小直径炸药卷的现场加工装置及方法

摘要

本发明公开了一种小直径炸药卷的现场加工装置和方法，该加工装置由筒型塑胶袋和直径可变的卷筒组成；该加工方法通过切割成品乳化炸药药卷一端的封口形成流动通道，将筒型塑胶袋的弹性开口端套在成品乳化炸药药卷的切口端，并使得切口端伸入至紧靠筒型塑胶袋的无弹性袋身段部位，将套好胶袋的整卷炸药放入卷筒中，利用卷筒的挤压作用，将炸药卷中的乳化炸药挤入塑胶袋中，使塑胶袋充满炸药并与缩小了的成品炸药卷一起形成符合工程需求的小直径药卷，完成药卷的加工。本发明加工装置结构简单、设计巧妙，本发明加工方法具体操作过程方便、快捷，本发明填补了现有施工现场小直径药卷加工领域的空白，有利于提高中小型隧洞轮廓爆破的工程质量。

权利要求

1.一种小直径炸药卷的现场加工装置，其特征在于：

包括筒型塑胶袋和直径可变的卷筒，所述筒型塑胶袋主要由无弹性袋身段和弹性开口端连接构成；所述卷筒包括筒体和设于筒体两端的固定套环，其中一端是空心套环，另一端是封闭套环；空心套环内径大于筒型塑胶袋直径，空心套环和封闭套环环壁底部具有弧形滑槽；封闭套环内设有能够绕封闭套环侧壁旋转的转动体，转动体朝向卷筒内部的一端设有圆柱体模具，圆柱体模具的直径与筒型塑胶袋的直径相同；筒体主要由弧形滑动板、卷材和弧形固定空心板构成，弧形滑动板的两端卡于固定套环的弧形滑槽内，弧形滑槽限制和指引弧形滑动板的滑动轨迹，弧形固定空心板的两端与固定套环固定连接，弧形固定空心板的内层板和外层板中间为空气夹层，卷材一侧边缘固定于弧形固定空心板内层板内侧壁，中部固定于弧形滑动板内侧壁，另外一侧从弧形固定空心板的空气夹层穿出；弧形滑动板、弧形固定空心板上设有可配合使用的手柄。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于：

封闭套环内侧壁具有环形主轨道；转动体的直径与封闭套环内直径匹配，转动体侧壁具有与环形主轨道匹配的环形副轨道。

3.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于：

手柄、空心套环、封闭套环、弧形滑动板、弧形固定空心板均由硬质塑料制成。

4.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于：

弧形滑动板、弧形固定空心板两板合拢时，两板与卷材所形成的圆筒形空腔内径与所需直径药卷直径相同。

5.一种基于权利要求1-4中任一项所述加工装置的小直径炸药卷的现场加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，取直径为D1的预加工成品乳化炸药药卷，切割成品乳化炸药药卷一端的封口；

步骤2，根据预加工成品乳化炸药药卷的型号选用合适长度的直径为D2的筒型塑胶袋，D2﹤D1，将筒型塑胶袋弹性开口端套在成品乳化炸药药卷的切口端，使得成品乳化炸药药卷的切口端伸入至紧靠无弹性袋身段；

步骤3，从空心套环处将套好塑胶袋的整卷成品乳化炸药药卷放入卷筒，卷筒内与转动体连接的圆柱体模具选用直径为D2的圆柱体模具；

步骤4，通过合拢手柄将弧形滑动板、弧形固定空心板两板合拢，利用卷材收缩时的挤压作用，将成品乳化炸药药卷中的乳化炸药挤入筒型塑胶袋中，使筒型塑胶袋充满乳化炸药并与缩小了的成品乳化炸药药卷一起形成符合工程需求的小直径药卷，完成药卷的加工。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于：

筒型塑胶袋的弹性开口端伸缩变形性能较好，无弹性袋身段伸缩性能较差，开口端用于与成品乳化炸药药卷连接，袋身段用于装盛从卷筒挤压流出的乳化炸药，并将其塑形成为所需的小直径药卷，并能与加工后的成品乳化炸药药卷一起用于工程中。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于：

D1取35或32mm；D2取25mm。

说明书

小直径炸药卷的现场加工装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于工程爆破技术领域，可用于矿山、水利水电、交通等领域的岩体爆破施工中，具体的说是一种小直径炸药卷的现场加工装置及方法。

背景技术

[0002] 近十几年来，工程爆破技术得到迅速发展，在我国农田水利建设、矿山采掘、铁路(公路)修筑等国民经济基础建设中起了重要作用。为保证预留岩体按设计轮廓面成形并防止围岩破坏，必须采用轮廓控制爆破技术，传统的轮廓爆破一般采用轴向间隔径向不耦合装药，并用导爆索串联各药卷起爆，以控制炮孔内的爆炸压力，实现对爆破损伤效应的控制，但是贯穿全孔的导爆索的使用，导致爆破成本增加，而绑扎过程又限制施工速度，影响工程进度，在此种情况下，空气间隔装药轮廓爆破技术得到广泛关注，其基本原理是在轮廓周边孔内不耦合连续装药并设置空气隔层，利用爆炸冲击波在堵头、空气层和装药区的来回传递，延长冲击压力在围岩上的作用持续时间，以取得较好的爆破效果。与传统轮廓控制爆破技术相比，空气间隔装药轮廓爆破技术能得到更均匀的爆破块度，减少单位耗药量，显著节省工程成本，缩短工期。在当前的隧洞爆破施工中，大量使用32mm和35mm的乳化炸药药卷，在进行隧洞轮廓爆破时，往往采用空气间隔装药，为保证较好的预裂效果，需采用直径25mm的小直径药卷，而施工过程中，往往缺少该规格的炸药。因此，大部分工程中工人一般直接用手将大直径药卷搓成小直径药卷进行使用，甚至直接采用32mm或35mm药卷进行预裂爆破，装药不耦合系数不合理，很容易导致轮廓面被破坏，不利于工程岩体的稳定和工程安全。

发明内容

[0003] 针对当前隧洞轮廓爆破工程中小直径乳化炸药药卷获取不便的问题，本发明提出了一种简便的小直径药卷现场加工装置及基于该装置的加工方法。本发明的作用机理是，由于乳化炸药呈乳胶状，在受到外力作用时能产生一定的流动，并具有一定维持现有形状的能力，而爆破工程中使用的乳化炸药大多采用油纸或塑膜包装，包装具有一定的伸缩变形能力，利用这一性质，将大直径乳化炸药药卷的一端切开，并用一塑胶袋套在切口处搭接好，然后对炸药卷进行挤压，在保证炸药卷原有包装发挥其保护能力的前提下，通过一带手柄、直径可变的卷筒装置就能较轻易的得到符合工程要求的小直径药卷。

[0004] 为达到上述技术效果，本发明采用如下的技术方案：

[0005] 本发明提供一种小直径炸药卷的现场加工装置，包括筒型塑胶袋和直径可变的卷筒，所述筒型塑胶袋主要由无弹性袋身段和弹性开口端连接构成；所述卷筒包括筒体和设于筒体两端的固定套环，其中一端是空心套环，另一端是封闭套环；空心套环内径大于筒型塑胶袋直径，空心套环和封闭套环环壁底部具有弧形滑槽；封闭套环内设有能够绕封闭套环侧壁旋转的转动体，转动体朝向卷筒内部的一端设有圆柱体模具，圆柱体模具的直径与筒型塑胶袋的直径相同；筒体主要由弧形滑动板、卷材和弧形固定空心板构成，弧形滑动板的两端卡于固定套环的弧形滑槽内，弧形滑槽限制和指引弧形滑动板的滑动轨迹，弧形固定空心板的两端与固定套环固定连接，弧形固定空心板的内层板和外层板中间为空气夹层，卷材一侧边缘固定于弧形固定空心板内层板内侧壁，中部固定于弧形滑动板内侧壁，另外一侧从弧形固定空心板的空气夹层穿出；弧形滑动板、弧形固定空心板上设有可配合使用的手柄。

[0006] 上述加工装置中，封闭套环内侧壁具有环形主轨道；转动体为直径与封闭套环内径匹配的圆柱体模具，其侧壁具有与环形主轨道匹配的环形副轨道。

[0007] 上述加工装置中，手柄、空心套环、封闭套环、弧形滑动板、弧形固定空心板均由硬质塑料制成。

[0008] 上述加工装置中，弧形滑动板、弧形固定空心板两板合拢时，两板与卷材所形成的圆筒形空腔内径与所需直径药卷直径相同。

[0009] 本发明还提供一种基于上述加工装置的小直径炸药卷的现场加工方法，包括以下步骤：

[0010] 步骤1，取直径为D1的预加工成品乳化炸药药卷，切割成品乳化炸药药卷一端的封口；

[0011] 步骤2，根据预加工成品乳化炸药药卷的型号选用合适长度的直径为D2的筒型塑胶袋，D2﹤D1，将筒型塑胶袋弹性开口端套在成品乳化炸药药卷的切口端，使得成品乳化炸药药卷的切口端伸入至紧靠无弹性袋身段；

[0012] 步骤3，从空心套环处将套好塑胶袋的整卷成品乳化炸药药卷放入卷筒，卷筒内与转动体连接的圆柱体模具选用直径为D2的圆柱体模具；

[0013] 步骤4，通过合拢手柄将弧形滑动板、弧形固定空心板两板合拢，利用卷材收缩时的挤压作用，将成品乳化炸药药卷中的乳化炸药挤入筒型塑胶袋中，使筒型塑胶袋充满乳化炸药并与缩小了的成品乳化炸药药卷一起形成符合工程需求的小直径药卷，完成药卷的加工。

[0014] 上述加工方法中，筒型塑胶袋的弹性开口端伸缩变形性能较好，无弹性袋身段伸缩性能较差，开口端用于与成品乳化炸药药卷连接，袋身段用于装盛从卷筒挤压流出的乳化炸药，并将其塑形成为所需的小直径药卷，并能与加工后的成品药卷一起用于工程中。

[0015] 上述加工方法中，D1取35或32mm；D2取25mm。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0017] 1.加工方法简单，便于施工人员现场操作；

[0018] 2.保留了炸药卷原有包装，有利于乳化炸药的成形，减轻了乳化炸药受外界环境的影响；

[0019] 3.采用的筒型塑胶袋由伸缩变形性能较好的弹性开口端和伸缩性能较差的无弹性袋身部位组成，其长度按计算确定，与成品乳化炸药药卷间有较好的搭接性能，且具有较好的加工效果；

[0020] 4.采用的加工装置结构简易、使用简单，可实现一手放置套好筒型塑胶袋的待加工乳化炸药药卷，一手操纵加工装置将其挤压成型，能满足当今的流水作业的生产强度要求，药卷加工效率高。

附图说明

[0021] 图1为实施例1加工装置整体结构示意图；

[0022] 图2为实施例1塑胶袋结构示意图；

[0023] 图3为实施例1封闭套环结构示意图；

[0024] 图4为实施例1封闭套环内部转动体结构示意图，其中(a)为转动体结构示意图，(b)为封闭套环结构示意图；

[0025] 图5为图1中A-A截面剖面图；

[0026] 图6为实施例1空心套环结构示意图；

[0027] 其中：筒型塑胶袋1；弹性开口端101；无弹性袋身段102；卷筒2；空心套环201；弧形滑槽201a；封闭套环202；弧形滑槽202a；环形主轨道202b；弧形滑动板203；弧形固定空心板204；内层板204a；外层板204b；卷材205；转动体206；圆柱体模具206a；环形副轨道206b；手柄207；

具体实施方式

[0028] 下面结合符合和实施例对本发明作进一步阐述，但并不因此将本发明限制于所述的实施例范围之内。

[0029] 实施例1

[0030] 如图1-6所示，一种小直径炸药卷的现场加工装置，可用于直径32mm和35mm成品乳化炸药药卷的加工。该装置包括筒型塑胶袋1和直径可变的卷筒2，所述筒型塑胶袋1主要由无弹性袋身段102和弹性开口端101连接构成；所述卷筒2包括筒体和设于筒体两端的固定套环，其中一端是空心套环201，另一端是封闭套环202；空心套环201内径大于筒型塑胶袋1直径，空心套环201和封闭套环202环壁底部具有弧形滑槽201a，202a；封闭套环202内设有能够绕封闭套环侧壁旋转的转动体206，转动体206朝向卷筒2内部的一端设有圆柱体模具206a，圆柱体模具206a的直径与筒型塑胶袋1的直径相同；转动体206和圆柱体模具206a配合，用于防止药卷滑出和用于药卷加工定形。

[0031] 筒体主要由弧形滑动板203、卷材205和弧形固定空心板204构成，弧形滑动板203的两端卡于固定套环的弧形滑槽201a，202a内，弧形滑槽限制和指引弧形滑动板的滑动轨迹，弧形固定空心板204的两端与固定套环固定连接，弧形固定空心板204的内层板204a和外层板204b中间为空气夹层，卷材205一侧边缘固定于弧形固定空心板内层板204a内侧壁，中部固定于弧形滑动板203内侧壁，另外一侧从弧形固定空心板204的空气夹层穿出；弧形滑动板203、弧形固定空心板204上设有可配合使用的手柄207。

[0032] 弹性开口端101采用采用伸缩变形性能较好的塑料，材料选自橡胶、聚酰胺；无弹性袋身段102采用伸缩性能较差的塑料，材料选自聚乙烯、聚乙烯；弹性开口端101长度为2～3cm，无弹性袋身段的长度需根据加工药卷的规格进行设计计算，使用时需将弹性开口端101套在成品药卷的切口端，并使得切口端伸入至紧靠伸无弹性袋身段102部位；筒型塑胶袋的直径是25mm。

[0033] 手柄207、空心套环201、封闭套环202、弧形滑动板203、弧形固定空心板204由硬质塑料材料制成，所述硬质塑料材质为ABS、POM或PS；

[0034] 卷材由柔韧性良好的高强度塑料制成，所述高强度塑料为PBD玻纤、PES聚醚砜树脂或PEEK聚醚醚酮；

[0035] 空心套环201内径为37mm、外径为49mm，其环壁厚度为10mm，环壁底部的弧形滑槽201a深度为5mm；

[0036] 封闭套环202外径为49mm，其环壁厚度为10mm，环壁底部的弧形滑槽202a深度为5mm；

[0037] 转动体206上连接的圆柱体模具206a直径为25mm、长度为30mm，可绕其边缘旋转的圆柱体模具206a，能防止药卷从卷筒中滑出，同时起到对药卷的加工起定形作用。

[0038] 封闭套环202内侧壁中心设有环形主轨道202b，该环形主轨道为2mm厚的环形凸起；转动体206为直径与封闭套环202内径匹配的圆柱体模具206a，其侧壁具有与环形主轨道202b匹配的环形副轨道206b，该环形副轨道为与上述环形凸起匹配的环形凹槽。转动体206上设有一直径为25mm，长度为30mm的圆柱体模具。

[0039] 弧形固定空心板204长度为332mm，其中固定空心板横断面为弧形；该横断面的顶部和底部分别是直径为47和37mm圆弧的一部分，其圆心角为49.3°，内层板204a和外层板204b板壁厚度为1mm；

[0040] 弧形滑动板203长度为340mm，横断面为弧形，该横断面的顶部和底部分别为直径为47和41mm圆弧的一部分，其圆心角为49.3°；弧形滑动板203的底部与卷材固定，两端放置于空心套环201和封闭套环202的弧形滑槽内，其与固定空心板之间的关系满足：当两板合拢时，两板与卷材所形成的圆筒形空腔内径与所需直径药卷直径相同，为25mm，以实现加工后药卷尺寸的控制。

[0041] 卷材长330mm，宽120mm，一端固定在弧形固定空心板204的内层板204a的内壁，搭接长度为5mm，另一端穿过弧形固定空心板204的空气夹层自由下垂。

[0042] 在弧形固定空心板203和活动滑板的中部各设一个高度为50cm的手柄207，两个手柄207的间距为110mm，与各自对应板的中心径向轴线的夹角为30°，手柄207顶部把手长度为120mm。活动滑板的手柄偏向活动滑板滑动的一方，固定空心板手柄偏向相反。

[0043] 实施例二

[0044] 一种小直径炸药卷的现场加工方法，包括以下步骤：

[0045] 步骤一，将直径为32mm或35mm的预加工成品乳化炸药药卷一端的封口切开；

[0046] 步骤二，根据预加工成品乳化炸药药卷的型号选用合适长度的直径为25mm的筒型塑胶袋，将筒型塑胶袋伸缩变形性能较好的弹性开口端套在成品乳化炸药药卷的切口端，且切口端伸入至紧靠筒型塑胶袋伸缩性能较差的无弹性袋身段；

[0047] 步骤三，从空心套环处，将套上筒型塑胶袋的成品乳化炸药药卷放入卷筒，卷筒内与转动体连接的圆柱体模具选用直径为25mm的圆柱体模具；

[0048] 步骤四，通过合拢手柄将弧形滑动板、弧形固定空心板两板合拢，利用卷材收缩时的挤压作用，将炸药卷中的乳化炸药挤入塑胶袋中，使筒型塑胶袋充满乳化炸药并与缩小了的成品炸药卷一起形成符合工程需求的小直径药卷，至此药卷加工完成。

[0049] 实施例三

[0050] 某隧洞工程采用钻孔爆破方案进行施工，采购了一批32mm直径的乳化炸药药卷，其规格为单节长度为300mm，单节重量为300g，为确保隧洞岩体稳定，采用空气间隔装药轮廓爆破技术进行预裂爆破，为保证较好的预裂效果，预裂孔需采用25mm小直径药卷，由于缺少该规格炸药卷，另外采购又面临审批程序复杂等问题，现采用本发明进行现场药卷加工，具体实施方式如下：

[0051] 步骤一，将成品32mm乳化药卷药卷的一端封口切除；

[0052] 步骤二，根据所加工药卷的型号选用合适长度的直径为25mm的筒型塑胶袋；本工程选用袋身段长度为19mm的筒型塑胶袋，将其伸缩变形性能较好的弹性开口端套在成品药卷的切口端，使得切口端伸入至伸缩性能较差的无弹性袋身部位；

[0053] 步骤三，从空心套环处将套好筒型塑胶袋的炸药放入卷筒；

[0054] 步骤四，合拢手柄，利用卷材收缩时的挤压作用，将炸药卷中的乳化炸药挤入筒型塑胶袋中，当活动滑板和固定空心板相接触时，两板与卷材所形成的圆筒形空腔的周长刚好为直径25mm的圆的周长，卷材也刚好包裹住直径为25mm圆柱体模具，此时，直径为25mm的塑胶袋充满炸药，与缩小了的成品炸药卷一起形成符合工程需求的总长度为49mm的直径为25mm的小药卷，用手在接口处将炸药卷取出，至此药卷加工完成。

[0055] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。