[发明专利]一种用于增大殉爆距离且增强光面爆破效果的装置与方法

说明书

本发明提供了一种用于增大殉爆距离、增强光面爆破效果的装置与方法，包括主发药包聚能装置、被发药包聚能装置、细长竹片和支撑垫块；所述主发药包聚能装置包括套管主体，所述套管主体的侧壁上沿长度方向对称设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽的截面均为V形，所述套管主体的两端连接有金属聚能帽，所述金属聚能帽与所述套管主体可拆卸式连接，所述金属聚能帽内凹形成锥形，所述套管主体的一端靠近所述金属聚能帽的位置设置有引线槽。解决了现有的隧道爆破方法中采用导爆索引爆爆破成本高，易发生因炮孔沟槽效应引起的拒爆事故的问题，并可显著增强隧道断面轮廓成型光面效果。

技术领域

本发明属于爆破技术领域，特别涉及一种用于增大殉爆距离且增强光面爆破效果的装置与方法。

背景技术

殉爆是指当炸药(主发药包)发生爆炸时，引起相隔一定距离的另一炸药(被发药包)爆炸的现象，殉爆距离是指能够引起被发药包发生完全殉爆的主发药包和被发药包之间的最大距离。

聚能效应(Gathering energy effect)，通常称为“门罗效应”，即炸药爆炸后，爆炸产物在高温高压下基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散的。因此，带凹槽的炸药在引爆后，在凹槽轴线上会出现一股汇聚的、速度和压强都很高的爆炸产物流，在一定的范围内使炸药爆炸释放出来的化学能集中起来。

现行隧道施工多采用光面爆破技术，在光面爆破中，为达到很好的轮廓成形效果、减弱光爆孔(也称光爆孔)爆破对围岩的振动损伤，常采用空气间隔不耦合装药形式，由于沟槽效应(也称管道效应)的存在，炮孔中炸药传爆一定距离后便可能发生自熄、拒爆现象，故而通常采取在光爆孔内“全长敷设导爆索传爆”的装药形式。导爆索(又称爆炸导火索或传爆线)是一种可以直接引爆与其接触的炸药的索状爆破器材，对于一个大断面隧道爆破掘进工程，由于光爆孔数量多、深度大、全长敷设导致每一个爆破循环中的导爆索消耗量都很大。相对于炸药、雷管等其它爆破器材来说，导爆索单价很高，所以在隧道光爆孔爆破的直接成本中导爆索的消耗占比非常大。正因为炸药具有使间隔一定距离的另一炸药发生爆炸的殉爆特性，如果炸药的殉爆距离足够大，那么在隧道光爆孔中存在不用导爆索传爆也能使整个光爆孔发生完全殉爆的可能。但现有研究资料表明，岩土工程爆破常用炸药(如2#岩石乳化炸药)在露天条件下的殉爆距离通常只有3-5cm，在管道或炮孔等有限空间中的殉爆距离也只有20-40cm，而光爆孔内炸药卷的间隔通常是大于100cm，现有的殉爆距离无法保证光爆孔内炸药卷的直接完全殉爆。

本发明就是基于炸药具有的这种特性，在岩石乳化炸药卷的端部和侧面罩上一层设计有金属聚能帽、聚能槽的PVC管状装置，不但能显著增大炸药卷在炮孔轴线方向上的传爆距离，而且还能起到增强光爆孔径向贯穿成缝的效果，在确保良好光面效果的前提下，实现低成本的无导爆索光面爆破。

发明内容

本发明提供了一种用于增大殉爆距离且增强光面爆破效果的装置和方法，其目的是为了减小因炮孔沟槽效应引起的拒爆事故发生的概率，利用聚能效应增大殉爆距离，实现无导爆索传爆条件下的隧道光爆孔大间隔装药的稳定起爆，在降低爆破成本的同时，显著增强隧道断面轮廓成形效果及降低爆破对光爆围岩的振动损伤作用。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种用于增大殉爆距离且增强光面爆破效果的装置，包括主发药包聚能装置、被发药包聚能装置、细长竹片和支撑垫块，所述主发药包聚能装置和被发药包聚能装置捆附在所述竹片上，所述被发药包聚能装置间隔设置在所述主发药包聚能装置的两侧，所述用于增大殉爆距离且增强光面爆破效果的装置设置在炮孔内，所述炮孔的孔底、中部及孔口三处均设置有所述支撑垫块，所述支撑垫块用于支撑所述竹片，所述主发药包聚能装置和被发药包聚能装置的轴线与所述炮孔轴线重合；

所述主发药包聚能装置包括套管主体，所述套管主体的侧壁上沿长度方向对称设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽的截面均为V形，所述套管主体的两端连接有金属聚能帽，所述金属聚能帽与所述套管主体可拆卸式连接，所述金属聚能帽的中间部分内凹形成锥形，所述套管主体的一端靠近所述金属聚能帽的位置设置有引线槽。