[发明专利]一种分离爆炸应力波和爆生气体作用的实验药包及装置

说明书

技术领域

本发明涉及断裂力学研究领域，属于爆炸测试实验设备，具体为一种用于分离爆炸应力波和爆生气体作用的实验药包及装置。

背景技术

钻眼爆破在露天矿和深部矿井、道路建设、隧道和立井开挖中有着广泛的应用。但是，目前爆破破岩的具体过程尚未完全弄清。一般认为，岩体内最初形成的裂缝是由爆炸应力波造成的，随后爆炸气体渗入裂隙并在静压作用下，使应力波造成的裂纹进一步扩展。爆炸是一个极其复杂的过程，爆破过程的瞬态性、破坏性使得观测到的爆破作用效果往往是在爆炸应力波和爆生气体综合作用下形成的，综合作用的过程是非常复杂和多变的。这给爆破破岩机理的实验研究带来了很大难度。

为了减小实验研究的复杂性和难度，同时研究不同组分对于爆破效果的作用形式，有必要将爆炸应力波作用效果和爆生气体作用效果进行分离，先研究单一组分的作用效果，再研究共同作用效果，这样有利于对于爆破破岩理论更深一步的研究，目前还没有出现能够将爆炸应力波作用效果和爆生气体作用效果进行分离的实验装置。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，减小实验分析的复杂性，提供一种可分离爆炸应力波和爆生气体的作用效果，同时可以控制装药密度和装药位置的实验药包和实验装置。

为了将爆炸应力波和爆生气体进行分离，同时有效控制由于不同人员操作对于装药密度和装药位置的影响，本发明设计了爆炸应力波和爆生气体分离专用药包及实验装置。具体技术方案如下：

一种分离爆炸应力波和爆生气体作用的实验药包，包括两个控制块(24)、刚性药包壳体(26)、起爆药头(27)、炸药(28)和起爆线(29)，两个控制块(24)均为圆柱形刚性体，其中一个控制块(24)带有出线孔，刚性药包壳体(26)是圆筒形的刚性体，炸药(28)收容在刚性药包壳体(26)中部位置，两个控制块(24)位于刚性药包壳体(26)两端，将炸药(28)封堵在刚性药包壳体(26)内部，带有起爆药头(27)的起爆线(29)穿过其中一个带有出线孔的控制块(24)，出线孔位于该控制块(24)中心位置。

所述的实验药包，配备两组以上不同长度的所述控制块(24)，以根据装药量和装药密度的需要选择不同长度的控制块。

分离爆炸应力波和爆生气体作用的实验装置，包括所述的实验药包和实验药包固定装置，所述实验药包固定装置包括螺栓I(11)、支撑固定架(12)、螺栓II(13)；密封舱体I(21)、外部O形密封圈(22)、密封舱体II(23)、内部密封垫(25)，其中位于密封舱体II的中间凹槽的内部密封垫中心有出线孔，使起爆线(29)从中穿过；试件(30)上设置和实验药包直径相同的圆孔，实验药包穿过该圆孔，密封舱体I和密封舱体II将试件(30)和实验药包夹持并密封在一起。

所述的分离爆炸应力波和爆生气体作用的实验装置，密封舱体I和密封舱体II均为圆柱形刚性体，密封舱体II带有出线孔，两者其他结构相同；密封舱体I一底面上设置两道圆环型凹槽，两个凹槽内收容外部O形密封圈(22)，凹槽深度控制在能够使外部O形密封圈(22)凸出密封舱体I表面，密封舱体I圆心部位设置一中间凹槽，所述两道圆环型凹槽包围在中间凹槽外部，该凹槽内收容内部密封垫(25)，内部密封垫(25)高度小于该凹槽深度，容纳外部O形密封圈(22)和内部密封垫(25)的凹槽均同心设置；实验药包穿过试件(30)上的圆孔，两端插入密封舱体I和密封舱体II的中间凹槽内，密封舱体I和密封舱体II另一底面上设置有和螺栓I、螺栓II配合的加载孔，螺栓I和螺栓II穿过支撑固定架(12)的两臂，通过密封舱体I和密封舱体II的加载孔对密封舱体I和密封舱体II进行加载，将密封舱体I和密封舱体II顶紧在试件(30)上，外部O形密封圈(22)紧贴在试件(30)表面，将试件(30)和实验药包夹持并密封在一起。

所述的分离爆炸应力波和爆生气体作用的实验装置，带有起爆药头(27)的起爆线(29)依次穿过带有出线孔的控制块(24)、带有出线孔的内部密封垫(25)和带有出线孔的螺栓II引出到实验装置外部。

本发明通过密封舱体的及其内部密封垫、外部O形密封圈的共同作用，增加药包的密封性，防止爆生气体渗出药包。为了满足不同的实验需求，本发明采用不同的小圆柱体控制块来控制装药密度和位置，可根据具体要求，使用不同长度的小圆柱体控制块，增加了装置的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明实验装置整体装配示意图；

图3为本发明实验装置局部剖面图；