专利摘要
专利摘要
本发明涉及一种爆破药包，由燃烧剂、气体发生剂、电热元件和药包外壳组成。所述的电热元件埋设在柱状燃烧剂中；气体发生剂充填在燃烧剂和外壳之间。所述的燃烧剂由下列成分及其重量份制成：Al粉18～20份、CuO粉80～88份、石蜡2～5份。同时，本发明还涉及一种爆破药包的制作方法，包括电热元件制作、燃烧剂配制、气体发生剂装填、气体发生剂密封等步骤。本发明所得的爆破药包爆破威力适中，制作、运输、使用安全，无爆破有害效应，适用于复杂环境下的拆除爆破和岩石的爆破。
权利要求
1.一种爆破药包，其特征在于：它包括柱状药包外壳(4)、设在柱状药包外壳(4)内的柱状燃烧剂(1)，柱状燃烧剂(1)与柱状药包外壳(4)之间充填有气体发生剂(2)，柱状燃烧剂(1)内埋设有电热元件(3)，所述的电热元件(3)为两端与导线连接的U型电热丝或电热扁丝；
所述的燃烧剂(1)为：Al粉18～20份，CuO粉80～88份，石蜡2～5份，按重量百分比混合制成；
所述的气体发生剂(2)为在300℃以上高温条件下能迅速产生气体的KAl(SO4)2·12H2O、或NH4Al(SO4)2·12H2O的含结晶水化合物。
2.根据权利1所述的爆破药包，其特征在于：所述气体发生剂(2)失去结晶水的温度至少高于石蜡熔点5℃。
3.根据权利1所述的爆破药包，其特征在于：所述Al粉、CuO粉的粒度在300目以下，纯度在95％以上。
4.根据权利1所述的爆破药包，其特征在于：所述气体发生剂(2)的粒度在200目以下，纯度在95％以上。
5.一种使用权利要求1所爆破药包的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.把U型电热丝或电热扁丝的两端与导线连接制成加热元件(3)；
b.按重量百分比分别称取Al粉、CuO粉和石蜡，先用超声共混法将Al粉和CuO粉混合均匀，超声时间不少于30min；再将熔点为50-60℃的石蜡放在容器中加热熔化；随后把混合后的Al粉和CuO粉粉末加入到熔化的石蜡中并搅拌均匀，制成燃烧剂；
c.将尚未固化的燃烧剂装入柱形模具，同时插入加热元件(3)，待其凝固成柱状燃烧剂(1)后，将其居中装入柱状药包外壳(4)内；所述柱状燃烧剂(1)的高度低于柱状药包外壳(4)高度5～10mm，柱状燃烧剂(1)的直径小于柱状药包外壳(4)的内径6～8mm；
d.在柱状药包外壳(4)与柱状燃烧剂(1)之间的空隙内装填气体发生剂(2)粉末；
e.用尚未固化的燃烧剂封将气体发生剂(2)完全封闭在柱状药包外壳(4)内，即完成爆破药包的制作。
说明书
技术领域
本发明涉及无炸药爆破药包，尤其是一种用于爆破破碎岩石、混凝土等脆性材料的无炸药爆破药包及其制作方法。
背景技术
为克服炸药爆炸带来的爆破地震波、空气冲击波、爆破噪声、飞石和有毒气体等爆破危害，在环境要求较高时一般采用静态破碎剂进行岩石、混凝土的破碎施工，可大大提高施工的安全性。但是静态破碎剂的破岩效率低下，经常导致施工进度缓慢，施工成本增加。
高能燃烧剂是以金属氧化物和金属还原物为主要成分制成的一类爆破剂，可较好地满足降低爆破危害和提高施工效率两方面的要求。但它仍然存在以下主要问题：一是燃烧剂反应产物中的气体生成量较少，因而缺少膨胀做功介质，既影响了爆破效果也增加了爆破成本；二是一些爆破剂中常使用或添加二氧化锰、硝酸铵、硝酸钾、高氯酸钾等危险化学品，导致其生产、储存、运输、使用时均存在一定危险性。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种爆破效果好、破岩效率高，并且不含爆炸物及危险化学品的安全型爆破药包及制作方法。
为实现上述目的，本发明的爆破药包，包括柱状药包外壳、设在柱状药包外壳内的柱状燃烧剂，柱状燃烧剂与柱状药包外壳之间充填有气体发生剂，柱状燃烧剂内埋设有电热元件，所述的电热元件为两端与导线连接的U型电热丝或电热扁丝；
所述的燃烧剂为：Al粉18～20份，CuO粉80～88份，石蜡2～5份，按重量百分比混合制成；
所述的气体发生剂为在300℃以上高温条件下能迅速产生气体的KAl(SO4)2·12H2O、或NH4Al(SO4)2·12H2O的含结晶水化合物。
所述气体发生剂失去结晶水的温度至少高于石蜡熔点5℃。
所述Al粉、CuO粉的粒度在300目以下，纯度在95％以上。
所述气体发生剂的粒度在200目以下，纯度在95％以上。
本发明使用上述爆破药包的制作方法，包括以下步骤：
a.把U型电热丝或电热扁丝的两端与导线连接制成加热元件；
b.按重量百分比分别称取Al粉、CuO粉和石蜡，先用超声共混法将Al粉和CuO粉混合均匀，超声时间不少于30min；再将熔点为50-60℃的石蜡放在容器中加热熔化；随后把 混合后的Al粉和CuO粉粉末加入到熔化的石蜡中并搅拌均匀，制成燃烧剂；
c.将尚未固化的燃烧剂装入柱形模具，同时插入加热元件，待其凝固成柱状燃烧剂后，将其居中装入柱状药包外壳内；所述柱状燃烧剂的高度低于柱状药包外壳高度5～10mm，柱状燃烧剂的直径小于柱状药包外壳的内径6～8mm；
d.在柱状药包外壳与柱状燃烧剂之间的空隙内装填气体发生剂粉末；
e.用尚未固化的燃烧剂封将气体发生剂完全封闭在柱状药包外壳内，即完成爆破药包的制作。
有益效果：本发明的一个显著特点是，燃烧剂中含有石蜡，它既能起到粘结剂和防潮剂的作用，同时可降低燃烧剂混合物的机械感度。另一个显著特点是，药包中的气体发生剂在燃烧剂产生的高温作用下可释放无毒的水蒸气来提高破碎效果，同时降低爆破成本，气体发生剂为在300℃以上高温条件下能迅速产生气体的KAl(SO4)2·12H2O、或NH4Al(SO4)2·12H2O的含结晶水化合物。主要优点有：
(1)燃烧剂组份简单，原料广泛；
(2)药包不含炸药和化学危险品，具有较低的机械感度；
(3)提高了爆破中的气体膨胀做功能力，且气体产物无毒；
(4)制作、储存、运输和使用时安全性高。
附图说明
图1是本发明的爆破药包的结构示意图。
图2是本发明的实施例示意图。
图中：1-柱状燃烧剂；2-气体发生剂；3-电热元件；4-柱状药包外壳；5-砂浆试件；6-爆破药包；7-炮泥；8-炮孔；301-导线；302-U型电热扁丝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
实施例1、
如图1所示，本发明的爆破药包，主要由柱状燃烧剂1、气体发生剂2、电热元件3和柱状药包外壳4组成。其中，柱状药包外壳4为带盖的塑料筒。柱状燃烧剂1设在柱状药包外壳4内，柱状燃烧剂1与柱状药包外壳4之间充填有气体发生剂2，柱状燃烧剂1内埋设电热元件3，所述的电热元件3为两端与导线301连接的U型电热丝302或电热扁丝；
所述的燃烧剂1按重量份：Al粉18份、CuO粉88份、石蜡2份混合均匀制成；
所述的气体发生剂2使用KAl(SO4)2·12H2O粉末；
所述的气体发生剂2为在300℃以上高温条件下能迅速产生气体的KAl(SO4)2·12H2O、 或NH4Al(SO4)2·12H2O的含结晶水化合物。
所述气体发生剂2失去结晶水的温度至少高于石蜡熔点5℃。
所述Al粉、CuO粉的粒度在300目以下，纯度在95％以上。
所述气体发生剂(2)的粒度在200目以下，纯度在95％以上。
本发明的爆破药包制作方法，具体步骤如下：
(1)将长10cm、宽3mm、厚0.3mm的镍铬电热扁丝对折弯曲成端头间距为10mm的U型电热扁丝302，在两端头上分别焊接长1000mm的铜芯导线301，制成加热元件3；
(2)按上述重量百分比分别称取400目的Al粉和400目CuO粉，采用超声共混法将其混合均匀，超声时间不少于30min；
(3)按上述重量百分比称取熔点为55℃左右的石蜡，在容器中恒温加热到60℃使之完全熔化后，将共混后的Al/CuO粉末加入其中，在60℃下搅拌均匀，制成燃烧剂；
(4)将尚未固化的燃烧剂装入内径20mm、长100mm的柱形钢制模具，同时插入加热元件并将燃烧剂压实，待燃烧剂完全凝固后，将其装入外径32mm、内径30mm、长110mm的塑料筒中；
(5)在药包外壳4与燃烧剂药柱1之间装填200目的KAl(SO4)2·12H2O粉末；
(6)再用尚未固化的燃烧剂将外壳填满，使KAl(SO4)2·12H2O粉末被完全封闭，将导线从药包外壳4的顶盖上的小孔引出并盖紧后即得成品药包。
将所实施例1所得的得的爆破药包6进行爆破破碎实验。采用圆柱体等级为M15的水泥砂浆试件5，尺寸为 。在试件上预留一中心孔8用于装药，中心孔孔径38mm、孔深210mm。
如图2所示，将实施例1所得的爆破药包放入炮孔8，用炮泥把药包上方100mm孔口段用炮泥7塞紧，然后把导线连接在220V照明电缆上。接通电源后，药包被准确引爆，发出低沉的声响。观察发现，试件被破碎为大小不一的碎块，最大的碎块尺寸为18mm，最大抛掷距离1.8m。
实施例2、
本发明的爆破药包，与实施例一基本相同，相同部份略。主要由燃烧剂1、气体发生剂2、电热元件3和药包外壳4组成。
所述的燃烧剂1按重量份：Al粉20份、CuO粉82份、石蜡5份混合均匀制成；气体发生剂2为KAl(SO4)2·12H2O；药包外壳4为带盖的塑料筒。
该爆破药包制作方法，与实施例一不同的是：
第一，步骤(4)中柱形钢制模具的内径为18mm；
第二，气体发生剂2采用了250目的KAl(SO4)2·12H2O粉末；
其余按与实施例1相同的步骤制作成爆破药包。
将实施例2所得的爆破药包6进行爆破破碎实验。试件尺寸参数、炮孔参数和封孔方法均与实施例4相同。
药包被引爆后，发出很小的声响，试件破碎后碎块尺寸较大，主要形成了三个大块，基本没有抛掷，残留的炮孔孔壁略微有潮湿痕迹。
实施例3、
本发明爆破药包，与实施例一基本相同，相同部份略。主由燃烧剂1、气体发生剂2、电热元件3和药包外壳4组成。
所述的燃烧剂1按重量份：Al粉19份、CuO粉85份、石蜡3份混合均匀制成；气体发生剂2为NH4Al(SO4)2·12H2O；药包外壳4为带盖的塑料筒。
该爆破药包制作方法与实施例1基本相同，所不同的是：
第一，在步骤(4)中柱形钢制模具的内径为22mm；
第二，气体发生剂2采用了250目的NH4Al(SO4)2·12H2O粉末。
其余按与实施例1相同的步骤制作成爆破药包。
将实施例3所得的爆破药包6进行爆破破碎实验。试件尺寸参数、炮孔参数和封孔方法均与实施例4相同。
药包被引爆后，发出较小的声响，试件破碎程度较高，最大的碎块尺寸为12mm，最大抛掷距离2.3m。
例如可采用的如下反应
KAl(SO4)2·12H2O(200℃以上高温)→KAl(SO4)2+12H2O↑ 。
爆破药包及制作方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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