[发明专利]一种DNA双螺旋型射爆一体中深孔爆破装置

说明书

本发明公开了一种DNA双螺旋型射爆一体中深孔爆破装置，包括DNA双螺旋型管状药型罩、炸药、引爆装置。药型罩是由两条空心圆管按一定的螺距螺旋交错缠绕而成；炸药为普通炸药，位于螺旋空腔内部；引爆装置为通用起爆器材。本发明改变了传统炸药的装药及做功方式，每条单链螺旋管在炸药起爆后会各自形成向四周喷射的螺旋形射流，进而侵彻岩体，在两圆管空间交错区域射流会相互叠加，强化局部侵彻作用，同时在无螺旋管的位置处产生冲击波和爆生气体直接作用于岩石。此装置集射流与爆炸于一体，在减少炸药用量的同时利于获得良好的爆破断面。本发明引入的DNA双螺旋型药型罩，形式简单，形状多变，易于加工，使用便捷，提高效率，降低成本。

技术领域

本发明属于工程爆破技术领域，具体涉及一种DNA双螺旋型射爆一体中深孔爆破装置。

背景技术

爆破技术具有高效率、低成本的特点，因此目前的很多工程中仍采用爆破作业。我国幅员辽阔，基础建设工程遍布全国，特别是隧道修建以及矿山开采、炸礁填海等工程都需要运用到爆破技术。而且很多城市修建地铁时，遇到硬度较高的地基时，同样需要运用爆破技术进行掘进。

虽然爆破技术广泛使用并得到快速发展，但目前爆破技术依然有所欠缺，比如有岩石大块率、炸药能量利用率低、炮孔利用率低等问题。这些问题又会带来相应的次生灾害，比如振动危害、环境污染等问题。

基于这些问题，人们也采取了一些措施，中国专利CN102735121A给出一种可以用来进行深孔预裂爆破的聚能装药切割器。此聚能装药炸药用量少，穿深大，射流方向多，能够形成多道纵向裂缝利用应力集中效应和岩石抗压不抗拉的原理进行爆破。专利CN103983153A给出了一种壳体环向非连续聚能射流致裂器，它包括有圆管形弹壳、端盖以及引爆装置，它可以形成多道非连续的环形射流侵彻靶体，使靶体形成多而密的裂缝，具有炸药能量利用率高、聚能定向等特点。但是上述发明需要大量金属药型罩，提高了使用成本。中国专利CN107726936A给出了一种螺旋管药型罩，利用药型罩形成壳体装填炸药，并形成连续的螺旋形射流侵彻岩体。以上的聚能射流专利主要利用射流对目标产生破坏。由于射流的速度一般在7000m/s以上，爆生产物运动速度在3000m/s左右，爆炸冲击波速度与射流速度相近，故以上射流装置的设计导致冲击波并未直接作用在目标介质，仅仅依靠射流以及之后爆生气体对目标介质形成破坏，并未充分利用炸药的能量。

本发明的特点是，同时利用爆炸冲击波和射流对岩石产生耦合破坏，能够提高破岩效果，提高炸药的能量利用率。

发明内容

针对现有爆破技术的固有不足，本发明的目的在于，借鉴DNA双螺旋结构设计了一种双螺旋型射爆一体中深孔爆破装置。通过大螺距双螺旋管聚能结构设计，实现射流与常规爆炸对岩石双重爆破效果。具体设计为，所述装置聚能罩为两条空心圆管按照DNA双螺旋结构螺旋缠绕形成大螺距的螺旋管，其内部装有封装完好的炸药。此装置起爆后会在装有螺旋管的位置产生射流，在螺旋管交错位置起到射流增强的作用，同时在无螺旋管的位置处产生冲击波和爆生气体直接作用于岩石，故此装置集射流与爆炸于一体。此装置药型罩螺距较大，并且可根据需要设计螺距大小，降低成本、提高适用性。使用此装置时，只需将药条装入螺旋管空腔内，即完成制作，操作简单易于在各种工程环境中推广。根据此药包特点，将其应用于中深孔爆破有利于减轻爆破根底、减少岩石大块率、提高能量利用率、增强射流的破岩效果等作用。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种DNA双螺旋型射爆一体中深孔爆破装置，包括DNA螺旋管状药型罩、炸药、引爆装置，所述DNA螺旋管状药型罩为类似DNA结构的螺旋管体，即由两条空心圆管按一定的螺距螺旋而成；所述炸药为封装完好的普通炸药，炸药外径与螺旋管空腔内径相同；该聚能装置利用圆管的聚能作用可形成沿螺旋线的连续射流；所述引爆装置为在炸药中部且平行于轴线的导爆索和端面嵌入的雷管以及导爆管。

其中，DNA双螺旋型药型罩可以产生连续的螺旋形聚能射流，并且螺旋管交错位置聚能射流增强，增强了炸药的破岩效果。