[发明专利]一种环保型爆破装置

权利要求书

1.一种环保型爆破装置，其特征在于，包括高压脉冲发生器（1）、同轴传输线（2）和高压电极（3），其中：

所述高压脉冲发生器（1）用于产生万伏级电脉冲；

所述同轴传输线（2）用于将万伏级电脉冲有效传递至高压电极（3）；

所述高压电极（3）作为电脉冲的输出部件，密封设置在被破碎物（5）的预埋孔（501）中，所述预埋孔（501）中填充有爆破介质（502）。

2.根据权利要求1所述的环保型爆破装置，其特征在于，

所述高压脉冲发生器（1）包括TESLA脉冲调制器、MARX发生器、LTD感应叠加器、LC谐振高压产生器中的一种或几种组合；

所述高压脉冲发生器（1）中万伏级电脉冲的工作参数包括电压幅值、电流幅值、脉冲宽度和重复频率，其中：所述电压幅值的范围为10至50万伏特；所述电流幅值的范围为0.2-1万安培；所述脉冲宽度的范围为100至1000纳秒；所述重复频率的范围为0.1至0.5赫兹。

3.根据权利要求1所述的环保型爆破装置，其特征在于，所述同轴传输线（2）分为正极传输线（201）和负极传输线（202），其中：

所述正极传输线（201）的末端连接高压电极（3）的正电极（301），正电极（301）密封安装在预埋孔（501）中；

所述负极传输线（202）的末端接地、或连接高压电极（3）的负电极（302），负电极（302）密封安装在预埋孔（501）中。

4.根据权利要求3所述的环保型爆破装置，其特征在于，所述同轴传输线（2）为同轴二极管、带状线或多股高压同轴电缆。

5.根据权利要求1所述的环保型爆破装置，其特征在于，所述高压电极（3）为金属材料，高压电极（3）的形状包括球体、椭球体、圆柱体、平板、锥体、楔形体中的一种或多种组合，所述高压电极（3）为圆柱体结构时，高压电极（3）包括柱体（303）和设置在柱体（303）末端的尖端（304），所述柱体（303）的外侧均匀布置有多组环带（305）。

6.根据权利要求1所述的环保型爆破装置，其特征在于，还包括控制器（4），所述控制器（4）用于控制高压脉冲发生器（1）工作、并用于检测高压电极（3）的工作状态。

7.根据权利要求1所述的环保型爆破装置，其特征在于，所述爆破介质（502）为水、变压器油、酯类中一种或几种组合。

8.根据权利要求1所述的环保型爆破装置，其特征在于，还包括用于安装高压电极（3）的密封件（6），所述密封件（6）包括盖体（601）、设置在盖体（601）顶部的接线座（602）和设置在盖体（601）底部的电极座（603），其中：

所述盖体（601）的底部安装有密封圈（604），所述盖体（601）通过多个固定螺丝（605）连接被破碎物（5）；

所述接线座（602）用于连接同轴传输线（2）；

所述电极座（603）用于安装高压电极（3）。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的环保型爆破装置，其特征在于，操作方法包括：

A1）在被破碎物（5）的中心位置开设预埋孔（501）；

A2）将高压电极（3）的正电极（301）设置在预埋孔（501）中，并在预埋孔（501）中填充爆破介质（502），通过密封件（6）将高压电极（3）和预埋孔（501）以及爆破介质（502）密封；

A3）使用控制器驱动高压脉冲发生器放电，对被破碎物（5）进行整体爆破，放电过程中电压幅值的范围为10至50万伏特，电流幅值的范围为0.2-1万安培，脉冲宽度的范围为100至1000纳秒，重复频率的范围为0.1至0.5赫兹。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的环保型爆破装置，其特征在于，操作方法包括：

B1）在被破碎物（5）的待爆破区域边缘开设多个预埋孔（501）；

B2）将高压电极（3）的正电极（301）设置在一侧的预埋孔（501）中，再将高压电极（3）的负电极（302）设置在另一侧的预埋孔（501）中，并在预埋孔（501）中填充爆破介质（502），通过密封件（6）将高压电极（3）和预埋孔（501）以及爆破介质（502）密封；

B3）使用控制器驱动高压脉冲发生器放电，对被破碎物（5）进行局部爆破，放电过程中电压幅值的范围为10至50万伏特，电流幅值的范围为0.2-1万安培，脉冲宽度的范围为100至1000纳秒，重复频率的范围为0.1至0.5赫兹。