岩石爆破装置

技术领域

本发明涉及岩石破碎技术领域，特别是涉及一种通过高压达到破碎岩石目的岩石爆破装置。

背景技术

岩石的破碎方法主要包括人工破碎、机械破碎和爆破，与前两种方法相比，爆破具有不无比拟的生产效率优势。

目前岩石爆破主要是使用炸药，炸药爆炸虽有爆破快，爆破力强，成本较低的优点，但要实现炸药爆炸有以下困难；电子雷管电爆网的线路连接困难；目前机器人在凹凸不平地面实现这种精细高要求作业非常困难；起爆器因安全原因，一般要求与爆炸作业面远离约50米，而且作业环境没有专门的道路，甚至有高度差异，电子雷管电爆网与起爆器的线路连接困难；目前国家民用爆炸物品管理条例对爆炸自动化管理尚无明确规定，即使有爆炸自动化设备原理工程可行，也可能实行严格的管理规定，得到法律许可，才能生产运营。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种岩石爆破装置。该岩石爆破装置对环境要求低，对设备冲击小，且便于运输，成本低，容易实现无人化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种岩石爆破装置，其特征在于，包括：

单向进气阀装置，与外部加气设备连接，用以向爆破管内输送可燃气体；

爆破管，配置成可以插入岩石孔内的管状结构，且所述爆破管一端开口，另一端为封闭端，所述爆破管的开口端与单向进气阀装置连接，爆破管的上、下部分别套设有与岩石孔壁配合的上、下密封橡胶管，且爆破管的与上、下密封橡胶管对应的管壁段开设有与爆破管的内孔连通的气孔，上、下密封橡胶管在气压作用下膨胀，直至接触岩石孔壁形成密封腔；在上、下密封橡胶管之间的管壁段开设有燃气通孔和点火槽，燃气通孔连通爆破管的内孔与岩石孔壁和爆破管管壁之间间隙；所述爆破管的点火槽处设置有一火花塞，高压线伸入所述爆破管的内孔并与火花塞连接；

在本发明的优选实施例中，所述单向进气阀装置包括进气阀体，所述进气阀体内设置有阀门拉杆，阀门拉杆的下端设置有锥型安全阀门，进气阀体内设置有气腔，且气腔的上端面为锥型面，锥型安全阀门与气腔的锥型面相配合；爆破管与进气阀体的气腔连通；阀门拉杆沿进气阀体长度方向移动来打开或关闭阀门，阀门拉杆上套设有提供向上弹簧力的弹簧，在自然状态下，弹簧的向上弹簧力大于阀门拉杆的重力，锥型安全阀门向上运动至上端，阀门为关闭状态；在进气阀体的锥型面上方设置有环形气室和进气孔，所述进气孔与压力燃气进气管道连接。压力燃气通过压力燃气进气管进入进气阀体的环形气室内，并克服弹簧力推动阀门拉杆向下运动，打开阀门，压力燃气进入气腔，然后进入爆破管。

进一步，阀门拉杆与进气阀体之间设置有密封圈。

进一步，所述高压线贯穿所述阀门拉杆与外部供电设备连接。

在本发明的优选实施例中，所述燃气通孔位于点火槽的上方。

在本发明的优选实施例中，上、下密封橡胶管与岩石孔壁过盈配合。

在本发明的优选实施例中，所述爆破管的与上、下密封橡胶管对应的管壁段均为薄壁段。

在本发明的优选实施例中，所述上、下密封橡胶管的两端设置设置有密封圈。

本发明所采用的技术方案基于可燃气体燃烧时所产生的压力急剧增加的原理，通过高压达到破碎岩石的目的。

本发明的优点在于：

1、在凹凸不平地面上也可以采用本发明进行岩石爆破，对环境要求低。

2、上、下密封橡胶管在气压作用下膨胀，直至接触岩石孔壁形成密封腔，燃气在密封腔内燃烧，急剧产生的压力大部分向岩石释放，对设备冲击小。

3、本发明体积小，拆装方便，便于运输，成本低，容易实现无人化。

4、气体在燃烧过程中压力急剧增加，达到并超过岩石的断裂应力，从而达到破碎岩石的目的，爆破效率高。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为岩石爆破装置的示意图。

其中，1、阀门拉杆；2、进气阀顶盖；3、弹簧；4、密封圈；5、气腔；6、法兰；7、进气孔；8、环形气室；9、控制阀；10、压力燃气进气管；11、锥型安全阀门；13、爆破管；14、进气阀主体；15、高压线套筒；16、密封圈；17、气孔；18、上密封橡胶管；19、燃气通孔；20、高压线；21、火花塞；22、点火槽；23、底部端头；24、下密封橡胶管；25、气孔；26、岩石。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式；并且附图中所示的结构仅仅是示意性的，并不代表实物。需要说明的是，基于本发明中的这些实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需说明的是，在本文中术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同或者等同要素。

术语“上”、“下”、“内”、“外”等并不构成绝对的空间关系限制，只是一种相对位置的概念。这是本领域技术人员都能够理解的。

参见图1，一种岩石爆破装置，主要包括单向进气阀装置和爆破管，各部分具体描述如下：

单向进气阀装置

单向进气阀装置与外部加气设备连接，用以向爆破管内输送可燃气体；在本实施例中，单向进气阀装置包括进气阀体14和进气阀顶盖2，进气阀体14内设置有阀门拉杆1，阀门拉杆1与进气阀体14之间设置有密封圈4。阀门拉杆1的下端设置有锥型安全阀门11，进气阀体内设置有气腔5，且气腔5的上端面为锥型面，锥型安全阀门11与气腔的锥型面相配合；爆破管与进气阀体的气腔5连通；阀门拉杆1上套设有提供向上弹簧力的弹簧3，阀门拉杆1沿进气阀体长度方向移动来打开或关闭阀门。在自然状态下，弹簧3的向上弹簧力大于阀门拉杆1和锥型安全阀门11的重力和，锥型安全阀门11向上运动至上端，单向进气阀装置为关闭状态。

在进气阀体的锥型面上方设置有环形气室8和进气孔7，燃气进气管道10通过法兰6与进气阀体14固定连接，且进气孔7与压力燃气进气管道10连通。压力燃气进气管道10上设置有控制阀9。压力燃气通过压力燃气进气管10进入进气阀体的环形气室8内，并克服弹簧力推动阀门拉杆1向下运动，打开阀门，压力燃气进入气腔5，然后进入爆破管13。

爆破管

爆破管13为管状结构，以便于插入岩石孔内，爆破管13采用高强度材料加工而成。爆破管13一端开口，另一端为封闭端，爆破管的开口端与单向进气阀装置的进气阀体14连接，并与气腔5连通。

爆破管的上、下部分别套设有与岩石孔壁配合的上、下密封橡胶管(18、24)，上、下密封橡胶管的两端设置设置有密封圈16，上、下密封橡胶管(18、24)与岩石孔壁过盈配合。爆破管的与上、下密封橡胶管对应的管壁段均为薄壁段，以便于上、下密封橡胶管膨胀。进一步，爆破管的与上、下密封橡胶管对应的管壁段开设有与爆破管的内孔连通的气孔(17、25)，上、下密封橡胶管在气压作用下膨胀，直至接触岩石孔壁形成密封腔；在上、下密封橡胶管之间的管壁段开设有燃气通孔19和点火槽22，燃气通孔19位于点火槽22的上方。燃气通孔19连通爆破管的内孔与岩石孔壁和爆破管管壁之间间隙；进入爆破管的可燃气体可以经过燃气通孔19进入岩石孔壁和爆破管管壁之间间隙。

点火槽22为腰型孔。爆破管的点火槽22处设置有一火花塞21，高压线20的一端贯穿阀门拉杆1与外部供电设备连接。高压线20的另一端与火花塞21连接；高压线20设置在高压线套筒15内。

工作原理：爆破管13插入岩石26内，先通过压力燃气进气管道10输送压力燃气，压力燃气克服弹簧力推动阀门拉杆1向下运动，打开阀门，压力燃气进入气腔5，然后进入爆破管13，压力燃气通孔19连通爆破管的内孔与岩石孔壁和爆破管管壁之间间隙；进入爆破管13的燃气可以经过燃气通孔19进入岩石孔壁和爆破管管壁之间间隙，并进入点火槽22。然后向高压线20通电，火花塞21点火，岩石孔壁和爆破管管壁之间间隙的燃气燃烧，释放出巨大压力，达到并超过岩石的断裂应力，从而达到破碎岩石的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。