爆炸能量定向导流的聚能装置及巷道周边成型定向断裂爆破方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供的爆炸能量定向导流的聚能装置及巷道周边成型定向断裂爆破方法，涉及岩石工程爆破技术领域。能够实现定向断裂爆破，保护非聚能方向的岩体稳定性。包括：聚能装置内壳、聚能装置外壳及缓冲层，所述聚能装置内壳嵌套于所述聚能装置外壳中，所述聚能装置内壳的侧壁上设有第一切缝及第二切缝，所述聚能装置外壳的侧壁上与所述第一切缝对应设有第三切缝，以及与所述第二切缝对应设有第四切缝，述聚能装置内壳与聚能装置外壳之间设有第一阻隔板及第二阻隔板，所述聚能装置内壳、聚能装置外壳、第一阻隔板与第二阻隔板界定的中空腔体形成所述缓冲层。本发明专利技术适用于巷道周边成型爆破中。成型爆破中。成型爆破中。

【技术实现步骤摘要】
爆炸能量定向导流的聚能装置及巷道周边成型定向断裂爆破方法


[0001]本专利技术涉及矿山、隧道、岩质边坡等岩石工程爆破
，尤其涉及爆炸能量定向导流装置及巷道周边成型定向断裂爆破方法。

技术介绍

[0002]爆破技术广泛应用于建设的各个领域，在城市地下空间开发、矿产资源开采等领域更是扮演着不可替代的角色。随着科技水平的提高，安全、高效、绿色的科学理念对爆破技术提出了更高的要求。定向断裂技术已成为地下工程爆破施工中的关键技术，可以改善巷道周边岩体成型质量，降低对周围岩体的爆破损伤。
[0003]传统的定向断裂技术往往采用聚能药包及切缝药包的手段，依据聚能射流原理，可以较好的达到定向断裂的效果。
[0004]但与此同时，本申请的专利技术人在实现本专利技术创造的过程中发现：传统的定向断裂技术中仍有很多爆炸能量沿着非聚能方向流动，不能充分利用炸药爆炸产生的能量，并导致非聚能方向岩体的损伤，无法达到“精细爆破”的效果。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供爆炸能量定向导流的聚能装置及巷道周边成型定向断裂爆破方法，在提高定向断裂效果的同时，充分利用爆炸产生的能量，并保护非定向断裂方向岩体的完整性和稳定性，降低围岩损伤，提高炸药能量利用率，达到“精细爆破”。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供爆炸能量定向导流的聚能装置，包括：聚能装置内壳、聚能装置外壳及缓冲层，所述聚能装置内壳嵌套于所述聚能装置外壳中，所述聚能装置内壳的侧壁上设有第一切缝及第二切缝，所述聚能装置外壳的侧壁上与所述第一切缝对应设有第三切缝，以及与所述第二切缝对应设有第四切缝，所述第一切缝与第三切缝贯通，所述第二切缝与第四切缝贯通；所述聚能装置内壳与聚能装置外壳之间设有第一阻隔板及第二阻隔板，所述第一阻隔板的一端连接于所述第一切缝的侧壁顶部，所述第一阻隔板的另一端连接于所述第三切缝的侧壁底部，所述第二阻隔板的一端连接于所述第二切缝的侧壁顶部，所述第二阻隔板的另一端连接于所述第四切缝的侧壁底部；所述聚能装置内壳、聚能装置外壳、第一阻隔板与第二阻隔板界定的中空腔体形成所述缓冲层。
[0008]优选的，所述第一切缝的宽度大于所述第三切缝的宽度，所述第二切缝的宽度大于所述第四切缝的宽度。
[0009]优选的，所述第一切缝与所述第二切缝对称设置于所述聚能装置内壳的侧壁上，所述第一切缝宽度及第二切缝宽度分别与聚能装置内壳的侧壁周长的比为1/20～1/10。
[0010]优选的，所述第三切缝与所述第四切缝对称设置于所述聚能装置外壳的侧壁上，所述第三切缝宽度及第四切缝宽度分别与聚能装置外壳的侧壁周长的比为1/50～1/25。
[0011]优选的，所述聚能装置外壳的直径与聚能装置内壳的直径的比为1.2～1.4。
[0012]优选的，所述缓冲层中填充有用于吸收能量的介质。
[0013]优选的，所述聚能装置内壳的内壁上设有药卷卡槽和/或，所述聚能装置内壳及聚能装置外壳的端部设有卡扣连接部。
[0014]第二方面，本专利技术还实施例提供一种巷道周边成型定向断裂爆破方法，其特征在于，在待掘进巷道周边轮廓线上布设周边炮孔；将聚能装置的第三切缝及第四切缝的切缝开口朝向与所述待掘进巷道周边轮廓线走向一致布设；其中，所述聚能装置为第一方面任一所述的爆炸能量定向导流的聚能装置；起爆所述聚能装置，利用所述第一切缝与第三切缝贯通形成的导流通道、以及第二切缝与第四切缝贯通形成的导流通道，引导炸药爆炸后的能量沿所述导流通道向外定向释放作用于岩体上，以使所述岩体沿所述待掘进巷道周边轮廓线走向形成爆生裂纹；以及，在爆破过程中，利用所述中空腔体形成的缓冲层，吸收部分流向非导流通道方向的能量，以实现定向断裂爆破。
[0015]优选地，所述导流通道为里宽外窄结构，利用所述第一切缝与第三切缝贯通形成的导流通道、以及第二切缝与第四切缝贯通形成的导流通道，引导炸药爆炸后的能量沿所述导流通道向外定向释放作用于岩体上，以使所述岩体沿所述待掘进巷道周边轮廓线走向形成爆生裂纹；包括：在所述聚能装置起爆后，引导炸药爆炸后的能量进入所述导流通道时，利用位于里端的切缝宽度较大的第三切缝及第四切缝对炸药爆炸后的能量进行一次聚能，使所述能量增加；
[0016]经过一次聚能后的能量进入第一切缝与第二切缝时，利用外端的切缝宽度较小的第一切缝及第二切缝对所述能量二次聚能，经过二次聚能之后，从所述导流通道的外端口流出，定向释放于所述岩体沿所述待掘进巷道周边轮廓线走向上进行线性切割，形成爆生裂纹。
[0017]优选的，所述巷道周边成型定向断裂爆破方法还包括：在实施定向断裂爆破之前，确定所述聚能装置的参数；其中，所述聚能装置的参数包括聚能装置外壳的外径，所述聚能装置外壳的外径根据选用的药卷直径及所述周边炮孔的直径确定。
[0018]本专利技术实施例提供的爆炸能量定向导流的聚能装置及巷道周边成型定向断裂爆破方法，通过将炸药装入本聚能装置的药卷卡槽，炸药爆炸后产生的能量可通过第一切缝与第三切缝贯通形成的导流通道以及第二切缝与第四切缝贯通形成的导流通道定向释放作用于岩体上，使岩体沿巷道周边轮廓线走向形成爆生裂纹，同时，利用中空腔体形成的缓冲层，吸收部分流向非导流通道方向的能量，以实现定向断裂爆破，保护了非聚能方向的岩体稳定性，在达到更好的定向断裂效果的同时，减小了爆破对非定向断裂方向岩体的损伤。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0020]图1为本专利技术一实施例新型爆炸能量定向导流的聚能装置切面示意图；
[0021]图2为本专利技术一实施例新型爆炸能量定向导流的聚能装置剖面内测示意图；
[0022]图3为本专利技术一实施例新型爆炸能量定向导流的聚能装置剖面外侧示意图；
[0023]图4为本专利技术一实施例新型爆炸能量定向导流的聚能装置前端示意图；
[0024]图5为本专利技术一实施例新型爆炸能量定向导流的聚能装置后端示意图；
[0025]图6为本专利技术一实施例新型爆炸能量定向导流的聚能装置结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0027]应当明确，以下所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，为了更加清楚说明本专利技术，在以下的具体实施例中描述了众多技术细节，本领域技术人员应当理解，没有其中的某些细节，本专利技术同样可以实施。另外，为了凸显本专利技术的主旨，涉及的一些本领域技术人员所熟知的方法、手段、零部件及其应用等未作详细描述，但是，这并不影响本专利技术的实施。基于本专利技术中的实施例，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，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种爆炸能量定向导流的聚能装置，其特征在于，包括：聚能装置内壳、聚能装置外壳及缓冲层，所述聚能装置内壳嵌套于所述聚能装置外壳中，所述聚能装置内壳的侧壁上设有第一切缝及第二切缝，所述聚能装置外壳的侧壁上与所述第一切缝对应设有第三切缝，以及与所述第二切缝对应设有第四切缝，所述第一切缝与第三切缝贯通，所述第二切缝与第四切缝贯通；所述聚能装置内壳与聚能装置外壳之间设有第一阻隔板及第二阻隔板，所述第一阻隔板的一端连接于所述第一切缝的侧壁顶部，所述第一阻隔板的另一端连接于所述第三切缝的侧壁底部，所述第二阻隔板的一端连接于所述第二切缝的侧壁顶部，所述第二阻隔板的另一端连接于所述第四切缝的侧壁底部；所述聚能装置内壳、聚能装置外壳、第一阻隔板与第二阻隔板界定的中空腔体形成所述缓冲层。2.根据权利要求1所述的爆炸能量定向导流的聚能装置，其特征在于，所述第一切缝的宽度大于所述第三切缝的宽度，所述第二切缝的宽度大于所述第四切缝的宽度。3.根据权利要求1所述的爆炸能量定向导流的聚能装置，其特征在于，所述第一切缝与所述第二切缝对称设置于所述聚能装置内壳的侧壁上，所述第一切缝的宽度及第二切缝的宽度分别与聚能装置内壳的侧壁周长的比为1/20～1/10。4.根据权利要求1所述的爆炸能量定向导流的聚能装置，其特征在于，所述第三切缝与所述第四切缝对称设置于所述聚能装置外壳的侧壁上，所述第三切缝的宽度及第四切缝的宽度分别与聚能装置外壳的侧壁周长的比为1/50～1/25。5.根据权利要求1所述的爆炸能量定向导流的聚能装置，其特征在于，所述聚能装置外壳的直径与聚能装置内壳的直径的比为1.2～1.4。6.根据权利要求1所述的爆炸能量定向导流的聚能装置，其特征在于，所述缓冲层中填充有用于吸收能量的介质。7.根据权利要求1所述的爆炸能量定向导流的聚能装置，其特征在于，所述聚能装置内壳的内壁上设有药卷卡槽；和/或，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仁树，左进京，刘朕，许鹏，薛永升，陈程，方士正，赵勇，葛丰源，常一，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：