專利名稱:巖石破碎的制作方法
技術領域：
本發明涉及巖石破碎。
背景技術：
非爆破巖石破碎是沿用已久的。包含可燃材料的裝藥的筒被插入巖石中的鉆孔中，使用沙密封該孔(在工業中被稱為“填塞”的過程)，并引燃裝藥。產生大量的無害氣體，這具有使巖石分裂的效果。
相同的技術被用于破碎人造混凝土結構，并且如這里使用的術語“巖石破碎”要被理解為包括使自然出現的巖石和帶有類似巖石的特征的人造結構破碎。
一種在商業上可以獲得的筒被稱作“Ν0ΝΕΧ”筒。Nonex筒被以很寬范圍的尺寸(在長度、直徑和裝藥尺寸方面)供應，并且應該購買很大數目的Nonex筒并儲備以確保能夠應付發生的所有巖石破碎情形。
可行的是通過適當地將多個Nonex筒布線到點火電路而同時使用所述多個 Nonex筒。然而，實際的困難是筒順序地引燃，并且要引燃的第一個筒會切斷到將在稍后點火的筒的導線，結果一些筒并不點火。這意味著在清理已被破碎的巖石時遭遇困難，因為它具有在其中埋置的未被點火的筒。
另一在商業上可以獲得的系統被稱作“Boulder Buster”。該系統僅能夠在豎直鉆孔中使用。多個筒被沉降到孔中，并且孔然后被水填充。最上面的筒被引燃，并且作用在下面的筒上的向下壓力將它們順序地引燃。每一個筒均包括壓力啟動帽。
美國書4900092和5670737描述了這種筒。
本發明提供一種具有優于上述兩種已知系統的優點的巖石破碎系統。
發明內容
根據本發明的第一方面，提供一種巖石破碎筒，該巖石破碎筒包括伸長管狀本體；在所述本體的每一個端部處的端部封閉件；在所述本體中的可燃材料的裝藥；和用于引燃所述裝藥的裝置，其特征在于，在引燃所述裝藥時，所述端部封閉件中的一個端部封閉件允許火焰通過所述一個端部封閉件閃現。
用于所述端部封閉件中的所述一個端部封閉件的優選形式包括易碎隔膜，在引燃所述裝藥時，所述易碎隔膜失效并允許火焰通過所述易碎隔膜閃現。
所述端部封閉件中的所述一個端部封閉件優選地在其中具有盲孔，所述盲孔的遠離所述裝藥的端部是開口的，并且所述易碎隔膜封閉所述盲孔的與所述裝藥鄰近的端部。 所述盲孔的表面可以具有在其表面中周向延伸的溝槽。
可以在所述盲孔中與所述隔膜鄰近地設置拒水凝膠的塞。
為了將筒固定在鉆孔中，可以設置鎖定元件，這些鎖定元件沿著徑向向外突出超過管狀本體的外表面，并且這些鎖定元件被構造為在將筒插入鉆孔中期間，這些鎖定元件隨著它們遇到進入鉆孔的入口而彎曲。[0014]所述鎖定元件可以由向外指向的凸緣構成，該凸緣中帶有間隙。
根據本發明的第二方面，提供一種輔助巖石破碎筒，該輔助巖石破碎筒包括伸長本體、在該本體的每一個端部處的端部封閉件和在由管狀本體和端部封閉件限定的空間中的可燃材料的裝藥，其特征在于，所述端部封閉件中的一個端部封閉件包括本體，所述一個端部封閉件的所述本體中具有孔，所述孔在所述孔的外端部處被易碎隔膜封閉，所述孔填充有推進劑，并且所述孔的遠離所述隔膜的端部與所述空間連通。
所述一個端部封閉件可以包括環繞所述本體的外部周向延伸鎖定肋。
輔助筒的另一個端部封閉件的優選形式在其中具有盲孔，所述盲孔的遠離所述裝藥的端部是開口的，并且在所述盲孔的與所述裝藥鄰近的端部處存在易碎隔膜。
根據本發明的第三方面，相組合地提供
巖石破碎筒，該巖石破碎筒包括伸長本體、在該本體的每一個端部處的端部封閉件以及在由所述本體和所述端部封閉件界定的空間中的可燃材料的裝藥；和
引燃模塊，所述引燃模塊包括本體、在所述引燃模塊的所述本體的空腔中的推進劑裝藥和用于引燃所述推進劑裝藥的裝置，所述空腔的界定壁的一個部分由易碎隔膜構成；
所述端部封閉件和所述模塊中的至少一個包括可相互接合的互鎖裝置，所述互鎖裝置用于將所述引燃模塊固定到所述巖石破碎筒，其中所述易碎隔膜被定位成使得當所述推進劑裝藥被引燃時，在所述易碎隔膜失效時，火焰通過所述易碎隔膜閃現到所述巖石破碎筒的所述空間中，并引燃所述空間中的所述裝藥。
根據本發明的第四方面，相組合地提供
巖石破碎筒，所述巖石破碎筒包括伸長本體、在所述本體的每一個端部處的端部封閉件、在所述本體中的可燃材料的裝藥和用于引燃所述裝藥的裝置；和
輔助筒，所述輔助筒包括伸長本體、在所述輔助筒的所述本體的每一個端部處的端部封閉件和在由所述管狀本體限定的空間中的可燃材料的裝藥；
所述巖石破碎筒和所述輔助筒包括用于將所述巖石破碎筒和所述輔助筒相互連接的裝置，在引燃所述巖石破碎筒的所述裝藥時，在連接之后彼此相鄰的所述端部封閉件允許火焰通過它們閃現，由此引燃所述輔助筒的所述裝藥。
根據本發明的第五方面，相組合地提供
巖石破碎筒，所述巖石破碎筒包括伸長本體、在所述本體的每一個端部處的端部封閉件和在由所述本體和所述端部封閉件界定的空間中的可燃材料的裝藥；和
引燃模塊，所述引燃模塊包括本體、在所述引燃模塊的所述本體的空腔中的推進劑裝藥和用于引燃所述裝藥的裝置；
所述模塊和所述端部封閉件中的至少一個端部封閉件包括用于將所述模塊固定到所述巖石破碎筒的可互鎖裝置；
引燃所述模塊的所述推進劑裝藥使得火焰閃現至所述筒中的所述空間中，以點燃所述空間中的所述裝藥。
為了更好地理解本發明，并且示出可以如何實施本發明，現在將通過實例參考附圖，其中
圖I是通過巖石破碎筒的圖解軸向截面；
圖2是圖I的筒的管狀本體的側視圖；
圖3是通過圖2的管狀本體的截面；
圖4是通過圖I的筒的端部封閉件之一的軸向截面；
圖5是圖4的端部封閉件的側視圖；
圖6是圖4和5的端部封閉件的前視圖；
圖7是通過圖I的筒的另一個端部封閉件的圖解軸向截面；
圖8是通過輔助筒的軸向截面；
圖9是示出圖8的輔助筒的端部封閉件的軸向截面；
圖10是示出被裝配到圖I的巖石破碎筒的圖8的輔助筒的軸向截面
圖11是示出裝配有兩個輔助筒的圖I的巖石破碎筒的軸向截面；
圖12是通過另一形式的巖石破碎筒的軸向截面；并且
圖13到15是通過引燃模塊的軸向截面。
具體實施方式
在圖I中示出的巖石破碎筒10包括管狀本體12，該管狀本體12優選地是合成塑料材料注射模制件。該合成塑料材料可以是聚合物或者共聚物。在外部，該本體具有繞管狀本體12被同等地間隔開的四個軸向延伸肋14。肋14的數目可以改變，并且可以設置五個或者六個被同等地間隔開的肋。肋未達本體12的每一個端部地終止。本體12填充有與氧化劑混合的被標為16的可燃化學品裝藥。適當的可燃化學品是硝化纖維推進劑，并且適當的氧化劑是硝酸銨。
在裝藥16中嵌入了引信頭18，該引信頭18被導線20連接到外部電力源(未示出)，該外部電力源用于引燃引信頭18并因此引燃裝藥16。
端部封閉件22(見圖5、6和7)被裝配到管狀本體12的一端中。端部封閉件22 是注射模制件，且包括帶有探頭26的截頭圓錐形主部24，該探頭26從該主部24突出。探頭26具有半球形形狀的端表面。在主部24的與探頭26相反的一側上，存在套筒28，該套筒28的自由端在30處被倒角，以便于將套筒28插入管狀本體12中。溝槽32沿著套筒28 延伸穿過主部24。
主部24被柔性凸緣34環繞。如最好地在圖6中所見，該凸緣34不是連續的，而是在凸緣34中具有間隙36，由此提供從端部封閉件22的其余部分向外突出的周向伸長的指狀物。凸緣34在38處包括薄膜鉸鏈，這便于如將在下面描述的那樣使構成凸緣34的該四個鎖定指狀物彎曲。當端部封閉件22被裝配到管狀本體12時，導線20被擠壓到溝槽32 中，溝槽32因此形成允許導線從筒出現的通道。
在圖7中示出另一端部封閉件40，該端部封閉件40被裝配到管狀本體12的另一端中。端部封閉件40的本體42包括圓筒形部分44，該部分44的前端在46處被倒角，以便于將該部分44插入管狀本體12中。直徑比部分44大的凸緣48環繞該部分44。該封閉件在其中具有軸向盲孔50。該孔50的封閉端部由隔膜52構成。該隔膜包括圓形溝槽54，由此提供圓形弱化線。[0050]在孔50中與隔膜52鄰近地設置拒水凝膠的塞56。
靠近孔50的的開口端部，孔50的界定壁是階梯形的，以提供周向延伸的內部溝槽 58。
輔助筒在圖8中示出并被標為60。該筒60包括帶有外部肋64的管狀本體62，并且在該管狀本體62中存在可燃化學品的裝藥。
本體62的一端被端部封閉件66封閉。該端部封閉件66被構造成使得它裝配到筒10的端部封閉件40(圖I和7)中。更具體地，端部封閉件66包括從圓筒形本體70突出的伸長套筒68 (特別地見圖9)。本體70包括大直徑部72和小直徑部74。凸緣76在大直徑部72和小直徑部74之間環繞本體70，并且周向延伸肋78環繞小直徑部74。該肋78 具有在80處被倒角的前表面。這便于將肋78插入端部封閉件40的溝槽58中。肋78的后表面82位于徑向平面中。
孔84穿過本體70且穿過套筒68。孔84的在套筒68中的部分的端部被易碎隔膜 86封閉。該隔膜86是與套筒68成一體的，并且該隔膜的外周由促使隔膜在壓力下失效的圓形薄部構成。孔84的整個長度填充有快速燃燒推進劑裝藥88。
在輔助筒60的管狀本體62的另一端部處的封閉件90 (見圖8)與主筒10的端部封閉件40完全相同。在適用的情況下，用已經被添加了后綴.I的相同的數字標注類似的部分。
只是作為實例地，在筒10中的裝藥的重量在20g和IOOOg之間。它可以大于該范圍或者小于該范圍，但是該范圍因為當被引燃時提供了適當的效果而被工業所接受。
在特殊情況中，可能決定裝藥16的數量對于預期意圖而言太小。在這些情況中， 輔助筒60被固定到主筒10，如在圖10中所示。套筒68被插入端部封閉件40的盲孔50 中，直至隔膜86鄰近隔膜52為止。這兩個隔膜并不接觸，因為一些拒水凝膠56在這兩個隔膜之間。隨著套筒68的前端擠壓到凝膠56中，一些凝膠56移位到在套筒68的外表面和孔50的界定表面之間的窄的環形間隙中。與管狀本體62的端部抵接的凸緣76限制將輔助筒60插入巖石破碎筒10中。肋78進入溝槽58。該構造使得當這些筒被完全地互鎖時，隔膜86和52被間隔開。在表面82和溝槽58的表面之間的接合防止這兩個筒此后被分離。
這兩個筒10、60然后被推入在所要破碎的巖石或者混凝土結構中的鉆孔中。在將筒10插入該孔中期間，構成凸緣34的指狀物回彎。卡在孔的不平坦表面上的指狀物抵抗將筒10、60從該孔拉出的任何嘗試。
當裝藥16被引信頭18引燃時，管狀本體12向外膨脹。肋14接觸該孔的表面，并且因此存在在巖石或者混凝土結構上施加的四條強力線。
當經受燃燒中的裝藥16的高壓時，隔膜52破裂，因此，將套筒68的端部密封的隔膜86經受燃燒中的裝藥16的高壓。隔膜86自身失效，并且已經通過這兩個隔膜閃現的火焰引燃輔助筒60中的推進劑裝藥88。來自裝藥88的火焰進發到筒60的主裝藥中。
如在圖11中所示，可以將第一輔助筒60聯接到巖石破碎筒10，然后可以將第二輔助筒60聯接到該第一輔助筒60，由此增加該孔的經受燃燒中的裝藥的作用的長度。
本體12和62可以具有一些柔性，從而如果它們正被推入的孔不是完全筆直的，則它們能夠扭曲。[0063]還可行的是將這些本體外部用熒光材料涂布，從而這些本體在地下礦的暗度中更易于操縱。
圖12的筒被標為92，且具有與圖I的筒同樣的部分。在適用的情況下，已經用已經被添加了后綴2的類似的附圖標記標注類似的部分。
圖12的筒92的端部封閉件是彼此完全相同的，且具有與端部封閉件40相同的構造(圖7)。
在圖13中示出的模塊94具有與在圖9中示出的端部封閉件66相同的構造。在適用的情況下，已經用已經被添加了后綴3的相同的附圖標記標注類似的部分。模塊94能夠被塞入筒92的任一個端部封閉件40. 2中。
具有已知形式的引燃系統96穿過隔膜86. 2，且終止于推進劑裝藥88. 3中。該引燃系統可以是沖擊管引燃系統，或者是包括用于激光引燃的光纖的引燃系統。
封閉帽98裝配到模塊94的本體70. 3上。該封閉帽98可以以與端部封閉件22 (圖 4、5和6)相同的方式構造，并且封閉帽98具有與探頭26相當的探頭26. 3，從而它能夠與將被描述的填塞工具協作。帽98也具有凸緣34. 3。引燃系統96穿過封閉帽98中的孔100。
在圖14中，該引燃系統包括引信頭102，電線104被連接到該引信頭102。
在圖15中，封閉帽98包括可編程電子引燃系統108,該可編程電子引燃系統108 具有無線通信能力，從而編程和引燃能夠以遠程方式經由例如藍牙進行。引燃系統108被封裝，然后被模制到帽98中。
在所有上述構造中，均存在接收肋諸如78和78. 3的溝槽諸如58和58. I。
在未被示出的變型形式中，溝槽被在部分44中的徑向對置的開口替代。這些開口形成通向孔中的凹部。在與這些開口的位置成直角的位置處，存在對置的內部平臺。
肋諸如肋78具有被兩個徑向對置的鎖定元件替代的形式，這兩個鎖定元件隨著兩個筒互鎖而扭曲，然后這兩個鎖定元件卡扣到對置的凹部中。可以有與內部平臺匹配的外部平臺，從而在變型的端部封閉件66能夠進入變型的端部封閉件40之前，這兩個筒必須被正確地取向。
孔50自身可以是中央管的孔，該中央管從封閉件40軸向延伸，且被多個葉片連接到部分44，每一個葉片均位于徑向平面中。
權利要求
1.一種用于在巖石破碎中使用的輔助筒，包括伸長本體；在所述本體的每一個端部處的端部封閉件；和在由所述本體和所述端部封閉件限定的空間中的可燃材料的裝藥，其特征在于，所述端部封閉件中的一個端部封閉件允許火焰從所述輔助筒的外部通過所述一個端部封閉件閃現以引燃所述裝藥。
2.根據權利要求
I的輔助筒和一種引燃模塊的組合，所述引燃模塊包括本體；在所述引燃模塊的所述本體中的可燃材料的裝藥；和用于引燃所述模塊的所述裝藥的裝置，存在用于在所述輔助筒的所述一個端部封閉件鄰近所述引燃模塊的所述本體的一部分的情況下將所述輔助筒連接到所述模塊的裝置，當所述引燃模塊的所述裝藥被引燃時，所述一部分允許火焰通過所述一部分閃現。
3.根據權利要求
I的輔助筒和一種巖石破碎筒的組合，所述巖石破碎筒包括伸長本體；在所述巖石破碎筒的所述本體的每一個端部處的端部封閉件；和在所述巖石破碎筒的由所述巖石破碎筒的所述本體和所述端部封閉件界定的空間中的可燃材料的裝藥，所述巖石破碎筒進一步包括用于引燃所述巖石破碎筒的所述裝藥的裝置，存在用于在所述輔助筒的所述端部封閉件中的所述一個端部封閉件鄰近所述巖石破碎筒的所述端部封閉件中的一個端部封閉件的情況下將所述輔助筒與所述巖石破碎筒連接在一起的裝置，當所述巖石破碎筒中的所述裝藥被引燃時，所述巖石破碎筒的所述端部封閉件中的所述一個端部封閉件允許火焰通過它閃現。
4.一種巖石破碎筒，包括伸長管狀本體；在所述本體的每一個端部處的端部封閉件； 在所述本體中的可燃材料的裝藥；和用于引燃所述裝藥的裝置，其特征在于，在引燃所述裝藥時，所述端部封閉件中的一個端部封閉件允許火焰通過所述一個端部封閉件閃現。
5.根據權利要求
4的巖石破碎筒，其特征在于，所述端部封閉件中的所述一個端部封閉件包括易碎隔膜，在引燃所述裝藥時，所述易碎隔膜失效并允許火焰通過所述易碎隔膜閃現。
6.根據權利要求
5的巖石破碎筒，其特征在于，所述端部封閉件中的所述一個端部封閉件中具有盲孔，所述盲孔的遠離所述裝藥的端部是開口的，并且所述易碎隔膜封閉所述盲孔的與所述裝藥鄰近的端部。
7.根據權利要求
I的輔助巖石破碎筒，其特征在于，所述端部封閉件中的所述一個端部封閉件包括本體，所述一個端部封閉件的所述本體中具有孔，所述孔在所述孔的外端部處被易碎隔膜封閉，所述孔填充有推進劑，并且所述孔的遠離所述隔膜的端部與所述空間連通。
8.根據權利要求
7的輔助筒，其特征在于，所述輔助筒的另一個端部封閉件中具有盲孔，所述盲孔的遠離所述裝藥的端部是開口的，并且在所述盲孔的與所述裝藥鄰近的端部處存在易碎隔膜。
9.根據權利要求
5的巖石破碎筒和根據權利要求
7的輔助筒的組合，其中所述輔助筒的所述易碎隔膜鄰近所述巖石破碎筒的所述易碎隔膜，由此，在引燃所述巖石破碎筒的所述裝藥時，所述巖石破碎筒的所述隔膜的失效使得所述輔助筒的所述隔膜經受燃燒氣體的壓力，由此使所述輔助筒的所述隔膜破裂并順序地引燃所述輔助筒的所述推進劑和所述裝藥。
10.根據權利要求
9的組合，其中所述巖石破碎筒的所述一個端部封閉件中具有盲孔，所述巖石破碎筒的所述易碎隔膜形成在所述孔的盲端部處的封閉件。
11.根據權利要求
10的組合，其中在所述盲孔中與所述巖石破碎筒的所述隔膜鄰近地存在拒水凝膠的塞。
12.根據權利要求
10、11或12的組合，其特征在于，所述輔助筒的另一個端部封閉件包括易碎隔膜，在引燃所述輔助筒的所述裝藥時，所述易碎隔膜失效并允許火焰通過所述易碎隔膜閃現。
13.巖石破碎筒和引燃模塊的組合；所述巖石破碎筒包括伸長本體、在所述本體的每一個端部處的端部封閉件以及在由所述本體和所述端部封閉件界定的空間中的可燃材料的裝藥；所述引燃模塊包括本體、在所述引燃模塊的所述本體的空腔中的推進劑裝藥和用于引燃所述推進劑裝藥的裝置，所述空腔的界定壁的一個部分由易碎隔膜構成；所述端部封閉件和所述模塊中的至少一個包括可相互接合的互鎖裝置，所述互鎖裝置用于將所述引燃模塊固定到所述巖石破碎筒，其中所述易碎隔膜被定位成使得當所述推進劑裝藥被引燃時，在所述易碎隔膜失效時，火焰通過所述易碎隔膜閃現到所述巖石破碎筒的所述空間中，并引燃所述空間中的所述裝藥。
14.巖石破碎筒和輔助筒的組合所述巖石破碎筒包括伸長本體、在所述本體的每一個端部處的端部封閉件、在所述本體中的可燃材料的裝藥和用于引燃所述裝藥的裝置；所述輔助筒包括伸長本體、在所述輔助筒的所述本體的每一個端部處的端部封閉件和在由所述管狀本體限定的空間中的可燃材料的裝藥；所述巖石破碎筒和所述輔助筒包括用于將所述巖石破碎筒和所述輔助筒相互連接的裝置，在引燃所述巖石破碎筒的所述裝藥時，在連接之后彼此相鄰的所述端部封閉件允許火焰通過它們閃現，由此引燃所述輔助筒的所述裝藥。
15.巖石破碎筒和引燃模塊的組合所述巖石破碎筒包括伸長本體、在所述本體的每一個端部處的端部封閉件和在由所述本體和所述端部封閉件界定的空間中的可燃材料的裝藥；所述引燃模塊包括本體、在所述引燃模塊的所述本體的空腔中的推進劑裝藥和用于引燃所述裝藥的裝置；所述模塊和所述端部封閉件中的至少一個端部封閉件包括用于將所述模塊固定到所述巖石破碎筒的可互鎖裝置；引燃所述模塊的所述推進劑裝藥使得火焰閃現至所述筒中的所述空間中，以點燃所述空間中的所述裝藥。
專利摘要
公開了一種用于在巖石破碎中使用的輔助筒(60)，輔助筒包括伸長本體(62)、在本體(62)的每一個端部處的端部封閉件(66，90)和在由本體(62)和端部封閉件(66，90)限定的空間中的可燃材料的裝藥。端部封閉件(66)包括封閉可燃化學品的裝藥(88)的易碎隔膜(86)。在經受外部引燃快速燃燒可燃材料的壓力時，隔膜(86)失效并允許火焰從輔助筒的外部通過隔膜閃現到輔助筒的內部，由此引燃所述裝藥。
文檔編號F42D3/04GKCN102587912SQ201210007250
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月11日
發明者安德烈·范·戴克 申請人:格林布瑞克技術有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan