利用在炮孔装药的射流单元的爆破方法技术

本发明专利技术提供衬管、配件和垫片，以装配喷射单元，使得这些作为炸药和雷管，形成间隔距离和空气间隔空间。衬管释放射流以及配件和垫片设计用于将衬管牢固地连接到炸药上，诱导产生空腔效应。本发明专利技术的目的是提供一种利用射流单元克服感应爆炸极限的爆破方法，该方法根据对炮孔爆破中观察结果的分析，采用了一种理想的机制。射流起爆单元在炮孔爆破中的应用克服了炸药制造的性能限制和雷管功能的概念限制，改善了通道效应、死压、功率损失和起爆停止等。特别是，在保证浆状或乳化炸药安全性的前提下，可以不受限制地进行控制爆破和空气间隔。可以不受限制地进行控制爆破和空气间隔。可以不受限制地进行控制爆破和空气间隔。

【技术实现步骤摘要】
利用在炮孔装药的射流单元的爆破方法
[0001]本申请是申请日为2019年10月20日，申请号为201980085507.2，专利技术名称为“利用在炮孔装药的射流单元的爆破方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及炸药爆破，尤其涉及一种利用聚能装药效应的射流单元实现理想的爆炸破坏机理分析的炮孔爆破方法。

技术介绍

[0003]爆破的历史可以分为炸药和雷管的发展，以及它们用途的变化。到目前为止，人们在观察各种现象的基础上，想方设法地寻找更好的爆破方法。
[0004]炸药已从黑火药发展到炸药、铵油炸药、泥浆、乳化炸药等，类似地，而电雷管、非电雷管和电子雷管的演变也从爆破雷管和炸药的专利技术开始。从而大大提高了炸药的安全性和雷管的精度。至于爆破技术的进步，在炮孔装药爆破是从17世纪开始的。在对各种现象进行观察的基础上，采用了分析爆轰反应的空气间隔方法，并对射流动力聚能装药进行了研究。
[0005]特别值得注意的是，在1893年，当诺克斯发现并获得专利时，炮孔内的空隙(空气间隔)提高了装药时的爆破效率。关于雷管，G.Bloem于1883年申请了雷管半球形底座形成的专利，以增加爆炸力。
[0006]根据迄今为止已知的宏观机理分析，由于爆炸反应的动态和静态效应，岩石破裂达9ms。碎石在9ms后开始移动，在15～30ms内完成弹坑的产生。
[0007]另外，对空气间隔的微观机理进行了报道，发现4～8ms范围内的冲击波对岩石的破裂有决定性的影响[Liu L，Katsabanis PD岩石爆破破碎，Monhanty(ed.)Balkema，鹿特丹(1996)，生产和控制爆破中空气间隔/解耦效应的数值模拟。第319
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330页。)
[0008]聚能装药基本原理的发展起步早得多，所用时间也比空气间隔长。现代聚能装药的基本结构(包括从观察空腔效应开始的间隔距离)大约用了150年才建立起来[唐纳德R.肯尼迪.聚能装药效应的历史：第一个100年，国防技术信息中心，(1990)pp.3
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14]。在这一过程中，提出了多项专利技术专利。
[0009]另一方面，雷管的起爆作用又可分为碎片起爆、热起爆和冲击波起爆。对于雷管敏感炸药的起爆，碎片在引爆炸药时起着最重要的作用。据报道，硝酸铵在实验中被炸药碎片引爆的距离为1米。
[0010]在聚能装药效应射流中，炸药起爆时产生的冲击波传递到衬管上，坍塌的衬管在轴向形成高温高压射流。衬管与目标之间的间隔距离进一步增强了效果。对于金属衬管，喷射温度在500度以上，速度达到12.5公里/秒，是引物碎片速度的两倍多。

技术实现思路

[0011]【技术问题】
[0012]根据迄今为止钻孔爆破的分析观测和实际应用，最理想的机制是在破坏炮孔壁之前，在分子基础上立即完成装药炸药的爆轰反应。因此，可以通过将一次爆轰反应的冲击波能量和二次反应产物的化学能转换为动能来完成爆破体的开裂和破碎。换言之，减少装药炸药爆轰反应的完成时间，提高完备性，并根据爆轰反应诱导化学产物的冲击波发射，将显著延长混响持续时间。
[0013]然而，就目前的爆破方法而言，有两个因素阻碍了理想机理的发展。这些可分为炸药和雷管的制造和实际限制。
[0014]在炸药方面，基于气泡绝热压缩热点理论的浆状炸药和乳化炸药(目前占据了工业炸药的大部分，与炸药相比具有优越的稳定性)的爆炸具有制造局限性。在起爆方面，雷管的精度和准确度已达到1ms，但其作用仅在起爆瞬间完成，传播的概念是依赖于装药的感应爆炸。
[0015]因此，炸药能量在炮孔爆破中不能得到有效利用。在台阶爆破、隧道爆破、水爆破等各种场地的使用中，出现了通道效应、死压现象或在狭窄钻孔或深孔情况下减速、爆轰失效等不利现象。特别是空气间隔装药法理论上更能有效地使用10
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30％的装药炸药，然而，在实践中，炮孔直径越小、深度越深，问题的发生也越来越频繁。因此，使得结果比传统方法效率低。
[0016]在这种情况下，美国No.6330860专利说明书中仍然没有违背早期发现的空气间隔的虚构用途，也没有考虑到在感应爆炸中爆炸速度和功率的损失。因此，不一定能提供本专利技术所述的实际替代方案。No.5705768美国专利说明书是虚构的，没有开发由已有外壳、炸药、雷管和衬管组成的聚能装药的基本形式。没有使用间隔距离；只考虑方向，不考虑速度。衬管的作用也仅限于空腔效应，而不限于射流效应。使用半球形衬管的射流速度是锥形衬管的一半，而使用高速锥形衬管的射流效果也是负面的教导，因此很难达到足够的射流爆炸效果。Kennedy的上述报告让人想起WASAG(1910)专利，该专利仅将空腔效应应用于直接压裂，因为迄今为止，空腔效应在炮孔爆破中一直没有得到有效的应用。换言之，它不是聚能装药的原理，而是仅由聚能装药产生的部分形状。
[0017]在这种方法中，两项专利都应用了爆破历史上的特殊现象，每项专利都有其自身的局限性，这就为应用和实施炮孔爆破的理想概念提出了相反的方向。根据热点理论和雷管功能的概念限制，这些方法制约于炸药制造的局限性，这些局限性依赖于炮孔爆破的感应爆炸。此外，炸药能量无法有效利用，在各种爆破环境或其他装药方法(如空气间隔)中的应用暴露出许多问题。
[0018]【技术方案】
[0019]本专利技术的目的是提供一种利用射流装置的爆破方法，在上述观察结果分析的基础上，将聚能装药效应作为实践理想的炮孔爆破机理的方法。
[0020]在炮孔爆破的历史上，人们提出了许多较好的方法，但通过对观测资料的分析，还没有提出理想爆破概念的技术解决方案。究其原因，是在发现上述两种现象时，分析比较困难。使用黑火药和炸药可能是显然不需要考虑根据热点理论生产的炸药的死压现象，或空气间隔现象的广泛应用的原因。
[0021]提供衬管、垫片和配件，以形成喷射单元在爆破孔中充当炸药和雷管。衬管可以由金属、塑料、陶瓷或玻璃等材料制成，在爆炸反应过程中能够发射射流。衬管的形状为平面、
球形、圆锥形等，根据预期用途，衬管可改变喷射射流的速度、长度和横截面宽度。主要是顶角为40到90度的锥形体，这就是母线直线或曲线足以引起喷射发射。垫片和配件可以由塑料和类似塑料的材料或环保材料制成。垫片的端部可以被塑造成衬管的形状，以支撑衬管或其他垫片，并在装药炸药中诱导空腔效应。配件的一侧设计用于容纳引物、助推器或装药炸药，同时也与衬管紧密接触，而另一侧可进一步延伸以形成间隔距离，或容纳炸药和/或垫片。
[0022]1.按照预定的计划，在岩石或混凝土等破裂物体上钻孔。
[0023]2.关于射流起爆单元的装药方法，一个或多个引物、助推器或柱状装药装在爆破孔中；在装载的炸药上安装至少一个衬管，以便喷射点火；在用作间隔距离的炸药和空气间隔之间形成空隙。长度根据岩石强度、钻孔方式和炸药类型进行调整。在这种情况下，使用垫片或配件连接以增加可加工性。
[0024]3.再次检查装药，引爆引物，当射流被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用空气间隔装药方法的炮孔爆破方法,其特征在于,一个或多个爆轰用衬管附接到(i)配备有雷管的引物，(ii)一个或多个装药炸药而非引物，或(iii)引物以及一个或多个装药炸药，当雷管被引爆时，由所述爆轰用衬管释放的射流引爆或传播装药炸药的爆炸。2.根据权利要求1所述的炮孔爆破方法，其特征在于，(i)在附接到所述引物的所述爆轰用衬管与邻近所述爆轰用衬管的装药炸药之间，(ii)在附接到所述装药炸药的所述爆轰用衬管与邻近所述爆轰用衬管的其他装药炸药之间，或(iii)在附接到所述引物的所述爆轰用衬管与邻近所述爆轰用衬管的装药炸药之间以及在附接到所述装药炸药的所述爆轰用衬管与邻近所述爆轰用衬管的其他装药炸药之间，设置间隔距离。3.根据权利要求1或2所述的炮孔爆破方法，其特征在于，将所述爆轰用衬管直接附接到所述引物或所述装药炸药，或将所述爆轰用衬管附接到用于安装衬管的配件，然后将所述配件附接到所述引物或所述装药炸药。4.根据权利要求3所述的炮孔爆破方法，其特征在于，所述爆轰用衬管由以下材料中的至少一种制成：金属、塑料、陶瓷和玻璃。5.根据权利要求4所述的炮孔爆破方法，其特征在于，所述爆轰用衬管的形状选自以下类型：平坦型、曲线型、圆锥型、喇叭型、双锥型、平顶型、凹型、双接短管型。6.一种炮孔爆破方法。包括以下步骤：(i)以一个或多个装药炸药和配备有雷管的引物装载形成于破裂物体上的炮孔；(ii)炮塞所述炮孔；并且(iii)爆轰所述引物,其中，用于空气间隔效应的空间至少设置于以下位置之一：在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：权汶钟，
申请(专利权)人：权汶钟，
类型：发明
国别省市：