本发明涉及爆破器材及爆破工程领域，尤其涉及一种地下爆破工程专用扩爆元件。
背景技术：
随着中国民爆行业产业集中度的加大、爆破器材个性化以及工程爆破技术的发展，各种低感度炸药如混装炸药等已成为爆破材料的主导方向，也是国家公共安全对爆炸品提出的严格要求。对于这一趋势，扩大雷管本身的起爆能量不是最佳选择，传统的做法是采用起爆具，但起爆具制作工艺复杂，成本高且使用了tnt等有毒爆炸材料。
另外，在地下爆破特别是隧道爆破工程中，经常存在因爆轰波效应、沟槽效应等导致先爆雷管对邻近雷管或炸药的挤压，存在个别雷管拒爆或炸药拒爆现象。因此研制一种低成本型并能有效阻隔防爆轰波效应或沟槽效应的扩爆元件十分必要，这样既能降低成本，也扩大了起爆炸药的能量，对提高爆破效果有一定的促进或保障作用。
目前，国内外个别单位虽开发了一种高威力起爆雷管，虽能起爆无雷管感度的炸药，但因其结构原因仍然不能解决地下爆破尤其是隧道爆破工程雷管或炸药的拒爆问题，且成本偏高，药柱可以取出，给公共安全和产品储存也带来了压力，给盲炮处置带来较大的安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的就在于提供一种地下爆破工程专用扩爆元件，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种地下爆破工程专用扩爆元件，包括固定块，所述固定块分为分翅段和桶段两部分，所述固定块设置固定块中心孔，所述固定块中心孔贯穿所述分翅段和桶段，且分翅段远离桶段的一端封闭，所述分翅段的固定块中心孔外周设置三至六个翅块；还包括扩爆药柱管壳，所述扩爆药柱管壳内压装有扩爆药柱，所述扩爆药柱管壳位于所述固定块中心孔的分翅段底部；还包括封口塞，所述封口塞中心设置有用于装设雷管或导爆索的封口塞中心孔，所述封口塞装入所述固定块中心孔并与扩爆药柱端面接触。
使用时，将雷管或导爆索直接插入封口塞中心孔内，并与扩爆药柱端面直接接触，将该元件反向装入到炮孔内（分翅段朝向炮孔口方向），然后注入混药炸药或装入炸药卷，用炮杆将炸药卷稍用力推至分翅段部位，即可实现有效接触并可靠起爆的目的。
设置有分翅段的固定块是本发明最重要的发明点，其底部封闭，分翅段区域空间作为有效接触炸药的区域，翅块能有效切割工业炸药药卷，翅块的上部空腔以及雷管或导爆索与扩爆药柱管壳之间的间隙可有效阻隔或减缓爆轰波对雷管的破坏作用；即分翅段的上方以及中心孔腔有一空间，起反射面作用，能够显著减弱或阻隔爆轰波对雷管的破坏。
作为优选的技术方案：所述翅块为四个，并在所述固定块中心孔外周均匀分布。
本领域技术人员能够理解的，本发明的翅块个数可以是三至六个，只要能起到进入炮孔的导向作用、切割药卷等作用即可，但是，相连两个翅块之间的空隙或空间作为容纳炸药的空间，用于炸药与扩爆元件紧密接触，达到有效爆轰的效果，翅块以三至六个为宜，过多则达不到炸药与扩爆元件紧密接触的效果；从结构稳定性和制造成本等角度考虑，优选采用四个翅块，即四分翅结构。
作为优选的技术方案：所述固定块的材质为pp或改性塑料或者金属材料，固定块的外径为32～100mm，所述翅块翅块宽度10～30mm，翅片厚度为1～6mm。
即固定块材料优选采用优质塑料，且有一定的厚度及优良的韧性，在正常的操作条件及爆破环境下，尖锐的物体（如炮孔内碎石棱角）不会对外壳造成损坏，加之封口塞与雷管或导爆索配合良好，并优选在两者结合部位涂有防水快干胶（如改性环氧树酯），故抗水性能能够可控。
作为优选的技术方案：所述扩爆药柱管壳为金属材质，外径为14～30mm，高度为50～80mm。
作为优选的技术方案：所述扩爆药柱的材质为单质猛炸药或混合型猛炸药，扩爆药柱的密度不低于1.5g/cm3，药量为5～50g/个。
猛炸药柱的药量可根据不同的爆破工程进行调整。
作为优选的技术方案：所述单质猛炸药或混合型猛炸药为黑索今、太安、奥克托今中的至少一种。
作为优选的技术方案：所述封口塞材料为橡胶或柔性塑料。
作为优选的技术方案：所述封口塞中心孔的直径与8#雷管或导爆索匹配。
本扩爆元件由于压装有高密度的猛炸药柱，实际测试爆速均在7500m/s以上，且能够起爆未敏化乳胶基质和无雷管感度的多孔粒状铵油炸药，故具有优异的起爆性能，能够达到起爆具的起爆效能，另外地下隧道爆破工程尚无用起爆具的先例，本发明的扩爆元件具有地上地下双重使用的功能；
而目前尚无用于隧道爆破工程的起爆具，特别是无与地下混装炸药匹配的起爆具，传统的起爆具外形较大，一般药量为150～2000g/个，且使用的主要炸药多为tnt，爆速一般为6000m/s以上，本发明正是针对这种空白而进行的设计，能够解决地下隧道爆破工程正常使用无雷管感度混装炸药的起爆问题。
综上，本发明最重要的技术效果之一，是所提供的扩爆元件能够解决地下爆破尤其是隧道爆破过程中出现的拒爆问题，而本发明之所以能够解决拒爆问题，是基于以下原因：首先，雷管或导爆索置于封口塞内，封口塞与固定块之间有空隙，雷管或导爆索与封口塞之间也有空隙，周围炮孔起爆后，爆炸应力波传播到该扩爆元件时，会在固定块与封口塞接合处以及封口塞与雷管或导爆索接合处界面发生反射，极大衰减爆炸应力波强度，使得雷管受压缩程度大大降低，从而保证了雷管能够正常起爆；另外，该扩爆元件起爆能量大（因为使用猛炸药且药柱密度高），远高于雷管能量，爆速可达到7500m/s以上，能够正常引爆各种工业炸药，也就进一步解决了炸药的拒爆问题。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明扩爆元件结构简单，组装快捷，使用方便，制造成本低廉，起爆性能优良，安全无污染，且制作过程能够实现自动化，生产效率高，成本低，能够广泛用于地下爆破工程或露天爆破，用于起爆各类混装炸药或感度较低的工业炸药，对猛炸药的种类、粒度并无严格要求，抗水性能好，同时解决了地下爆破工程因爆轰波压缩邻近雷管导致拒爆或沟槽效应导致炸药拒爆问题，可以替代传统的起爆具或其他高威力起爆体，具有明显的市场优势。
附图说明
图1为本发明实施例1的扩爆元件结构示意图；
图2为图1的a-a剖视图；
图3为本发明实施例1的固定块的立体结构图；
图4为本发明实施例1的四分翅固定块的结构示意图；
图5为本发明实施例1的扩爆药柱结构示意图。
图中：1、固定块；11、分翅段；12、桶段；13、固定块中心孔；14、翅块；2、扩爆药柱管壳；3、扩爆药柱；4、封口塞；5、雷管；6、封口塞中心孔；k1、上部空腔；k2、空隙。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
参见图1-5，一种地下爆破工程专用扩爆元件，包括固定块1，所述固定块1分为分翅段11和桶段12两部分，所述固定块1设置固定块中心孔13，所述固定块中心孔13贯穿所述分翅段11和桶段12，且分翅段11远离桶段12的一端封闭，所述分翅段11的固定块中心孔13外周均匀设置四个翅块14，相邻两个翅块14的夹角为90°，所述翅块14的外周与桶段12的外周平齐；
还包括扩爆药柱管壳2，所述扩爆药柱管壳2内压装有扩爆药柱3，所述扩爆药柱管壳2位于所述固定块中心孔13的分翅段11底部；还包括封口塞4，所述封口塞4中心设置有用于装设雷管5（当然，也可以装导爆索，本实施例以装雷管为例）的封口塞中心孔6，所述封口塞4装入所述固定块中心孔13并与扩爆药柱3端面接触；
本实施例中，固定块1的材质为pp，扩爆药柱管壳2的材料为金属（以钢、铜或铝为主），扩爆药柱3的材质为黑索今、太安的混合炸药，密度为1.6g/cm3，药量为15g/个，扩爆药柱外径为15mm，高度为50mm。
在进行爆破作业时，首先将8#雷管5插入到封口塞4内的封口塞中心孔6，并与扩爆药柱3直接接触，反向装入炮孔（分翅段11朝向孔口方向），然后装入混装炸药或炸药药卷紧密接触，雷管5置于封口塞4内，固定块1的上部空腔k1以及封口塞4与固定块1之间的空隙k2可有效阻隔或减缓爆轰波对雷管的破坏作用。
当8#雷管5被引爆后，引爆扩爆药柱3，继而引爆炮孔内炸药，完成爆破作业。
本实施例的测试爆速为8000m/s，尤其适合隧道爆破。
施例2：
本实施例的翅块为三个，相邻两个翅块的夹角为120°，固定块1的材质为改性塑料，扩爆药柱管壳的材料为金属（以钢、铜或铝为主），扩爆药柱的材质为奥克托今，扩爆药柱密度为1.8g/cm3，药量为30g/个；扩爆药柱外径为30mm，高度为30mm，其余与实施例1相同。
本实施例的测试爆速为8800m/s，尤其适合隧道爆破。
实施例3：
本实施例的翅块为六个，相邻两个翅块的夹角为60°，其余与实施例1相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：包括固定块，所述固定块分为分翅段和桶段两部分，所述固定块设置固定块中心孔，所述固定块中心孔贯穿所述分翅段和桶段，且分翅段远离桶段的一端封闭，所述分翅段的固定块中心孔外周设置三至六个翅块；还包括扩爆药柱管壳，所述扩爆药柱管壳内压装有扩爆药柱，所述扩爆药柱管壳位于所述固定块中心孔的分翅段底部；还包括封口塞，所述封口塞中心设置有用于装设雷管或导爆索的封口塞中心孔，所述封口塞装入所述固定块中心孔并与扩爆药柱端面接触。
2.根据权利要求1所述的一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：所述翅块为四个，并在所述固定块中心孔外周均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：所述固定块的材质为pp或改性塑料或者金属材料，固定块的外径为32～100mm，所述翅块宽度10～30mm，翅片厚度为1～6mm。
4.根据权利要求1所述的一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：所述扩爆药柱管壳为金属材质，外径为14～30mm，高度为50～80mm。
5.根据权利要求1所述的一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：所述扩爆药柱的材质为单质猛炸药或混合型猛炸药，扩爆药柱的密度不低于1.5g/cm3，药量为5～50g/个。
6.根据权利要求5所述的一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：所述单质猛炸药或混合型猛炸药为黑索今、太安、奥克托今中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：所述封口塞材料为橡胶或柔性塑料。
8.根据权利要求1所述的一种地下爆破工程专用扩爆元件，其特征在于：所述封口塞中心孔的直径与8#雷管或导爆索匹配。
技术总结