本發(fā)明涉及巖體致裂器領域,具體指有一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器。
背景技術(shù):
1、在礦山開發(fā)、水利水電工程建設以及城市隧道施工等工程中廣泛涉及巖石巷道開挖作業(yè)中,依靠致裂器將巖層爆破是常見的技術(shù)手段。致裂器一般包括筒體、反應物、激發(fā)器,其中填充物填充在筒體內(nèi),激發(fā)器可在筒體內(nèi)產(chǎn)生高溫,從而引爆反應物,使反應物產(chǎn)生的氣體沖破筒體底端的卸壓片并產(chǎn)生沖擊波。致裂器包括化能瞬態(tài)氣脹弱爆技術(shù),采用化學物品受熱后產(chǎn)生大量氣體從而產(chǎn)生沖擊波,具有能量大等特點。
2、氣脹弱爆巖體致裂器使用時,需要先在巖體上鉆孔,再將氣脹弱爆巖體致裂器放入鉆孔內(nèi)。由于巖體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復雜,鉆孔底部容易出現(xiàn)裂隙、斷層等形態(tài),在該形態(tài)下,氣脹弱爆巖體致裂器產(chǎn)生的氣體容易通過裂隙或斷層向預致裂的位置以外的區(qū)域擴散,從而大大降低了致裂效果。
3、針對上述的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題設計一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器是本發(fā)明研究的目的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明在于提供一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,能夠有效解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的至少一個問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是:
3、一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,包括:
4、管體,所述管體的頂端設置有堵頭,所述管體的底端設置有卸壓片和卸壓頭;
5、彈性囊體,設置于所述管體的底部,所述彈性囊體包覆管體的底部和所述卸壓頭,所述彈性囊體沿其側(cè)面設置有若干擠壓腔,所述擠壓腔內(nèi)填充有填充膠,所述擠壓腔在其外表面設置有若干通孔;
6、第一氣脹劑,填充于所述管體內(nèi)位于所述卸壓片上方的空間;
7、第二氣脹劑,被激發(fā)后向所述彈性囊體充氣;
8、第一激發(fā)器,穿過所述堵頭并伸入所述管體的內(nèi)部,用于激發(fā)所述第一氣脹劑;
9、第二激發(fā)器,用于激發(fā)所述第二氣脹劑,所述第二氣脹劑被激發(fā)后,所述彈性囊體膨脹貼合到對應的鉆孔底部,擠壓并釋放所述擠壓腔內(nèi)的填充膠。
10、進一步地,所述彈性囊體的頂部設置有安裝環(huán),所述安裝環(huán)固定連接至所述管體底部,所述第二氣脹劑設置于所述安裝環(huán)內(nèi),所述第二激發(fā)器穿過所述安裝環(huán)并伸入所述安裝環(huán)的內(nèi)部,所述安裝環(huán)的底部設置有若干通氣孔。
11、進一步地,所述安裝環(huán)內(nèi)通過兩個擋片圍設形成第二氣脹劑容納室,所述第二氣脹劑填充于所述第二氣脹劑容納室。
12、進一步地,所述彈性囊體為雙層空心結(jié)構(gòu)。
13、進一步地,所述擠壓腔圍設于所述彈性囊體的外層的內(nèi)壁上,所述通氣孔連通至所述彈性囊體內(nèi)。
14、進一步地,所述擠壓腔的橫截面為外窄內(nèi)寬的結(jié)構(gòu)。
15、進一步地,所述擠壓腔沿所述管體的軸向延伸,所述擠壓腔等角度間距設置。
16、進一步地,使用方法為:
17、先通過所述第二激發(fā)器激發(fā)所述第二氣脹劑,使所述填充膠填充至所述鉆孔底部;
18、待所述填充膠定型后,再通過所述第一激發(fā)器激發(fā)所述第一氣脹劑。
19、因此,本發(fā)明提供以下的效果和/或優(yōu)點:
20、本申請通過在管體的底部和所述卸壓頭包覆有彈性囊體,彈性囊體未被充氣時可以緊貼在管體的底部和所述卸壓頭的外表面,不影響管體進入鉆孔內(nèi),彈性囊體充氣后可以膨脹并貼合到鉆孔內(nèi)壁,同時擠壓腔內(nèi)的填充膠被擠壓釋放到彈性囊體的外壁并滲透到鉆孔的裂隙、斷層等位置,防止管體內(nèi)的氣體通過鉆孔的裂隙、斷層等泄露到其他區(qū)域,有效保證了致裂器的致裂范圍和性能。
21、本申請通過在彈性囊體內(nèi)設置有擠壓腔,彈性囊體充氣后內(nèi)部的氣壓將擠壓腔內(nèi)的填充膠釋放,從而能夠?qū)⑻畛淠z擠壓到鉆孔的內(nèi)壁。
22、本申請通過安裝環(huán)的設置,從而能夠容納少量的第二氣脹劑,并通過第二激發(fā)器激發(fā)第二氣脹劑,安裝環(huán)連接有彈性囊體,從而將第二氣脹劑產(chǎn)生的氣體傳遞到彈性囊體內(nèi),使其膨脹。
23、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
24、應當明白,本發(fā)明的上文的概述和下面的詳細說明是示例性和解釋性的,并且意在提供對如要求保護的本發(fā)明的進一步的解釋。
1.一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:所述彈性囊體(5)的頂部設置有安裝環(huán)(10),所述安裝環(huán)(10)固定連接至所述管體(1)底部,所述第二氣脹劑(7)設置于所述安裝環(huán)(10)內(nèi),所述第二激發(fā)器(9)穿過所述安裝環(huán)(10)并伸入所述安裝環(huán)(10)的內(nèi)部,所述安裝環(huán)(10)的底部設置有若干通氣孔(101)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:所述安裝環(huán)(10)內(nèi)通過兩個擋片圍設形成第二氣脹劑容納室,所述第二氣脹劑(7)填充于所述第二氣脹劑容納室。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:所述彈性囊體(5)為雙層空心結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:所述擠壓腔(501)圍設于所述彈性囊體(5)的外層的內(nèi)壁上,所述通氣孔(101)連通至所述彈性囊體(5)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:所述擠壓腔(501)的橫截面為外窄內(nèi)寬的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:所述擠壓腔(501)沿所述管體(1)的軸向延伸,所述擠壓腔(501)等角度間距設置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化能瞬態(tài)氣脹弱爆巖體致裂器,其特征在于:使用方法為: