CN212058512U - 一种深孔轴向不耦合切顶爆破管 - Google Patents

Abstract

一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，包括中间管体、端部管体和聚能凹槽；中间管体为上部开口半圆管，中间管体的两端均固定设置有端部约束管体，端部管体为圆筒状；中间管体开口处的两侧管壁上均固定设置有聚能凹槽，两个聚能凹槽呈180°对称设置，且聚能凹槽的尖部指向中间管体内部。本实用新型管体，可以方便炸药装填，实现双向切顶、单侧向预裂，并且方便导爆索与炸药紧密相贴，导爆索的使用，可以使20米孔深内的炸药无论以何种距离间隔都能完全起爆，而且仅在孔口部位设置一枚电雷管引爆导爆索即可，取消了现有的聚能爆破需要每个管子配一个带脚线雷管的弊病，大大减少了雷管使用量，避免了因为多雷管连线造成的拒爆带来的安全隐患。

Description

一种深孔轴向不耦合切顶爆破管

技术领域

本实用新型属于爆破管技术领域，特别涉及一种深孔轴向不耦合切顶爆破管。

背景技术

切顶是近几年发展起来的一种顶板控制技术，主要是在采空区附近沿采场顶板以一定倾角、一定孔间距连续布置一系列深度的预裂切顶炮孔，通过聚能爆破的方法将顶板切出一个预裂面，采场来压时，顶板沿预裂面断裂卸压，进而降低采场邻近巷道和工作面的压力，起到减小采场邻近巷道和工作面变形破坏的作用。目前采用的预裂爆破技术主要有两种，一种是不耦合爆破技术，即采用钻孔孔径较炸药直径大1.2～1.8倍的方法，实现对钻孔围岩的松动预裂，此种方法爆破时，会在钻孔四周均匀产生5～10倍钻孔孔径的裂隙，既破坏采场一侧顶板岩石又破坏被保护巷道、工作面岩石，不利于沿空巷道的保护；另一种是聚能爆破技术，采用一种管壁两侧有割缝或钻孔状的爆破管，将炸药装进爆破管中管，爆破后沿两侧割缝或钻孔产生180°切缝，目前的聚能爆破技术，存在的问题是：

1、爆破管为封闭管体，需从管子两端塞入炸药，并需要借助炮棍将炸药推入管内预定位置，操作复杂、费时，无法直观察看炸药推入位置；

2、塞入的每段炸药均需设置一个带脚线的电雷管，比如对于20m的深孔切缝爆破时，单个炮孔需要10根1.5～2.0m爆破管，每个爆破管均需设置一个带脚线雷管，则需要10个带脚线雷管，则10个雷管的脚线，则需要将10个雷管脚线连接起来，连接部位多易出现连接不良造成拒爆，产生安全隐患，消耗的雷管数量也多、需要的脚线长，既不经济也不安全；

3、只产生双向聚能切缝，虽然切断了顶板，保护了巷道顶板不受爆破损坏，但同时采空侧顶板也不发生损坏，当顶板坚硬时，由于采空区侧顶板完整，常常难以垮落，大块矸石卡在巷道一侧，造成巷旁空区较大，易产生瓦斯聚集，通风漏风，引起采空区内遗煤发生自燃的安全隐患；

4、爆破装药效率低、安全隐患大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，包括中间管体、端部管体和聚能凹槽；中间管体为半圆管，中间管体的两端均固定设置有端部管体，端部管体为圆筒状；中间管体开口处的两侧管壁上均固定设置有聚能凹槽，两个聚能凹槽呈180°对称设置，且聚能凹槽的尖部指向中间管体内部。

进一步的，两个聚能凹槽的上边缘呈弧形，且与端部管体端部平滑连接；两个聚能凹槽的上边缘之间形成装药和泄能开口。

进一步的，中间管体的壁厚为1.0mm～1.5mm。

进一步的，聚能凹槽的截面为V型结构，厚度为1.0mm～1.5mm。

进一步的，聚能凹槽聚能夹角相同，大小为30°～60°。

进一步的，中间管体长度为1.5m～2.0m。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本实用新型管体，可以方便炸药装填，并且方便导爆索与炸药紧密相贴，导爆索的使用，可以使20米孔深内的炸药无论以何种距离间隔都能完全起爆，而且仅在孔口部位设置一枚电雷管引爆导爆索即可，取消了现有的聚能爆破需要每个管子配一个带脚线雷管的弊病，大大减少了雷管使用量，避免了因为多雷管连线造成的拒爆带来的安全隐患。

呈180°分布的V型凹槽在爆炸初期会产生V型聚能射流在180°方向产生初始裂隙，然后爆轰物进一步将初始裂隙撕开，进而在巷道顶板与采场顶板之间爆破产生一条切缝，使得采场顶板垮落时沿切缝断裂，V型罩垂直朝向巷道侧顶板由于有管壁存在，管壁可瞬时抑制爆炸能量不产生初始裂隙，V型罩垂直朝向采场侧顶板由于管壁开口，爆炸初期产生的爆轰波可沿开口方向对钻孔壁产生冲击形成一定数量的初始裂隙，然后爆轰物及爆轰气体进一步将初始裂隙撕开形成一定数量的裂缝，将沿空侧向采场顶板破碎成块体，利于采场顶板下落，充填巷道帮部。

附图说明

图1：一种深孔轴向不耦合切顶爆破管主视图；

图2：一种深孔轴向不耦合切顶爆破管立体结构示意图；

图3：一种深孔轴向不耦合切顶爆破管炸药装填结构图；

图4：一种深孔轴向不耦合切顶爆破管爆破效果示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1至图4，一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，包括中间管体1、端部管体2和聚能凹槽3；中间管体1为半圆管，中间管体1的两端均固定设置有端部管体2，端部管体为圆筒状；中间管体1开口处的两侧管壁上均固定设置有聚能凹槽3，两个聚能凹槽 3呈180°对称设置，且聚能凹槽3的尖部指向中间管体1内部。呈180°分布的V型凹槽在爆炸初期会产生V型聚能射流在180°方向产生初始裂隙，然后爆轰物进一步将初始裂隙撕开，进而在巷道顶板与采场顶板之间爆破产生一条切缝，使得采场顶板垮落时沿切缝断裂，V型罩垂直朝向巷道侧顶板由于有管壁存在，管壁可瞬时抑制爆炸能量不产生初始裂隙，V型罩垂直朝向采场侧顶板由于管壁开口，爆炸初期产生的爆轰波可沿开口方向产生冲击形成一定数量的初始裂隙，然后爆轰物及爆轰气体进一步将初始裂隙撕开形成一定数量的裂缝，将沿空侧向采场顶板破碎成块体，利于采场顶板下落，充填巷道帮部。

两个聚能凹槽3的上边缘呈弧形，且与端部管体2端部平滑连接；两个聚能凹槽3的上边缘之间形成装药开口4。

中间管体1的壁厚为1.0mm～1.5mm。

聚能凹槽3的截面为V型结构，厚度为1.0mm～1.5mm。

聚能凹槽3聚能夹角相同，大小为30°～60°。

中间管体1长度为1.5m～2.0m。聚能管两侧设置V型槽、顶段设置开口、两端头设置封闭圆筒的装药管采用专门配置的PVC材料和专用模具制造。

具体实施：参照图1～图4，本实用新型案例中，一种深孔轴向不耦合切顶爆破管装置，包括中间部分管体1和两端部分管体2，所述管体1为设有一对V型聚能凹槽的上部带开口4的管状结构，壁厚为1.0mm～1.5mm；所述管体1得侧壁纵向对称的设有一对V 型聚能凹槽3，并贯穿整个中间部分管体1，对在巷道7边缘顶板沿巷道与采空区顶板8 之间产生走向切缝9；所述聚能凹槽3的截面为V型结构，厚度为1.0mm～1.5mm；所述中间部分管体1上部的开口4，可从该开口处装填直径32mm，长度200mm～400mm的煤矿许用乳化炸药，炸药可以在中间部分管体腔内以一个或多个炸药5自由组合，然后按照间隔300mm～600mm距离，间隔放置。

所述管体1的两侧的V型聚能槽，聚能夹角相同，大小为30°～60°；所属管体2 为封闭圆筒状，起到约束管体1塞入炸药5所产生的撑开扩展变形，保证中间管体1两侧 V型聚能槽挤压炸药形成V型聚能穴，加强聚能作用。中间管体1上部的开口部分4，在装入炮孔内时朝着采空区顶板，爆炸时由于开口部分未设置管壁部分，炸药爆炸后首先产生的爆轰破沿此泄流在炮孔间空气中高速传播，爆轰破冲击采场顶板方向的炮孔侧壁产生初始裂纹，然后爆生气体及爆轰物进一步膨胀撕裂初始裂纹，形成沿采空区方向的辐射爆生裂隙，将采空区顶板破碎，使得紧邻巷道边缘的采空区顶板破碎垮落，充填巷道边缘，封堵巷道空间。

所属管体1的底部管壁部分，在炸药爆炸初期由于与炸药间无空隙，可以将抑制朝着巷道方向爆轰波的传播，避免爆轰波冲击巷道顶板侧方向的孔壁产生裂隙，保护了巷道顶板。

安装炸药时可根据不同的地质情况调节炸药的用量和分布，向管体1内放置不同数量的直径32mm，长200mm～400mm的煤矿许用炸药，装填完炸药5后，如图3所示，将导爆索6从管体2端部穿入，开口处4上部紧贴炸药5，并用胶带绑扎，使导爆索6与炸药5紧贴，便于导爆索引爆炸药，然后从管体2另一端引出导爆索。采用本专利管体，可以方便炸药装填，并且方便导爆索与炸药紧密相贴，导爆索的使用，可以使20米孔深内的炸药无论以何种距离间隔都能完全起爆，而且仅在孔口部位设置一枚电雷管引爆导爆索即可，取消了现有的聚能爆破需要每个管子配一个带脚线雷管的弊病，大大减少了雷管使用量，避免了因为多雷管连线造成的拒爆带来的安全隐患。

此外，虽然本说明书的按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的实施方式。

Claims (6)

1.一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，其特征在于，包括中间管体(1)、端部管体(2)和聚能凹槽(3)；中间管体(1)为半圆管，中间管体(1)的两端均固定设置有端部管体(2)，端部管体为圆筒状；中间管体(1)开口处的两侧管壁上均固定设置有聚能凹槽(3)，两个聚能凹槽(3)呈180°对称设置，且聚能凹槽(3)的尖部指向中间管体(1)内部。

2.根据权利要求1所述的一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，其特征在于，两个聚能凹槽(3)的上边缘呈弧形，且与端部管体(2)端部平滑连接；两个聚能凹槽(3)的上边缘之间形成装药和泄能开口(4)。

3.根据权利要求1所述的一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，其特征在于，中间管体(1)的壁厚为1.0mm～1.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，其特征在于，聚能凹槽(3)的截面为V型结构，厚度为1.0mm～1.5mm。

5.根据权利要求4所述的一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，其特征在于，聚能凹槽(3)聚能夹角相同，大小为30°～60°。

6.根据权利要求1所述的一种深孔轴向不耦合切顶爆破管，其特征在于，中间管体(1)长度为1.5m～2.0m。

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