[发明专利]一种聚能水压光面爆破用切缝聚能管及水间隔装药结构

说明书

本申请公开一种聚能水压光面爆破用切缝聚能管及水间隔装药结构。切缝聚能管的管体与连接器插接并同为椭圆柱形管，管体的装药口沿轴向设于椭圆柱形管长轴一端并贯穿两端，椭圆柱形管长轴另一端的管壁为平行于装药口的平底面Ⅰ，管体在装药口两侧的管壁上设有沿轴向延伸的切缝，装药口两侧的管壁两端面上置有沿轴向向内延伸的卡扣槽；连接器内壁尺寸与管体外壁相当且内壁的长轴两侧设置有可插入卡扣槽的卡扣。水间隔装药结构是将水袋与炸药药卷间隔装入切缝聚能管内。本申请的切缝聚能管不仅药卷在炮孔内定位更准确，还省略了捆绑药卷和导爆索的过程，且开挖后半孔率高、围岩扰动少、超欠挖小，具有结构简单、定位准确、操作便捷、耗药量低的特点。

技术领域

本申请属于爆破工程技术领域，具体涉及一种结构简单、定位准确、操作便捷、耗药量低的聚能水压光面爆破用切缝聚能管及水间隔装药结构。

背景技术

目前，巷道及隧道爆破工程常采用光面爆破或预裂爆破，降低开挖面的超挖和欠挖，以达到岩体稳定、开挖面光滑平整、开挖轮廓符合设计要求的目的，但常规的光面爆破及预裂爆破存在布眼过密、打眼作业占用时间长，以及围岩容易出现裂缝或者洞穴，易超挖等问题。为此，2015年何广沂、刘海波等研发并提出了“聚能水压光面爆破”新技术，用研制成功的“聚能管装置注药”代替常规光爆炮孔中的药卷，并在光爆炮眼中预定位置装填一定量的“水”，最后用炮泥回填堵塞。这种新型装填结构具有如下优势：定向聚能效应、“水楔效应”、拉大了周边孔孔距，减少周边孔数量、控制了超挖、降低了围岩的扰动、降尘作用。

虽然聚能水压光面爆破技术拉大了光爆孔的间距，节约了炸药用量，但在实际推广应用中仍然存在以下问题：需拆开药卷，然后用注药枪装药，该操作由于装药时间较长且麻烦，操作现场还存在一定的安全问题和炸药流失的隐患；而人工注药使得装药直径不可控，可能造成拒爆；且水压利用不充分，仅在孔底和装药前端放置水袋，与爆轰波耦合作用不充分，形成的“水楔”效应不明显；而且聚能管的爆炸聚能作用不明，未见实测证据；全孔装药过程繁琐，至少需要四个步骤：装水袋、聚能管、水袋、填塞；爆破辅材成本过高。

此外，现有技术中的聚能水压光面爆破技术多采用PVC等材料制造的薄壁圆管或异形管作为聚能管，并在其侧管壁纵向对称加工V形切槽、切缝或圆形排孔，以及设置三角凹槽等聚能穴结构，使爆破能量优先从两侧冲出以破坏岩壁，从而改变爆破应力场的分布，使得岩面裂缝在爆炸气体的作用下定向扩展，形成精确控制的断裂面。但是，现有的聚能管长度多与药卷长度相当或稍长，为了实现炮孔内的预定间隔装药及正确导向，往往通过捆绑在长条的不耦合条上实现连接，或通过套管及螺丝实现前后连接，前述的连接结构不仅会增加辅材的使用成本，而且不耦合条连接可靠性不够，套管及螺丝的连接又存在操作繁琐的问题。而且现有的聚能管结构设计有待完善，使用过程中的炸药能量分配不够合理，爆破次生危害如爆生裂纹扩展范围大、爆破扰动大，无法有效控制巷道或硐室轮廓面的爆破超挖，导致轮廓面不平整，增加了施工工作量；结构不合理的聚能管结构还会在推入炮眼过程中，聚能管会因与炮眼壁的摩擦而发生转动，使其上切缝的方位发生改变，导致爆破后的岩石裂缝方向与预定方位偏离，达不到控制爆破的效果。

发明内容

根据现有技术的不足，本申请提供一种结构简单、定位准确、操作便捷、耗药量低的聚能水压光面爆破用切缝聚能管，还提供了一种基于聚能水压光面爆破用切缝聚能管的水间隔装药结构。

本申请的聚能水压光面爆破用切缝聚能管是这样实现的：包括管体、连接器，所述管体的一端与连接器插接；

所述管体为椭圆柱形管且包括装药口，所述装药口沿轴向延伸的设置于椭圆柱形管长轴一端的管壁上并贯穿两端，所述椭圆柱形管长轴另一端的管壁为平行于装药口的平底面Ⅰ，所述管体在装药口两侧的管壁上还分别设置有沿轴向延伸的切缝，所述管体在装药口两侧的管壁两端面上还分别设置有沿轴向向内延伸的卡扣槽；

所述连接器为椭圆柱形管且内壁尺寸与管体的外壁尺寸相当，所述连接器在内壁的长轴两侧沿轴向还分别设置有可插入卡扣槽的卡扣。