具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没 有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护 的范围。

本发明的目的是提供一种保护装置、装药结构及装药方法，以解决上 述现有技术存在的问题，避免第一阶段炸药爆炸产生的冲击波对第二阶段 炸药产生影响，确保第二阶段炸药的爆破能够顺利进行。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附 图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图8所示：本实施例提供了一种保护装置，包括第一保护结构 1和第二保护结构2，第一保护结构1用于朝向第一阶段炸药3设置，第二 保护结构2用于朝向第二阶段炸药4设置，第一保护结构1和第二保护结 构2之间设置有炮泥5，第一保护结构1包括第一吸震结构6，第二保护结 构2包括第二吸震结构7，第一吸震结构6和第二吸震结构7用于吸收第一 阶段炸药3爆破产生的冲击。分段式掏槽爆破是通过先起爆第一阶段炸药 3、再起爆第二阶段炸药4来完成爆破。当第一阶段炸药3爆炸时产生冲击 波，冲击波直接作用于第一吸震结构6，第一吸震结构6吸收冲击波，进而 减少了爆炸冲击波对炮孔方向的作用力，第二吸震结构7吸收第一吸震结 构6未吸收的冲击波，第一吸震结构6和第二吸震结构7共同作用，降低 对第二阶段炸药4以及封堵炮泥20的影响，确保第二阶段炸药4的爆破能 够顺利进行。

本实施例中，第一保护结构1还包括四个支撑腿8，各支撑腿8的一端 与第一吸震结构6铰接，各支撑腿8的另一端用于支撑在炮孔内壁。

本实施例中，第一吸震结构6为第一壳体，第一壳体的截面呈弧形， 本实施例的第一壳体为半球形壳体，第一壳体的外壁的尺寸与炮孔的尺寸 匹配，第一壳体的内壁朝向第一阶段炸药3设置，第一壳体的内壁设置有 环向缺口10，各支撑腿8均与第一壳体外壁上的铰接座11铰接。

本实施例中，第二保护结构2还包括连接楔块12、第一圆环13和第二 圆环14，第一圆环13设置在第二圆环14的内侧，连接楔块12连接在第二 吸震结构7的一端，且连接楔块12位于第一圆环13和第二圆环14之间。

本实施例中，连接楔块12内壁的锥度与第一圆环13外壁的锥度相同， 连接楔块12外壁的锥度与第二圆环14内壁的锥度相同；第二圆环14的外 径与炮孔尺寸匹配，能够恰好契合在炮孔内，第一圆环13的外径略小于炮 孔的直径。

第一圆环13和第二圆环14是两个直径大小不一的圆环，第一圆环13 和第二圆环14的上底和下底的尺寸不同，第一圆环13和第二圆环14的截 面均为梯形，图6和图7中阴影部分分别为第一圆环13的上底和第二圆环 14的上底。第一圆环13采用塑料材质制成，第二圆环14采用橡胶材质制 成。

本实施例中，第二吸震结构7为第二壳体，第二壳体的截面呈弧形， 本实施例的第二壳体为半球形壳体，第二壳体的内壁朝向第二阶段炸药4 设置。

本实施例中，第二壳体包括由内向外依次设置的第一柔性层15、刚性 层16和第二柔性层17。第一柔性层15和第二柔性层17采用海绵材质或者 泡发材质，能够充分吸收和反射第一阶段炸药3所传递的能量，起到缓冲 作用。刚性层16采用钢材，能够抵抗冲击，保证第二保护结构2不发生较 大形变。

本实施例中，炮泥5为高吸水性聚合物，能够在爆炸发生时吸收水分 膨胀从而更好地封堵炮孔。

分段式掏槽爆破是通过先起爆第一阶段炸药3、再起爆第二阶段炸药4 来完成爆破。当第一阶段炸药3爆炸时产生冲击波，冲击波直接作用于第 一吸震结构6，由于第一吸震结构6的内壁设置有缺口10，能够将第一阶 段炸药3爆炸所产生的冲击汇聚于缺口10处，将大部分能量从缺口10处 耗散进而减少了爆炸冲击波对炮孔方向的作用力，降低对第二阶段炸药4 以及封堵炮泥20的影响。

当爆炸冲击波作用于炮孔方向时，第一吸震结构6所受到的冲击作用 将传递给支撑腿8，支撑腿8受力作用后向炮孔内略微移动使得四个支撑腿 8与炮孔内壁紧密贴合，增大摩擦阻力防止炮泥5以及第一保护结构1整体 往后挤压移动。

第二吸震结构7的第二柔性层17可压缩性好，用来吸收第一阶段炸药 3爆炸传递的冲击波，起到缓冲作用，刚性层16则反射和承受第二柔性层 17无法吸收的冲击作用；根据应力波在不同介质的透反射作用可知，透反 射系数由不同介质的波阻抗比值n决定，当冲击波由刚性层16传入第一柔 性层15时，n>1，则反射系数与透射系数异号，透射应力要小于反射应力， 从而达到较好的反射应力波的效果，减小冲击作用，第一柔性层15和第二 柔性层17主要起缓冲作用。如图8所示，由于第二吸震结构7采用半球形 壳体，其表面为球面，能够形成一个强反射面，能够改变冲击波反射的角 度，减小冲击波对第二阶段炸药4的反射，并利用第二吸震结构7能够使 反射波更改地作用于岩壁，提高爆破效果。

当第二保护结构2的第一吸震结构6受到冲击作用向炮孔内移动，连 接楔块12挤压第一圆环13、第二圆环14，由于连接楔块12的宽度是不断 增大，当连接楔块12向炮孔内移动时会增大第一圆环13、第二圆环14之 间的空隙，第一圆环13采用塑料材质可抵抗形变使得压力向第二圆环14 传递，第二圆环14采用橡胶材质，其可压缩性好，受压后发生形变使得第 二圆环14与炮孔孔壁9紧密贴合，从而增大与孔壁间的摩擦力起到固定作 用。

实施例二

如图9所示：本实施例提供了一种装药结构100，包括由内向外依次设 置在炮孔中的第一阶段炸药3、实施例一的保护装置、第二阶段炸药4和封 堵炮泥20，第一阶段炸药3和第二阶段炸药4均与起爆雷管18连接，第一 阶段炸药3和第二阶段炸药4通过起爆雷管18实现微差起爆。

应用案例

炮孔孔深为2.7m，炮孔直径为40mm，封堵炮泥20长度为0.5m-1.0m， 第一阶段炸药3和第二阶段炸药4装药长度为0.3-0.5m；第一吸震结构6 直径为40mm、厚度为4mm，缺口10与水平线大约呈20-30°夹角，支撑 腿8长度为30mm；第二圆环14内径为40mm，第一圆环13外径为35mm， 第一柔性层15、刚性层16、第二柔性层17的厚度均为2mm。

如图10-图12，绿色区域为岩石；粉色区域为炮泥5；蓝色区域为PENT 炸药(第二阶段炸药4)；黄色区域为第二吸震结构7，材质为钢；红色区 域为检测区。

如图13和图15所示，由两种情况下的应力曲线图可知，无第二保护 结构2下应力最大值达到160Kpa，有第二保护结构2条件下达到60kpa， 使得应力峰值下降65％；且无第二保护结构2下应力均值约为120kpa，有 第二保护结构2下则为35kpa，使得应力均值下降约为75％；由图14和图 16的应力云图可知，安装第二保护结构2能够使得第一阶段炸药3爆炸更 好的作用在第一阶段处，减小对第二阶段炸药4的影响。因此第二保护结 构2能够较好的保护好第二阶段炸药4中的起爆雷管18，使得第二阶段炸 药4的爆破能够顺利进行。

实施例三

如图17所示：本实施例提供了一种实施例二的装药结构100的装药方 法，包括以下步骤：

步骤一，将装有起爆雷管18的第二阶段炸药4塞入炮孔中，将第二保 护结构2塞入炮孔中，第二吸震结构7通过连接楔块12插入第一圆环13 和第二圆环14之间的空隙中，并与第一圆环13、第二圆环14形成一个整 体，用撑杆19撑住第二壳体，通过绳索20向外拉拽第二圆环14，使第二 保护结构2与炮孔的内壁贴合；

步骤二，塞入炮泥5，使炮泥5与第二壳体的外壁贴合，完成第二阶段 炸药4的装药；

步骤三，将第一保护结构1塞入炮孔中，各支撑腿8与炮孔的内壁贴 合，起支撑作用；

步骤四，将第一阶段炸药3塞入浅台阶炮孔中，填入封堵炮泥20对炮 孔进行封堵，完成装药。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时， 对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用 范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的 限制。