[實用新型]一種可實現孔壁密封的等離子體爆破巖石機械裝置

有效

• 申請號: 201821031140.5
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208419759U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 薛啟龍;孫西濛;劉寶林;馬瑞;王晉;呂嘉;周鵬;周世生;曹艷輝
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）;北京市政路橋股份有限公司
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42D1/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

本實用新型公開了一種可實現孔壁密封的等離子體爆破巖石機械裝置，置于爆破巖石時所鉆的鉆孔中，包括第一套管和等離子體生成部；第一套管上固定套設有膨脹部；等離子體生成部至少部分位于第一套管內，第一套管上膨脹部的下端構造有供等離子體生成部釋放能量的第一開口。在爆破的過程中，該裝置的膨脹部至少部分能夠在等離子生成部釋放能量而產生的爆破沖擊力作用下進行膨脹，并與鉆孔內壁緊密接觸，從而實現自鎖密封，以阻止第一套管脫離鉆孔，將爆破的能量封堵于鉆孔內，防止了爆破能量泄露，進而提高了爆破效率和爆破效果。

技術領域

本實用新型涉及巖體碎巖技術領域，特別是涉及一種可實現孔壁密封的等離子體爆破巖石機械裝置。

背景技術

等離子體碎巖技術是國內外新興的一種高效碎巖方法，通過高壓脈沖在電極處放電產生等離子體，電介質在高溫高壓作用下，在鉆孔內對巖石進行破碎。電爆法產生的作用力是對巖石的縱向拉應力，破碎的效果更好，破巖過程無污染及飛石，能量消耗少，噪音、危險性低巖。

韓國、俄羅斯、美國等國家都對等離子體碎巖技術進行了研究工作，而且部分等離子體碎巖設備在工程上已經得到使用。美國奧本大學的太空研究中心,單次脈沖200kJ,沖擊電流達200kA，并且掌握自主研發的新型電極與特殊電介質技術，能夠炸開體積比較大的巖石，而且巖石斷裂過程無飛石、粉塵等；加拿大Noranda公司設備的單次放電能量300kJ,在連續放電250次后,處理礦石為3～4噸；俄羅斯科學院稀土元素研究所，將該技術用于粉碎碟灰巖-霞石礦；韓國，日本在等離子體碎巖巖石裂紋擴展斷裂方面進行了研究。

在現場施工過程中，需要在巖石上進行預打孔，然后孔內放電形成等離子體，從而爆破巖石。發明人經過研究發現，在巖石爆破過程中，孔壁密封的性能會直接影響爆破效果和能量利用效率，但目前的技術中常常存在如下問題：

1、爆破裝置結構復雜，成本高、不便于操作；

2、在爆破過程中，經常出現爆破裝置脫離鉆孔的情況，嚴重影響爆破效率和爆破效果。

因此，目前急需一種結構簡單，且能夠實現在爆破過程中，靠爆破沖擊力自鎖密封，從而提高爆破效率和爆破效果的裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種可實現孔壁密封的等離子體爆破巖石機械裝置，其結構簡單且能夠在爆破過程中，靠爆破的沖擊力自鎖密封，從而提高爆破效率和爆破效果。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種可實現孔壁密封的等離子體爆破巖石機械裝置，設置于爆破巖石時所鉆的鉆孔中，包括第一套管和等離子體生成部；

所述第一套管上固定套設有膨脹部；

所述等離子體生成部至少部分位于所述第一套管內，所述第一套管上膨脹部的下端構造有供所述等離子體生成部釋放能量的第一開口；

其中，在所述等離子生成部釋放能量時，所述膨脹部上至少部分能夠向遠離所述第一套管外壁的一側膨脹，且與所述鉆孔內壁緊密接觸，以阻止所述第一套管脫離所述鉆孔。

可選地或優選地，所述膨脹部為一圓筒，在所述第一套管的軸向上，所述圓筒上開設有至少一條第二開口，所述第二開口的下端與所述圓筒的下端導通。

可選地或優選地，所述圓筒上開設有孔，所述孔與所述第二開口一一對應，且所述第二開口的上端與所述孔連通。

可選地或優選地，所述圓筒內壁的直徑自上而下依次變大；

所述第一套管上與所述圓筒配合的外壁的直徑自上而下依次變大。

可選地或優選地，所述圓筒的下端與所述第一開口的上端留有距離，且所述第一套管的外壁直徑自所述圓筒的下端至所述第一開口的上端依次變大。

可選地或優選地，在所述第一套管上且位于所述圓筒的下端與所述第一開口的上端間設置有密封件。