[实用新型]一种点线结合多向聚能拉张成型爆破装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及聚能爆破装置领域，尤其涉及一种点线结合多向聚能拉张成型爆破装置。

背景技术

早在1905年，瑞典学者C.L.Foster曾提出了孔壁切槽技术，以获得定向断裂裂缝，但由于种种原因，后来没有继续对其进行研究；1963年瑞典学者U.Langefors等人在前人研究的基础上提出孔壁切槽爆破，其方法是对炮孔在切槽处先开一个对称的V形缺口，以减少开口处岩石的断裂强度，爆破时使炮孔在切槽处优先断裂；后来美国学者W.L.Fourney验证了该技术在定向断裂缝形成方面的有效性。20世纪70年代国外对切槽爆破技术进行了广泛研究和应用。

在线性聚能爆破方面，我国起步相对较晚，直至20世纪80年代中，逐步开展这方面的技术研究。其中有代表性的是：(1)中国地质大学(武汉)从1984年开始着手研究切槽爆破技术；(2)20世纪90年代，张志呈、郭学彬在切槽爆破方面也开展了不少研究工作。至今，切槽爆破已取得了不少研究成果。聚能药包爆破是通过改变药卷形状，以达到聚能切割岩体或金属的目的；当前，在岩体的定向爆破应用中，尤其是巷道、隧道施工中，采用聚能药包技术进行成型控制爆破很少；(3)1985年，中国矿业大学王树仁等提出了切缝药包爆破技术，其特点是利用聚能装置进行线状聚能，对孔壁产生线状冲击压力作用，使岩体或欲爆体在冲击波和爆生气体共同作用条件下产生沿炮孔长度方向与孔壁垂直的径向裂纹面。王树仁等在实验室以双氧树脂为对象，采用光弹技术对其进行了试验研究，而且进行了现场试验研究；随后杨永琦、杨仁树、单仁亮等分别采用动云纹、动焦散等不同手段对切缝药包爆破进行了进一步的试验研究及应用。切缝药包爆破较光面爆破技术在巷道成型质量上有了很大改善，取得了较好的应用效果，其适用对象为中等强度岩体的定向爆破。

点状聚能爆破：

点状聚能爆破技术早在20纪初就开始出现，它是利用金属聚能罩对爆轰产物进行点状聚集能量，利用聚集的高能流束(金属流)对目标进行作用，使其作用部位受到冲击、巨压作用，产生径向孔洞。点状聚能爆破起初主要是针对军工穿甲方面，并在二战期间得到广泛应用。随后，该技术逐步应用到油井及气井的射孔、金属的切割及压铸等方面。

线状聚能爆破：

线状聚能爆破是通过改变炮孔形状、药卷形状使孔壁沿炮孔长度方向减弱强度、形成应力集中或汇集能流，实现定向断裂岩体。线状聚能爆破包括炮孔预切槽爆破、线状聚能药包爆破等

存在问题：

尽管点状聚能和线状聚能爆破的种类繁多，但岩体工程爆破现场应用仍然很少，原因在于各种爆破方法或是工艺复杂，或是成本高，或是效果不理想。如聚能药包爆破中所使用的聚能药包加工复杂、成本高，且缺乏应用普遍性，不利于推广使用；炮孔切槽爆破，在装药之前需要对炮孔壁进行预切槽，切槽时需要专用钻具，作业难度大、时间长，钻爆成本高；相对而言，切缝药包爆破在软岩或中等硬度的岩体控制爆破中取得了较好效益。对于坚硬岩石(如花岗石)没有切实可行的定向断裂成型爆破技术，上述聚能是改进药包形状和对岩石炮孔壁进行处理而达到聚能效果，如何不增加药包的加工和对炮眼切槽的点线状聚能爆破技术就被提出来了。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种点线结合多向聚能拉张成型爆破装置，一方面是利用欲爆体抗拉强度较抗压强度小的特点，在张拉作用下使欲爆体产生与聚能方向一致的两个径向裂面，从而更好的实现成型爆破；另一方面，在成型效果、周边眼痕率、耗药量、炮孔钻进量、超挖量等各个方面取得很大程度的进步。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种点线结合多向聚能拉张成型爆破装置，包括爆破管体①，在爆破管体①上开设的聚能口②组成，其特征是：聚能口②是由在爆破管体①径向两边呈15°--180°角度开设的对称的聚能孔③和聚能缝④组成，并且：

(1)爆破管体①采用PVC管，其抗压强度≥2.5MPa，管直径较炮孔小2(±0.5)mm，壁厚2(±0.5)mm；

(2)聚能孔直径为4mm，孔间距离为8mm，聚能逢④宽度为4mm，长度为68mm，聚能孔③和聚能缝④布置方式为8孔1缝间隔布置。