[发明专利]一种聚能药包装置及巷道爆破成型方法

权利要求书

1.一种巷道爆破成型方法，其特征在于，基于聚能药包装置实施；所述聚能药包装置，包括管壳，在所述管壳的侧壁上周向间隔开设有第一切缝及第二切缝，所述第一切缝与第二切缝关于管壳中心轴非对称设置，且所述第一切缝、管壳中心轴及第二切缝之间的连线与巷道顶部轮廓走向一致，或者，所述第一切缝、管壳中心轴及第二切缝之间的连线形成的第一夹角与巷道顶角一致；所述方法包括：

将主体炸药、炮头炸药及导爆管雷管炸药分别装入所述聚能药包装置的管壳中；

将装有炸药的聚能药包装置装入待掘进巷道掌子面拱顶周边孔中，装药过程中，使非对称设置的第一切缝方向与第二切缝方向与巷道轮廓线走向保持一致；所述待掘进巷道掌子面上钻设有中心孔、掏槽孔及周边孔；

在所述聚能药包装置装入巷道掌子面拱顶周边孔中预定位置，且检测所述第一切缝方向与第二切缝方向与巷道轮廓线走向保持一致时，用定位件将所述聚能药包装置在当前位置固定；

依次起爆中心孔、掏槽孔及周边孔；

其中，在起爆周边孔之后，利用炸药起爆的瞬间产生的沿第一切缝与第二切缝方向形成的与巷道顶部轮廓线一致的高压气体线射流，切割岩体，完成巷道顶部轮廓爆破成型；

在将主体炸药、炮头炸药及导爆管雷管炸药装入所述聚能药包装置的管壳中之前，还包括：根据在待掘进巷道拱顶轮廓设置有周边孔的位置处的拱顶参数及管壳的参数，分段确定第一切缝、管壳中心轴及第二切缝之间的连线形成的第一夹角的多个角度；

根据确定的第一夹角的多个角度分别对应制作多个相应的管壳；

在装药过程中，所述方法还包括：将多个具有不同角度的第一夹角的聚能药包分别对应放入相应的巷道掌子面拱顶周边孔中；

所述拱顶参数包括：拱顶半径R及拱顶圆弧轮廓上的各周边孔中心点位置，所述管壳的参数管壳内径d与外径D；

所述根据在待掘进巷道拱顶轮廓设置有周边孔的位置处的拱顶参数，分段确定第一切缝、管壳中心轴及第二切缝之间的连线形成的第一夹角的多个角度包括：

基于所述拱顶半径R及拱顶圆弧轮廓上的各周边孔中心点位置、所述管壳内径d与外径D，根据公式α＝arctan(d+D)/4R确定第一切缝与管壳中心的连线相对于管壳水平半径的调整夹角α；

基于得到的所述调整夹角及第二切缝在管壳上的位置确定出所述第一夹角的角度；

所述基于得到的所述调整夹角及第二切缝在管壳上的位置确定出所述第一夹角的角度包括：若第二切缝位于水平方向直径一端位置开设，则第一夹角的角度为180°减去调整夹角α；

若第二切缝未位于水平方向直径一端位置开设，则第一夹角的角度为180°减去两倍的调整夹角α。

2.根据权利要求1所述的巷道爆破成型方法，其特征在于，第一切缝、管壳中心轴及第二切缝之间的连线形成的第一夹角对应的管壳侧壁上设有能量释放孔；

在装药过程中，所述方法还包括：将所述聚能药包装置具有能量释放孔的一侧朝向巷道拱顶轮廓线内的岩体设置；

在起爆周边孔之后，利用所述能量释放孔引导爆破能量，沿能量释放孔向巷道拱顶轮廓线内的岩体释放高压气体点射流，冲击切割巷道轮廓线内的岩体。

3.根据权利要求1所述的巷道爆破成型方法，其特征在于，所述第一切缝与第二切缝在所述管壳上沿轴向分别设有多个，相邻的第一切缝之间具有第一隔断部，相邻的第二切缝之间具有第二隔断部。

4.根据权利要求1或3所述的巷道爆破成型方法，其特征在于，所述第一切缝、管壳中心轴及第二切缝之间的连线形成的第一夹角对应的管壳侧壁上设有能量释放孔，应用时，所述管壳具有能量释放孔的一侧朝向待掘进巷道内部设置。

5.根据权利要求4所述的巷道爆破成型方法，其特征在于，所述能量释放孔沿管壳轴向间隔设有多个，相邻能量释放孔间隔为50mm，位于两端的能量释放孔分别距离管壳端部40mm。

6.根据权利要求4所述的巷道爆破成型方法，其特征在于，所述能量释放孔为长条形通孔，每个所述长条形通孔长度为10mm，宽度为4mm。