一种爆破孔底用消聚能装置
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2023-10-24 23:30:15
本实用新型公开一种爆破孔底用消聚能装置,包括布袋,扣件,高波阻抗颗粒材料和低波阻抗颗粒材料,所述布袋下层填充低波阻抗颗粒材料构成柔性垫层;所述布袋上层填充高波阻抗材料颗粒材料构成消能层,所述扣件用以锁紧布袋上、中、下部位,将柔性垫层和消能层分开并将装置构成聚消能整体装置。本实用新型基于消能层和柔性垫层波阻抗特性,利用应力波在不同介质分界面处透反射规律,应力波接触消能层表面反射加载,可以有效提高爆破效果,减小残留根底的可能;由于柔性垫层波阻抗远小于消能层,故接触面的透射波强度很小,可以有效控制岩石基础损伤范围。
本实用新型提供一种爆破孔底用的消聚能装置,该消聚能装置加工方便、操作简单、施工方便,可以显著改善爆破破岩效果,并有效控制炮孔底部的爆破损伤范围,提高建基面爆破开挖平整度。
专利号为CN 2929363 Y的“一种多向聚能爆破装置”,其包括一个内壁均匀分布有多个凸起的套管,套管内设有与凸起内壁紧密配合并受挤压的异形药包。由凸起部位形成多向聚能爆破的聚能穴,在爆炸时炸药能量沿聚能穴方向产生汇流,在炮孔周围形成径向裂纹,提高岩石破碎效率,同时减小爆破振动。该装置难以做到控制爆生气体对孔底岩体的损伤。专利号为CN 208476097 U的“复合反射聚能与缓冲消能装置”,其中包括缓冲消能垫层、刚垫层、反射聚能缓冲垫层和聚能射流器。通过炸药起爆时聚能射流器和反射聚能缓冲垫层的母线产生的聚能射流和反射聚能射流具有双重的聚能作用,增强爆破效果。反射聚能缓冲垫层、刚垫层和缓冲消能垫层组成的复合垫层,具有三次消能缓冲作用,减少炮孔底部的爆破损伤,保证孔底岩石质量。整个装置由三个垫层和聚能射流器组成,结构复杂;垫层外壳为钢外壳,施工经济性较差;整个装置使用组装操作复杂,效率低。
本实用新型有如下有益效果:
1、爆破效果方面:该装置通过应力波在不同介质中的传播规律,上层消能层为高波阻抗材料,下层柔性垫层为低波阻抗材料。结构上部可加载反射,有效提高破碎效果,减小残留根底的可能,有利于获得较为平整的建基面;结构下部可降低透射波强度,从而保证基础岩体不会严重扰动与损伤,保护基础岩体。
2、制作材料方面:该装置主要材料为耐磨薄布袋,塑料扎丝,铁粉和岩屑。钻孔岩屑可以就地取材,其他材料成本低廉,经济实用。
3、施工操作方面:构造简单,整体为柔性结构,不易卡孔,施工便捷。
本团队由武汉大学水利水电学院二级教授、博士生导师领衔的专家以及博士生组成。团队长期致力于水利水电工程爆破技术和岩石动力学方面的科研及教学工作。由卢教授所领导的团队先后主持国家自然科学基金和973计划课题等基础研究项目10多项,主持和参与了三峡、锦屏和白鹤滩等20多项国家重点水利水电工程的科研和生产项目。在爆破破岩机理、岩体开挖瞬态卸荷效应和爆破振动控制等方面取得研究进展,获国家科技进步二等奖3项(2项排名第2、1项排名第4)、省部级科技进步一等奖2项(均排名第1),发表SCI和EI收录论文200多篇,授权发明专利20多项。同时卢教授还兼任国际爆破破岩组织委员会委员、中国爆破行业协会副会长、中国水利学会工程爆破专委会主任委员、中国力学学会工程爆破专委会副主任委员、中国岩石力学与工程学会岩石动力学专委会副主任委员、中国力学学会理事、中国岩石力学与工程学会理事、《爆破》编委会副主任委员、《岩土工程学报》和《振动与冲击》编委等职。团队科研实力雄厚、能力出众、产出和转化能有效结合。
该发明提出的一种爆破孔底用消聚能装置,相比较于传统结构方法,本发明成本低廉,经济实用、构造简单,整体为柔性结构,不易卡孔,施工便捷。本项技术研发过程中累计投入30余万元,直接产生经济效益500余万元。在当前基础上,未来将在本发明成果的基础上进一步完善。
本技术基于国家实用新型专利——一种爆破孔底用消聚能装置,通过工程实践,证明了该方法相较于传统结构方法,更科学,在当前基础上,将持续对该方法进行完善。