[发明专利]一种环向平面射流聚能切割器及其使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及爆破设备技术领域，具体涉及一种环向平面射流聚能切割器及其使用方法。

背景技术：

在露天台阶爆破过程中，根底的产生和大块率的多少是衡量爆破质量的两项重要指标，将直接影响采掘生产成本和作业效率。目前的岩石和采矿工作中，露天台阶爆破依然广泛地采用中深孔爆破方式。但由于破碎的岩石大大削弱了爆炸应力波的传播，台阶底部的岩石主要依靠爆生气体膨胀产生的剪切作用来克服底盘抵抗线。又由于台阶底部岩石的夹制作用强，往往爆炸能量不足而产生根底。

在爆破过程中为了保证爆破高度，克服底盘抵抗线的阻力和炮孔底部岩石的夹制作用，目前在工程实践上主要采取以下措施来降低大块率和消除或减少根底的产生，使爆破达到相对较好的效果，具体措施如下：

(1)加大孔底的爆破能量；如在炮孔底部用高能起爆药柱代替原来的装药或使用药壶爆破法。虽然这种方法对减少超深具有一定的作用，但效果不是十分明显，特别是药壶爆破法危险性较大，且不宜用于硬岩施工；

(2)合理设计孔网参数，减少抵抗线；这种方法是常用的方法，跟据现场实际情况，考虑炸药的性能和根据岩石的岩性来确定孔网参数，如对于坚硬岩石，常采用大孔距小抵抗线。但矿山地质变化异常和矿岩赋存条件复杂的情况，难以确保爆破效果。同时此方法必然加大钻孔量且增加了炸药用量，大大增加了爆破成本；

(3)改进装药结构：为了尽量提高炸药能量的利用率，使岩体充分破碎，一般采用炮孔底部空间间隔装药、分段装药和径向不耦合装药三种结构形式。虽然此方法能够取得较好的效果，但是并不能很好的解决根底问题，在爆破坚硬岩石时大块率现象仍然十分明显；

(4)通常在爆破参数设计良好的情况下，采用超深的办法来降低柱状装药的中心位置，从而消除或减少底盘根底，改善爆破效果。但由于这种装药方式使炸药主要集中在炮孔底部和中部，导致上部的装药量小，爆破能量不足，岩石破碎不均匀，易产生大块。但炮孔超深不论偏大还是偏小，都经常会出现“盘景”、“假山”等岩帮不齐、底盘不平的现象，不但使爆后底面平整度降低，而且还增加平场难度，同时还会对基岩造成较大损伤，导致底盘不完整，影响后续爆破工作。除此之外，超深过大不仅会增加炸药量，加速电护设备的磨损，同时还对临时开挖的梯段平面进一步增大钻孔难度，降低成孔率；大块率过多不仅增加二次爆破和机械破碎成本，还会大大影响工程进度和质量。

因此，如何尽量的消除和减少根底的产生、降低爆破中的材料、经济浪费，以及降低爆破过程中的大块率对于矿石开采综合经济效益的提高和降低成本具有非常重要的实际意义，也是国内外爆破工程领域主要研究的课题之一。

发明内容：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种能可靠的利用聚能射流克服炮孔底部岩石之间的夹制作用和底盘抵抗线的阻力，在炮孔底部形成初始裂缝带，从而解决露天台阶中深孔爆破大块率和根底现象，减少因炮孔超深所引起的一系列影响的环向平面射流聚能切割器及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种环向平面射流聚能切割器，包括：金属材质的环形体，所述环形体上端和下端分别设置有上端盖和下端盖，所述上端盖、下端盖和环形体之间形成空腔结构，在所述空腔中填充炸药，在所述上端盖和下端盖上插设有传爆管，所述环形体外壁沿水平方向设置有V型槽，所述V型槽的V型开口朝向所述环形体外侧。

所述V型槽的开口端的两端部连接于所述环形体的上下端。

所述环形体外侧还套装有炸高控制套，所述炸高控制套为一个U型环状结构，其开口端朝向所述环形体外侧。

所述传爆管延伸至所述上端盖的上方，且传爆管的下端设置有内螺纹，其上端设置有外螺纹，两个所述传爆管之间通过螺纹连接，两个所述环形体通过传爆管连为一体。

所述环形体外壁套装有密封防水套。

上述一种环向平面射流聚能切割器的使用方法，其具体步骤如下：

步骤一：在待爆破地区挖设深孔，在所述传爆管上端安装雷管，将填装完炸药的环向平面射流聚能切割器缓慢放于挖设深孔的孔底；

步骤二：在环向平面射流聚能切割器上方填装主炸药，并在主炸药中埋设雷管，在主炸药上方填充炮泥，直至将深孔填满。

在所述步骤一中，在所述环形体外侧还套装有炸高控制套，所述炸高控制套为一个U型环状结构，其开口端朝向所述环形体外侧，且在所述环形体外壁套装有密封防水套。