CN214149008U - 一种自攻式柔性聚能爆破管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自攻式柔性聚能爆破管，改变了传统的装药方式，属于工程爆破领域。所述自攻式柔性聚能爆破管包括爆破管状药型罩、炸药及引爆装置。爆破管状药型罩是管内外都具有凹槽的环形管体；炸药为普通炸药，炸药外层包覆一层含能材料膜，将炸药装入爆破管所围成的空腔形成炸药装药；引爆装置为通用的起爆器材如雷管、导爆索等。本实用新型装置的优势在于装药的可连续性，使用时可以根据实际炮孔的直径大小或单耗随意截取相应长度的爆破管。本实用新型引入的自攻式柔性聚能爆破管，具有连续的装药结构、加工和使用方便、能够做到炸药与聚能装置加工的一体化，生产成本低廉，安全性有保证。
Description
技术领域
本实用新型属于工程爆破技术领域，具体涉及一种自攻式柔性聚能爆破管。
背景技术
随着我国建设事业的发展，基础建设的需求，工程爆破技术的日臻成熟，在矿山及岩石的开采、隧道开挖、地铁修建、炸礁填海等基础建设中都需要爆破技术手段的配合。
目前来说，对于中深孔爆破的超挖欠挖、爆破形成的岩石大块率、炸药的能量利用率低等方面，工程爆破技术日臻成熟的同时都有了行之有效的解决办法。但是对于爆破技术在应用中仍然还有所欠缺，比如现在市场上存在的大都是形式单一的聚能装置，在使用时需花费大量人力物力对聚能装置进行炸药装药，操作不便，无法做到聚能装置的快速加工。目前工程爆破中所用到的聚能装置不仅结构复杂，而且由于不同规模的爆破所需要的炸药用量不一样，因此技术人员还需要根据现场施工情况来要求生产厂家定做相应规格大小的聚能装置。不仅使用不便捷、生产成本较高，而且费时、不能做到炸药与聚能装置在生产加工的一体化，不能根据工程实际的需求截取相应长度及大小的聚能装置炸药装药进行使用。
针对以上爆破技术在工程应用出现的一些问题，人们也采取了一些相应的措施。专利CN109489512A给出了一种可变形折叠便携式快速装药聚能装置，改变传统炸药装药方式以及炸药做功方式，提高炸药能量利用率，在使用过程中通过可收缩的聚能结构设计，实现聚能装置可现场快速装药的目的，节约成本，形式简单，形状多变，易于加工，使用便捷，提高生产效率。专利CN203629461U给出了一种可拆装的聚能药卷，包括聚能药卷管和置于药卷管内的炸药卷，聚能药卷管和炸药卷是多节的可联接的，并且聚能药卷之间设有预弱痕，能够根据实际需要量取相应节数的聚能药卷管和炸药卷，并沿着预弱痕将所需要的炸药卷扯下，从而使操作简单方便。虽然很多方案对于上述问题有了一定的改善，但是效果并不明显，这些发明的聚能装置的制造工艺较为复杂，无法针对实际情况进行加工设计，不利于工业大规模生产推广不能实现炸药与聚能罩加工的一体化，做到随取随用，间接影响了爆破施工的效率。
实用新型内容
针对现有爆破技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于，提供了一种自攻式柔性聚能爆破管。由于岩石的抗拉强度较小，通过在爆破管内装填炸药形成环向射流和爆轰波，在集中的应力作用下，岩石更容易产生平面的预裂缝。具体设计为，所述装置的爆破管状聚能药型罩为内凹环形槽管体，其内部装有含能材料膜封装的炸药，此装置在起爆后会在内凹环形槽处产生射流。另外，此装置在生产过程中就可将炸药用含能材料膜封装并与爆破管状药型罩同时进行加工装配组合，在使用时按照工程实际的需求截取相应长度及大小的爆破管即可，操作简单，易于在各种工程环境中推广使用。根据此药包的特点，将其应用于中深孔爆破的工程中有利于减少爆破根底的超挖欠挖，炸药外层包裹一层含能材料膜大大的提高炸药能量的利用率以及炮孔利用率等。除此之外，本实用新型以聚能爆破压裂的方式对页岩气、煤层气、致密砂岩气等低渗透油气田的开采，来提高的产气量和采收率，降低生产成本。
本实用新型的目的有以下技术方案实现：
一种自攻式柔性聚能爆破管，包括爆破管状药型罩、炸药及引爆装置。所述爆破管状药型罩为内凹环形槽管体；所述环形槽截面可以是半圆形、楔形以及其他可形成射流的形状；所述炸药为封装完好的普通炸药；所述引爆装置为在炸药中部且平行于轴线的导爆索和端面嵌入的雷管以及导爆管。
其中，所述爆破管状药型罩利用爆破管内凹环形槽的管体，形成紧密的环形射流，增强了炸药的破岩效果。
其中，所采用的炸药一般为水胶炸药，炸药外层用铝膜等含能材料封装，提高了炸药的能量利用率，炸药的外径与爆破管空腔的内径相同。
其中，所述爆破管状药型罩的管体壁厚0.5到2.5mm，管体波纹间距最小为0.5mm，最大不大于2mm，可由实际应用调整波纹间距及截面大小。
其中，所述可截断式爆破管环向聚能装置，在生产过程中就可将炸药用含能材料封装并与爆破管状药型罩同时进行加工装配组合，在使用时按照工程实际的需求截取相应长度及大小的爆破管炸药装药。
其中，所述爆破管状药型罩可以加工制作为两个半圆形状，使用时用卡扣进行密封连接。
其中，所述爆破管药型罩可折叠存放，使用时展开套在混装车输药软管上，从爆破管底部向上进行装药。
其中，所述爆破管药型罩由于本身柔性可盘在一起进行存放，节约空间。
其中，所述炸药为普通炸药，以水胶炸药为主，具有高能量高爆速特点。
本实用新型与现有技术的优点在于：
(1)本实用新型在生产过程中就可将含能材料包覆的炸药与爆破管状药型罩同时进行加工装配组合，在使用时按照工程实际的需求截取相应长度及大小的爆破管炸药装药。
(2)本实用新型不仅可以用于矿山及岩石的开采、地铁修建、炸礁填海等方面的应用，还能用于页岩气、煤层气、致密砂岩气等低渗透油气田的开采，提高页岩气的产量和采收率，降低成本。
(3)本实用新型利用一层含能材料膜对炸药进行封装，提高了能量的利用率。
(4)本实用新型爆破管状药型罩易于加工，生产成本低，便于携带，操作简单，可实现工程施工现场随取随用的目标。
附图说明
图1为本实用新型爆破管聚能装药整体示意图；
图2为本实用新型爆破管状药型罩聚能装药整体结构示意图；
图3为本实用新型爆破管状药型罩聚能装药剖面图；
图4为本实用新型爆破管聚能罩整体结构示意图；
图5为本实用新型爆破管聚能罩剖面图；
图6为本实用新型爆破管聚能装药侵彻钢管剖面图；
图7为本实用新型爆破管聚能装药侵彻钢板剖面图；
图8为本实用新型爆破管聚能装药现场混装图。
其中附图标记含义为：1为爆破管状药型罩，2为含能材料包覆膜，3为雷管，4为炸药，5为钢管，6为钢板，7为现场混装车，8为炮孔。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本实用新型。
本实用新型的一种自攻式柔性聚能爆破管，包括爆破管状药型罩1，含能材料包覆膜2，炸药4以及起爆装置。所述爆破管状药型罩1为圆柱壳型内外皆含有凹槽，凹槽的形状可以为半圆形、楔形以及其他可形成射流的形状；所述炸药4为普通炸药，以水胶炸药为主，具有高能量高爆速特点，在使用过程中用含能材料包覆膜2进行封装填入爆破管状药型罩1内压实，并在中心轴线部分安装引爆装置。所述引爆装置为雷管3。
在实际应用过程中，可以按工程的需要加工制作相应的可截断式爆破管环向聚能装置，在生产过程中就可将含能材料包覆的炸药及爆破管状药型罩同时进行加工装配组合，在使用时按照工程实际的需求截取相应长度及大小的爆破管炸药装药。另外，根据实际的工程需求可只加工爆破管药型罩，需要时利用现场混装车进行炸药装药，装药前将爆破管套在装药软管放入炮孔，从爆破管药型罩底部向上进行装药使用。
在工程应用中，可根据需求的不同适当对爆破管聚能装药结构进行改变，本实用新型的聚能装药结构能够形成多而紧密的环形射流作用于爆破对象产生多而密的裂缝，有效的解决爆破根底的问题，同时由于爆破产生的冲击波以及爆生气体进一步作用于裂缝，使得爆破对象进一步破坏，减少了炸药的用量。另外，由于炸药的外层有一层含能材料包覆膜的作用，提高了聚能装药结构的能量利用率。
在对页岩气开采的工程应用中，可以调整本实用新型装置的形状，可将该聚能装置加工成自攻螺丝螺旋状，类似于疏通管道式装置，在使用时将头部尖锐部位放入孔中，旋转本装置向前推进，达到实际工程所需要的位置后截取利用雷管进行引爆。炸药爆炸后，由于本实用新型装置的特殊性，利用聚能爆破的原理对周围的岩石、油气储层进行侵彻形成裂缝，在一定范围内依靠这种聚能装置的侵彻作用使裂缝成为贯通的裂缝网络，提高了产气量和采收率，降低了生产成本。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
参考图6，爆破管状药型罩内直径为29.00mm、外直径为34mm、高100mm，管材料为塑料；爆破管内外表面相隔2mm均有高2mm、宽2mm的凹槽。炸药为4％玻璃微球敏化的乳化炸药，混合均匀后将炸药用铝膜包覆填入爆破管状药型罩内，密度保证在1.1g/cm3到1.3g/cm3。实验用无起爆药雷管3起爆，雷管3放在聚能装药一端的面的中心。
对本实施例的聚能装药进行钢管5侵彻实验，钢管5长宽厚为100mm、100mm、10mm，侵彻深度有1到2mm，侵彻缝宽1到2mm，钢管5凹陷1到2mm，钢管外部有较窄的突起。起爆侧的侵彻浅一些，另一侧深一些。
实施例2
参考图7，爆破管状药型罩内直径为29.00mm、外直径为34mm、高为100mm，管材料为塑料；爆破管内外表面相隔2mm均有高2mm、宽2mm的凹槽。炸药为4％玻璃微球敏化的乳化炸药，混合均匀后将炸药用铝膜包覆填入爆破管状药型罩内，密度保证在1.1g/cm3到1.3g/cm3。实验用无起爆药雷管3起爆，雷管3放在聚能装药一端的面的中心。
对本实施例的聚能装药进行钢板6侵彻实验，钢板6长宽厚为150mm、150mm、10mm，侵彻深度有2到3mm，侵彻缝宽2到3mm，钢板6凹陷1到2mm。起爆侧的侵彻浅一些，另一侧深一些。
实施例3
参考图7，爆破管状药型罩内直径为29.00mm、外直径为34mm、高为100mm，管材料为塑料；爆破管内外表面相隔2mm均有高2mm、宽2mm的凹槽。炸药为4％玻璃微球敏化的乳化炸药，混合均匀后将炸药用铝膜包覆填入爆破管状药型罩内，密度保证在1.1g/cm3到1.3g/cm3。实验用无起爆药雷管3起爆，雷管3放在聚能装药一端的面的中心。
对本实施例的聚能装药进行钢板6侵彻实验，钢板6长宽厚为150mm、150mm、15mm，侵彻深度有1到2mm，侵彻缝宽1到2mm，钢板6凹陷1到2mm。起爆侧的侵彻浅一些，另一侧深一些。
Claims (8)
1.一种自攻式柔性聚能爆破管，包括爆破管状药型罩、炸药及引爆装置，其特征在于：所述爆破管状药型罩为管内外都具有凹槽的环形管体；内外凹槽截面是半圆形或楔形；所述炸药为封装完好的普通炸药；所述引爆装置为在炸药中部且平行于轴线的导爆索或端面嵌入的雷管以及导爆管；
所采用的炸药一般为水胶炸药，炸药外层用铝膜含能材料膜封装，含能材料膜包覆的炸药的外径与爆破管空腔的内径相同。
2.如权利要求1所述的一种自攻式柔性聚能爆破管，其特征在于：该装置利用爆破管内凹环形槽的管体，形成紧密的环形射流。
3.如权利要求1所述的一种自攻式柔性聚能爆破管，其特征在于：所述爆破管状药型罩的管体壁厚0.5到2.5mm，管体波纹间距最小为0.5mm，最大不大于2mm，可由实际应用调整波纹间距及截面大小。
4.如权利要求1所述的一种自攻式柔性聚能爆破管，其特征在于：所述自攻式柔性聚能爆破管，在生产过程中就可将炸药用含能材料封装并与爆破管状药型罩同时进行加工装配组合，在使用时按照工程实际的需求截取相应长度及大小的爆破管炸药装药。
5.如权利要求1所述的一种自攻式柔性聚能爆破管，其特征在于：所述爆破管状药型罩加工制作为两个半圆形状，使用时用卡扣进行密封连接。
6.如权利要求1所述的一种自攻式柔性聚能爆破管，其特征在于：所述爆破管药型罩可折叠存放，使用时套在混装车输药软管上，从药型罩底部开始装药使用。
7.如权利要求1所述的一种自攻式柔性聚能爆破管，其特征在于：所述爆破管药型罩由于本身柔性能够盘在一起进行存放。
8.如权利要求1所述的一种自攻式柔性聚能爆破管，其特征在于：所述炸药为普通炸药，以水胶炸药为主。
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| CN112393647A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-23 | 中国科学技术大学 | 一种自攻式柔性聚能爆破管 |
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- 2020-11-05 CN CN202022532825.1U patent/CN214149008U/zh active Active
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