一种掏槽聚能药包及其爆破方法技术

本发明专利技术实施例公开一种掏槽聚能药包及其爆破方法，涉及岩石巷(隧)道爆破技术领域，便于避免掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”，从而提高掏槽效率和爆破施工质量，改善掏槽爆破破岩效果。所述掏槽聚能药包包括：药包本体，为具有中空部分的管状结构，所述管状结构的轴向中空环绕部分形成内部腔室，所述管状结构侧壁上沿轴向设有多条切槽；炸药，填充于所述药包本体的内部腔室中；聚能结构件，具有与所述切槽的内轮廓相适配的外侧面，对应卡合于所述切槽中，且所述聚能结构件的内端抵压于所述炸药的外表面。本发明专利技术适用于岩石巷(隧)道爆破场景中。中。中。

【技术实现步骤摘要】
一种掏槽聚能药包及其爆破方法


[0001]本专利技术涉及岩石巷(隧)道爆破
，尤其涉及一种掏槽聚能药包及其爆破方法。

技术介绍

[0002]为了提高岩石巷(隧)道的掘进水平，中深孔爆破掘进技术已经愈来愈多的应用在岩石巷(隧)道掘进中。岩石巷(隧)道掘进首当其冲的便是掏槽爆破，现今掏槽爆破炸药的选用，一般有水胶炸药、乳化炸药和现场混装炸药等，炸药成品一般呈“火腿肠”状。如今被广泛应用于工程项目中的工业炸药在爆破做功时，由于炸药本身是对称结构，导致在爆破时能量在岩体中对称释放，对岩体的破坏也是对称的，这就导致了掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”。
[0003]为此，亟需专利技术一种新型掏槽聚能药包，将掏槽区炮孔内炸药能量尽可能完美利用，并减轻对非爆破区影响，进而保护围岩，实现煤矿岩石巷(隧)道高效爆破掘进。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种掏槽聚能药包及其爆破方法，便于避免掏槽区炮孔内炸药能量的“浪费”，从而提高掏槽效率和爆破施工质量，改善掏槽爆破破岩效果。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种掏槽聚能药包，所述掏槽聚能药包包括：药包本体，为具有中空部分的管状结构，所述管状结构的轴向中空环绕部分形成内部腔室，所述管状结构侧壁上沿轴向设有多条切槽；炸药，填充于所述药包本体的内部腔室中；聚能结构件，具有与所述切槽的内轮廓相适配的外侧面，对应卡合于所述切槽中，且所述聚能结构件的内端抵压于所述炸药的外表面。
[0006]可选的，所述聚能结构件为聚能装置，且所述聚能装置两侧具有卡扣，所述聚能装置形状为楔形，所述卡扣形状为单项倒三角形；所述聚能装置内端通过所述切槽按压进所述药包本体的内部腔室，且所述聚能装置的内端抵压于所述内部腔室中装填炸药的外表面至所述卡扣固定。
[0007]可选的，所述药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间具有中空夹层，位于药包本体外侧表面设有介质注入口，所述介质注入口中设有可插拔塞子；且所述介质注入口也设于所述中空夹层上，所述中空夹层中填充有柔性缓冲或辅助破岩介质，所述柔性缓冲或辅助破岩介质通过所述介质注入口注入所述中空夹层内。
[0008]可选的，所述柔性缓冲介质为约束于所述中空夹层内被限定出圆弧状的水体或沙土体，所述柔性缓冲介质用于在所述炸药爆炸时减少对非爆破区的影响并保护围岩，所述辅助破岩介质为约束于所述中空夹层内被限定出波浪锯齿状的液体，所述辅助破岩介质用于在所述炸药爆炸瞬间使波浪锯齿状液体作用于岩体，并在波浪锯齿状尖端产生强烈的应力集中效应，促进岩石受压破坏。
[0009]可选的，所述中空夹层的结构形状为圆弧状或波浪锯齿状，且所述中空夹层位于
所述药包本体外侧相邻的两个切槽之间。
[0010]可选的，所述药包本体的外表面侧壁材料为柔性材料，所述药包本体的内部腔室侧壁材料为高反射率材料；所述高反射率材料对爆破瞬间产生的大部分应力波进行反射，只允许少许应力波透射；所述柔性材料在爆破时起缓冲作用。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供一种掏槽聚能药包爆破方法，所述爆破方法包括步骤：
[0012]安装聚能药包：
[0013]步骤一：在掏槽区布置炮孔，确定掏槽区各炮孔的聚能方向及聚能药包个数；
[0014]步骤二：向聚能药包本体的内部腔室中装填炸药；装填好炸药后向位于药包本体外侧表面的介质注入口处注水并用专用塞子堵塞，确保药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间的中空夹层内部的水不会外溢；
[0015]步骤三：令聚能装置与药包本体外侧面的切槽处对准；将聚能装置向药包本体外侧面的切槽中顺着安装方向按压进药包本体内部腔室，直至聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填炸药的外表面，当聚能装置进入到对应位置时，聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死，将聚能装置位置锁定，形成聚能穴；
[0016]步骤四：将聚能药包装入炮孔，并使聚能穴开口方向与目标聚能方向对齐；
[0017]爆破：聚能装置向下按压进入药包本体外侧面的切槽，在聚能装置的内端抵压于内部腔室中装填炸药的外表面时，聚能装置两侧的卡扣瞬间卡死，将聚能装置位置锁定，形成聚能穴，炸药爆炸后炸药的作用力会作用于聚能装置，爆炸产生的能量会压合聚能装置形成射流，引导爆炸能量从所述卡扣所在的切槽向外进行释放，释放的能量作用于岩体以破岩。
[0018]可选的，所述安装聚能药包步骤二之前，所述方法还包括：若切槽处装有木塞，将木塞取出。
[0019]可选的，所述爆破还包括：爆炸产生的冲击波能量通过聚能装置向外释放后，炸药产生的爆生气体能量作用于药包本体中空夹层的侧壁上并沿着冲击波释放的通道进行传播，爆炸产生的高温使得中空夹层内的水瞬间气化，增强了爆生气体压力并向外运动作用于岩体。
[0020]可选的，所述安装聚能药包之前，所述方法还包括：根据掏槽区的炮孔布置选取聚能药包的类型；所述聚能药包的类型包括：0
°
及90
°
两聚能穴药包，0
°
、90
°
及180
°
三聚能穴药包以及0
°
、90
°
、180
°
及270
°
四聚能穴药包等，其中，各类聚能药包的聚能穴设置角度为以Y轴正方向为参考点，沿预定方向旋转至相应角度得到。
[0021]本专利技术实施例提供的一种掏槽聚能药包及其爆破方法，在不同位置的炮孔中安装好对应的聚能药包之后，在爆破时炸药产生的爆生气体能量作用于药包本体中空夹层的侧壁上并沿着冲击波释放的通道进行传播，爆炸产生的高温使得中空夹层内的介质水瞬间气化，增强了爆生气体压力并向外运动作用于岩体；另一部分能量通过带有卡扣的聚能装置以聚能射流的形态释放出去，作用于岩体；此掏槽聚能药包可以将掏槽区炮孔内炸药能量尽可能完美利用，并减轻对非爆破区影响，进而保护围岩，实现煤矿岩石巷(隧)道高效爆破掘进。
附图说明
[0022]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。
[0023]图1为本专利技术实施例两聚能穴药包结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例聚能药包竖向侧视图；
[0025]图3为本专利技术实施例掏槽聚能药包爆破方法流程示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例聚能药包安装工艺细节图；
[0027]图5为本专利技术实施例用于不同工程场景的四聚能穴药包；
[0028]图6为本专利技术实施例掏槽区炮孔布置示意图。
[0029]图中：1
‑
药包本体；2
‑
炸药；3
‑
中空夹层；4
‑
柔性材料；5
‑
高反射率材料；6
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掏槽聚能药包，其特征在于，所述掏槽聚能药包包括：药包本体，为具有中空部分的管状结构，所述管状结构的轴向中空环绕部分形成内部腔室，所述管状结构侧壁上沿轴向设有多条切槽；炸药，填充于所述药包本体的内部腔室中；聚能结构件，具有与所述切槽的内轮廓相适配的外侧面，对应卡合于所述切槽中，且所述聚能结构件的内端抵压于所述炸药的外表面。2.如权利要求1所述的掏槽聚能药包，其特征在于，所述聚能结构件为聚能装置，且所述聚能装置两侧具有卡扣，所述聚能装置形状为楔形，所述卡扣形状为单项倒三角形；所述聚能装置内端通过所述切槽按压进所述药包本体的内部腔室，且所述聚能装置的内端抵压于所述内部腔室中装填炸药的外表面至所述卡扣固定。3.如权利要求1所述的掏槽聚能药包，其特征在于，所述药包本体的外侧壁与内部腔室的侧壁中间具有中空夹层，位于药包本体外侧表面设有介质注入口，所述介质注入口中设有可插拔塞子；且所述介质注入口也设于所述中空夹层上，所述中空夹层中填充有柔性缓冲或辅助破岩介质，所述柔性缓冲或辅助破岩介质通过所述介质注入口注入所述中空夹层内。4.如权利要求3所述的掏槽聚能药包，其特征在于，所述柔性缓冲介质为约束于所述中空夹层内被限定出圆弧状的水体或沙土体，所述柔性缓冲介质用于在所述炸药爆炸时减少对非爆破区的影响并保护围岩；所述辅助破岩介质为约束于所述中空夹层内被限定出波浪锯齿状的液体，所述辅助破岩介质用于在所述炸药爆炸瞬间使波浪锯齿状液体作用于岩体，并在波浪锯齿状尖端产生强烈的应力集中效应，促进岩石受压破坏。5.如权利要求3所述的掏槽聚能药包，其特征在于，所述中空夹层的结构形状为圆弧状或波浪锯齿状，且所述中空夹层位于所述药包本体外侧相邻的两个切槽之间。6.如权利要求1所述的掏槽聚能药包，其特征在于，所述药包本体的外表面侧壁材料为柔性材料，所述药包本体的内部腔室侧壁材料为高反射率材料；所述高反射率材料对爆破瞬间产生的大部分应力波进行反射，只允许少许应力波透射；所述柔性材料在爆破时起缓冲作用。7.一种掏槽聚能药包爆破方法，其特征在于，所述爆破方法包括步骤：安装聚能药包：步骤一：在掏槽区布置炮孔，确定掏槽区各炮孔的聚能方向及聚能药包个数；步骤二：向聚能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张召冉，马佳豪，杨仁树，杨国梁，王雁冰，马鑫民，矫伟刚，项方备，郭义先，杨明，谷宗贺，姜威，李鑫，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：