[實用新型]一種快速靜態爆破裝置

有效

• 申請號: 202020731273.4
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN212870941U
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 吳愛軍;劉文;李銳;楊苗;南瑋;褚福延
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04;F42B3/04;G01N25/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種快速靜態爆破裝置，可實現安全高效快速靜爆?？焖凫o態爆破裝置包括封孔器和加熱器。其中封孔器包括封口盤，和由連接板、拉桿與摩擦板構成的抗拉拔組件；加熱器包括加熱棒和其上部的保護套筒及電纜線。封口盤的正視圖呈倒“凸”字狀，其中心設有一個比加熱棒直徑大0.5?1mm的貫穿圓孔。連接板端面為圓弧形，拉桿的兩端分別與連接板、摩擦板采用焊接相連，而連接板用螺釘緊固在封口盤下部的細圓柱體側面上。施工時，先灌漿，再依次向鉆孔插入封孔器和加熱器。封口盤所受到破碎劑的膨脹力和孔內抗拉拔組件的拉力構成了一對平衡力，從而限制封口盤向孔外移動，起到了封孔、防噴的效果。通過對破碎劑加熱，促進其水化速度與膨脹力均快速增長，促進破巖效率的提高。

技術領域

本實用新型屬于靜態破碎技術領域，具體涉及到一種高效的快速靜態爆破裝置。

背景技術

所謂的靜態破碎技術主要是指應用靜態破碎劑進行巖石或混凝土的爆破和開挖。由于在使用靜態破碎劑的施工過程中無噪聲、無粉塵、無飛石、無有毒有害氣體、無振動，不受法律管制等優點，在全世界許多工程中得到廣泛應用。但是使用破碎劑爆破作業時，也暴露了其很多缺點，諸如：

相對于炸藥等烈性爆破材料，使用破碎劑爆破時間通常在幾個小時到數十個小時不等。特別是冬季溫度較低時，破碎劑水化反應非常緩慢，有時甚至爆破失效。

而在夏季高溫施工時，靜態破碎劑得以快速水化而在短時間內釋放大量的熱量，使得其漿體溫度快速升到100℃以上，進而導致破碎劑漿體中的水分快速汽化，并在孔內積聚而形成較高的蒸汽壓，非常容易造成噴孔，同樣致使施工失敗。

解決“高溫易噴孔、低溫反應慢”這一對矛盾已是困擾工程界多年的難題。顯然，溫度是制約這一難題的關鍵因素。但是目前，大多數技術只圍繞單一問題進行解決，即要么解決高溫易噴孔問題，要么解決低溫反應慢的問題。

例如，采取封孔措施。大多采用在鉆孔孔口的有限深度處來布置封孔裝置，諸如：有的采用頂針的點摩擦方式、楔形體的面摩擦方式來增加摩擦阻力防噴孔的技術；有的采用在孔口下方一定深度處掏孔，再在孔口加裝封口裝置的方式進行防噴孔；有的采用在孔口使用低溫措施，降低破碎劑水化產生的熱量，以此防止噴孔發生；有的采用孔內孔外、上下一體封堵的方式進行防噴孔。

在提高破碎劑水化溫度方面，有的采用向孔內破碎劑注入熱水的方法來加速開裂的技術；有的設計了采用套管加熱方法來提高破碎速度的裝置；有的采用在孔內釋放燃燒劑加溫措施。

目前，雖然有人提出了兩個問題同時解決的技術方案，但其存在加熱過程不可控，封孔效果差，易發生封孔裝置被孔內高壓蒸汽頂出或頂飛的安全問題。因此，其成果難以推廣和應用。

綜上所述，并結合多次的靜態爆破施工經驗發現，封孔只是防止噴孔的一個安全措施，但是不能改變環境溫度對破碎劑水化反應速度制約問題；同樣，對于只采用加熱而不封孔技術，其噴孔幾率大增；同時，在加熱過程中，若封孔效果差，同樣也會導致噴孔，甚至將封孔裝置迅速拋出的安全問題。

因此，一并解決破碎劑噴孔和控制其水化反應速度的問題是本專利重點解決目標。

本實用新型專利提供一種新的快速靜態爆破裝置與快速靜態爆破方法，可以解決破碎劑在夏季高溫易噴孔，冬季等低溫反應慢或滯死等問題。通過加熱與封孔兩個措施的聯合作用，破碎劑被強制約束在溫度（遠高于環境溫度）較高的鉆孔內而快速水化，并在短時間內產生了巨大的固體膨脹壓力和蒸汽壓力。因為高壓蒸汽的膨脹潛能比固體膨脹潛能高一個數量級，并且鉆孔密封效果良好，高壓蒸汽因無法噴出而與固體膨脹壓一起參與巖石或混凝土的爆破，從而實現了安全又快速爆破巖石或混凝土的效果和目的。同時，又利用膨脹潛能巨大的高壓蒸汽，將其變害為寶，降低噴孔的安全風險，可謂一舉多得。

發明內容

本實用新型是為了解決至少上述問題，并提供至少后面將要說明的優點。