一种组合式可调线形聚能装药装置及其爆破方法转让专利

申请号 : CN201510132948.7

文献号 : CN104713433B

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相似专利:

发明人 : 戴霖魏华昌申思伟

申请人 : 惠州中特特种爆破技术工程有限公司

摘要 :

本发明公开了一种组合式可调线形聚能装药装置,包括线形管槽和药型罩,所述线形管槽为组合式可调线形管槽,包括至少一个药包管槽组,每个药包管槽组包括两个药包管槽,两个药包管槽或至少两个药包管槽组通过带聚能方向角度的链接管件连接形成可调双极或多极线形管槽,所述药包管槽内设有装炸药的容置空间,每个药包管槽的里端设有用于放置起爆导爆索的预留半孔,与预留半孔相对的外端设有药型罩,药型罩与药包管槽卡合连接。本发明组合式可调线形聚能装药装置中线形管槽为通用管槽,能配合不同药型罩、链接管件以及定位装置,通用性强、操作方便、聚能方向角度可调,适应范围广,爆破效果好,超挖量小,边坡平整,边界轮廓曲线圆滑。

权利要求 :

1.一种组合式可调线形聚能装药装置,包括线形管槽(1)和药型罩(2),其特征在于:所述线形管槽(1)为组合式可调线形管槽,包括至少一个药包管槽组,每个药包管槽组包括两个药包管槽(11),两个药包管槽(11)或至少两个药包管槽组通过带聚能方向角度的链接管件(5)连接形成可调双极或多极线形管槽,所述药包管槽(11)内设有装炸药的容置空间(3),每个药包管槽(11)的里端设有用于放置起爆导爆索(4)的预留半孔(12),与预留半孔(12)相对的外端设有药型罩(2),药型罩(2)与药包管槽(11)卡合连接。

2.根据权利要求1所述的组合式可调线形聚能装药装置,其特征在于:所述线形管槽(1)上设有孔位定位件(6),所述孔位定位件(6)底部为圆形,顶部为方形,孔位定位件(6)套在线形管槽(1)的中部和顶部,使线形管槽(1)的中部为圆形,顶部为方形。

3.根据权利要求2所述的组合式可调线形聚能装药装置,其特征在于:所述药型罩(2)上设有卡脚(21),所述药包管槽(11)聚能穴下部设有与卡脚(21)相配合的卡槽(13)。

4.根据权利要求3所述的组合式可调线形聚能装药装置,其特征在于:所述药型罩(2)的壁厚为1mm~2.5mm,角度为30度~70度,底宽为炮孔(7)孔径的1/4。

5.根据权利要求4所述的组合式可调线形聚能装药装置,其特征在于:所述药包管槽(11)采用PVC材料制成,药包管槽(11)的厚度为壁厚为1mm~3mm。

6.根据权利要求5所述的组合式可调线形聚能装药装置,其特征在于:所述预留半孔(12)的孔半径为3.3mm~3.5mm。

7.根据权利要求6所述的组合式可调线形聚能装药装置,其特征在于:所述炸药为防水炸药或乳化炸药或水胶炸药或高爆速高猛度岩石硝铵炸药。

8.一种利用权利要求1至7任一项权利要求所述的组合式可调线形聚能装药装置的爆破方法,其特征在于:包括如下步骤:第一步,装药参数的确定,包括钻孔位置的确定以及聚能方向角的确定;

第二步,链接管件(5)的制作,根据第一步中确定的聚能方向角的大小制作带有聚能方向角的链接管件(5);

第三步,采用第二步中制成的链接管件(5)将两个或多个药包管槽(11)连接起来,形成具有聚能方向角的双极或多极线形管槽(1);

第四步,将第三步中制成的具有聚能方向角的双极或多极线形管槽(1)通过孔位定位件(6)放入炮孔(7)中并定位,预裂爆破的线装药密度为450g/m,然后用炮泥堵塞炮孔(7);

第五步,采用低段雷管链接导爆索(4)起爆破坏目标。

9.根据权利要求8所述的爆破方法,其特征在于:所述装药参数中钻孔位置的确定,具体包括如下步骤:第一步,确定钻孔标准,设定距隧道拱顶及仰拱轮廓曲线外X米处为钻孔中心线,在钻孔中心线上均匀预设多个炮孔,相邻两孔聚能切割线均与轮廓线相切,并分别与经过1/4α位置的半径垂直,并交汇于1/2α位置的半径所在直线上,交汇处外超挖值为X,该步骤涉及如下公式:公式一:α=180b/(πR),

公式二:X=R(1/cosα/4-1),

其中,α为相邻炮孔的圆心角,

X为带聚能方向角的曲线超挖最大值,也为布孔中心距轮廓线的距离,

R为已知的轮廓线曲线半径,

b为相邻两孔之间的弧长,为相邻两孔直线孔距的1.0~1.05倍;

第二步,确定相邻两孔直线孔距,以字母a表示相邻两孔直线孔距,字母D表示炮孔孔径,直线孔距a为炮孔孔径D的18~30倍,具体数值根据岩石级别对应取最佳值;

第三步,确定钻孔位置,首先通过第二步中的相邻两孔直线孔距a,计算出第一步中的相邻两孔之间的弧长b,再将弧长b代入公式一以及公式二,得出α值和X值,根据X值进而确定钻孔中心所在位置为以O为圆心,以(R+X)为半径形成的圆周上,同时结合两孔直线孔距a确定出钻孔位置。

10.根据权利要求9所述的爆破方法,其特征在于:所述装药参数中聚能方向角的确定,具体包括如下步骤:第一步,确定聚能方向角的大小,该步骤涉及如下公式:

公式三:β=180(1-b/(2πR)),结合公式一α=180b/(πR),得出相邻炮孔的圆心角与聚能方向角的函数关系式如下:β=180-α/2

其中,β为聚能方向角,将已知弧长b及隧道拱顶轮廓线曲线半径R代入公式三,得出聚能方向角β的大小,然后根据β的大小制作带聚能方向角的链接管件(5);

第二步,放置聚能药包,将聚能两方向线分别与两方向的轮廓线相切,并与两侧相邻两炮孔间1/4α位置的半径垂直,两聚能方向线分别相交于两侧的交汇于1/2α位置所在直线上,炮孔中心与轮廓中心连线平分聚能方向角;

第三步,确定直线超挖值,该步骤涉及如下公式:

公式四:X1=R(1/cosα/2-1),将已得出的α值及已知的轮廓曲线半径R代入公式四,得出X1值,将X1与X进行比较,其函数关系为X1≈4X。

说明书 :

一种组合式可调线形聚能装药装置及其爆破方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医用输液技术领域,具体是指一种组合式可调线形聚能装药装置及其爆破方法。

背景技术

[0002] 对于交通、水利等工程的路基、隧道、竖井,孔桩、渠道边坡控制爆破,传统采用的爆破技术是预裂(光面)爆破,其技术特点是在边坡处密集钻孔,孔内不耦合装药,然后堵塞炮孔口,齐爆,利用炸药爆破产生应力波及爆破气体应力使相邻炮孔介质(如岩石)拉裂,高压气体契入劈裂,形成平整的边坡面。该种方式装药工艺粗糙,一般用竹片将炸药间隔绑扎,导爆索起爆工艺粗,同时,还有如下缺点:1、半孔率一般在30%-90%,边坡平整度不高,在正负150mm内波动;2、孔距一般为炮径的8~12倍,钻孔量大,效率低;3、由于采用密集钻孔的方式,其炸药用量大,工程成本高;4、由于预裂爆破一次齐爆药量大,震动大,使本来是用来降震的预裂爆破,预裂爆破振动反而影响大。
[0003] 为了解决上述问题,已出现了利用现有的预裂(光面)线形聚能装药爆破原理进行双极线形聚能爆破装置,其包括双极线形聚能装药管槽和药型罩,该装置中双极线形聚能装药管槽为一体成型结构,其在对称面垂直方向上聚能,形成高速、高压、高密度刀刃形爆轰产物,利用线形药型罩将聚能气流的势能转化成动能,此能量集中过程中内能增加很少,能量主要转化成动能形式,形成一股速度和动能比气体流更高的金属流,速度达7000~8000米/秒,如此高速射流打到靶板上,动量变成数十万乃至百万大气压力,靶板材料钢板或岩石的强度显得微不足道了。其相对于传统采用的爆破技术有优点如下:孔距为炮径的18~30倍,钻孔量减少,效率高,边坡平整度相对较高,由于钻孔量少,有效减少了炸药的用量,节能环保,有效降低了成本,成本降低了50%以上,而且爆破对保留边坡损坏小,爆破振动小,适宜城市爆破。然而其也存在如下不足:1、由于双极线形聚能装药管槽是一体成型的整体结构,其聚能装药药型罩的角度不可调、不同角度及材料的药型罩无法更换,对于前期试爆测试参数很不方便;2、双极线形聚能药包,尤其孔中心预留起爆孔,需要专门设备进行装药操作,现场加工不能保证导爆索在孔内的位置精准,影响爆破效果;3、现有双极线形聚能装药,聚能方向是直线,就是两聚能方向夹角180度,用在直线轮廓线上效果好,然而由于双极线形聚能药包聚能方向角度不可调,调整方向需要重新制作管槽模具,造成管槽不通用,不仅成本高,而且操作复杂;4、在隧道拱顶曲线或仰拱曲线上进行预裂(光面)爆破时,两级聚能方向仍为180度,此时曲线边坡爆破后在两孔聚能切割连线交汇点处直线超挖量X1=R(1/cosα/2-1),超挖量大,而且边坡表面不平整、边坡曲线不圆滑。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题,本发明提供了一种通用性强、操作方便、聚能方向角度可调,适应范围广和爆破效果好的组合式可调线形聚能装药装置。
[0005] 本发明可以通过以下技术方案来实现:
[0006] 一种组合式可调线形聚能装药装置,包括线形管槽和药型罩,所述线形管槽为组合式可调线形管槽,包括至少一个药包管槽组,每个药包管槽组包括两个药包管槽,两个药包管槽或至少两个药包管槽组通过带聚能方向角度的链接管件连接形成可调双极或多极线形管槽,所述药包管槽内设有装炸药的容置空间,每个药包管槽的里端设有用于放置起爆导爆索的预留半孔,与预留半孔相对的外端设有药型罩,药型罩与药包管槽卡合连接。通过药型罩和带聚能方向角度的链接管件将两个或多个药包管槽组合在一起,可形成不同的双极或多极聚能装药,有效满足不同边坡(曲、直线)以及工程爆破的要求,而且其药包管槽可以通用,能适应不同的药型罩以及链接管件,通用性好,有效降低模具成本和制作成本,操作简单灵活;放置起爆导爆索的预留半孔设置在药包聚能穴方向炮孔中心处,方便现场加工制作;对于不同岩石或介质的试爆,可以制作不同材料及角度的药型罩,由于药型罩与药包管槽卡合连接,方便更换,便于现场操作,同时,为了现场安装更为简便,在经试爆确定了线形聚能装药参数后,对于工程爆破可以将药包管槽和药型罩用同种材料(如PVC或铁皮等材料)一次成型,这样现场安装会更为简便;根据试爆确定的线形聚能装药参数,制作带聚能方向角的链接管件,链接管件可以任意接长药包管槽组,两个或多个药包管槽通过链接管件连接,可形成单极,双极,三极或多极组合,有效满足不同工程的需要,同时可实现聚能方向角度的改变,药包管槽适用不同角度的链接管件,不用每次制作相应的药包管槽,简化了现场操作工序,便于现场操作,同时,在拱顶或仰拱曲线聚能方向角小于直线180度时,其爆破相邻炮孔的超挖量小,而且边坡平整,边界轮廓曲线圆滑。
[0007] 进一步地,所述线形管槽上设有孔位定位件,所述孔位定位件底部件、中部件外轮廓为圆形,顶部件外轮廓为方形,孔位定位件套在线形管槽的中部和顶部,确定聚能方向角,其中底部件用来封堵密封,确定聚能方向角,中部件确保不耦合装药,顶部件为方形,用来定位相邻炮孔聚能方向。
[0008] 进一步地,所述药型罩上设有卡脚,所述药包管槽聚能穴下部设有与卡脚相配合的卡槽,使药包管槽可适应不同角度带有卡脚的药型罩,通用性强,有效减少原料成本和制作成本。
[0009] 进一步地,所述药型罩的制作材料为军用铜、钼、钨合金材料、铁皮、塑料、玻璃或者复合材料中的一种或几种,根据不同工程需要,制作不同材料的药型罩。
[0010] 进一步地,所述药型罩的壁厚为1mm~2.5mm,角度为30度~70度,底宽为炮孔孔径的1/4,炮孔孔径为40mm~50mm,药型罩的壁厚选取原则为比重大取小值,角度大取大值。
[0011] 进一步地,所述药包管槽采用PVC材料制成,药包管槽的厚度为壁厚为1mm~3mm。
[0012] 进一步地,所述药包管槽组的的横截面为碟形,当然,也可以为其它常见形状。
[0013] 进一步地,所述预留半孔的孔半径为3.3mm~3.5mm。
[0014] 进一步地,所述炸药为防水炸药或乳化炸药或水胶炸药或高爆速高猛度岩石硝铵炸药,根据不同工程需要,选用不同类型炸药,确保爆破效果。
[0015] 另外,本发明还提供了一种利用上述组合式可调线形聚能装药装置进行破坏目标的爆破方法,其包括如下步骤:
[0016] 第一步,装药参数的确定,包括钻孔位置的确定以及聚能方向角的确定;
[0017] 第二步,链接管件的制作,根据第一步中确定的聚能方向角的大小制作带有聚能方向角的链接管件;
[0018] 第三步,采用第二步中制成的链接管件将两个或多个药包管槽连接起来,形成具有聚能方向角的双极或多极线形管槽;
[0019] 第四步,将第三步中制成的具有聚能方向角的双极或多极线形管槽通过孔位定位件放入炮孔中并定位,预裂爆破的线装药密度为450g/m,然后用炮泥堵塞炮孔;
[0020] 第五步,采用低段雷管链接导爆索起爆破坏目标。
[0021] 进一步地,上述装药参数中钻孔位置的确定,具体包括如下步骤:
[0022] 第一步,确定钻孔标准,设定距隧道拱顶及仰拱轮廓曲线外X米处为钻孔中心线,在钻孔中心线上均匀预设多个炮孔,相邻两孔聚能切割线均与轮廓线相切,并分别与经过1/4α位置的半径垂直,并交汇于1/2α位置的半径所在直线上,交汇处外超值为X,该步骤涉及如下公式:
[0023] 公式一:α=180b/(πR),
[0024] 公式二:X=R(1/cosα/4-1),
[0025] 其中,α为相邻炮孔的圆心角,
[0026] X为带聚能方向角的曲线超挖最大值,也为布孔中心距轮廓线的距离,
[0027] R为轮廓线曲线半径(已知),
[0028] b为相邻两孔之间的弧长,为相邻两孔直线孔距的1.0~1.05倍;
[0029] 第二步,确定相邻两孔直线孔距,以字母a表示相邻两孔直线孔距,字母D表示炮孔孔径,直线孔距a为炮孔孔径D的18~30倍,具体数值根据岩石级别对应取最佳值;
[0030] 第三步,确定钻孔位置,首先通过第二步中的相邻两孔直线孔距a,计算出第一步中的相邻两孔之间的弧长b,再将弧长b代入公式一以及公式二,得出α值和X值,根据X值进而确定钻孔中心所在位置为以O为圆心,以(R+X)为半径形成的圆周上,同时结合两孔直线孔距a确定出钻孔位置。
[0031] 进一步地,上述装药参数中聚能方向角的确定,具体包括如下步骤:
[0032] 第一步,确定聚能方向角的大小,该步骤涉及如下公式:
[0033] 公式三:β=180(1-b/(2πR)),结合公式一α=180b/(πR),得出相邻炮孔的圆心角与聚能方向角的函数关系式如下:
[0034] β=180-α/2
[0035] 其中,β为聚能方向角,将已知弧长b及隧道拱顶轮廓线曲线半径R代入公式三,得出聚能方向角β的大小,然后根据β的大小制作带聚能方向角的链接管件(5);
[0036] 第二步,放置聚能药包,将聚能两方向线分别与两方向的轮廓线相切,并与两侧相邻两炮孔间1/4α位置的半径垂直,两聚能方向线分别相交于两侧的交汇于1/2α位置所在直线上,使炮孔中心与轮廓中心连线平分聚能方向角;
[0037] 第三步,确定直线超挖值,该步骤涉及如下公式:
[0038] 公式四:X1=R(1/cosα/2-1),将已得出的α值及已知的轮廓曲线半径R代入公式四,得出X1值,将X1与X进行比较,其函数关系为X1≈4X。
[0039] 本发明组合式可调线形聚能装药装置及爆破方法,与现有的技术相比,具有如下的有益效果:
[0040] 第一、聚能方向角度可调,根据试爆确定的线形聚能装药参数,制作带聚能方向角的链接管件,两个或多个药包管槽通过链接管件连接,可形单极,双极,三极或多极组合,不仅有效满足不同工程的需要,同时通过带聚能方向角的链接管件实现民聚能方向角度的改变;
[0041] 第二、通用性强,线形管槽为通用管槽,线形管槽与药型罩卡合连接,与链接管件套合连接,能适应不同材料、不同角度的药型罩以及链接管件;
[0042] 第三、成本低,更换不同的药型罩和/或链接管件不同更换线形管槽,有效降低线形管槽的模具成本、原料成本以及制作成本;
[0043] 第四、适应范围广,通过药型罩和带聚能方向角度的链接管件将两个或多个药包管槽组合在一起,可形成不同的双极或多极聚能装药,有效满足不同边坡(曲、直线)以及不同工程爆破的需求;
[0044] 第五、操作简单,灵活方便,放置起爆导爆索的预留半孔设置在药包聚能穴方向炮孔中心处,方便现场加工制作;对于不同岩石或介质的试爆,可以制作不同材料及角度的药型罩,由于药型罩与药包管槽卡合连接,方便更换,便于现场操作,同时,为了现场安装更为简便,在经试爆确定了线形聚能装药参数后,对于工程爆破可以将药包管槽和药型罩用同种材料(如PVC或铁皮等材料)一次成型,这样现场安装会更为简便;药包管槽适用不同材料、不同角度的药型罩以及链接管件,不用每次制作相应的药包管槽,简化了现场操作工序,便于现场操作;
[0045] 第六、爆破效果好,在拱顶或仰拱曲线聚能方向角小于直线180度时,其爆破相邻炮孔的超挖量小,而且边坡平整,边界轮廓曲线圆滑。

附图说明

[0046] 附图1为本发明组合式可调线形聚能装药装置的结构示意图;
[0047] 附图2为本发明组合式可调线形聚能装药装置试爆炮孔切线图;
[0048] 附图3为图1中线形管槽、链接管件以及孔位定位件的连接示意图;
[0049] 附图标记为:1、线形管槽,11、药包管槽,12、预留半孔,13、卡槽,2、药型罩,21、卡脚,3、容置空间,4、起爆导爆索,5、链接管件,6、孔位定位件,7、炮孔。

具体实施方式

[0050] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。
[0051] 如图1至图3所示,一种组合式可调线形聚能装药装置,包括线形管槽1和药型罩2,所述线形管槽1为组合式可调线形管槽,包括至少一个药包管槽组,每个药包管槽组包括两个药包管槽11,两个药包管槽11或至少两个药包管槽组通过带聚能方向角度的链接管件5连接形成可调双极或多极线形管槽1,所述药包管槽11采用PVC材料制成,药包管槽11的厚度为壁厚为1mm~3mm,药包管槽11内设有装炸药的容置空间3,所述炸药为防水炸药或乳化炸药或水胶炸药或高爆速高猛度岩石硝铵炸药,每个药包管槽11的里端设有用于放置起爆导爆索4的预留半孔12,所述预留半孔12的孔半径为3.3mm~3.5mm,与预留半孔12相对的外端设有药型罩2,药型罩2与药包管槽11卡合连接,所述药型罩2的制作材料为铜、钼、钨合金材料、铁皮、塑料、玻璃或者复合材料中的一种或几种。所述药型罩2的壁厚为1mm~2.5mm,比重大时取小值,角度大时取大值,角度为30度~70度,底宽为炮孔7孔径的1/4,所述药型罩2上设有卡脚21,所述药包管槽11聚能穴下部设有与卡脚21相配合的卡槽13,通过将卡脚21插入卡槽13将药型罩2装配在药包管槽11上,所述线形管槽1上通过孔位定位件6进行牢固定位,所述孔位定位件6底部为圆形,用来封堵药包管槽11底以及孔内定位,顶部为方形以便于相邻孔定位,并有效保证聚能方向按设计方向聚能,孔位定位件6套在线形管槽1的中部使线形管槽1的中部为圆形,确定聚能方向角,并有效保证孔内不耦合装药。
[0052] 如图1至图3所示,一种利用上述组合式可调线形聚能装药装置爆破方法,其特征在于:包括如下步骤:
[0053] 第一步,装药参数的确定,包括钻孔位置的确定以及聚能方向角的确定;
[0054] 第二步,链接管件5的制作,根据第一步中确定的聚能方向角的大小制作带有聚能方向角的链接管件5;
[0055] 第三步,采用第二步中制成的链接管件5将两个或多个药包管槽11连接起来,形成具有聚能方向角的双极或多极线形管槽1;
[0056] 第四步,将第三步中制成的具有聚能方向角的双极或多极线形管槽1通过孔位定位件6放入炮孔7中并定位,预裂爆破的线装药密度为450g/m,然后用炮泥堵塞炮孔7;
[0057] 第五步,采用低段雷管链接导爆索4起爆破坏目标。
[0058] 图1结合图2,上述装药参数中钻孔位置的确定,具体包括如下步骤:
[0059] 第一步,确定钻孔标准,设定距隧道拱顶及仰拱轮廓曲线外X米处为钻孔中心线,在钻孔中心线上均匀预设多个炮孔,相邻两孔聚能切割线均与轮廓线相切,并分别与经过1/4α位置的半径垂直,并交汇于1/2α位置的半径所在直线上,交汇处外超值为X,该步骤涉及如下公式:
[0060] 公式一:α=180b/(πR),
[0061] 公式二:X=R(1/cosα/4-1),
[0062] 其中,α为相邻炮孔的圆心角,
[0063] X为带聚能方向角的曲线超挖最大值(即聚能切割曲线超挖最大值),也为布孔中心距轮廓线的距离,
[0064] R为轮廓线曲线半径(已知),
[0065] b为相邻两孔之间的弧长,为相邻两孔直线孔距的1.0~1.05倍;
[0066] 第二步,确定相邻两孔直线孔距,以字母a表示相邻两孔直线孔距,字母D表示炮孔孔径,直线孔距a为炮孔孔径D的18~30倍,具体数值根据岩石级别对应取最佳值;
[0067] 第三步,确定钻孔位置,首先通过第二步中的相邻两孔直线孔距a,计算出第一步中的相邻两孔之间的弧长b,再将弧长b代入公式一以及公式二,得出α值和X值,根据X值进而确定钻孔中心所在位置为以O为圆心,以(R+X)为半径形成的圆周上,同时结合两孔直线孔距a确定出钻孔位置。
[0068] 图1结合图2,上述装药参数中聚能方向角的确定,具体包括如下步骤:
[0069] 第一步,确定聚能方向角的大小,该步骤涉及如下公式:
[0070] 公式三:β=180(1-b/(2πR)),结合公式一α=180b/(πR),得出相邻炮孔的圆心角与聚能方向角的函数关系式如下:
[0071] β=180-α/2
[0072] 其中,β为聚能方向角,将已知弧长b及隧道拱顶轮廓线曲线半径R代入公式三,得出聚能方向角β的大小,然后根据β的大小制作带聚能方向角的链接管件5;
[0073] 第二步,放置聚能药包,将聚能两方向线分别与两方向的轮廓线相切,并与两侧相邻两炮孔间1/4α位置的半径垂直,两聚能方向线分别相交于两侧的交汇于1/2α位置所在直线上,炮孔中心与轮廓中心连线平分聚能方向角;
[0074] 第三步,确定直线超挖值,该步骤涉及如下公式:
[0075] 公式四:X1=R(1/cosα/2-1),将已得出的α值及已知的轮廓曲线半径R代入公式四,得出直线超挖值X1值,将X1与X进行比较,其函数关系为X1≈4X,也即是直线形聚能超挖值约为聚能切割曲线超挖最大值的4倍,反之,聚能切割曲线超挖最大值约为直线形聚能超挖值的1/4。
[0076] 如图1至图3所示,本发明所述组合式可调线形聚能装药装置及其爆破方法,首先根据试爆确定后的参数制作聚能方向角符合要求的链接管件5,然后用链接管件5将两个药包管槽11连接起来形成可调双极线形管槽1,在线形管槽1上安装上药型罩2,装填好相应的炸药,然后将其放入炮孔7,取药型罩2的炸高为0.8~1.05倍的药型罩底宽,然后用炮泥堵塞炮孔7,最后用低段雷管链接导爆索进行起爆。采用该装置及爆破方法进行爆破,与直线形双极聚能药包爆破超挖值比较,对于隧道直径小于3米的隧道,其拱顶及仰拱预裂(光面)爆破超挖量更小,是现有直线形双极聚能药包预裂(光面)爆破超挖值的1/4,爆破后的轮廓线更平整、圆滑,同时,有效减少了爆破出碴量和初支喷射混凝土量,比现有直线形双极聚能装药大大降低了工程材料成本,降低了爆破震动,极大的提高了爆破效率和经济效益。
[0077] 为了进一步说明本发明所述组合式可调线形聚能装药装置及其爆破方法的效果,在相同已知参数条件下,即炮孔孔径相同,相邻孔间圆心角相同(即孔距相同)情况下,分别采用本发明装置及其爆破方法和现有直线形双极聚能药包预裂爆破方法进行如下多组对比,同时,为了便于计算,选取相邻两孔之间的弧长b值与相邻两孔直线孔距a值相同为基础进行多组对比,以直观详细的说明采用现有直线形双极聚能药包爆破情况下直线超挖值X1与采用组合式可调线形聚能装药装置进行爆破情况下带聚能方向角的曲线超挖最大值X之间的关系。
[0078] 由于D一般为40mm~50mm,因此分别取D为40毫米,45毫米,50毫米,轮廓线曲线半径R分别选取为1.5米,2米,3米,相邻两孔直线孔距a分别为炮孔孔径D的18倍、25倍和30倍为条件下进行计算,其计算结果如表1、表2和表3所示:
[0079] 表1曲线超挖最大值X随D、R变化值计算结果列表
[0080]
[0081] 表2 直线超挖值X1随D、R变化值计算结果列表
[0082]
[0083] 表3直线超挖值X1为曲线超挖最大值X的倍数
[0084]
[0085] 从表1、表2和表3可以看出,在同种条件下,直线超挖值X1约为带聚能方向角的曲线超挖最大值X的4倍,反之带聚能方向角的曲线超挖最大值X约为直线超挖值X1的1/4,这也说明在同种条件下,带聚能方向角的曲线超挖最大值X远远小于直线超挖值X1,而我们都知道,爆破超挖量越小,爆破后的轮廓线会越平整、圆滑,爆破效果就更好。
[0086] 以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。