本實(shí)用新型涉及地下煤層氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種爆破裝置及具有該爆破裝置的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，爆破裝置均是在炸藥中插入雷管，雷管用于引燃炸藥?，F(xiàn)有的爆破裝置一般在引燃后，進(jìn)行無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，使得整個(gè)區(qū)域都進(jìn)行爆炸。當(dāng)根據(jù)相關(guān)工藝要求，僅需要對預(yù)爆破部位進(jìn)行爆破時(shí)，現(xiàn)有的爆破裝置不僅使得預(yù)爆破部位進(jìn)行爆破，而其他的無需爆破的部位也會(huì)進(jìn)行爆破，從而對無需爆破的部位造成損壞，因此，現(xiàn)有的爆破裝置無法實(shí)現(xiàn)定向爆破，降低了實(shí)用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種爆破裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中爆破裝置無法定向爆破導(dǎo)致爆破裝置的實(shí)用性低的問題。本實(shí)用新型還提出了一種具有該爆破裝置的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)。

一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種爆破裝置，該裝置包括：殼體、炸藥卷、雷管和隔擋件；其中，隔擋件連接于殼體的內(nèi)壁，用于將殼體內(nèi)分隔為第一空間和第二空間；炸藥卷置于第一空間，第一空間用于朝向待爆破層放置；雷管插設(shè)于炸藥卷內(nèi)。

進(jìn)一步地，上述爆破裝置中，殼體為防水殼體。

進(jìn)一步地，上述爆破裝置中，第二空間內(nèi)填充有可燃物。

本實(shí)用新型中，通過設(shè)置隔擋件將殼體分隔為第一空間和第二空間，將炸藥卷置于朝向待爆破層的第一空間內(nèi)，能夠使得炸藥卷爆破時(shí)朝向待爆破層，避免炸藥卷引爆時(shí)的四處爆破，增強(qiáng)了爆破裝置爆破的方向性，實(shí)現(xiàn)了爆破裝置的定向爆破，提高了爆破裝置的實(shí)用性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中爆破裝置無法定向爆破導(dǎo)致的實(shí)用性低的問題，并且，炸藥卷置于殼體內(nèi)，該殼體能夠起到一定的防水防潮和防污染的作用，避免了水或者其他物質(zhì)對炸藥卷造成污染導(dǎo)致炸藥卷無法爆破。

另一方面，本實(shí)用新型還提出了一種定向鉆孔的爆破系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：外殼和至少兩個(gè)上述的爆破裝置；其中，各爆破裝置均置于外殼內(nèi)，并且，相鄰兩個(gè)爆破裝置之間具有預(yù)設(shè)爆破間距。

進(jìn)一步地，上述定向鉆孔的爆破系統(tǒng)還包括：支架；其中，各爆破裝置均通過支架與外殼的內(nèi)壁相連接。

進(jìn)一步地，上述定向鉆孔的爆破系統(tǒng)中，外殼的兩端均設(shè)置有密封件。

進(jìn)一步地，上述定向鉆孔的爆破系統(tǒng)中，外殼為PE管。

本實(shí)用新型中，爆破裝置中的炸藥卷爆破時(shí)能夠朝向待爆破層，避免炸藥卷引爆時(shí)的四處爆破，實(shí)現(xiàn)了爆破裝置的定向爆破，提高了爆破裝置的實(shí)用性，爆破裝置中的殼體能夠起到一定的防水防潮和防污染的作用，并且，各爆破裝置置于外殼內(nèi)，外殼能夠更好地進(jìn)行防水防污和防撞擊，確保各爆破裝置的安全引爆，同時(shí)，相鄰兩個(gè)爆破裝置之間按照預(yù)設(shè)爆破間距放置，確保了爆破的均勻性，更好地保證了各爆破裝置的爆破范圍，提高了爆破效果。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的爆破裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)中，爆破間距的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

爆破裝置實(shí)施例：

參見圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的爆破裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，爆破裝置可以包括：殼體1、炸藥卷2、雷管和隔擋件3。其中，隔擋件3置于殼體1內(nèi)且與殼體1的內(nèi)壁相連接。隔擋件3用于將殼體1的內(nèi)部空間分隔為第一空間11和第二空間12，具體地，隔擋件3的形狀與殼體1的形狀相匹配，隔擋件3與殼體1的內(nèi)壁緊密連接，隔擋件3分隔出的第一空間11和第二空間12均為封閉的空間。隔擋件3與殼體1的內(nèi)壁的連接方式可以為粘接連接、卡接連接，當(dāng)然，也可以為其他的連接方式，本實(shí)施例對此不做任何限制。優(yōu)選的，隔擋件3的材質(zhì)為可燃的材質(zhì)。

炸藥卷2內(nèi)含有炸藥，并且，炸藥卷2為實(shí)心結(jié)構(gòu)。炸藥卷2可以包括：可燃件和炸藥，可燃件將炸藥包裹在內(nèi)，形成實(shí)心結(jié)構(gòu)。可燃件可以采用爆破裝置專用的可燃紙，炸藥可以采用抗水煤礦硝銨炸藥。雷管插設(shè)于炸藥卷2內(nèi)，雷管用于在遇到明火或者在高溫條件下引爆炸藥卷2。在本實(shí)施例中，炸藥卷2的直徑可以為50mm～80mm，長度可以為100mm～300mm。雷管可以為2只，2只雷管均可以為礦用火雷管。

炸藥卷2置于第一空間11內(nèi)，第一空間11用于朝向待爆破層放置。具體地，炸藥卷2在第一空間11內(nèi)但并不與殼體1的內(nèi)壁相連接。優(yōu)選的，炸藥卷2的尺寸可以與第一空間11的尺寸相匹配，則炸藥卷2正好夾設(shè)于第一空間11內(nèi)。第二空間12可以保持閑置狀態(tài)，即第二空間12內(nèi)不放置任何物體，當(dāng)然，第二空間12也可以填充有可燃物，便于燃燒。第二空間12的徑向距離大于1cm。待爆破層可以為煤層和礦物層等。

可以看出，本實(shí)施例中，通過設(shè)置隔擋件3將殼體1分隔為第一空間11和第二空間12，將炸藥卷2置于朝向待爆破層的第一空間11內(nèi)，能夠使得炸藥卷2爆破時(shí)朝向待爆破層，避免炸藥卷2引爆時(shí)的四處爆破，增強(qiáng)了爆破裝置爆破的方向性，實(shí)現(xiàn)了爆破裝置的定向爆破，提高了爆破裝置的實(shí)用性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中爆破裝置無法定向爆破導(dǎo)致的實(shí)用性低的問題，并且，炸藥卷2置于殼體1內(nèi)，該殼體1能夠起到一定的防水防潮和防污染的作用，避免了水或者其他物質(zhì)對炸藥卷2造成污染導(dǎo)致炸藥卷2無法爆破。

上述實(shí)施例中，殼體1可以為防水殼體，能夠有效地防止水的侵蝕，避免了炸藥卷2因受潮而無法爆破，大大降低了爆破裝置儲(chǔ)存的難度。

綜上所述，本實(shí)施例能夠使得炸藥卷2爆破時(shí)朝向待爆破層，避免炸藥卷2引爆時(shí)的四處爆破，增強(qiáng)了爆破裝置爆破的方向性，實(shí)現(xiàn)了爆破裝置的定向爆破，提高了爆破裝置的實(shí)用性，并且，炸藥卷2置于殼體1內(nèi)，該殼體1能夠起到一定的防水防潮和防污染的作用，避免水或者其他物質(zhì)對炸藥卷2造成污染導(dǎo)致的炸藥卷2無法爆破。

爆破系統(tǒng)實(shí)施例：

本實(shí)施例還提出了一種定向鉆孔的爆破系統(tǒng)。參見圖2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，定向鉆孔的爆破系統(tǒng)可以包括：外殼4和至少兩個(gè)上述的爆破裝置5。其中，各爆破裝置5均置于外殼4內(nèi)，并且，相鄰兩個(gè)爆破裝置5之間具有預(yù)設(shè)爆破間距。其中，爆破裝置5的具體實(shí)施過程參見上述說明即可，本實(shí)施例在此不再贅述。

具體地，該外殼4可以為PE管。外殼4的兩端均設(shè)置有密封件，以對外殼4的兩端進(jìn)行密封處理。密封件可以為防水層，也可以為其他能夠起到防水、防污和防撞擊作用的密封件，本實(shí)施例對此不做任何限制。當(dāng)然，也可以將外殼4的兩端進(jìn)行蠟封、膠封等。各爆破裝置5均可以與外殼4的內(nèi)壁相連接，以使各爆破裝置5在外殼4內(nèi)固定。各爆破裝置5與外殼4的內(nèi)壁的連接方式可以為粘接連接等，當(dāng)然，也可以為其他的連接方式，本實(shí)施例對此不作任何限制。

預(yù)設(shè)爆破間距為任意相鄰兩個(gè)爆破裝置的中心軸線之間的距離，具體實(shí)施時(shí)，預(yù)設(shè)爆破間距可以根據(jù)實(shí)際情況來確定，本實(shí)施例對此不做任何限制。本實(shí)施例僅僅列舉了一種預(yù)設(shè)爆破間距的確定方法，在本實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)爆破間距可以根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算得出。參見圖4，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)中，爆破間距的示意圖。具體地，根據(jù)公式R＝Φ×k計(jì)算每個(gè)爆破裝置的裂隙區(qū)半徑R，其中，Φ為爆破裝置中的炸藥卷2的直徑，k為裂隙區(qū)半徑系數(shù)，k取100～130。在本實(shí)施例中，k取120。根據(jù)計(jì)算出的相鄰兩個(gè)爆破裝置的裂隙區(qū)半徑R，再根據(jù)公式B＝R₁×cosα₁+R₂×cosα₂計(jì)算預(yù)設(shè)爆破間距B，其中，R₁和R₂分別為相鄰兩個(gè)爆破裝置的裂隙區(qū)半徑，α₁為第一爆破角，α₂為第二爆破角，α₁的取值為0<a₁≤60°，α₂的取值為0<a₂≤60°。其中，第一爆破角α₁為相鄰兩個(gè)爆破裝置爆破時(shí)產(chǎn)生的爆破圓的其中一個(gè)交點(diǎn)和其中一個(gè)爆破圓圓心的連接線與兩個(gè)圓心之間的連線形成的夾角。第二爆破角α₂為相鄰兩個(gè)爆破裝置爆破時(shí)產(chǎn)生的爆破圓的其中一個(gè)交點(diǎn)和另一個(gè)爆破圓圓心的連接線與兩個(gè)圓心之間的連線形成的夾角。

參見圖4，相鄰兩個(gè)爆破裝置5爆破時(shí)分別產(chǎn)生兩個(gè)爆破圓，兩個(gè)爆破圓的半徑分別為兩個(gè)爆破裝置的裂隙區(qū)半徑R₁和R₂。兩個(gè)爆破圓的相交處會(huì)有兩個(gè)交點(diǎn)，兩個(gè)交點(diǎn)相對于兩個(gè)爆破圓的圓心之間的連線對稱，則將其中一個(gè)交點(diǎn)(圖4所示的上方的A點(diǎn))與其中一個(gè)爆破圓的圓心(圖4所示的左邊爆破圓的圓心B點(diǎn))的連線，記為連接線AB，該連接線AB的長度為該爆破圓(圖4所示的左邊的爆破圓)的半徑；將該交點(diǎn)A點(diǎn)與另一個(gè)爆破圓的圓心(圖4所示的右邊的爆破圓的圓心C點(diǎn))的連線，記為連接線AC，該連接線AC的長度為該爆破圓(圖4所示的右邊的爆破圓)的半徑。將兩個(gè)爆破圓的圓心之間的連線記為連線BC，連接線AB與連線BC之間的夾角為第一爆破角α₁，連接線AC與連線BC之間的夾角為第二爆破角α₂。

優(yōu)選的，兩個(gè)爆破裝置中的炸藥卷2的直徑Φ相等，裂隙區(qū)半徑系數(shù)k取值相等，則兩個(gè)爆破裝置的的裂隙區(qū)半徑R相等，第一爆破角α₁和第二爆破角α₂的取值相等，則B＝2×R₁×cosα₁或者B＝2×R₂×cosα₂。在本實(shí)施例中，第一爆破角α₁和第二爆破角α₂均取45°。

本實(shí)施例的安裝過程為：預(yù)先確定預(yù)設(shè)爆破間距，然后根據(jù)預(yù)設(shè)爆破間距將各爆破裝置5依次放置于外殼4內(nèi)，并將各爆破裝置5與外殼4的內(nèi)壁相連接。最后，可以通過蠟將外殼4的兩端進(jìn)行密封，使得外殼4的兩端防水防污。其中，在本實(shí)施例中，確定預(yù)設(shè)爆破間距的方法為預(yù)先選定裂隙區(qū)半徑系數(shù)k、第一爆破角α₁和第二爆破角α₂的取值，如裂隙區(qū)半徑系數(shù)k取120，第一爆破角α₁和第二爆破角α₂均取45°。測量各爆破裝置的炸藥卷2的直徑Φ，將選取出的裂隙區(qū)半徑系數(shù)k和測量出的炸藥卷2的直徑Φ的數(shù)值代入公式R＝Φ×k計(jì)算出各爆破裝置的裂隙區(qū)半徑R，再將相鄰兩個(gè)爆破裝置的裂隙區(qū)半徑R₁和R₂和選取出的第一爆破角α₁和第二爆破角α₂的數(shù)值代入公式B＝R₁×cosα₁+R₂×cosα₂計(jì)算出預(yù)設(shè)爆破間距B。

可以看出，本實(shí)施例中，爆破裝置5中的炸藥卷2爆破時(shí)能夠朝向待爆破層，避免炸藥卷2引爆時(shí)的四處爆破，實(shí)現(xiàn)了爆破裝置5的定向爆破，提高了爆破裝置5的實(shí)用性，爆破裝置5中的殼體1能夠起到一定的防水防潮和防污染的作用，并且，各爆破裝置5置于外殼4內(nèi)，外殼4能夠更好地進(jìn)行防水防污和防撞擊，確保各爆破裝置5的安全引爆，同時(shí)，相鄰兩個(gè)爆破裝置5之間按照預(yù)設(shè)爆破間距放置，確保了爆破的均勻性，更好地保證了各爆破裝置5的爆破范圍，提高了爆破效果。

參見圖3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，上述實(shí)施例中，該爆破系統(tǒng)還可以包括：支架6。其中，各爆破裝置5均可以通過支架6與外殼4的內(nèi)壁相連接，具體地，各爆破裝置5可以置于外殼4的中心位置處，每個(gè)爆破裝置5均可以通過支架6與外殼4的內(nèi)壁相連接。支架6可以包括多根支撐桿，每個(gè)爆破裝置5均置于外殼4的中心位置，各支撐桿的一端均與各爆破裝置5的殼體相連接，各支撐桿的另一端均與外殼4的內(nèi)壁相連接。優(yōu)選的，支撐桿為可燃桿。

可以看出，本實(shí)施例中，通過設(shè)置支架6，能夠更好地使得爆破裝置5與外殼4的內(nèi)壁相固定，并且，確保了各爆破裝置5在外殼4內(nèi)的位置一致，有效地提高了爆破效果。

下面以定向鉆孔的爆破系統(tǒng)應(yīng)用于待松動(dòng)煤層為例介紹一下爆破系統(tǒng)的工作過程：由地面向待松動(dòng)煤層中的預(yù)設(shè)位置處用定向鉆具鉆取定向孔。一般而言，定向孔置于待松動(dòng)煤層的底部。然后，將各引爆裝置按照上述的預(yù)設(shè)爆破間距依次放置于外殼4內(nèi)，各引爆裝置可以通過支架6與外殼4的內(nèi)壁相連接，并在外殼4的兩個(gè)端部設(shè)置密封件，也可以對外殼4的兩個(gè)端部進(jìn)行蠟封或者膠封，以起到防水、防污染和防撞擊的作用。再將爆破裝置5中第一空間11內(nèi)的炸藥卷2朝向待松動(dòng)煤層，并以此確定外殼4的放置方向。按照確定出的外殼4的放置方向，將定向鉆具與外殼4的其中一端(圖2所示的左端)相固定，用定向鉆具將外殼4送至定向孔內(nèi)的待松動(dòng)煤層處，到達(dá)預(yù)定位置后，向定向鉆具內(nèi)加水打壓，利用水壓使得定向鉆具與外殼4相分離，外殼4置于定向孔內(nèi)，提起定向鉆具。再向煤層通道中輸入氧氣等可燃?xì)?，使用點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃可燃?xì)狻．?dāng)明火沿著煤層通道燃燒至靠近爆破裝置5時(shí)，明火引燃各爆破裝置5，實(shí)現(xiàn)待松動(dòng)煤層的松動(dòng)。也可以是，在熱氣流的作用下，各爆破裝置5在高溫作用下引爆。其中，待松動(dòng)煤層的松動(dòng)范圍取決于爆破裝置5中炸藥卷2內(nèi)的炸藥量和待松動(dòng)煤層的品質(zhì)。

當(dāng)定向鉆孔的爆破系統(tǒng)應(yīng)用于待松動(dòng)煤層時(shí)，各爆破裝置5按照爆破間距放置于待松動(dòng)煤層中，引燃各引爆裝置，能夠?qū)Υ蓜?dòng)煤層進(jìn)行松動(dòng)，增加了待松動(dòng)煤層的裂隙率，以使煤炭氣化的氣化劑與煤層充分接觸，降低煤炭氣化的難度，提高了煤炭氣化的效率，并且，爆破間距的確定，有效地提高了爆破的均勻性，保證了各爆破裝置5的爆破范圍。

需要說明的是，本發(fā)明中的爆破裝置及具有該爆破裝置的定向鉆孔的爆破系統(tǒng)中相關(guān)之處可以相互參照。

綜上所述，本實(shí)施例中，爆破裝置5中的炸藥卷2爆破時(shí)能夠朝向待爆破層，避免炸藥卷2引爆時(shí)的四處爆破，實(shí)現(xiàn)了爆破裝置5的定向爆破，提高了爆破裝置5的實(shí)用性，爆破裝置5中的殼體1能夠起到一定的防水防潮和防污染的作用，并且，各爆破裝置5置于外殼4內(nèi)，外殼4能夠更好地進(jìn)行防水防污和防撞擊，確保各爆破裝置5的安全引爆，同時(shí)，相鄰兩個(gè)爆破裝置5之間按照預(yù)設(shè)爆破間距放置，確保了爆破的均勻性，更好地保證了各爆破裝置5的爆破范圍，提高了爆破效果。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。