申请实施例提供一种爆破装置，包括：柱状本体，所述柱状本体的一端为凹向柱状本体另一端的凹形端面，所述柱状本体的另一端具有装药口，在所述装药口与所述凹形端面之间具有装药腔体，所述装药腔体底部为凸形端面，所述凸形端面凸起方向与所述凹形端面的凹陷方向相同。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述凹形端面和凸形端面均为锥形面、半球形面或抛物线形面。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括：定位部，所述定位部的一端设于所述凹形端面上，所述定位部的另一端为自由端，所述定位部和所述装药腔体处于所述凹形端面的两侧。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述定位部为环形体，所述环形体的内径小于所述凹形端面的最大外径，所述环形体的外径大于所述凹形端面的最大内径；或者，所述环形体的内径等于所述凹形端面的最大内径，所述环形体的外径等于所述凹形端面的最大外径。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括：距离传感器和通孔，所述距离传感器设于所述凹形端面上；所述通孔为贯穿所述凹形端面和所述凸形端面设有通孔，所述距离传感的电连接线穿过所述通孔。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述凹形端面和所述凸形端面为锥形面，锥角为大于30度小于60度。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述凹形端面和所述凸形端面为锥形面，锥角为45度。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述柱状本体为圆柱体，所述圆柱体的外径为36mm，所述装药腔体的内径为35mm。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，在所述装药腔体的内壁设有凸起结构。

本申请实施例提供的一种爆破装置，本申请实施例提供的一种爆破装置，通过柱状本体的一端为凹向柱状本体另一端的凹形端面，所述柱状本体的另一端具有装药口，在所述装药口与所述凹形端面之间具有装药腔体，所述装药腔体底部为凸形端面，所述凸形端面凸起方向与所述凹形端面的凹陷方向相同，这样，在装药腔体内装设炸药，能够使炸药具有凹形端面，当引爆炸药时，由于聚能效应，形成的爆轰产物沿着与凹形面近似垂直的方向飞散，并且爆炸产物将能量传递给由凹形端面和凸形端面形成的凹形端部，受到爆轰产物的作用，凹形端部向轴线闭合，在轴线上，形成速度和压强较高的射流，该射流向炮孔的孔底运动，对孔底的破坏作用显著增强，但通常孔底为较坚硬的岩石，并且在轴线处汇聚形成较高的压力区，高压迫使射流及爆轰产物向周围低压区膨胀，这样，增加了对孔底周围处的岩石做功的能量，使孔底周围处的岩石破碎，从而减小残孔的长度，提高炮孔的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请提供的爆破装置一实施例的结构示意图；

图2为使用图1所示爆破装置在炮孔内装药的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例的主要目的在于提供一种具有凹形端面的爆破装置，以减小残孔长度，提高炮孔利用率。

图1为本申请提供的爆破装置一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的爆破装置可以包括：柱状本体1，柱状本体1的一端为凹向柱状本体另一端的凹形端面10，柱状本体1的另一端具有装药口12，在装药口12与凹形端面10之间具有装药腔体14，装药腔体14底部为凸形端面16，凸形端面16凸起方向与凹形端面10的凹陷方向相同

柱状本体1的外形圆柱形，也可为棱柱形，如可为四棱柱形、五棱柱形、六棱柱形等形状；柱状体1可由铜、铝、等金属材料通过机加工工艺制成；柱状本体1可通过机加工工艺一体加工成型。

凹形端面和/或凸端形面可为轴对称图形，在一些例子中，凹形端面和凸端形面可为半球形面，在另一些例子中，凹形端面和凸端形面可为抛物线形面，在又一些例子中，凹形端面和凸端形面可为锥形面，锥形面的锥角可为大于0度小于180度的任一角度，具体在一个例子中锥角可为45度。

可以理解的是，凹形端面和/或凸端形面之间可具有预定距离，凹形端面和/或凸端形面可等距设置，也可不等距设置，等距设置是指凹形端面和/或凸端形面上各对应的部分距离相等，这时，各部分对应的距离为同一值；不等距设置是指凹形端面和/或凸端形面上各对应的部分距离不全相等，这时，各部分对应的距离不为同一值。

装药口12的横截面形状可为圆柱形，也可为棱柱形，如可为四棱柱形、五棱柱形、六棱柱形等形状；

装药腔体14横截面形状可为圆柱形，也可为棱柱形，如可为四棱柱形、五棱柱形、六棱柱形等形状；当横截面为圆形时，不同横截面处的形状大小可不同，可以理解的是，装药腔体为一端开孔而另一端封闭的半封闭结构。在实际使用时，装药腔体14用来装设如乳化药卷、雷管等爆破材料。

图2为使用图1所示爆破装置在炮孔内装药的结构示意图，如图2所示，在使用本申请中的爆破装置对隧道实施爆破时，尤其是对位于城市内的地下隧道实施爆破时，为了有效保护地面的建筑物，减少震动对地面的影响，通常选择钻孔较浅的布孔方式，在一些例子中，钻设深度为1m左右的炮孔，炮孔直径一般为30mm-50mm。为便于将爆破装置装入炮孔中，本申请实施例的爆破装置的最大直径需小于炮孔直径，在一些例子中，炮孔直径为40m时，环形本体1为圆柱体，圆柱体的的外径可为36mm，为保证柱状本体1在径向方向具有一定的强度，装药腔体14的内径可为35mm，即由圆柱体和装药腔体14之间的侧壁厚度可为0.5mm。在另一些例子中，凹形端面10和凸形端面16为锥形面，凹形端面10和凸形端面16之间的距离也可为0.5mm，凹形端面10和凸形端面为锥形面16，锥角为大于30度小于60度，在一具体实施例中，凹形端面10的锥角和凸形端面16的锥角可均为45度。

在使用上述实施例中的爆破装置通过装药腔体14装设炸药时，将装药腔体14底部的凸形端面16填满炸药，可使炸药形成具有凹形端面的柱状体。

参见图1及图2，本申请实施例中的爆破装置在使用时，在装药腔体14填满炸药(乳化炸药)2形成具有凹形端面的药柱和电子雷管3，电子雷管3正向靠近炮孔口的一侧的炸药处插入，电子雷管3引线端朝向炮孔入口方向装入本申请中爆破装置，将爆破装置连同炸药装入炮孔，并在炮孔的顶部填充一定长度的堵塞炮泥4，通过引爆控制装置(图中未示出)控制电子雷管3起爆，以引爆炸药。

当引爆炸药时，由于聚能效应，形成的爆轰产物沿着与药柱凹形端面近似垂直的方向飞散，并且爆炸产物将能量传递给由凹形端面10和凸形端面16形成的凹形端部，受到爆轰产物的作用，凹形端部向轴线闭合，形成射流，在一些例子中，凹形端部是由金属制成，爆炸产物将能量传递给凹形端部，凹形端部的金属向轴线闭合，在轴线上，形成速度和压强较高的金属射流，该金属射流向炮孔的孔底运动，对孔底的破坏作用显著增强，但通常孔底为较坚硬的岩石，并且在轴线处汇聚形成较高的压力区，高压迫使金属射流及爆轰产物向周围低压区膨胀，对孔底周围处的岩石做功，使孔底周围处的岩石破碎。

本申请实施例提供的一种爆破装置，通过柱状本体的一端为凹向柱状本体另一端的凹形端面，所述柱状本体的另一端具有装药口，在所述装药口与所述凹形端面之间具有装药腔体，所述装药腔体底部为凸形端面，所述凸形端面凸起方向与所述凹形端面的凹陷方向相同，这样，在装药腔体内装设炸药，能够使炸药具有凹形端面，当引爆炸药时，由于聚能效应，形成的爆轰产物沿着与凹形面近似垂直的方向飞散，并且爆炸产物将能量传递给由凹形端面和凸形端面形成的凹形端部，受到爆轰产物的作用，凹形端部向轴线闭合，在轴线上，形成速度和压强较高的射流，该射流向炮孔的孔底汇聚，对孔底的破坏作用显著增强，但通常孔底为较坚硬的岩石，并且在轴线处汇聚形成较高的压力区，高压迫使射流及爆轰产物向周围低压区膨胀，这样，增加了对孔底周围处的岩石做功的能量，使孔底周围处的岩石破碎，从而减小残孔的长度，提高炮孔的利用率，同时，减小残孔出现的概率。

此外，在对炮孔装设炸药时，现有技术是将装药工具伸入炮孔中，以使炸药装入炮孔的预定位置，在这个过程中，装药工具不可避免地会与炮孔周围的岩层接触，产生摩擦，摩擦会生热，而在温度达到一定数值后炸药被误引爆，从而造成生命和财产的损失，利用本申请实施例中的爆破装置可在爆破装置的通孔内装设炸药后，再将带有炸药的爆破装置装入炮孔中，在将炸药装入炮孔的过程中不需要装药工具，减少了装药过程中炸药被误引爆的概率。

根据本申请的发明人在工程实践中的发现：射流和爆轰产物流在离药柱端面某一距离处达到最大集中，随后又迅速飞散，为充分利用射流和爆轰产物的能量，需将炸药安装于距离炮孔孔底一定距离处。基于这一创造性发现，为便于在爆破装置安装于炮孔中时，可以使底部炸药距离孔底固定距离，在一些实施例中，对本实施例提供的爆破装置的具体结构作如下优化改进，参见图1，本申请的爆破装置还包括：定位部5，用于在爆破装置放置于炮孔中后，使装药腔体底部到孔底具有一预定距离，以在爆破时充分利用射流和爆轰产物的能量；所述定位部5的一端设于凹形端面10上，定位部5的另一端为自由端，定位部5和装药腔体14处于凹形端面10的两侧。

定位部5的材料可由金属或塑料等材料加工而成，在一些例子中，定位部5为环形体，为对凹形端面10在轴向起到支撑的作用，定位部5的环形体的内径小于凹形端面10的最大外径，所述环形体的外径大于凹形端面10的最大内径，在另一些例子中，定位部5的环形体的内径等于凹形端面10的最大内径，环形体的外径等于凹形端面10的最大外径。在一具体例子中，定位部5可为塑料管，在工程上，可选用与柱状本体尺寸相匹配的塑料管；在一些实施例中，定位部的长度可为5cm-10cm。

为将爆破装置较精确地安装于距离炮孔孔底一定距离处，作为一可替代方式，本申请的爆破装置还可以包括距离传感器和通孔，所述距离传感器设于所述凹形端面上；所述通孔为贯穿所述凹形端面和所述凸形端面设有通孔，所述距离传感的电连接线穿过所述通孔，在将本申请中的爆破装置安装于炮孔的过程中，距离传感器不断地检测与炮孔孔底的距离，并将结果返回至于距离传感器相连的显示装置，当显示装置显示的距离为爆破装置在炮孔内的预定位置相等时，与距离传感器返回的数值相对应的位置即为爆破装置在炮孔内的最终安装位置，从而可使炮孔底部处于爆轰产物能量较集中的位置，以在引爆炸药后，使炮孔底部周围的岩石破碎，能进一步地减小残孔的长度及提高炮孔的利用率。

为增加对炮孔径向周围的岩石做功的能量，利用聚能效应，在一些例子中，在所述装药腔体的内壁设有凸起结构。所述凸起结构的数量可为一个或多个；在一些例子中，可沿装药腔体轴向方向等距或不等距设置多个凸起结构；在一些例子中，也可沿装药腔体周向等距或不等距设置多个凸起结构。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种爆破装置，其特征在于，包括：柱状本体，所述柱状本体的一端为凹向柱状本体另一端的凹形端面，所述柱状本体的另一端具有装药口，在所述装药口与所述凹形端面之间具有装药腔体，所述装药腔体底部为凸形端面，所述凸形端面的凸起方向与所述凹形端面的凹陷方向相同。

2.根据权利要求1所述的爆破装置，其特征在于，所述凹形端面和凸形端面均为锥形面、半球形面或抛物线形面。

3.根据权利要求1所述的爆破装置，其特征在于，还包括：定位部，所述定位部的一端设于所述凹形端面上，所述定位部的另一端为自由端，所述定位部和所述装药腔体处于所述凹形端面的两侧。

4.根据权利要求3所述的爆破装置，其特征在于，所述定位部为环形体，所述环形体的内径小于所述凹形端面的最大外径，所述环形体的外径大于所述凹形端面的最大内径；或者，所述环形体的内径等于所述凹形端面的最大内径，所述环形体的外径等于所述凹形端面的最大外径。

5.根据权利要求1所述的爆破装置，其特征在于，还包括：距离传感器和通孔，所述距离传感器设于所述凹形端面上；所述通孔为贯穿所述凹形端面和所述凸形端面设有的通孔，所述距离传感器的电连接线穿过所述通孔。

6.根据权利要求2所述的爆破装置，其特征在于，所述凹形端面和所述凸形端面为锥形面，锥角为大于30度小于60度。

7.根据权利要求6所述的爆破装置，其特征在于，所述锥角为45度。

8.根据权利要求1所述的爆破装置，其特征在于，所述柱状本体为圆柱体，所述圆柱体的外径为36mm，所述装药腔体的内径为35mm。

9.根据权利要求1所述的爆破装置，其特征在于，在所述装药腔体的内壁设有凸起结构。

Images