方向性光面爆破钻具.pdf

本实用新型涉及一种爆破钻具，特别是一种方向性光面爆破钻具。
    在开凿巷道或遂道时，须在岩壁上按照巷道或遂道的横截面形状钻一排孔，然后再进行爆破。爆破中，爆破力使岩石沿钻孔方向碎裂，即形成予设的巷道或遂道形状。如果岩石碎裂后，大部分钻孔仍保留原钻孔直径的1／2，则可称这种爆破为光面爆破。但事实上，这种光面爆破很少遇到。因钻孔壁为圆形，应力集中的方向不确定，爆破后的巷道或遂道岩壁呈大幅度凸凹不平状，这种爆破结果不符合施工要求，给后期施工带来很大麻烦。如何控制钻孔的应力集中方向，使岩石爆破后沿予设的巷道或遂道横截面形状碎裂，一直是开掘工程所研究的新课题。

    本实用新型的目的就是要提供一种能人为地在钻孔的孔壁上加工出冲痕，为爆破提供应力集中的位置和爆破碎裂方向的方向性光面爆破钻具。

    本实用新型的技术方案是这样实现的：在钻杆的端部装有冲击钻头，此冲击钻头可以是一字型钻头，也可以是柱齿钻头。在冲击钻头的后部地钻杆上活动套装有一冲痕钎头、冲痕钎头的内孔与钻杆外径间隙配合，冲痕钎头后部的钻杆上有一直径大于钻杆直径且与钻杆为一体的冲座。冲痕钎头在冲击钻头和冲座之间有一轴向晃量。在冲痕钎头两侧分别对称镶焊有一合金刀片。合金刀片的最大外廓尺寸大于冲击、钻头的直径。冲击钻头在冲击和旋转的运动中，在岩石上打钻岩孔紧随其后的就是冲痕钎头，冲痕钎头只作轴向冲击运动，而不用转动，因此在冲击电钻的作用下，在岩孔的内壁上打钎出两条沟痕。这两条沟痕的横截面的两端分别指向设定的裂痕位置。沟痕即是岩石的应力集中位置，爆破后岩石即会沿沟痕处碎裂，达到光面爆破的目的。采用本实用新型进行爆破前的爆破范围的设定，较以往仅用冲击钻头打孔的范围设定有以下优点：

    1、由原来的范围设定变为方向和范围设定，范围设定是用钻孔的方向实现的，不易达到光面爆破的要求。本实用新型方向和范围同时设定，爆破时，岩石是按照沟痕的走向进行破裂，因此容易达到光面爆破的效果。

    2、钻孔、冲痕一次完成，操作工艺简单，施工效率较高。前方钻孔，紧随其后的是冲痕，在同一钻杆上一次完成两道工序。

    3、为巷道或遂道的后期施工铺平了道路。光面爆破为后期施工的工作带来很大便利，不仅降低了劳动强度，也提高了施工质量。

    下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

    图1为本实用新型的结构示意图。

    图2为本实用新型冲痕钎头的A向示意图。

    图3为本实用新型合金片示意图。

    参照图1，图2，图3。本实用新型是由冲击钻头（2）、冲痕钎头（5）、钻杆（3）组成。冲击钻头（2）可由一字型钻头或柱齿钻头替代。冲击钻头（2）、冲痕钎头（5）、钻杆（3）同处一轴线。冲击钻头的内孔与钻杆（3）的端部外径紧配合。在冲击钻头（2）后部的钻杆上套装有冲痕钎头（5），冲痕钎头的内孔与钻杆外径间隙配合。冲痕钎头可在钻杆上作轴向窜动。冲痕钎头（5）的前部的圆柱面与轴向对称面（16）相交位置各镶焊一合金刀片（4）、（10）。两合金刀片的前刃（13）、（14）朝向冲击钻头（2）方向。前角α选择范围为±5°；两合金刀片的侧刃（12）、（15）的后角取值范围为±2°。为了冲痕初始能正确地把握冲痕方向，特别在冲痕钎头（5）的圆柱面上对称加工有两个手扶平面（6），手扶平面（6）与轴向对称面（16）平行。

    为了使冲痕钎头有一后座力，特在冲痕钎头（5）的后部的钻杆上设一与钻杆一体的冲座（7）。冲座（7）的外径大于钻杆直径。冲痕钎头（5）、（11）的最大轴向尺寸小于冲击钻头后端面到冲座（7）前端面之间的轴向尺寸，且有一定的轴向晃量，即冲痕钎头在钻杆上做冲击动作时，有一缓冲的条地。在冲痕钎头进入冲痕工作开始，为了防止冲痕钎头转动，可先通过手扶平面（6）放正合金刀片的冲痕位置，一但合金刀片进入过痕的沟痕内，即可松手，冲痕钎头就能随着冲击钻头的延伸而延伸。