[其他]大理石、花岗岩切割新法及孔内聚能装置、切割器用途

说明书

本发明涉及一种新的切割大理石、花岗岩的方法，并涉及到这种切割方法所必备的手段-一种双面聚能爆破器材及其用途。

大理石和花岗岩作为装饰建筑材料已越来越被人们所重视。目前，大理石不仅是国内的紧缺建筑材料，而且是出口的热门货。我国大理石、花岗岩资源丰富，大理石贮存量占世界第一位。但我国大理石、花岗岩开采、加工是很落后的，特别是矿山开采更加落后。公知的开采方法有：人工打楔法、黑火药爆破法、矿用炸药爆破法、近人爆破法、静态破碎法、机械开采法，这些方法用于大理石开采，均有很多弊端。有的劳动强度大、速度低、开采荒料小，降低了经济价值;有的药量不好控制，岩石裂缝难以人为控制，对资源有一定破坏，且运输、保管、装药欠安全;有的开采成本高，炮孔密封要求严格，给现场操作带来困难;等等。综合考虑，现有方法的效果均不理想。

本发明的任务是要提供一种新的大理石、花岗岩荒料切割开采方法。它利用双面聚能装药切割器进行爆破，一次将大理石、花岗岩切割成所需要形状的荒料。

以下将结合附图对发明背景及发明作详细的描述。

图1.是与本发明最为接近的背景技术-楔形聚能装药结构图。

图2.是本发明半球形双面聚能装药装置剖面图。

图3.是孔内装药示意图。

图4.是孔内切割器剖面图。

图5.是大理石花岗岩开采炮眼平面图。

为了充分利用大理石、花岗岩资源，就要求所凿炮孔的孔径较小，即装药装置体积很小，同时要它具有高度集中的爆炸能量，能够人为控制岩石裂缝，爆破时尚需要尽可能保证围岩的稳定性，而公知的装药结构均达不到这个要求。在八五年第二期的《爆破器材》中描述了一种双面聚能装药结构，如图1所示。它是在聚能方向上加了0.5毫米厚的楔形药形罩（2），起爆后，虽说其聚能方向破坏的长度是两侧向扩孔的十几倍到二十几倍，大大超过了七十年代日本专利ABS法的爆破效果，但由于它的炸高是药径的2倍，将它使用在小孔内是不利的。而打的大眼对石料资源的利用、工程进展和降低开拓费用是不利的。况且此结构本身由于爆炸时射流聚能在一条直线上，切割能力受到一定的限制。所以本发明的任务之一是提供一种新型的双面聚能装药的装置，由此构成一种孔内切割器并研究其应用范围，要尤其适合于大理石、花岗岩荒料的切割开采。

本发明的任务是以如下方式完成的

参照图2，装置由管状外壳（5）、药型罩（4）、工业上使用的凝聚相炸药（3）及设置在中垂线上的导爆索（6）构成。药型罩（4）最好采用半球形，炸药压入管腔后，用两药型罩分别堵在管状外壳（5）的两端。外壳的材料可选用铁管、纸管、塑料管等各种形状、各种材质的管状物。而若用废旧铁自来水管来做外壳，不仅利用了废物，且取材、加工都十分方便。

本发明充分合理地利用了炸药能量，它可以做得很小，完全适合小孔内使用。因为如图3所示，药卷中心起爆后爆轰波向左右传播，到达聚能罩上就产生了两股相反的金属射流。由于药形罩采用半球形，爆轰波沿半球形型的法线方向急骤的运动，向轴线上汇聚撞击，形成很理想的射流。达到能量最高度集中的目的，在孔壁（5）上产生两个聚能孔（8）。并且这种半球形的药罩理想炸高很小（仅是药径的0.5倍），比起楔形罩就更加适合于小孔内使用。管状外壳的作用是减少炸药能量的侧向飞散，阻止膨胀波的入侵，迫使炸药能量向左右两个方向集中。由于外壳的强烈约束，使得射流的能量增加，大大提高破坏效果。外壳的作用还有一个：由于侧向受约束，见图3，炸药的能量从侧向释放的较少，同时侧向的空间比聚能方向空间大，冲击波衰减快，因此对侧向孔壁的保护极为有利。这样就做到了需要破坏之处尽量地破坏，不该破坏之处尽量地受到保护。这是本装置区别于其它装药结构的根本所在，是普通装药结构无法达到的。

图4是置入炮孔内的聚能切割器剖面图。聚能切割器是将单个的双面聚能装置（12）由导爆索（6）从中心串起来，固定在各种形状用带有一定强度的物质做成的外壳（13）内，导爆索上加装雷管（9），其长度根据切割需要确定。也可以做成若干公分长一根，使用时按实际需要一根根对接起来，这时，两切割器对接处要加传爆药剂。

从图4a可以看出，每个装置却都能穿二个相反方向的聚能孔（8），由于孔穿得很深，如装置（12）距离选得适当，就能够在聚能孔的连线上产生裂缝（11），见图4b。由于岩石是一种脆性材料，只要裂缝一产生，在炸药爆轰气体压力作用下就可能将岩石沿着裂缝方向拉开，达到十分理想的爆破效果。若爆炸其它固体类介质，只要选择适当的装药量及装置（12）距离，也能达到预想的目的。