一种基于聚能效应的可控向双向聚能炸药药柱

摘要

本发明公开了一种基于聚能效应的可控向双向聚能炸药药柱，包括炸药和包裹着炸药的炸药药柱外壳，所述炸药药柱外壳的两侧分别开设有一个炸药药柱双向聚能穴，两个炸药药柱双向聚能穴相互对称，每个炸药药柱双向聚能穴从炸药药柱外壳的首端延伸到炸药药柱外壳的末端；所述炸药药柱外壳上设有导向杆，所述导向杆的中间部分位于炸药上，导向杆的一端位于其中一个炸药药柱双向聚能穴上，另一端位于另一个炸药药柱双向聚能穴上。本发明的可控向双向聚能炸药药柱通过在炸药药柱上设置炸药药柱双向聚能穴和导向杆，很好地解决了现有的炸药药柱在起爆以后能量延炮孔向四周扩散而将后排炮孔炸药爆炸后留下的自由面不够平整的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种炸药药柱，具体涉及一种基于聚能效应的可控向双向聚能炸药药柱，属于工程爆破技术领域。

背景技术

目前，在井下爆破作业中，大部分都面临着一个问题，由于井下爆破作业的抵抗线、眉线等由于前一次爆破作业等的作用留下了不确定的抵抗线和眉线，由于井下矿石走向等结构复杂，爆破作业后，往往会留下了较为复杂且无规则的眉线，这样会直接影响下次爆破作业效果，目前采用的装药结构，无法爆破出效果较理想的眉线，目前不管露天矿开采、还是井下矿开采，想留下整齐一致的眉线采用较多的方法是采用光面预裂爆破，光面预裂爆破对于露天铁矿边坡修正、道路修筑等工程起到了显著作用，但是对于井下爆破作业而言，采用光面预裂爆破较多的爆破作业用于孔壁支护修理等，而对于井下采矿而言，根据开采方式的不同，大多采用两排孔爆破，布孔方式通常有两种，一是伞状方式，二是采用平行孔的布孔方式，这两种布孔方式的装药结构基本一致，目前较先进的技术，采用的是装药车进行连续装药，这样大大的降低了爆破工的劳动强度，也降低了开采成本，提高了爆破效果，但是这种连续装药在根本上并没有解决以上存在的问题，所以改变装药结构是目前最有效的解决办法，在井下爆破作业中，直接改变装药结构困难较大，最有效的办法是改变炸药药柱的结构，直接将炸药药柱装入炮孔内，改变炮孔内的装药结构，可以有效解决上述存在的问题。在中国专利授权公告号为CN204188084U中的实用新型专利公开的《定向预裂爆破装置》，该技术的主要目的是为了实现炸药爆炸的聚能效应达到定向预裂爆破的效果，但就炸药爆炸的聚能效应原理来说，其具有方向性，如果像该专利技术中设计的方案，且不管聚能效果如何，就其无法控制切缝方向这一点，就无法实现定向预裂爆破的效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种基于聚能效应的可控向双向聚能炸药药柱，该炸药药柱结构简单、使用安全可靠，不仅可以应用到井下爆破作业中，以解决现有井下爆破作业中存在的问题，而且还可以应用到露天采矿的爆破作业、光面预裂爆破等边坡或道路修整的爆破工程中。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：

一种基于聚能效应的可控向双向聚能炸药药柱，包括炸药和包裹着炸药的炸药药柱外壳，所述炸药药柱外壳的两侧分别开设有一个炸药药柱双向聚能穴，两个炸药药柱双向聚能穴相互对称，每个炸药药柱双向聚能穴从炸药药柱外壳的顶端延伸到炸药药柱外壳的底端；所述炸药药柱外壳上设有导向杆，所述导向杆的中间部分位于炸药上，导向杆的一端位于其中一个炸药药柱双向聚能穴上，导向杆的另一端位于另一个炸药药柱双向聚能穴上。

优选的，所述炸药药柱外壳采用防水材料制成。

优选的，所述炸药药柱外壳采用的防水材料为PVC材料。

优选的，每个炸药药柱双向聚能穴呈槽型，每个炸药药柱双向聚能穴的张角小于30°，深度小于炸药药柱外壳直径的0.25倍。

优选的，所述导向杆呈水平的圆柱形，导向杆的长度不超过炸药药柱外壳的直径。

优选的，所述导向杆呈水平的圆柱形，导向杆的长度不超过炸药药柱的直径。

优选的，所述导向杆采用防水材料制成。

优选的，所述导向杆采用的防水材料为PVC材料。

优选的，所述导向杆的数量为三个。

优选的，所述炸药为液体炸药或膏状炸药。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明的可控向双向聚能炸药药柱通过在炸药药柱上设置双向聚能穴，能够达到双向聚能的目的，很好地解决了现有的炸药药柱在起爆后能量延炮孔向四周扩散，将后排炮孔的炸药爆炸后留下的自由面不够平整的问题，设计的双向聚能炸药药柱，基于炸药爆炸后聚能穴的聚能效应，在炸药爆炸后能量会延双向聚能穴的方向扩散，可以很好地使能量延炮孔排向方向扩散，由炸药爆炸的破碎机理可以知道，这种炸药药柱在爆炸后会留下较为整齐的眉线和自由面。

2、本发明的可控向双向聚能炸药药柱通过导向杆的设计，能够实现可控向的目的，导向杆的控制可以通过人工或机械进行操作，使整个炸药药柱装入炮孔以后，通过导向杆的作用，可以很好地控制炸药药柱双向聚能穴的方向，能够有效地控制炸药爆炸后能量扩散的方向，以达到预期的炸药爆炸后留下较为整齐的眉线和自由面，且炸药药柱与炮孔孔壁之间留有一定缝隙，这样便于控制炸药药柱在炮孔内的装药作业，同时也便于通过导向杆对炸药药柱进行方向调节，有效地控制炸药药柱双向聚能穴的朝向。

3、本发明的可控向双向聚能炸药药柱，可以根据炮孔直径的不同制作出不同直径 的炸药药柱，不仅可以应用到井下爆破作业中，以解决现有井下爆破作业中存在的问题，而且还可以应用到露天采矿的爆破作业、光面预裂爆破等边坡或道路修整的爆破工程中。

附图说明

图1为本发明实施例1可控向双向聚能炸药药柱的切面图。

图2为本发明实施例1可控向双向聚能炸药药柱的横切图。

图3为本发明实施例1的布孔示意图。

图4为本发明实施例2可控向双向聚能炸药药柱的切面图。

图5为本发明实施例2的布孔示意图。

其中，1-炸药，2-炸药药柱外壳，3-炸药药柱双向聚能穴，4-导向杆，5-炮孔孔壁，6-缝隙。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例的可控向双向聚能炸药药柱包括炸药1和包裹着炸药1的炸药药柱外壳2，所述炸药药柱外壳2的两侧分别开设有一个炸药药柱双向聚能穴3，两个炸药药柱双向聚能穴3相互对称；所述炸药药柱外壳2上设有导向杆4。

所述炸药1可以为液体炸药、膏状炸药等；所述炸药药柱外壳2呈竖直的圆柱形，其直径为30-50mm，长度为100-200mm，厚度为1-2mm。

每个炸药药柱双向聚能穴3能够达到双向聚能的目的，采用防水材料制成，优选采用PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)材料；每个炸药药柱双向聚能穴3整体呈槽型，从炸药药柱外壳2的顶端延伸到炸药药柱外壳2的底端，其张角小于30°，深度小于炸药药柱外壳2直径的0.25倍。

如图3所示，通过在炸药药柱外壳2上设置的炸药药柱双向聚能穴3很好地解决了现有的炸药药柱在起爆以后能量延炮孔向四周扩散后将后排炮孔炸药爆炸后留下的自由面不够平整的问题，设计的双向聚能炸药药柱，基于炸药爆炸聚能穴的聚能效应，在炸药爆炸后能量会延双向聚能穴的方向扩散，炸药爆炸后可以很好地使能量能够延炮孔排向方向扩散，得到平行孔的布孔方式，由于炸药爆炸的破碎机理可以知道，这种炸药药柱爆炸后会留下较为整齐眉线和自由面。

如图1和图2所示，所述导向杆4能够实现可控向的目的，采用防水材料制成， 优选采用PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)材料，导向杆4的数量优选采用三个，三个导向杆4按照一定的间距垂直设置在炸药药柱外壳2上；每个导向杆4呈水平的圆柱形，其长度不超过炸药药柱外壳2的直径，每个导向杆4的中间部分位于炸药1上，一端位于其中一个炸药药柱双向聚能穴3上，另一端位于另一个炸药药柱双向聚能穴3上；导向杆4的控制可以通过人工或机械进行操作，使整个炸药药柱装入炮孔以后，通过导向杆的作用，可以很好地控制炸药药柱双向聚能穴3的方向，能够有效地控制炸药爆炸后能量扩散的方向，以达到预期的炸药爆炸后留下较为整齐的眉线和自由面，且炸药药柱与炮孔孔壁5之间留有一定缝隙6，这样便于控制炸药药柱在炮孔内的装药作业，同时也便于通过导向杆4对炸药药柱进行方向调节，有效地控制炸药药柱双向聚能穴3的朝向。

在本实施例中，从图1中可以看到，在整个炸药药柱的切面上，导向杆4的中间部分将炸药1分为面积相等的上、下两部分，此时炸药药柱外壳2左侧的炸药药柱双向聚能穴3被导向杆4的一端分为上、下两部分，该炸药药柱双向聚能穴3的上部与导向杆4之间的夹角等于该炸药药柱双向聚能穴3的下部与导向杆4之间的夹角，炸药药柱外壳2右侧的炸药药柱双向聚能穴3被导向杆4的另一端分为上、下两部分，该炸药药柱双向聚能穴3的上部与导向杆4之间的夹角等于该炸药药柱双向聚能穴3的下部与导向杆4之间的夹角。

实施例2：

本实施例的主要特点是：如图4所示，两个炸药药柱双向聚能穴3偏向于导向杆4的同一侧；在整个炸药药柱的切面上，导向杆4的中间部分将炸药1分为面积不相等的两部分(其中上部的面积大于下部的面积)，此时炸药药柱外壳2左侧的炸药药柱双向聚能穴3被导向杆4的一端分为上、下两部分，该炸药药柱双向聚能穴3的上部与导向杆4之间的夹角小于该炸药药柱双向聚能穴3的下部与导向杆4之间的夹角，炸药药柱外壳2右侧的炸药药柱双向聚能穴3被导向杆4的另一端分为上、下两部分，该炸药药柱双向聚能穴3的上部与导向杆4之间的夹角小于该炸药药柱双向聚能穴3的下部与导向杆4之间的夹角。其余结构同实施例1。

如图5所示，本实施例的可控向双向聚能炸药药柱在炸药爆炸后，得到伞状的布孔方式。

综上所述，本发明的可控向双向聚能炸药药柱通过在炸药药柱上设置双向聚能穴，能够达到双向聚能的目的，很好地解决了现有的炸药药柱在起爆后能量延炮孔向四周扩散，将后排炮孔的炸药爆炸后留下的自由面不够平整的问题，设计的双向聚能炸药药柱，基于炸药爆炸后聚能穴的聚能效应，在炸药爆炸后能量会延双向聚能穴的方向扩散，可以很好地使能量延炮孔排向方向扩散，由炸药爆炸的破碎机理可以知道，这种炸药药柱在爆炸后会留下较为整齐的眉线和自由面；并且通过导向杆的设计，能够 实现可控向的目的，导向杆的控制可以通过人工或机械进行操作，使整个炸药药柱装入炮孔以后，通过导向杆的作用，可以很好地控制炸药药柱双向聚能穴的方向，能够有效地控制炸药爆炸后能量扩散的方向，以达到预期的炸药爆炸后留下较为整齐的眉线和自由面，且炸药药柱与炮孔孔壁之间留有一定缝隙，这样便于控制炸药药柱在炮孔内的装药作业，同时也便于通过导向杆对炸药药柱进行方向调节，有效地控制炸药药柱双向聚能穴的朝向。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。