一种高效爆破装置的爆破方法及结构

摘要

本发明公开了一种高效爆破装置的爆破的爆破方法，该方法通过钻孔分别形成爆破主炮孔和附属炮孔，该附属炮孔设置在爆破主炮孔周围，在主炮孔内放入充足的炸药，在附属炮孔内放置爆破装置，利用微差爆破技术，使主炮孔先爆炸作用于周围岩体，可对深部岩体产生爆破效果，即产生岩体松动、裂纹及应力场变化，然后主炮孔周围附属炮孔依次起爆，通过附属炮孔内爆破装置的二级爆破主体可轴向递进深部岩体内，完成爆破工作，本发明主要利用微差爆破技术，起底爆破技术，水间隔爆破技术进行设计，减少爆破振动，减少大块量，降低炸药单耗量和粉尘的浓度，增大了炮眼的利用率，增大了爆破效果，和爆破安全性。

权利要求

1.一种高效爆破装置的爆破方法，其特征在于：该方法通过钻孔分别形成爆破主炮孔和附属炮孔，该附属炮孔设置在爆破主炮孔周围，在主炮孔内放入充足的炸药，在附属炮孔内放置爆破装置，该爆破装置(28)包括爆破筒(21)，所述爆破筒(21)采用塑胶材料制成，两侧为双层中空结构，初始状态时中空夹层为真空，顶端为一层密封板，底端不密封且在爆破筒(21)内侧设置内螺纹，在中空夹层底端一侧设置进水阀(7)，在中空夹层顶端一侧透气罩(9)，单向压力出气阀(8)一端与透气罩(9)连通，另一端通过导气管(11)伸出外部并与外部空气连通，一级爆破主体和二级爆破主体依次安装在爆破筒(21)内且一级爆破主体的尾部与二级爆破主体前端对应配合，利用微差爆破技术，使主炮孔先爆炸作用于周围岩体，对深部岩体产生爆破效果，即产生岩体松动、裂纹及应力场变化，然后主炮孔周围附属炮孔依次起爆，通过附属炮孔内爆破装置的二级爆破主体轴向递进深部岩体内，完成爆破工作。

2.根据权利要求1所述的一种高效爆破装置的爆破方法，其特征在于：所述主炮孔深度大于附属炮孔深度。

3.根据权利要求1所述的一种高效爆破装置的爆破方法，其特征在于：所述附属炮孔内放置爆破装置的起爆方法为通过设置在爆破装置内的一级爆破主体进行初次爆炸，使岩体出现裂缝、岩石松动，一级爆破主体产生巨大聚能冲击波作用并推动紧挨着一级爆破主体尾部并设置在爆破装置内的二级爆破主体递进钻入深部岩体内，在延时炸药(18)的效果下，产生微差延时的二次爆炸。

说明书

一种高效爆破装置的爆破方法及结构

技术领域

[0001] 本发明涉及爆破技术领域，尤其是一种高效爆破装置的爆破方法及结构。

背景技术

[0002] 目前，我国的隧道建设过程中，机械化掘进还没有大规模使用，没达到发达水平，爆破技术尤其是钻爆法是我国隧道建设的主要方式，但是隧道的掘进中炮眼的利用率低，爆破效果不明显，掘进深度效率低且慢是主要困难，施工难度很大。

[0003] 我国的煤矿开采过程中特别是地质条件复杂的矿山，掘进巷道和煤层开采时时经常会遇到特厚的岩体和煤层，由于现有爆破装置炸药能量利用率低，炮眼利用率低等单次爆破使巷道的掘进深度与进度比较慢，爆破效果差，炮孔底部的炸药对轴向深部的岩体造成的作用效果不明显，不能进一步提高掘进过程中深度。另外坚硬特厚瓦斯顶煤层的综合开采中，如何让煤层内的应力重新分布，使煤层内形成裂缝，使瓦斯的抽采利用率提高，减少生产成本。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种高效爆破装置的爆破方法及结构，以解决现有爆破装置的炮眼利用率低，爆破效果差。

[0005] 本发明是这样实现的：

[0006] 一种高效爆破装置的爆破方法，该方法通过钻孔分别形成爆破主炮孔和附属炮孔，该附属炮孔设置在爆破主炮孔周围，在主炮孔内放入充足的炸药，在附属炮孔内放置爆破装置，利用微差爆破技术，使主炮孔先爆炸作用于周围岩体，可对深部岩体产生爆破效果，即产生岩体松动、裂纹及应力场变化，然后主炮孔周围附属炮孔依次起爆，通过附属炮孔内爆破装置的二级爆破主体可轴向递进深部岩体内，完成爆破工作。

[0007] 前述的一种高效爆破装置的爆破方法中，所述主炮孔深度大于附属炮孔深度。

[0008] 前述的一种高效爆破装置的爆破方法中，所述附属炮孔内放置爆破装置的起爆方法为通过设置在爆破装置内的一级爆破主体进行初次爆炸，使岩体出现裂缝、岩石松动等，一级爆破主体产生巨大聚能冲击波作用并推动紧挨着一级爆破主体尾部并设置在爆破装置内的二级爆破主体递进钻入深部岩体内，在延时炸药(18)的效果下，产生微差延时的二次爆炸。

[0009] 一种高效爆破装置的爆破结构，包括所需爆破的地质部分，在所需爆破的地质部分上设置主炮孔，在主炮孔周围依次设置附属炮孔，在主炮孔内放置炸药，在附属炮孔内设置爆破装置，并通过引爆线依次将主炮孔和附属炮孔串联起来。

[0010] 前述的一种高效爆破装置的爆破结构中，所述爆破装置包括爆破筒，一级爆破主体和二级爆破主体依次安装在爆破筒内且一级爆破主体的尾部与二级爆破主体前端对应配合。

[0011] 前述的一种高效爆破装置的爆破结构中，所述爆破筒采用塑胶材料制成，两侧为双层中空结构，初始状态时中空夹层为真空，顶端为一层密封板，底端不密封且在爆破筒内侧设置内螺纹，在中空夹层底端一侧设置进水阀，在中空夹层顶端一侧透气罩，单向压力出气阀一端与透气罩连通，另一端通过导气管伸出外部并与外部空气连通。。

[0012] 前述的一种高效爆破装置的爆破结构中，所述一级爆破主体包括一级螺纹底座，一级引爆线，一级导爆雷管，一级药罩，钢管，刚性隔绝块，第一炸药室和第一聚能药柱，二级爆破主体包括二级螺纹底座，弹簧，撞针，二级引燃雷管，二级导爆线，延时炸药，二级爆破主体外壳和二级聚能药柱，该第一炸药室位于位于爆破筒中部，在第一炸药室内填充满第一聚能药柱，在第一炸药室底端设置一级螺纹底座且该一级螺纹底座爆破筒相互配合拧紧，在第一聚能药柱内设置一级导爆雷管，一级引爆线一端连接一级导爆雷管，另一端穿过一级螺纹底座并伸出爆破筒，在第一炸药室顶部设置漏斗形的一级药罩，外径尺寸与第一炸药室一致的钢管沿边顶在一级药罩的沿边上，在钢管内设置刚性隔绝块且该刚性隔绝块与一级药罩形成空间一，子弹状的二级爆破主体外壳设置在爆破筒中部，在二级爆破主体外壳内填充满二级聚能药柱，在二级爆破主体外壳底端设置二级螺纹底座，该二级螺纹底座底面与钢管沿边彼此顶紧，且该二级螺纹底座、钢管和刚性隔绝块形成空间二，在二级聚能药柱内设置延时炸药，在二级螺纹底座中部内设置二级引燃雷管，二级导爆线一端连接延时炸药，另一端连接二级引燃雷管，在二级引燃雷管下方的二级螺纹底座上设置浅槽，弹簧横跨在浅槽内并固定，在弹簧上设置撞针且该撞针与二级引燃雷管垂直对齐，该撞针底部上的撞板低于二级螺纹底座底面并位于空间二内。

[0013] 前述的一种高效爆破装置的爆破结构中，在钢管中部内侧设置卡台且该刚性隔绝块上端与卡台卡紧避免非工作时刚性隔绝块移动，提高安全性。

[0014] 由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明主要利用微差爆破技术，起底爆破技术，水间隔爆破技术进行设计，减少爆破振动，减少大块量，降低炸药单耗量和粉尘的浓度，增大了炮眼的利用率，增大了爆破效果，和爆破安全性。

附图说明

[0015] 附图1是本发明的结构示意图；

[0016] 附图2是本发明中爆破装置的结构示意图；

[0017] 附图3是本发明中爆破装置安装在附属炮孔时的操作示意图。

具体实施方式

[0018] 本发明的实施例：一种高效爆破装置的爆破方法，该方法通过钻孔分别形成爆破主炮孔和附属炮孔，该附属炮孔设置在爆破主炮孔周围，在主炮孔内放入充足的炸药，在附属炮孔内放置爆破装置，利用微差爆破技术，使主炮孔先爆炸作用于周围岩体，可对深部岩体产生爆破效果，即产生岩体松动、裂纹及应力场变化，然后主炮孔周围附属炮孔依次起爆，通过附属炮孔内爆破装置的二级爆破主体可轴向递进深部岩体内，完成爆破工作。

[0019] 其中该主炮孔深度大于附属炮孔深度，一般主炮眼深度可大于2/3个二级爆破主体主体的长度，也可根据具体的工程情况进行计算来确定爆破主体炸药的用量及炮眼的深度大小，通过附属炮孔内放置爆破装置的起爆方法为通过设置在爆破装置内的一级爆破主体进行初次爆炸，使岩体出现裂缝、岩石松动等，一级爆破主体产生巨大聚能冲击波作用并推动紧挨着一级爆破主体尾部并设置在爆破装置内的二级爆破主体递进钻入深部岩体内，在延时炸药(18)的效果下，产生微差延时的二次爆炸。

[0020] 根据上述方法所形成的一种高效爆破装置的爆破结构，如附图所示，包括所需爆破的地质部分25，在所需爆破的地质部分25上设置主炮孔26，在主炮孔26周围依次设置附属炮孔23，在主炮孔26内放置炸药27，在附属炮孔23内设置爆破装置28，并通过引爆线29依次将主炮孔26和附属炮孔23串联起来。

[0021] 其中该爆破装置29包括爆破筒21，一级爆破主体和二级爆破主体依次安装在爆破筒21内且一级爆破主体的尾部与二级爆破主体前端对应配合。

[0022] 该爆破筒21采用塑胶材料制成，两侧为双层中空结构，初始状态时中空夹层为真空，顶端为一层密封板，底端不密封且在爆破筒21内侧设置内螺纹，在中空夹层底端一侧设置进水阀7，在中空夹层顶端一侧透气罩9，单向压力出气阀8一端与透气罩9连通，另一端通过导气管11伸出外部并与外部空气连通，该一级爆破主体包括一级螺纹底座1，一级引爆线2，一级导爆雷管3，一级药罩4，钢管5，刚性隔绝块6，第一炸药室10和第一聚能药柱12，二级爆破主体包括二级螺纹底座13，弹簧14，撞针15，二级引燃雷管16，二级导爆线17，延时炸药
18，二级爆破主体外壳19和二级聚能药柱20，该第一炸药室位于位于爆破筒21中部，在第一炸药室10内填充满第一聚能药柱(12)，在第一炸药室10底端设置一级螺纹底座1且该一级螺纹底座1爆破筒21相互配合拧紧，在第一聚能药柱(12)内设置一级导爆雷管3，一级引爆线2一端连接一级导爆雷管3，另一端穿过一级螺纹底座1并伸出爆破筒21，在第一炸药室10顶部设置漏斗形的一级药罩4，外径尺寸与第一炸药室10一致的钢管5沿边顶在一级药罩4的沿边上，在钢管5内设置刚性隔绝块6且该刚性隔绝块6与一级药罩4形成空间一，子弹状的二级爆破主体外壳19设置在爆破筒21中部，在二级爆破主体外壳19内填充满二级聚能药柱20，在二级爆破主体外壳19底端设置二级螺纹底座13，该二级螺纹底座13底面与钢管5沿边彼此顶紧，且该二级螺纹底座13、钢管5和刚性隔绝块6形成空间二，在二级聚能药柱20内设置延时炸药18，在二级螺纹底座13中部内设置二级引燃雷管16，二级导爆线17一端连接延时炸药18，另一端连接二级引燃雷管16，在二级引燃雷管16下方的二级螺纹底座13上设置浅槽，弹簧14横跨在浅槽内并固定，在弹簧上设置撞针15且该撞针与二级引燃雷管16垂直对齐，该撞针15底部上的撞板低于二级螺纹底座13底面并位于空间二内，在钢管5中部内侧设置卡台30且该刚性隔绝块6上端与卡台30卡紧避免非工作时刚性隔绝块6移动。

[0023] 具体使用时

[0024] 先在主爆破孔放上充足的炸药，附属爆破孔放入本装置，用一根导爆引线连接起来，利用微差爆破使主炮孔先爆，作用于周围岩体使深部岩体产生松动、裂缝、应力场变化等，然后周围附属炮孔依次起爆，时间顺序为一<二<三<四，副炮孔的爆破效果和主炮孔的效果基本一致。具有用药量小，爆破效果好，成本低的特点。

[0025] 本爆破装置放入炮眼中，通过单向进水阀7压入水，使爆破筒膨胀，直至把炮眼封闭，断绝钻孔内与外界的空气接触，形成水间隔爆破，点燃一级引爆线，引起第一炸药室内底部的一级导爆雷管的爆炸，使聚能药柱从底部开始爆炸，产生起底爆破的效果；一级爆破主体引用孔底爆破的原理可以提高爆破效果和掘进速度，爆破安全性增大，岩体周围侧受到水耦合爆炸作用，硬力均匀分布，岩块小且更加均匀更加规律，爆破效果好，同时对周围岩体的应力场分布，岩体结构产生巨大作用，松动和裂缝等是其表现。在一级爆破主体爆破后对岩体已有一定的作用效果，出现裂缝，松动等现象，聚能爆炸冲击波的巨大压力在一级药罩与钢性隔绝块间的空间一内介质(空气)中传播，爆炸冲击波作用于刚性隔绝块，使其把冲击波的能量转化为隔绝块的巨大动能。隔绝块会冲破钢管中固定初始位置的小突起，并撞击二级爆破主体，使其递进的钻进裂缝或松动岩体内。二级爆破主体与底座有致密的螺纹连接，底座材质为塑料材质起到缓冲、防止二级爆破主体受到撞击变形立即爆炸的作用，因延时炸药的作用下产生微差，在深部的岩体内进行二次爆炸，产生微差爆破效果，可降低振动的效果飞石减少，炸药能量利用率高，炮眼利用率高且具有减振效果。

[0026] 上述方案的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用的发明，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施方案做出各种修改，因此，本发明不限于上述实方案，本领域技术人员根据本发明的方法，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。