[实用新型]一种快速静态爆破装置

说明书

本实用新型公开了一种快速静态爆破装置，安全有效的提高静态爆破效率，包括：封孔器和加热器，其封孔器包含：封口盘，拉杆和抗拔盘；封口盘用于封住钻孔的孔口位置，其主视图形状为倒“凸”字形状，在轴心处开一个贯穿圆孔；拉杆，其数量有两至四根，一端与封口盘通过螺纹连接，另一端与抗拔盘通过螺纹连接，且关于轴心对称布置；抗拔盘，其直径小于钻孔直径，在轴心处开有一个与封口盘相同直径的贯穿圆孔；加热器包括：加热棒以及顶部的与之螺纹连接的保护套筒，保护套筒用于防止漏电。在封孔和加热的联合作用下，破碎剂被约束在较高温度的钻孔内而快速水化、膨胀压快速增长，静态爆破效率显著被加速。

技术领域

本实用新型属于静态破碎技术领域，具体涉及到一种效果更高的快速静态爆破装置。

背景技术

所谓的静态破碎技术主要是指应用静态破碎剂进行岩石或混凝土的爆破和开挖。由于在使用静态破碎剂的施工过程中无噪声、无粉尘、无飞石、无有毒有害气体、无振动，不受法律管制等优点，在全世界许多工程中得到广泛应用。但是使用破碎剂爆破作业时，也暴露了其很多缺点，诸如：

相对于炸药等烈性爆破材料，使用破碎剂爆破时间通常在几个小时到数十个小时不等。特别是冬季温度较低时，破碎剂水化反应非常缓慢，有时甚至爆破失效。

而在夏季高温施工时，静态破碎剂得以快速水化而在短时间内释放大量的热量，使得其浆体温度快速升到100℃以上，进而导致破碎剂浆体中的水分快速汽化，并在孔内积聚而形成较高的蒸汽压，非常容易造成喷孔，同样致使施工失败。

解决“高温易喷孔、低温反应慢”这一对矛盾已是困扰工程界多年的难题。显然，温度是制约这一难题的关键因素。但是目前，大多数技术只围绕单一问题进行解决，即要么解决高温易喷孔问题，要么解决低温反应慢的问题。

例如，采取封孔措施。大多采用在钻孔孔口的有限深度处来布置封孔装置，诸如：有的采用顶针的点摩擦方式、楔形体的面摩擦方式来增加摩擦阻力防喷孔的技术；有的采用在孔口下方一定深度处掏孔，再在孔口加装封口装置的方式进行防喷孔；有的采用在孔口使用低温措施，降低破碎剂水化产生的热量，以此防止喷孔发生；有的采用孔内孔外、上下一体封堵的方式进行防喷孔。

在提高破碎剂水化温度方面，有的采用向孔内破碎剂注入热水的方法来加速开裂的技术；有的设计了采用套管加热方法来提高破碎速度的装置；有的采用在孔内释放燃烧剂加温措施。

目前，虽然有人提出了两个问题同时解决的技术方案，但其存在加热过程不可控，封孔效果差，易发生封孔装置被孔内高压蒸汽顶出或顶飞的安全问题。因此，其成果难以推广和应用。

综上所述，并结合多次的静态爆破施工经验发现，封孔只是防止喷孔的一个安全措施，但是不能改变环境温度对破碎剂水化反应速度制约问题；同样，只加热不封孔，喷孔几率将会大增，而加热时封孔效果差，同样也会导致喷孔。

因此，一并解决破碎剂喷孔和控制其水化反应速度的问题是本专利重点研究目标。

本实用新型提供一种新的快速静态爆破装置与快速静态爆破方法，可以解决破碎剂在夏季高温易喷孔，冬季等低温反应慢或滞死等问题。通过加热与封孔两个措施的联合作用，破碎剂被强制约束在温度（远高于环境温度）较高的钻孔内而快速水化，并在短时间内产生了巨大的固体膨胀压力和蒸汽压力。因为高压蒸汽的膨胀潜能比固体膨胀潜能高一个数量级，并且钻孔密封效果良好，高压蒸汽因无法喷出而与固体膨胀压共同参与岩石或混凝土的爆破，从而实现了安全又快速爆破岩石或混凝土的效果和目的。同时，又利用膨胀潜能巨大的高压蒸汽，将其变害为宝，降低喷孔的安全风险，可谓一举多得。

发明内容

本实用新型是为了解决至少上述问题，并提供至少后面将要说明的优点。