用于隧道超大断面深孔爆破破岩的水-空气组合介质不耦合快速装药装置

摘要

一种用于隧道超大断面深孔爆破破岩的水-空气组合介质不耦合快速装药装置，包括钻孔、第一混合装药系统、第二混合装药系统、第三混合装药系统、结构空腔系统、组合介质系统、第一连接套筒、第二连接套筒、复合堵塞系、炸药、雷管、引线。本发明提供一种用于隧道超大断面深孔爆破破岩的水-空气组合介质不耦合快速装药装置，该装置具有成本低、效率高、性能可靠、减震防尘效果好的特点。本发明具有以下优点：1.本发明装置具有快速装药的优点；2.本发明装置具有装药结构精确的优点；3.本发明装置具有精准量测深孔长度的优点；4.本发明装置具有减震、能量利用率高、可靠性好、成本低等优点。

主权项

一种用于隧道超大断面深孔爆破破岩的水‑空气组合介质不耦合快速装药装置，其特征在于，包括钻孔(1)、第一混合装药系统(2)、第二混合装药系统(3)、第三混合装药系统(4)、结构空腔系统(5)、组合介质系统(6)、第一连接套筒(7)、第二连接套筒(8)、复合堵塞系统(9)、炸药(10)、雷管(11)、引线(12)；所述第一混合装药系统(2)、第二混合装药系统(3)、第三混合装药系统(4)内均设结构空腔系统(5)、组合介质系统(6)、炸药(10)、雷管(11)、引线(12)；所述第一混合装药系统(2)通过第一连接套筒(7)与第二混合装药系统(3)连接，所述第二混合装药系统(3)通过第二连接套筒(8)与第三混合装药系统(4)连接，所述第三混合装药系统(4)通过复合堵塞系统(9)进行堵塞，然后将由第一混合装药系统(2)、第二混合装药系统(3)、第三混合装药系统(4)、第一连接套筒(7)、第二连接套筒(8)、复合堵塞系统(9)组合而成的整体装药结构伸入预先已钻好的钻孔(1)内；所述的结构空腔系统(5)包括第一结构空腔(51)、第二结构空腔(52)、第三结构空腔(53)；所述的组合介质系统(6)包括液态水(61)和空气(62)；所述的第一结构空腔(51)用于安设炸药(10)和雷管(11)，以及为空气(62)提供自由流动的空间，有利于炸药周围岩石的微裂隙进一步扩展；所述的第二结构空腔(52)用于充填空气(62)，有利于形成均匀的空气间隔；所述的第三结构空腔(53)用于充填液态水(61)，使液态水(61)均匀分布于炸药(10)的周围；所述的第一混合装药系统(2)的形状为圆形形状，包括透明隔水环(201)、透明固药环(202)、检测孔(203)、三角稳固器(204)、透明水平稳固板(205)、塑料扣帽(206)、嵌入式螺纹接口(207)；所述的透明隔水环(201)的形状为圆形形状，材质为防水透明塑料，直径小于所述第一混合装药系统(2)的直径；所述的透明固药环(202)的形状为圆形形状，材质为防水透明塑料，直径小于所述透明隔水环(201)的直径，但其直径等于所述炸药(10)的直径；所述的检测孔(203)设于所述的透明固药环(202)上，设有间隔，便于空气(6)的自由移动，同时能使引线(12)方便快捷地连接炸药(10)和雷管(11)；所述的三角稳固器(204)的形状为三角形，数量为若干个，用于固定透明隔水环(201)和透明固药环(202)，防止其变位、变形；所述的透明水平稳固板(205)设于所述第一混合装药系统(2)的上端，形状为圆形形状，材质为防水透明塑料，用于稳固透明隔水环(201)和透明固药环(202)，以及用于密封透明隔水环(201)与第一混合装药系统(2)外壁所形成的注水空间内的液态水(61)；所述的塑料扣帽(206)设于透明水平稳固板(205)上，形状为T形形状，是液态水(61)介质的主要注入通道，同时也是液态水(61)的密封装置，确保注入的液态水(61)能注满整个空腔；所述的嵌入式螺纹接口(207)设于所述第一混合装药系统(2)的顶端，形状为圆形嵌入式螺纹，主要用于连接第一连接套筒(7)，以满足深孔爆破所需的孔深要求；所述的第二混合装药系统(3)包含的透明隔水环(301)、透明固药环(302)、检测孔(303)、三角稳固器(304)、透明水平稳固板(305)、塑料扣帽(306)、嵌入式螺纹接口(307)，以及第三混合装药系统(4)包含的透明隔水环(401)、透明固药环(402)、检测孔(403)、三角稳固器(404)、透明水平稳固板(405)、塑料扣帽(406)、主螺纹接口(407)各部件的功能、材质都与所述第一混合装药系统(2)所包含的部件一致，但嵌入式螺纹接口(207)设于第一混合装药系统(2)的上端，嵌入式螺纹接口(307)设于第二混合装药系统(3)的上端和下端，主螺纹接口(407)设于第三混合装药系统(4)的下端；第一混合装药系统(2)、第二混合装药系统(3)、第三混合装药系统(4)分别位于深部钻孔(1)的底部、中部和上部，所述第一混合装药系统(2)主要用于爆破深部钻孔(1)底部的岩石，第二混合装药系统(3)主要用于爆破深部钻孔(1)中部的岩石，第三混合装药系统(4)主要用于爆破深部钻孔(1)上部的岩石；通过第一混合装药系统(2)、第二混合装药系统(3)和第三混合装药系统(4)的分部爆破破岩；所述的第一连接套筒(7)包括引线贯通传导孔(701)和次螺纹接口(702)；所述的引线贯通传导孔(701)形状为圆形，用于引线(12)能自由贯通第一连接套筒(7)与第二混合装药系统(3)连接；所述的次螺纹接口(702)分别与设于第一混合装药系统上端、第二混合装药系统下端的嵌入式螺纹接口(207、307)螺接；所述的第二连接套筒(8)包括引线贯通传导孔(801)和次螺纹接口(802)；所述的引线贯通传导孔(801)形状为圆形，用于引线(12)能自由贯通第二连接套筒与第三混合装药系统(4)连接；所述的次螺纹接口(802)分别与第二混合装药系统(3)上端、第三混合装药系统(4)下端的嵌入式螺纹接口(307)、主螺纹接口(407)螺接；所述的复合堵塞系统(9)包括水平泡沫减震塞(901)、垂直泡沫减震环(902)、软塑料塞(903)、防水密封胶(904)、引线堵塞传导孔(905)；所述的水平泡沫减震塞(901)材质为聚苯乙烯泡沫塑料，直径与混合装药系统孔径相同；垂直泡沫减震环(902)材质为聚苯乙烯泡沫塑料，直径与钻孔孔径相同，用于在垂直方向吸震，同时坚固地堵塞炮孔；软塑料塞(903)用于水平方向堵塞炮孔；防水密封胶(904)用于密封水平泡沫减震塞(901)、垂直泡沫减震环(902)和软塑料塞(903)；引线堵塞传导孔(905)的直径与引线(12)的直径相同，用于引线(12)与钻孔外的起爆装置连接。