一种硬岩爆破用装药结构的制作方法

1.本发明涉及目标跟踪领域，特别是涉及一种硬岩爆破用装药结构。

背景技术：

2.目前，tbm掘进机开挖方法已经在公路、铁路以及煤矿隧道开挖中得到了推广使用。对于普氏系数小于8的软岩隧道而言，综掘机通常都能够顺利进行切割，能够实现具有较高的掘进效率。然而，当遇到一些坚固性系数大于8的硬岩，综掘机切割这类岩石变得困难，不仅会降低综掘机的掘进效率，而且还会大量消耗锯齿，进而增加施工成本投入。针对这种情况，通常采取超前预裂松动爆破方法，即在进行综掘机开挖之前，在开挖断面钻设若干孔深20～40m的炮孔，然后进行装药爆破使炮孔周围产生爆生裂纹，降低断面内岩体的坚固程度，以提升综掘机作业效率和减少锯齿消耗。然而，随着井巷掘进工程中所遇岩体坚固程度的不断提高，对于坚固性系数大于16的岩石已经比较常见，这类岩石的爆破致裂难度较高，会导致硬岩隧道预裂松动爆破爆破效果不佳。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种硬岩爆破用装药结构，扩大爆破致裂范围，提高硬岩隧道预裂松动爆破效果。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种硬岩爆破用装药结构，包括设置于两端的圆盖，所述圆盖包括安装在炮孔底部的底盖和安装在底盖外侧的外盖；所述底盖和外盖之间为安装区，所述外盖远离底盖的一侧为炮泥封口区，所述炮泥封口区远离外盖的一侧设置顶盖。
6.可选地，还包括固定轴；所述底盖与固定轴固定连接，所述外盖和顶盖均套设在固定轴上。
7.可选地，所述圆盖的直径比炮孔的直径小3-8mm。
8.可选地，所述安装区内设置装有的pvc套管。
9.可选地，所述pvc套管的中部捆绑聚氨酯，保证位于炮孔中心位置。
10.可选地，所述pvc套管外部均匀捆绑一圈水袋。
11.可选地，所述水袋具有一定弹性，所述水袋在充水后内部通孔变形同所述pvc套管贴合。
12.可选地，还包括聚能凹槽、工业和；所述pvc套管的四周等间隔均匀分布有n个聚能凹槽，所述pvc套管内部装有工业，pvc套管的中心轴线设有。
13.可选地，所述pvc套管的长度方向的中间位置设有起爆。
14.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
15.本发明提供一种硬岩爆破用装药结构，该结构包括设置于两端的圆盖，所述圆盖包括安装在炮孔底部的底盖和安装在底盖外侧的外盖；所述底盖和外盖之间为安装区，所述外盖远离底盖的一侧为炮泥封口区，所述炮泥封口区远离外盖的一侧设置顶盖。
通过在两端设置底盖和外盖，提高能量聚集的效果。在爆破中，由于炮泥的塑性堵塞和两个圆盘钢板(底盖和外盖)固定弹性堵塞，使得爆炸后产生的应力波和爆炸气体等能量作用在周围岩石的时间明显延长，充分破碎岩体，扩大爆破致裂范围，提高硬岩隧道预裂松动爆破效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明硬岩爆破用装药结构组成结构图；
18.图2为硬岩爆破用装药结构示意图；
19.图3为硬岩爆破用装药结构中底盖和固定轴的结构示意图；
20.图4为聚能柱组成示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的目的是提供一种硬岩爆破用装药结构，扩大爆破致裂范围，提高硬岩隧道预裂松动爆破效果。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.实施例1：
25.本实施例1提供一种硬岩爆破用装药结构，图1为本发明硬岩爆破用装药结构组成结构图，如图1所示该结构包括设置于两端的圆盖，圆盖包括安装在炮孔底部的底盖和安装在底盖外侧的外盖；底盖和外盖之间为安装区，外盖远离底盖的一侧为炮泥封口区，炮泥封口区远离外盖的一侧设置顶盖。本实施例1还包括固定轴；底盖与固定轴固定连接，外盖和顶盖均套设在固定轴上。圆盖的直径比炮孔的直径小3-8mm。安装区内设置装有的pvc套管11。固定轴4可以使用圆钢，直径可以为18mm。底盖1与固定轴4之间可以直接焊接在一起。
26.图2为硬岩爆破用装药结构示意图，图3为硬岩爆破用装药结构中底盖和固定轴的结构示意图。如图2和3所示，在固定轴4上设置有第一螺纹段9和第二螺纹段10；同时，装药结构还包括用于将外盖2固定在固定轴4上第一螺纹段9的第一固定座5和第一固定螺帽6，以及用于将顶盖3固定在固定轴4上第二螺纹段10的第二固定座7和第二固定螺帽8。因为上述的第一固定座5是与粉末直接接触的，存在一定的风险小，为了解决这一问题，第一固定座5也可以与固定轴4焊接在一起，这样就无需在装上后再去安装第一固定座5，避免了与的直接接触。所述第一固定座5和第一固定螺帽6与固定轴4在第一螺纹段9处螺
纹连接；所述第二固定座7和第二固定螺帽8与固定轴4在第二螺纹段10处螺纹连接。通过第一固定座5和第一固定螺帽6将外盖2固定在固定轴4上，从而将禁锢在底盖1和外盖2之间，爆破时由于炮泥的塑性堵塞和外盖2及顶盖3的固定弹性堵塞，使得爆炸后产生的应力波和爆炸气体等能量作用在周围岩石的时间明显延长，充分破碎岩体，形成松动爆破而不产生抛掷。所述顶盖3使用厚度为6mm的钢板。
27.使用时，先将与固定轴4固定连接的底盖1插入到炮孔内，之后，将粉末和按照爆破设计的要求装入炮孔内(底盖1的上部)；和安装完成后将第一固定座5安装到固定轴4上的第一螺纹段9处，再将外盖2从固定轴4的顶端套在固定轴4上并盖在上，之后用第一固定螺帽6将外盖2固定在固定轴4的第一螺纹段9处；第一固定螺帽6安装完成后往炮孔内按照爆破设计的要求安装炮泥，炮泥安装完成后将第二固定座7安装到固定轴4上的第二螺纹段10处，再将顶盖3从固定轴4的顶端套在固定轴4上并盖在炮泥上，之后用第二固定螺帽8将顶盖3固定在固定轴4的第二螺纹段10处。
28.本实施例通过在两端设置底盖和外盖，提高能量聚集的效果。在爆破中，由于炮泥的塑性堵塞和两个圆盘钢板(底盖和外盖)固定弹性堵塞，使得爆炸后产生的应力波和爆炸气体等能量作用在周围岩石的时间明显延长，充分破碎岩体，扩大爆破致裂范围，提高硬岩隧道预裂松动爆破效果。
29.实施例2：
30.本实施例的硬岩爆破用装药结构除实施例1的组成结构以外，还包括聚氨酯，pvc套管11的中部捆绑聚氨酯，保证位于炮孔中心位置。pvc套管11的数量不限于1段，在每段pvc套管11的中部捆绑长0.5m的聚氨酯，保证位于炮孔中心位置。具体地，每段pvc管长2m，共放入4段pvc管。而后将装满黄沙5的pvc套管119送入炮孔并用黄泥6封孔，堵塞段总长度4m，送入黄泥后用棍子捣实，最后连接好起爆网路系统，确认无误后起爆。
31.实施例3：
32.本实施例的硬岩爆破用装药结构除实施例1的组成结构以外，还包括水袋，pvc套管11外部均匀捆绑一圈水袋。水袋数量为一个，为内设通孔的环形水袋，使用时将pvc套管11塞入圆柱形水袋的通孔，水袋具有一定的弹性，在充水后内部通孔可以变形同pvc套管11较为妥帖的贴合，借助水压实现水袋同pvc套管11的固定。为了降低因水袋表面质量不均匀造成爆破后冷水迸射不均匀，在水袋内部设置有多个相通的腔室，可以使冷水迸射更为均匀。前述腔室可以通过多个带有通孔的间隔圈均匀设置在水袋内外表面之间实现。
33.本实施例pvc套管11爆炸的瞬间就会将四周的水袋击碎，冲击波和高压气体会混合着水向孔壁做功，由于水的压缩性下、变形性低、热能损失小特性，pvc套管11爆炸时，在更多围岩裂隙产生的同时，应力波和高压气体也将水袋22中的冷水迸射进围岩裂隙，水楔作用加剧了裂隙的延伸和扩展，破碎块更均匀。冷水与围岩的接触面积也大大增加，从而起到软化周边围岩，降低岩石单轴抗压强度，降低周边围岩的地温场，控制岩石在开挖后的过度膨胀的作用，进而有效地降低岩爆发生的机率和等级。
34.实施例4：
35.本实施例的硬岩爆破用装药结构除实施例1的组成结构以外，还包括聚能凹槽12、工业13和14，pvc套管11、聚能凹槽12、工业13和14共同构成聚能柱；pvc套管11的四周等间隔均匀分布有n个聚能凹槽12，pvc套管11内部装有工业
13，pvc套管11的中心轴线设有14，pvc套管11的长度方向的中间位置设有起爆。
36.聚能凹槽12深度为0.3-0.5倍的pvc套管11半径。聚能药柱长度为6-10m。工业13采用胶状。起爆采用数码电子。在炮孔内部设有聚能药柱，聚能药柱的pvc套管11的四周等间隔均匀分布有6-8个聚能凹槽12，工业13爆炸产生的爆轰波会压垮聚能凹槽12形成的高速高压的射流，快速侵彻聚能方向岩体形成初始裂隙，聚能方向初始裂隙形成要早于其他方向，于是爆生气体几乎全部用于聚能方向的气楔致裂，因此可以增大爆破致裂范围，提高硬岩巷道预裂松动爆破效果。
37.在pvc套管11的中心轴线设有14，工程中使用的各类工业13爆速通常在3500m/s以下，而14的爆速通常在6000m/s以上，通过设置14可以提高工业13的传爆速度，爆速的增加会显著增大工业13爆轰压力，进而增大爆破致裂范围，提高硬岩巷道预裂松动爆破效果。
38.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
39.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种硬岩爆破用装药结构，其特征在于，包括设置于两端的圆盖，所述圆盖包括安装在炮孔底部的底盖和安装在底盖外侧的外盖；所述底盖和外盖之间为安装区，所述外盖远离底盖的一侧为炮泥封口区，所述炮泥封口区远离外盖的一侧设置顶盖。2.根据权利要求1所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，还包括固定轴；所述底盖与固定轴固定连接，所述外盖和顶盖均套设在固定轴上。3.根据权利要求1所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，所述圆盖的直径比炮孔的直径小3-8mm。4.根据权利要求1所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，所述安装区内设置装有的pvc套管。5.根据权利要求4所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，所述pvc套管的中部捆绑聚氨酯，保证位于炮孔中心位置。6.根据权利要求4所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，所述pvc套管外部均匀捆绑一圈水袋。7.根据权利要求5所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，所述水袋具有一定弹性，所述水袋在充水后内部通孔变形同所述pvc套管贴合。8.根据权利要求4所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，还包括聚能凹槽、工业和；所述pvc套管的四周等间隔均匀分布有n个聚能凹槽，所述pvc套管内部装有工业，pvc套管的中心轴线设有。9.根据权利要求8所述的硬岩爆破用装药结构，其特征在于，所述pvc套管的长度方向的中间位置设有起爆。

技术总结

本发明涉及一种硬岩爆破用装药结构。该结构包括设置于两端的圆盖，圆盖包括安装在炮孔底部的底盖和安装在底盖外侧的外盖；底盖和外盖之间为安装区，外盖远离底盖的一侧为炮泥封口区，炮泥封口区远离外盖的一侧设置顶盖。通过在两端设置底盖和外盖，提高能量聚集的效果。本发明能够充分破碎岩体，扩大爆破致裂范围，提高硬岩隧道预裂松动爆破效果。效果。效果。