一种冻土聚能爆破用切缝钻具

：本发明涉及爆破钻孔，具体为一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具。

背景技术

0、
背景技术：

1、在寒冷的多雪地区，常见的现象是冰冻，这导致土地表面的冻土出现断裂和变形。冻土的物理性质因温度的影响而发生改变，特别是在温度较低的情况下，冻土会变得更加脆弱。这是因为，冰的形成使得冻土的瞬时无侧向限制抗压强度呈线性关系，同时温度的负值越大，冰的形成速度就越快，从而导致冻土的损伤更加严重。

2、冰冻现象对于寒冷地区的土壤和岩土工程具有重要影响。冻土的性质随着温度的变化而发生变化，这导致冻土更容易发生损伤和变形。因此，在设计和施工岩土工程时，需要充分考虑冻土的物理性质，并采取相应的措施来减少冻土对工程造成的影响。

3、冻土爆破的破坏原理与常规土壤和岩石的爆破破坏原理类似，都是利用爆炸能量使土壤或岩石内部结构破碎、颗粒疏松，从而实现破坏的目的。然而，由于冻土的物理力学性能与常规土壤和岩石不同，因此冻土爆破需要面临更大的挑战。因此，要实现冻土的爆破破坏更为困难，需要使用更大的炸药量才能达到相同的爆破效果。

4、在进行爆破作业时，常规的爆破方式往往难以充分破坏冻土介质，这是由于冻土的物理特性和结构特征导致的，炸药爆炸释放的能量难以充分穿透冻土介质，从而影响了爆破的效果。需要采用更加先进和科学的方法和技术来破解冻土介质，克服其物理特性和结构特征的限制，以实现更加高效、稳定和可持续的采剥工程。

5、基于此，本发明设计了一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，以解决上述问题。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本发明的目的在于设计一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，以解决上述背景技术中提出的冻土爆破效率低、效果差、直接影响采剥工程的成本和进展的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，包括回转钻头和聚能切缝钻头两部分。

4、钻头为可拆卸式，钻杆与钻头采用高强螺栓连接相接。

5、回转钻头上带有螺旋槽。

6、动力装置的控制下，切缝钻头可多角度向下切削。

7、滑块在滑轨方向上可以自由移动。

8、楔形切缝钻头为刀锥样式，这样设计的目的是减小切缝钻头向下运动过程中的受到阻力。

9、螺旋叶片的旋转半径不大于切缝钻头最大切削半径，它们通过先钻孔再切削的相互协作，形成了两个带有楔形缝的聚能炮孔。

10、“切缝钻头”可以自由地沿着“滑轨”的方向移动，而这个移动是由“滑块”来控制的。换句话说，滑块可以控制切缝钻头在滑轨上的自由运动。

11、液压系统可以控制钻头的角度，使其能够在不同的角度下钻。

技术特征：

1.一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，包括钻头(8)，其特征在于，所述钻头分为回转钻头(83)和切缝钻头(84)两种，两种钻头分别通过高强螺栓(85)与钻杆(6)进行连接，钻杆(6)周围是螺旋叶片(5)，钻杆(6)的上方为动力装置(4)，所述的回转钻头(83)在动力装置(4)的控制下旋转，钻杆(6)和动力装置(4)等通过滑块(32)与滑轨(7)连接，滑轨(7)通过机械大臂与最左侧工程运输机(1)连接，其中机械大臂上有若干液压缸。

2.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述的钻具钻头为可拆卸式钻头。

3.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述的钻杆(6)的与下方连接头(81)之间采用高强螺栓(85)相接，且回转钻头(83)上带有螺旋槽。

4.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述的切缝钻头(84)可以在动力装置(4)的帮助下进行多方向的切削。

5.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述的滑块(32)可以在滑轨(7)上自由移动。

6.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述的切缝钻头上(84)有两个成v形的刀锥。

7.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述的切缝钻头(84)上除刀头处为尖刀样式外，其他地方均为圆角设计，这样设计的目的是减小切削过程中受到的摩擦阻力。

8.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述的螺旋叶片(5)旋转半径小于切缝钻头(84)最大切削半径，二者在先钻后切配合下得到带有若干楔形缝的炮孔。

9.根据权利要求书1所述的一种用于冻土聚能爆破用切缝钻具，其特征在于，所述液压缸(2)可控制钻头(83)多角度下钻。

技术总结
本发明公开了一种冻土聚能爆破用切缝钻具，由回转钻机和切缝钻机两部分组成。钻头和钻杆使用高强度螺栓连接。第一阶段，钻头通过动力装置作用下钻至设计深度，然后上提至地面。第二阶段，将回转钻头更换为切缝钻头，该钻头在液压系统的作用下与滑块同步向下运动，旨在第一阶段形成的孔壁上通过切缝钻头压力作用切削出楔形缝。装置特点：通过先钻孔再切削的相互协作，形成带有若干楔形缝的聚能炮孔。预期效果：使用此炮孔进行装药后，爆破聚能效应产生的高温、高压、高速能量流通过切缝得到进一步定向集中增强和定向释放并使冻土切缝继续延伸并扩大，在相同炸药量的前提下，此装置很大程度上提高了炸药利用率，降低大块、大块率及消除边坡伞檐。

技术研发人员：费鸿禄,王明玉,荆广杰
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16