一种预裂爆破装药装置及其应用和方法与流程

本发明涉及爆破，具体涉及一种预裂爆破装药装置及其应用和方法。

背景技术：

1、国家基础建设的大量投入，大批铁路、公路、露天矿山、大型水电站、和各种功能的地下工程陆续建设，这些工程在实施爆破开挖的过程中都需要形成平整的轮廓面如：铁路、公路、露天矿山、大型水电站高陡边坡，地下工程的平整的岩壁面，有些工程需要大方量的石方爆破开挖，一次所需药卷从几吨至几十吨，甚至上百吨，大规模的爆破开挖也会对轮廓面后部需保留的岩体招到破坏造成失稳。为了形成平整的轮廓面和维护轮廓面后部岩体稳定的重要技术措施是有效的实施光面爆破和预裂爆破。两种方法都是对开挖设计轮廓面进行控制的爆破技术。主要沿开挖边界布置密集炮孔采用不耦合装药或装填低威力药卷来实现的。光面爆破和预裂爆破广泛地用于坚硬和完整的岩体中，效果明显；在不均质和构造发育岩体中，采用光面爆破效果虽然不明显，但它可减轻对保留岩体破坏，减少超欠挖，有轮廓面后部岩体稳定。由于我国大部分地区爆破实施单位购买不到低威力药卷，在实施光面爆破和预裂爆破只能采用不耦合装药。

2、不耦合装药通常采用两种方法：一是将药卷装填于一定直径的硬塑料管内连续装药，在塑料管内装入一根导爆索，二是将药卷与导爆索绑在一起再绑在竹片上，形成药串，在装药时多人将加工好的药串轻轻抬起，慢慢地放入孔内。其存在的问题是实施装药的过程中，由于炮孔深度过大，硬塑料管和竹片不能很好地伸入炮孔内；而且捆绑药卷的竹片或硬塑料管向下装药时，受硬塑料管型号和竹片的限制，不方便伸入炮孔中，导致爆破设计人员不方便对不耦合系数确定；竹片跟硬塑料管在运输使用过程中也较为不便，使用起来费时费力，操作不当还会造成拒爆的现象。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种预裂爆破装药装置，以解决传统的爆破装药装置不方便伸入炮孔中，导致爆破设计人员不方便对不耦合系数确定的问题；目的之二在于提供一种预裂爆破装药装置的应用；目的之三在于提供一种预裂爆破装药装置的使用方法。

2、为了实现上述目的，一方面，本发明采用的技术方案如下：

3、一种预裂爆破装药装置，包括收纳件和卷筒袋，所述卷筒袋具有第一形态和第二形态，当所述卷筒袋处于第一形态时，所述卷筒袋可缠绕在所述收纳件上；

4、当所述卷筒袋处于第二形态时，所述卷筒袋呈两端开口且为中空的筒状结构，所述卷筒袋用于装设药卷；

5、还包括至少两个锁紧件，各所述锁紧件沿所述卷筒袋的长度方向间隔布置；当所述药卷放置在所述卷筒袋内时，相邻两所述锁紧件可将药卷固定在所述卷筒袋内形成装药部；

6、所述装药部的数量至少两个，相邻两所述装药部之间形成空腔部，所述装药部和空腔部相邻设置。

7、根据上述技术方案，当卷筒袋处于第一形态时，收纳件用于对卷筒袋进行收纳，便于卷筒袋的运输，卷筒袋的长度可根据炮孔深度进行裁定，不受炮孔深度的影响，能够适应不同深度的炮孔；当卷筒袋处于第二形态时，卷筒袋呈两端开口且为中空的筒状结构用于装设药卷，锁紧件用于将药卷固定在卷筒袋内形成装药部，相邻的装药部之间形成空腔部；当药卷爆炸时，产生的爆轰波会向外传播，当爆轰波遇到空腔部时，其部分能量会被空腔部吸收，从而降低了爆轰波作用在孔壁的峰值压力，有助于形成更为平整的爆破轮廓；同时空腔部在爆轰压力的作用下使得卷筒袋破裂空腔部内的气体外溢，空腔部内的气体释放储存的准静态能，使得爆炸能量更为均匀地分布在预裂缝的形成上，而不会过度集中在某一区域，有助于减少破碎带范围，控制爆破效果。

8、进一步地，所述卷筒袋的外壁形成有刻度，所述刻度沿所述卷筒袋的长度方向布置。

9、根据上述技术方案，卷筒袋的外壁形成有刻度可以帮助操作人员更精确地测量和控制每个药卷中的药卷量；通过刻度，操作人员可以快速地按照预定计划将药卷装入卷筒袋，而不需要额外称重或测量，从而提高了装药效率；精确的药卷量有助于形成更加均匀和可控的爆炸效果，从而提高爆破质量，同时也方便记录和管理，这也有助于标准化操作流程，提高整个爆破作业的一致性和可预测性。

10、进一步地，当药卷放置于所述卷筒袋内形成多个间隔设置的装药部时，沿所述卷筒袋的长度方向上，所述装药部从上至下按装入药卷的容量分为减弱装药段、正常装药段和加强装药段。

11、根据上述技术方案，药卷从上至下逐渐增加，可以使爆炸能量在整个炮孔内均匀传递，使炮孔内的爆炸气体压力逐渐升高，从而抵抗台阶下部岩体的夹制作用，提高破碎效果，适用于处理坚硬、高强度矿岩，有利于破碎矿岩；同时药卷从上至下逐渐增加，可以使药卷在炮孔内充分燃烧，增大炮孔下部的爆炸能量，减少爆炸能量的浪费，提高了药卷利用率，降低爆破成本。

12、进一步地，所述卷筒袋的材质为pet材质。

13、根据上述技术方案，通过设置卷筒袋的材质为pet材质，采用pet材质的卷筒袋具有抗穿刺性能、拉伸强度高的特性，还具备一定抵抗爆炸过程中产生的冲击波的性能，当上方的药卷爆破时能够确保下方还未点燃的药卷的稳定性和爆炸性能，可以提高爆破效果，降低作业成本，同时确保作业安全。

14、进一步地，还包括导爆索，所述导爆索沿所述卷筒袋的长度方向布置，所述导爆索紧密贴合在所述卷筒袋外壁。

15、根据上述技术方案，通过将导爆索设置在卷筒袋的外壁并与外壁相贴合，相当于导爆索与药卷分离，导爆索与卷筒袋之间增加了卷筒袋的隔层，减少了直接接触引发药卷的安全风险。如果导爆索直接与药卷接触，任何意外的激发都可能导致药卷的提前爆炸，而贴合在塑料卷筒袋外壁上则增加了一层隔离，提高了操作过程的安全性。而且导爆索设置在塑料卷筒袋外壁，使得在需要引爆时能够更快速、准确地找到导爆索，提高了操作的便利性，也便于检查和维护。

16、进一步地，所述锁紧件包括第一锁扣、第二锁扣和扎带主体，所述第一锁扣与所述第二锁扣相互叠合固定，所述第一锁扣与所述扎带主体的一端连接；所述扎带主体的内侧形成有锯齿，所述第一锁扣和所述第二锁扣内部均设有卡扣部，所述卡扣部能够与所述锯齿相卡合，用于限制所述扎带主体单向运动，所述扎带主体的另一端能够同时穿过所述第一锁扣和所述第二锁扣。

17、根据上述技术方案，通过扎带主体能够分别伸入第一锁扣和第二锁扣内，其中，当扎带主体的一端伸入第一锁扣时，用于对卷筒袋进行扎紧，用于形成装药部或空腔部；形成了装药部或空腔部后，将导爆索贴合在卷筒袋外壁，然后将扎带主体的一端再伸入第二锁扣，对导爆索进行固定。拆除导爆索时可以采用剪开扎带主体伸入第二锁扣的部分，而不会影响装药部或空腔部。

18、另一方面，本发明还提出一种如前述的预裂爆破装药装置的应用，该装置应用于矿山开采、基面开挖以及边坡整形；通过沿预设位置开挖边线密集布置炮孔，预裂爆破装药装置放置于炮孔中，以对预设位置进行爆破。

19、另一方面，本发明还提出一种如前述的预裂爆破装药装置的使用方法，包括以下步骤：

20、s1，将收纳件放置于一固定位置，拖动卷筒袋使其从收纳件上抽出，抽出长度根据炮孔长度或卷筒袋外壁的刻度确定，抽出至合适长度后将卷筒袋剪断；

21、s2，采用锁紧件将所述卷筒袋的一端锁紧，使所述卷筒袋一端的端部封闭；

22、s3，将一定量的药卷从所述卷筒袋非封闭的一端装入，然后采用锁紧件将药卷固定，使其在所述卷筒袋内形成装药部；

23、s4，以装药部的位置作为起点，使所述卷筒袋内保留一定量的气体，采用锁紧件对卷筒袋进行锁紧形成空腔部；

24、s5，重复步骤s3和步骤s4，直至所述卷筒袋将药卷装至预设长度；

25、s6，将导爆索贴合在所述卷筒袋上，采用固定装置将卷筒袋的一端固定，然后将含有药卷的卷筒袋另一端缓慢放入至炮孔中。

26、进一步地，在步骤s4中，所述卷筒袋内保留一定量的气体根据卷筒袋外壁的刻度确定空腔部的长度，确定空腔部的长度后采用锁紧件对所述卷筒袋锁紧。

27、进一步地，还包括步骤s7，将导爆索的引脚延伸出炮孔，收集湿泥土对炮孔进行封堵。

28、根据上述技术方案，湿泥土具有较好的塑性和可压缩性，可以紧密地填充炮孔，形成良好的封堵层，这有助于阻止爆炸产生的气体过早逸出，从而延长爆炸气体在炮孔中的作用时间，提高炸药的能量利用率和爆破效果。相比之下，岩渣的封堵效果可能较差，因为其形状和大小不规则，难以形成紧密的封堵层；由于湿泥土封堵能够延长爆炸气体在炮孔中的作用时间，这使得炸药能够在更长的时间内对周围岩石产生作用。

29、本发明的有益效果：

30、1、本发明的卷筒袋具有第一形态和第二形态，卷筒袋处于第一形态时，收纳件用于对卷筒袋进行收纳，便于卷筒袋的运输，卷筒袋的长度可根据炮孔深度进行裁定，能够适应不同深度的炮孔，不受深度限制；当卷筒袋处于第二形态时，卷筒袋用于装设药卷，锁紧件用于将药卷固定在卷筒袋内形成装药部，相邻的装药部之间形成空腔部；当药卷爆炸时，产生的爆轰波会向外传播，当爆轰波遇到空腔部时，其部分能量会被空腔部吸收，从而降低了爆轰波作用在孔壁的峰值压力，有助于形成更为平整的爆破轮廓；同时空腔部在爆轰压力的作用下使得卷筒袋破裂空腔部内的气体外溢，空腔部内的气体释放储存的准静态能，使得爆炸能量更为均匀地分布在预裂缝的形成上，而不会过度集中在某一区域，有助于减少破碎带范围，控制爆破效果。

31、2、本发明直接采用卷筒袋对药卷进行装药，简化了装药过程，结构紧凑，而且卷筒袋可随意弯曲，不受硬质塑料管型号限制，方便伸入炮孔内，方便爆破设计人员对不耦合系数的确定，有效提高爆破装药效率，可操作性强；而且装药袋可以隔绝外部条件对药卷的破坏，防止药卷泄露到孔洞中，消除安全隐患。