一种便携式电加热快速静态爆破装置

本技术涉静态爆破，尤其涉及一种便携式电加热快速静态爆破装置。

背景技术：

1、静态爆破技术是一种在某些场合可以用来代替工业炸药的施工方法，具有无噪音、无粉尘、无飞石、无有毒有害气体、无振动等优点，并且施工成本与工业炸药相当。

2、静态爆破传统的施工方法是把一些硅酸盐和氧化钙之类的固体，也就是所谓的静态破碎剂加特定量水后搅拌均匀，再放入须填充的地方，静态破碎剂与水的混合物在一定时间内发生水化反应导致硬化，过程中温度升高，体积膨胀，把岩石等涨破以达到爆破的效果。

3、但是静态破碎剂在实际工程爆破作业中存在低温和喷孔两个需要克服的主要问题。低温条件下静态破碎剂水化缓慢延误工期；高温条件则存在喷孔的隐患影响施工安全。

4、目前已经有学者提出相关的解决方案：低温方面可以采用电加热的方式来提升破碎剂的爆破效率，但是传统电加热方式功率过大，破碎剂温度控制难以实现，反而增加了喷孔的风险；喷孔方面大多数学者提出的封孔方式是单向的，仅在钻孔口进行封孔措施，效果不理想。

5、本实用新型提供了一种便携式电加热快速静态爆破装置，在加热和封孔的双重措施下，能够同时解决低温反应缓慢和高温易喷孔的问题，并且通过温控单元可以准确的控制破碎剂温度的高低、升温的快慢以及加热的时间。

6、通过加热短时间内逼迫出静态破碎剂膨胀潜能，快速达到所需要的膨胀压；同时，封孔装置的力学原理和密封性可以阻止施工过程发生喷孔事故。在装置加热和封孔的协同作用下，破碎剂能够在短时间内产生巨大的膨胀压力，提高施工效率，并且装置轻便，易于拆装与携带，适用于各种不同的施工条件。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种便携式电加热快速静态爆破装置，以解决上述背景技术中提出的静态爆破技术施工过程中破碎剂存在低温反应缓慢、高温易喷孔，以及传统电加热方式难以控制的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种便携式电加热快速静态爆破装置，包括温控单元，加热控喷单元，移动电源。

3、优选的，所述温控单元上层设置有温控仪，固态继电器，电源开关，漏保开关，手提孔，分别用于温度控制、电路通断控制、电源控制、电路保护和方便携带转移；所述温控单元下层设置有电源口，两脚插座，三脚插座，所述电源口用于连接移动电源，所述两脚插座用于连接所述加热器的电加热芯，所述三脚插座用于连接所述加热器的电加热芯与温度传感器，在多组加热控喷单元同时使用的情况下只需连接一个温度传感器；所述温控单元下层内部布置有内部导线，用于连通温控单元各部件；所述温控单元两层之间设置有卡扣，用于开盖方便部件检修与更换。

4、优选的，所述移动电源作为装置的温控单元与加热控喷单元的电源，其顶部设置有把手，方便携带转移；侧下方设置有电源插座，用于连接温控单元；内部设置有可拆卸电池；侧面设置有卡扣，用于开盖方便部件检修与更换。

5、优选的，所述加热控喷单元包含封孔器和加热器，所述封孔器提供防喷孔和保护加热器的作用，以所述中空拉杆作为主体，其上部为封孔盘和紧固螺栓，封孔盘可根据具体情况调整高度，紧固螺栓用于固定封孔盘的位置；所述加热器为细长棒状插入中空拉杆，两者之间由氧化镁这种绝缘导热的金属氧化物固体粉末填充；所述中空拉杆可避免加热器被碱性破碎剂水化物腐蚀而导致漏电，且可根据磨损情况更换；所述加热控喷单元下方设置有紧固螺帽和抗拔盘，所述紧固螺栓防止抗拔盘在作业过程中脱落。

6、优选的，所述封孔盘和抗拔盘由中空拉杆连接，破碎剂水化所产生膨胀压作用于所述封孔盘和抗拔盘上，转换为所述中空拉杆上的轴向拉力，大小相等方向相反，即合力为零，致使膨胀压只能往径向发展，从而防止喷孔且减少膨胀压的浪费而提高了膨胀压了利用率。

7、优选的，所述加热器内部包含电加热芯和温度传感器，以氧化镁填实之间的空隙，所述电加热芯为设备主要发热部件，所述温度传感器用于实时监测加热器温度，并同时将监测信息及时反馈给所述温控仪，从而达到控温的效果。

8、优选的，所述加热器采用的是适配于移动电源的直流电源，额定功率可根据实际需求定制。

9、优选的，所述加热控喷单元各部件均采用导热材料制成，利于将加热器产生的热量迅速传导至破碎剂。

10、本实用新型的有益效果是：本实用新型中，由于移动电源、温控仪、固态继电器、两脚插座、三脚插座、封孔器、加热器的设置，可以通过温控仪和固态继电器来控制加热的温度、时间、升温的快慢等以及加热器电路的通断，而且设置的两脚插座、三脚插座支持多组加热控喷单元共同使用，孔中破碎剂膨胀压作用于封孔盘和抗拔盘上，转化为中空拉杆的轴向拉力且合力为零，从而抑制喷孔，在封孔、加热联合作用下，破碎剂得以快速水化，膨胀压迅速增长，爆破效率显著提高。

11、本实用新型中，通过漏电保护开关的设置，将温控单元连接至移动电源，确保漏保开关正常使用，可以避免操作人员触电，提高了装置的安全性。

技术特征：

1.一种便携式电加热快速静态爆破装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种便携式电加热快速静态爆破装置，其特征在于：所述温控单元（1）上层依次设置有温控仪（14），固态继电器（15），电源开关（19），漏保开关（16），手提孔（17）；所述温控单元（1）下层依次设置有两脚插座（11），三脚插座（12），电源口（18）；所述温控单元（1）内部设置有内部导线，所述温控单元（1）两层之间设置有卡扣（13）。

3.根据权利要求1所述的一种便携式电加热快速静态爆破装置，其特征在于：所述加热控喷单元（2）包含封孔器（25）和加热器（24）；所述封孔器（25）由中空拉杆（26）作为主体，上部为封孔盘（29）和紧固螺栓（21），下方设置有紧固螺帽（27）和抗拔盘（28）；所述加热器（24）插入中空拉杆（26），以氧化镁粉末填充之间的空隙。

4.根据权利要求1所述的一种便携式电加热快速静态爆破装置，其特征在于：所述移动电源（3）的顶部设置有把手（31），侧下方设置有电源插座（32），内部设置有可拆卸电池，侧面设置有卡扣（13）。

5.根据权利要求3所述的一种便携式电加热快速静态爆破装置，其特征在于：所述加热器（24）采用的是12~36v直流电源，内部包含电加热芯（22）和温度传感器（23），由氧化镁粉末填实。

技术总结本技术公开了一种便携式电加热快速静态爆破装置，涉及到静态爆破技术领域，包括电加热棒，温控单元，移动电源，以导线依次相接。电加热棒包含封孔器和加热器，其封孔器包含：封孔盘，拉杆，抗拔盘；封孔盘的主视图形状为“T”形，用于封住钻孔孔口；拉杆两端与封孔盘、抗拔盘通过螺纹连接；抗拔盘直径小于钻孔直径；孔中破碎剂膨胀压作用于封孔盘和抗拔盘上，转化为拉杆的轴向拉力且合力为零，从而抑制喷孔。温控单元内设温控仪，固态继电器，漏保开关，以内部导线连接，可支持多组电加热棒共同使用。本技术可以控制加热的温度、时间、升温的速率，在封孔、加热共同作用下缩短时间同时安全爆破，易于携带与组装，适用于多种作业条件。技术研发人员：鲁力,吴爱军,黄新蕾受保护的技术使用者：西南科技大学技术研发日：20231124技术公布日：2024/6/23