CN102889832A

CN102889832A - 大角度深孔装药液压安装器

Info

Publication number: CN102889832A
Application number: CN2012103893112A
Authority: CN
Inventors: 赵善坤
Original assignee: China Coal Research Institute CCRI
Current assignee: China Coal Research Institute CCRI
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: CN102889832B

Abstract

本发明公开了一种大角度深孔装药液压安装器，包括用于固定安装于爆破孔内的安装部、用于将炸药药包送入爆破孔内的输送部，其中，安装部包括锥形橡胶圈，该锥形橡胶圈内设置有压力空腔，压力空腔连通设置有高压油管，通过高压油管向压力空腔内充入压力油来使锥形橡胶圈膨胀变形，锥形橡胶圈膨胀挤压爆破孔内壁，来将安装部嵌入固定在爆破孔内，炸药药包在爆破孔内与安装部固定连接来实现装药。本发明结构简单，不但可实现一次多药量安装，避免装药不连续或药包接触不严，而且能够有效防止装药后药包的滑落，保证大仰角深孔爆破效果。此外，动静双滑轮的药包提升和卸卡方式，节省安装成本的同时，也实现了炸药的快速安装。

Description

大角度深孔装药液压安装器

技术领域

本发明涉及一种大角度深孔装药液压安装器。

背景技术

随着水利水电、公路隧道及地下资源开采等岩土工程施工规模的不断扩大，其所面临的各种工程问题也日益严重。其中以各种硐室及巷道开挖过程中因岩性变化而导致的掘进机或TBM盾构机刀盘卡死、因上覆坚硬岩层变形积聚能量而引起岩爆（或冲击地压）、大面积顶板失稳垮落等动力灾害现象较为普遍，严重制约着岩土工程的顺利进行，威胁着作业人员的生命安全。

针对隧道、水电硐室掘进工程中遇到的坚硬岩层多采用爆破进行软化岩层，地下资源开采过程中的所遇到的工作面后方采空区顶板大面积悬露及巷道两帮、区间煤柱两侧上方坚硬顶板积聚的高应力也多采用爆破切断顶板或松动来释放转移高应力，避免动力灾害的发生。

由于现代岩土工程单次爆破量的增加和卸压范围的增大，在考虑对施工设备及巷道围岩保护的基础上，多采用深孔爆破。尤其是利用爆破卸压的岩土工程施工，如采空区高位坚硬顶板强制切顶爆破和巷帮煤柱顶板卸压爆破等。这些爆破施工多位于工作面上方高位岩层中，所需爆破炸药量大，爆炸性能强。但由于爆破孔角度大，多于巷道轴线夹角在50°以上，传统炮棍很难将爆破所需的炸药药包顶推到位，即使安装到位也多因药包自重应力作用而下滑，出现装药不连续，爆破过程中出现殉爆、拒爆。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种节省安装成本，实现一次多药量安装，保证大仰角深孔爆破效果的大角度深孔装药液压安装器。

为实现上述目的，本发明大角度深孔装药液压安装器，包括用于固定安装于爆破孔内的安装部、用于将炸药药包送入爆破孔内的输送部，其中，安装部包括锥形橡胶圈，该锥形橡胶圈内设置有压力空腔，压力空腔连通设置有高压油管，通过高压油管向压力空腔内充入压力油来使锥形橡胶圈膨胀变形，锥形橡胶圈膨胀挤压爆破孔内壁，来将安装部嵌入固定在爆破孔内，炸药药包在爆破孔内与安装部固定连接来实现装药。

进一步，所述安装部包括上锥形橡胶圈和下锥形橡胶圈，两者之间通过固定杆相连，两者的压力空腔内充入压力油后均膨胀变形，两者均挤压爆破孔内壁，以达到两个胶圈摩擦力的叠加固定。

进一步，所述下锥形橡胶圈的压力空腔直径和橡胶圈直径大于所述上锥形橡胶圈1的相应直径。

进一步，所述高压油管和压力空腔之间设置有快速接头，高压油管通过快速接头与上锥形橡胶圈、下锥形橡胶圈相连接并连通，快速接头内设置有将高压油管上端卡接固定的卡子。

进一步，所述高压油管的外端连接用于输送压力油的手压泵。

进一步，所述下锥形橡胶圈上通过固定螺杆设置有定滑轮，定滑轮通过安装绳设置有动滑轮，动滑轮用于挂装所述炸药药包，所述定滑轮、动滑轮和安装绳构成所述输送部，拉动安装绳将所述炸药药包吊起并与固定到所述下锥形橡胶圈的下部。

进一步，沿所述定滑轮、动滑轮的连接中心线设置有定向铝线，所述动滑轮通过动滑轮轴杆套在定向铝线上，以限制所述动滑轮的运动方向。

进一步，在所述定滑轮上以其中心轴对称焊接有两个铝制螺杆，所述卡子背端用拆除线捆绑固定，拆除线的另一端缠绕固定在定滑轮的铝制螺杆上，所述定滑轮转动带动铝制螺杆转动，进行回收拆除线，从而将所述卡子拉卸拆除，使所述高压油管从所述快速接头内脱落。

进一步，所述安装绳和定向铝线的末端均设置有与地面固定安装结构。

进一步，所述上锥形橡胶圈和下锥形橡胶圈的压力空腔侧壁上均设置有液压枕，所述上锥形橡胶圈和下锥形橡胶圈的周向外围包裹设置有外护铝片。

本发明结构简单，不但可实现一次多药量安装，避免装药不连续或药包接触不严，而且能够有效防止装药后药包的滑落，保证大仰角深孔爆破效果。此外，动静双滑轮的药包提升和卸卡方式，节省安装成本的同时，也实现了炸药的快速安装。

附图说明

图1为本发明结构正视示意图；

图2为本发明结构侧视示意图；

图3为图1中A部放大图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1、图2、图3所示，本发明大角度深孔装药液压安装器，包括用于固定安装于爆破孔内的安装部、用于将炸药药包13送入爆破孔内的输送部，其中，安装部包括上锥形橡胶圈1和下锥形橡胶圈17，两者之间通过固定杆3相连，上锥形橡胶圈1和下锥形橡胶圈17内均设置有压力空腔16，压力空腔16连通设置有高压油管5。高压油管5的外端连接用于输送压力油的手压泵10，通过手压泵10、高压油管5将高压油手动泵送到压力空腔16内，压力空腔16膨胀变形促使上锥形橡胶圈1挤压钻孔壁（对于较软的岩层可嵌入到孔壁内部），利用上锥形橡胶圈1与孔壁的摩擦力固定安装器。为了增大摩擦力，提高装药安装器的稳定性，还设置有带有压力空腔的下锥形橡胶圈17，且下锥形橡胶圈17的压力空腔直径和橡胶圈直径稍大于上锥形橡胶圈1的相应直径，两者通过固定杆3相连，实现了两个胶圈摩擦力的叠加。炸药药包13在爆破孔内与安装部固定连接来实现装药。

上锥形橡胶圈1和下锥形橡胶圈17通过扩张挤压煤壁，利用锥形胶圈与煤壁的摩擦力，来固定安装器，其压力空腔设计为圆形，油压将其撑起后与钻孔壁接触挤压，此时压力空腔与锥形橡胶呈近似厚壁圆筒形（锥形橡胶锥角较小），由于孔壁四周应力分布较为均匀，安装器受力特征相当于均布围压的厚壁圆筒，承受外力大，结构稳定。上锥形橡胶圈1和下锥形橡胶圈17的上下两个倒锥形胶圈膨胀后摩擦力大，抵抗滑落能力强。

为了满足深孔爆破装药量大、施工速度快的要求，解决炸药正向炮棍顶推困难的问题，采用定滑轮7、动滑轮8的动静双滑轮提升药包的方式，定滑轮7和动滑轮8之间通过安装绳14连接，定滑轮7、动滑轮8和安装绳14构成所述输送部，拉动安装绳14将炸药药包13吊起并与固定到所述下锥形橡胶圈17的下部。其中定滑轮7通过固定螺杆6固定在下锥形橡胶圈17上，动滑轮8通过动滑轮轴杆套在定向铝线9上，以固定动滑轮8的方向，确保其提升过程中不会脱落。定向铝线9随锥形液压装药器一起经安装杆顶推至孔底。安装绳14和定向铝线9的末端均设置有与地面固定安装结构。

此外，高压油管5和压力空腔16之间设置有快速接头4，高压油管5通过快速接头4与上锥形橡胶圈1、下锥形橡胶圈17相连接并连通，快速接头4内设置有将高压油管5上端卡接固定的卡子18。

在定滑轮7上以其中心轴对称焊接有两个铝制螺杆12，卡子18背端用拆除线11捆绑固定，拆除线11的另一端缠绕固定在定滑轮7的铝制螺杆12上，随着安装绳14提拉炸药药包13，定滑轮7转动带动铝制螺杆12转动，进行回收拆除线11，从而将卡子18拉卸拆除，使高压油管5从快速接头4内脱落，以脱离上锥形橡胶圈1、下锥形橡胶圈17，实现高压油管5的回收利用。上锥形橡胶圈1和下锥形橡胶圈17的压力空腔侧壁上均设置有液压枕2，上锥形橡胶圈1和下锥形橡胶圈17的周向外围包裹设置有外护铝片15。

目前，常用的大角度深孔爆破钻孔直径多为65-75mm，压力空腔及锥形橡胶圈的设计，也主要是根据此范围进行。其中，为保证压力空腔在膨胀变形后因液压油的释放而收缩变形，采用圆形空腔，直径与外部锥形橡胶圈的直径（外直径）比例为2:3左右。

本发明的有益效果在于：

1、能够满足现代水利水电、隧道地铁以及地下资源开采过程中，利用深孔爆破软化坚硬岩层或释放转移高应力过程中，因爆孔角度过大而装药困难的问题。

2、利用压力空腔泵压膨胀挤压锥形胶圈固定安装器，不但实现安装设施的本质安全，而且对工程环境尤其是井下施工环境适应性强，操作方便可靠。

3、采用动静组合滑轮的提升方式，减少了提升力，可实现一次性装药10Kg以上，满足现代爆破单次装药量大、施工安全快速的需求。

4、通过提升过程中，利用定滑轮转动，提拉高压油管接头的卡子，实现高压软管的安全回收，重复使用，节约了设备成本。

Claims

1.大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，该安装器包括用于固定安装于爆破孔内的安装部、用于将炸药药包送入爆破孔内的输送部，其中，安装部包括锥形橡胶圈，该锥形橡胶圈内设置有压力空腔，压力空腔连通设置有高压油管，通过高压油管向压力空腔内充入压力油来使锥形橡胶圈膨胀变形，锥形橡胶圈膨胀挤压爆破孔内壁，来将安装部嵌入固定在爆破孔内，炸药药包在爆破孔内与安装部固定连接来实现装药。

2.如权利要求1所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，所述安装部包括上锥形橡胶圈和下锥形橡胶圈，两者之间通过固定杆相连，两者的压力空腔内充入压力油后均膨胀变形，两者均挤压爆破孔内壁，以达到两个胶圈摩擦力的叠加固定。

3.如权利要求2所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，所述下锥形橡胶圈的压力空腔直径和橡胶圈直径大于所述上锥形橡胶圈1的相应直径。

4.如权利要求2所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，所述高压油管和压力空腔之间设置有快速接头，高压油管通过快速接头与所述上锥形橡胶圈、下锥形橡胶圈相连接并连通，快速接头内设置有将高压油管上端卡接固定的卡子。

5.如权利要求1所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，所述高压油管的外端连接用于输送压力油的手压泵。

6.如权利要求2所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，所述下锥形橡胶圈上通过固定螺杆设置有定滑轮，定滑轮通过安装绳设置有动滑轮，动滑轮用于挂装所述炸药药包，所述定滑轮、动滑轮和安装绳构成所述输送部，拉动安装绳将所述炸药药包吊起并与固定到所述下锥形橡胶圈的下部。

7.如权利要求6所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，沿所述定滑轮、动滑轮的连接中心线设置有定向铝线，所述动滑轮通过动滑轮轴杆套在定向铝线上，以限制所述动滑轮的运动方向。

8.如权利要求6所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，在所述定滑轮上以其中心轴对称焊接有两个铝制螺杆，所述卡子背端用拆除线捆绑固定，拆除线的另一端缠绕固定在定滑轮的铝制螺杆上，所述定滑轮转动带动铝制螺杆转动，进行回收拆除线，从而将所述卡子拉卸拆除，使所述高压油管从所述快速接头内脱落。

9.如权利要求8所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，所述安装绳和定向铝线的末端均设置有与地面固定安装结构。

10.如权利要求2所述的大角度深孔装药液压安装器，其特征在于，所述上锥形橡胶圈和下锥形橡胶圈的压力空腔侧壁上均设置有液压枕，所述上锥形橡胶圈和下锥形橡胶圈的周向外围包裹设置有外护铝片。