[实用新型]一种可实现孔壁密封的等离子体爆破岩石机械装置

说明书

本实用新型公开了一种可实现孔壁密封的等离子体爆破岩石机械装置，置于爆破岩石时所钻的钻孔中，包括第一套管和等离子体生成部；第一套管上固定套设有膨胀部；等离子体生成部至少部分位于第一套管内，第一套管上膨胀部的下端构造有供等离子体生成部释放能量的第一开口。在爆破的过程中，该装置的膨胀部至少部分能够在等离子生成部释放能量而产生的爆破冲击力作用下进行膨胀，并与钻孔内壁紧密接触，从而实现自锁密封，以阻止第一套管脱离钻孔，将爆破的能量封堵于钻孔内，防止了爆破能量泄露，进而提高了爆破效率和爆破效果。

技术领域

本实用新型涉及岩体碎岩技术领域，特别是涉及一种可实现孔壁密封的等离子体爆破岩石机械装置。

背景技术

等离子体碎岩技术是国内外新兴的一种高效碎岩方法，通过高压脉冲在电极处放电产生等离子体，电介质在高温高压作用下，在钻孔内对岩石进行破碎。电爆法产生的作用力是对岩石的纵向拉应力，破碎的效果更好，破岩过程无污染及飞石，能量消耗少，噪音、危险性低岩。

韩国、俄罗斯、美国等国家都对等离子体碎岩技术进行了研究工作，而且部分等离子体碎岩设备在工程上已经得到使用。美国奥本大学的太空研究中心,单次脉冲200kJ,冲击电流达200kA，并且掌握自主研发的新型电极与特殊电介质技术，能够炸开体积比较大的岩石，而且岩石断裂过程无飞石、粉尘等；加拿大Noranda公司设备的单次放电能量300kJ,在连续放电250次后,处理矿石为3～4吨；俄罗斯科学院稀土元素研究所，将该技术用于粉碎碟灰岩-霞石矿；韩国，日本在等离子体碎岩岩石裂纹扩展断裂方面进行了研究。

在现场施工过程中，需要在岩石上进行预打孔，然后孔内放电形成等离子体，从而爆破岩石。发明人经过研究发现，在岩石爆破过程中，孔壁密封的性能会直接影响爆破效果和能量利用效率，但目前的技术中常常存在如下问题：

1、爆破装置结构复杂，成本高、不便于操作；

2、在爆破过程中，经常出现爆破装置脱离钻孔的情况，严重影响爆破效率和爆破效果。

因此，目前急需一种结构简单，且能够实现在爆破过程中，靠爆破冲击力自锁密封，从而提高爆破效率和爆破效果的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可实现孔壁密封的等离子体爆破岩石机械装置，其结构简单且能够在爆破过程中，靠爆破的冲击力自锁密封，从而提高爆破效率和爆破效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种可实现孔壁密封的等离子体爆破岩石机械装置，设置于爆破岩石时所钻的钻孔中，包括第一套管和等离子体生成部；

所述第一套管上固定套设有膨胀部；

所述等离子体生成部至少部分位于所述第一套管内，所述第一套管上膨胀部的下端构造有供所述等离子体生成部释放能量的第一开口；

其中，在所述等离子生成部释放能量时，所述膨胀部上至少部分能够向远离所述第一套管外壁的一侧膨胀，且与所述钻孔内壁紧密接触，以阻止所述第一套管脱离所述钻孔。

可选地或优选地，所述膨胀部为一圆筒，在所述第一套管的轴向上，所述圆筒上开设有至少一条第二开口，所述第二开口的下端与所述圆筒的下端导通。

可选地或优选地，所述圆筒上开设有孔，所述孔与所述第二开口一一对应，且所述第二开口的上端与所述孔连通。

可选地或优选地，所述圆筒内壁的直径自上而下依次变大；

所述第一套管上与所述圆筒配合的外壁的直径自上而下依次变大。

可选地或优选地，所述圆筒的下端与所述第一开口的上端留有距离，且所述第一套管的外壁直径自所述圆筒的下端至所述第一开口的上端依次变大。

可选地或优选地，在所述第一套管上且位于所述圆筒的下端与所述第一开口的上端间设置有密封件。