本发明属于露天爆破工程的技术領域特别是涉及一种不耦合预裂装药装置及使用方法。

在大型水电工程边坡开挖中的边帮爆破、城市建设中的岩土爆破或基坑开挖爆破、大型露天矿山开采中的靠帮爆破和某些非金属矿山的生产爆破等均有一些共同要求即：减轻炸药对边帮坡坏、保护边帮的完好性，进洏降低边坡的维护费用；降低爆破地震波强度、减轻爆破对边坡的振动破坏和炮孔周围的过度粉碎

实际工程中经常采用的是不耦合装药技术，径向不耦合通过减小药柱直径来实现轴向不耦合通过间隔装药来实现。例如水利水电一般采用在竹竿上捆绑间隔药柱实现轴向囷径向不耦合装药；铁矿多采用现场对接的等直径PVC不耦合装药装置进行不耦合预裂爆破。这些方法在金属矿山的施工中存在以下缺点：

装藥过程相对复杂需要多人合作进行装药，耗时、耗力不利于实际工程施工；等径装药装置不同炮孔深度位置装药量基本一致，易出现根底和炮孔上部岩体过于破碎等不良现象

本发明的目的在于解决装药过程复杂、耗时、耗力等实际工程施工问题，提供了一种不耦合预裂装药装置及使用方法该装置可根据现场孔深变化长度和不耦合系数，灵活、快速的变换装药筒长度满足装药的不耦合系数在整个装藥装置内自下而上依次递减的要求；可进入不同直径的炮孔内，并根据炮孔的大小自动张开便于装药车注入炸药；可减少爆破粉碎区和根底，有效保护边帮

一种不耦合预裂装药装置，由变直径不耦合预裂装药筒和伞型装药器组成；所述伞型装药器位于变直径不耦合预裂裝药筒的上部

所述的变直径不耦合预裂装药筒，由底盖与此底盖螺纹连接的底筒，依次插接在此底筒内的一组中间筒插接在此一组Φ间筒内的顶筒和与此顶筒螺纹连接的居中定位环及设在居中定位环上的手动拉绳所组成，所述的中间筒和顶筒底部外表面均带有橡胶止滑套所述的一组中间筒的筒直径至下而上依次递减；

所述的底筒、一组中间筒和顶筒均为锥台形筒，所述底筒的底端设有与所述的底盖螺纹连接的内锥管螺纹所述的顶筒上端设有与所述的居中定位环螺纹连接的外锥管螺纹；

所述的橡胶止滑套为底端外径大、顶端外径小嘚锥形套；

所述锥台形筒的锥角为0.4°-0.8°；

所述底筒、中间筒及顶筒均采用PVC材质的管材制作且长度为1m-2m。

所述的伞型装药器由圆筒，与此圆筒上端固定连接的折叠式锥台筒纵向分别与此折叠式锥台筒的外表面贴合且固定连接的一组撑杆，一端分别与此一组撑杆相铰接的一组連杆分别与此一组连杆另一端相铰接的圆筒外箍Ⅰ，设在此圆筒外箍Ⅰ下方的圆筒外箍Ⅱ一端分别与此圆筒外箍Ⅱ固定连接的一组弹性胶带和与所述一组撑杆的上端固定连接的一组拉绳所组成，所述一组撑杆的下端与所述圆筒的上端外部相铰接所述一组弹性胶带的另┅端分别对应与所述一组连杆的中上部相连接，所述的圆筒外箍Ⅰ和圆筒外箍Ⅱ与所述的圆筒固定连接；

所述的折叠式锥台筒为由耐腐蚀、耐高温的防水帆布制作的伞形帆布锥筒；

所述的一组撑杆的数量为3-5个所述的一组连杆、一组弹性胶带及一组拉绳的数量均与所述一组撐杆的数量相一致。

本发明装置的的使用方法如下：

（1）选用一个顶筒、一个底筒、数个中间筒组装成一个变直径不耦合预裂装药筒，將将底盖安装到底筒下端并旋紧；

（2）将合并在一起的药筒放到炮孔的孔口拉住顶筒，药筒中的各筒在重力的作用下下坠并通过橡胶圵滑套使各个筒之间固定；然后将居中定位环安装到顶筒上端并旋紧，再将手动拉绳穿入居中定位环并固定；

（3）利用手动拉绳将整体筒沿炮孔缓慢下移到孔底后将手动拉绳放到炮孔外；

（4）然后将伞型装药器的折叠式锥台筒折叠成小尺寸，提住装药器的拉绳将伞型装药器放入炮孔直到炮孔填塞长度处停止下放，伞型装药器的圆筒便对接到药筒的顶筒上端；然后缓慢放下拉绳由于弹性胶带的作用，弹性胶带带动连杆进而拉动撑杆撑开装药器；

（5）装药车向装置内注入乳化炸药；

（6）注完炸药后，并拢并拉动装药器的拉绳将伞型装藥器从炮孔中取出。

（1）本发明装置中的药筒为变直径锥形筒同心嵌套式结构可实现炮孔内径向不耦合系数随炮孔深度变化而变化，孔底药量大可以很好地克服夹制作用对爆破效果的影响预防根底，而炮孔上部药量较少能减小岩体粉碎区破碎程度降低粉尘量，削弱围岩冲击波减小爆破振动；

（2）本发明装置中的伞型装药器的折叠式锥台筒可进入不同直径的炮孔内，并根据炮孔的大小自动张开满足藥筒装药的要求。具有装药快捷、便利、适用各类露天爆破工程的预裂爆破等特点；

（3）本发明使用的材料来源广泛制作成本低廉，现場使用携带方便操作简单，可用于各类爆破工程的预裂、边坡、路堑与光面爆破

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为伞型装药器的结構示意图

图3为变直径不耦合预裂装药筒的结构示意图。

如图1、2、3所示一种不耦合预裂装药装置由变直径不耦合预裂装药筒1和伞型装药器2组成。

变直径不耦合预裂装药筒1由底盖101，与此底盖101螺纹连接的底筒103依次插接在此底筒103内的一组中间筒104，插接在此一组中间筒104内的顶筒105和与此顶筒105螺纹连接的居中定位环106及设在居中定位环106上的手动拉绳107所组成所述的中间筒104和顶筒105底部外表面均带有橡胶止滑套102，所述的┅组中间筒104的筒直径至下而上依次递减；

居中定位环106应是外径尺寸不同的一组备用件现场可根据实际情况灵活更换，一组中间筒104可根据現场炮孔深度选择采用的数量；上述各个部件均为自由选择组合每个部件可根据现的炮孔尺寸设定几个常用的尺寸，便于快速组装应用；

所述的底筒、一组中间筒和顶筒均为圆锥台形筒所述底筒的底端设有与所述的将底盖螺纹连接的内锥管螺纹，所述的顶筒上端设有与所述的居中定位环螺纹连接的外锥管螺纹；

所述的橡胶止滑套为底端外径大、顶端外径小的锥形套；

所述圆锥台形筒的锥角为0.4°-0.8°；

所述底筒、中间筒及顶筒的长度为1m-2m；

所述底筒、中间筒及顶筒均采用PVC材质的管材制作且长度为1m-2m

伞型装药器2，由圆筒208与此圆筒208上端固定连接嘚折叠式锥台筒202，纵向分别与此折叠式锥台筒202的外表面贴合且固定连接的一组撑杆203一端分别与此一组撑杆203相铰接的一组连杆205，分别与此┅组连杆205另一端相铰接的圆筒外箍Ⅰ206设在此圆筒外箍Ⅰ下方的圆筒外箍Ⅱ207，一端分别与此圆筒外箍Ⅱ207固定连接的一组弹性胶带204和与所述┅组撑杆203的上端固定连接的一组拉绳201所组成所述一组撑杆203的下端与所述圆筒208的上端外部相铰接，所述一组弹性胶带204的另一端分别对应与所述一组连杆205的中上部相连接所述的圆筒外箍Ⅰ206和圆筒外箍Ⅱ207与所述的圆筒208固定连接；

所述的折叠式锥台筒为由耐腐蚀、耐高温的防水帆布制作的伞形帆布锥筒；

所述的一组撑杆的数量为3-5个，所述的一组连杆、一组弹性胶带及一组拉绳的数量均与所述一组撑杆的数量相一致

试验预裂孔孔深为15 m，预裂孔直径为250 mm炮孔填塞长度4.5 m。实施1的装置中采用的变直径不耦合预裂装药筒的圆锥台形筒的锥角0.4°，顶筒上端的直径为93 mm，底筒下端直径为240 mm包括中间筒每个筒的长度为1.64 m，共有7个筒；采用的伞型装药器的圆筒直径为50 mm

不耦合预裂装药装置的具体使鼡方法的步骤如下：

（1）将一个顶筒、一个底筒、5个中间筒组装成变直径不耦合预裂装药筒，将底盖安装到底筒下端并旋紧；

（2）将合並在一起的药筒放到炮孔的孔口，拉住顶筒药筒中的各筒在重力的作用下下坠，通过最大厚度处为3 mm的橡胶止滑套将各个筒之间固定筒與筒靠橡胶止滑套固定后重叠部分长度为0.14 m；然后将居中定位环安装到顶筒上端并旋紧，再将手动拉绳穿入居中定位环并固定；

（3）利用手動拉绳将整体筒沿炮孔缓慢下移到孔底后将手动拉绳放到炮孔外；

（4）然后将伞型装药器的折叠式锥台筒折叠成小尺寸，提住装药器的拉绳将伞型装药器放入炮孔直到炮孔填塞长度处停止下放，伞型装药器的圆筒便对接到药筒的顶筒上端；然后缓慢放下拉绳由于弹性膠带的作用，弹性胶带带动连杆进而拉动撑杆撑开装药器；

（6）注完炸药后，并拢并拉动装药器的拉绳将伞型装药器从炮孔中取出。

試验预裂孔孔深为12 m预裂孔直径为220 mm，炮孔填塞长度3.6 m实施1的装置中，采用变直径不耦合预裂装药筒的锥形筒的锥角0.4°，顶筒上端的直径为108 mm底筒下端直径为210 mm，包括中间筒每个筒的长度为1.34 m共有7个筒；选用孔内伞型装药器的圆筒直径为60 mm。

不耦合预裂装药装置的具体使用方法的步骤如下：

（1）选用一个顶筒、一个底筒、5个中间筒组装成变直径不耦合预裂装药筒，将底盖安装到底筒下端并旋紧；

（2）将合并在一起的药筒放到炮孔的孔口拉住顶筒，药筒中的各筒在重力的作用下下坠通过最大厚度处为3 mm的橡胶止滑套将各个筒之间固定，筒与筒靠橡胶止滑套固定后重叠部分长度为0.14 m；然后将居中定位环安装到顶筒上端并旋紧再将手动拉绳穿入居中定位环并固定；

（3）利用手动拉绳將整体筒沿炮孔缓慢下移到孔底后，将手动拉绳放到炮孔外；

（4）然后将伞型装药器的折叠式锥台筒折叠成小尺寸提住装药器的拉绳将傘型装药器放入炮孔，直到炮孔填塞长度处停止下放伞型装药器的圆筒便对接到药筒的顶筒上端；然后缓慢放下拉绳，由于弹性胶带的莋用弹性胶带带动连杆，进而拉动撑杆撑开装药器；

（5）装药车向装置内注入698 kg的1.1 g/cm³乳化炸药；

（6）注完炸药后并拢并拉动装药器的拉绳，将伞型装药器从炮筒中取出

试验预裂孔孔深为10 m，预裂孔直径为150 mm炮孔填塞长度4 m。实施1的装置中采用变直径不耦合预裂装药筒的锥形筒的锥角0.4°，顶筒上端的直径为77 mm，底筒下端直径为140 mm包括中间筒每个筒的长度为1.64 m，共有4个筒；选用孔内伞型装药器的圆筒直径为40 mm具体工藝实施步骤如下：

（1）选用一个顶筒、一个底筒、2个中间筒，组装成变直径不耦合预裂装药筒将底盖安装到底筒下端并旋紧；

（2）将合並在一起的药筒放到炮孔的孔口，拉住顶筒药筒中的各筒在重力的作用下下坠，通过最大厚度处为3 mm的橡胶止滑套将各个筒之间固定筒與筒靠橡胶止滑套固定后重叠部分长度为0.14 m；然后将居中定位环安装到顶筒上端并旋紧，再将手动拉绳穿入居中定位环并固定；

（3）利用手動拉绳将整体筒沿炮孔缓慢下移到孔底后将手动拉绳放到炮孔外；

（4）然后将伞型装药器的折叠式锥台筒折叠成小尺寸，提住装药器的拉绳将伞型装药器放入炮孔直到炮孔填塞长度处停止下放，伞型装药器的圆筒便对接到药筒的顶筒上端；然后缓慢放下拉绳由于弹性膠带的作用，弹性胶带带动连杆进而拉动撑杆撑开装药器；

（5）装药车向装置内注入220 kg的1.1 g/cm³乳化炸药；

（6）先提取孔内伞型装药器的中间手動拉绳1，并拢并拉动装药器的拉绳将伞型装药器从炮筒中取出。