CN104613834B - 用于tsp炮孔乳化炸药的放置装置及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于TSP炮孔乳化炸药的放置装置及操作方法，该装置包括一个不锈钢保护套筒，内部固定有筒内分隔片，前端开有套筒开口槽，筒内分隔片开有分隔片孔洞以便筒芯连杆通过，筒芯连杆两端分别连接炸药安放斗和旋转手杆，三者固结为一体；筒芯连杆的抽送调节进入炮孔深度，可由刻度尺测得，旋转手杆的转动角度可通过角度测量器得到。本发明研制了一种新型TSP炮孔乳化炸药的放置装置及操作方法，乳化炸药和电子雷管起爆器在刚性套筒的保护下，能够不受淤泥碎石堵孔的影响，提高了TSP炮孔爆破的成功率，同时该装置结构简单，操作方便，只需要通过筒芯连杆的抽送和旋转即可将炸药运送到炮孔预定深度，能够大大提高TSP炮孔炸药的安放效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于TSP炮孔乳化炸药的放置装置及操作方法。
背景技术
TSP(Tunnel Seismic Prediction ahead)法，即隧道前方地震预报或超前地质预报，指在隧道掌子面附近边墙一定范围内布置激发孔，通过在孔中人工激发地震波，所产生的地震波以球面波的形式在隧道围岩中传播，当围岩波阻抗发生变化时(例如遇岩溶、断层或岩层的分界面)，一部分地震波将会被反射回来，另一部分地震波将会继续向前传播。反射的地震波由高精度的接收器所接收并传递到主机形成地震波记录。然而在TSP预报过程中，需要将含有电雷管引爆装置的乳化炸药放置于炮孔中，但由于淤泥碎石堵孔，常会发生炸药卡在炮孔中间难以达到规范深度或者电子雷管起爆器触碰孔壁碎石破坏无法正常引爆，这些因素影响地震波在隧道围岩的传播，从而影响对于前方掌子面围岩稳定性的准确判断，错误的超前地质预报更会拖延工期，严重的将会引发工程事故的发生。
发明内容
本发明的目的是为克服上述技术的不足，提供一种结构简单、操作简便、能够实现炸药的准确安装和对电子雷管的保护的装置与方法，在保护乳化炸药和电子雷管起爆器正常工作的同时，不仅能够提高TSP炮孔炸药的安放效率，更能提高TSP对前方围岩稳定预报的准确性。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
乳化炸药放置装置包括一保护套筒，保护套筒内套有炸药安放斗，安放斗的一端连接筒芯连杆，并随筒芯连杆旋转而转动，在保护套筒抽出时通过旋转筒芯连杆使安放斗旋转从而使其中的乳化炸药至于炮孔内；所述保护套筒采用刚性较大的不锈钢材料制作。
所述保护套筒在侧壁表面沿轴向标有长度刻度；所述保护套筒的前进端在侧壁上设有一矩形开口槽；所述保护套筒内固接有垂直于筒轴方向的并位于安放斗后方的分隔片，所述分隔片中心开有孔洞，以便连杆通过；所述筒芯连杆采用聚四氟乙烯材料制作而成。
筒芯连杆的外端固定有旋转手杆，与筒芯连杆垂直；所述旋转手杆的长度大于保护套筒的直径。
所述旋转手杆为圆柱形；所述筒芯连杆上固定一用于指示筒芯连杆旋转角度的长度不大于保护套筒半径的指针，当筒内分隔片与安放斗接触时，所述指针与保护套筒的后端开口在同一平面；在所述保护套筒的后端筒壁上沿径向标有角度刻度；筒芯连杆连接的指针，与保护套筒后端筒壁的角度刻度一同构成角度测量器，用以记录指针所指角度数值。
所述旋转手杆为半圆柱形。
所述安放斗呈半圆柱形，采用聚四氟乙烯材料制作而成。
应用上述装置实现地震波探测方法炮孔乳化炸药的放置，包括以下步骤：
1.通过筒芯连杆，将安放斗推出保护套筒，在安放斗内安放连接电子雷管起爆器的乳化炸药，然后将安放斗抽回，并记录抽回安放斗后筒芯连杆的指针所指的初始角度数值。
2.将保护套筒插入炮孔，插入炮孔时，观察套筒表面刻度尺数值，接近预定深度值时，减小套筒进孔速度，直至预定深度。
3.回抽保护套筒，直至保护套筒后端和旋转手杆接触，转动旋转手杆，转动旋转手杆时，观察指针所指角度，指针旋转180°时，乳化炸药及电子管起爆器脱离安放斗，放置在炮孔位置。
4.将保护套筒及内部装置抽出炮孔，抽动旋转手杆将安放斗复位。
本发明的有益效果为：
乳化炸药和电子雷管起爆器在刚性套筒的保护下，能够不受淤泥碎石堵孔的影响，提高了TSP炮孔爆破的成功率，同时该装置结构简单，操作方便，只需要通过筒芯连杆的抽送和旋转即可将炸药运送到炮孔预定深度，能够大大提高TSP炮孔炸药的安放效率。
所述套筒采用刚性较大的不锈钢材料制作，有利于保护炸药和电子雷管起爆器，避免孔壁和孔内碎石的破坏，保护套筒侧壁表面标有长度刻度尺，可以方便量测套筒伸入炮孔的深度，提高炸药安放位置的准确度，保护套筒的前进端在侧壁上设有一矩形开口槽可以使电子雷管起爆器导线平顺的伸入炮孔。
所述炸药安放斗呈半圆柱形，使用安放斗盛放乳化炸药，可以避免对乳化炸药及电子雷管的直接挤压，保证了乳化炸药的安全性和完整性；考虑到乳化炸药成分中含有氧化剂，故采用具有强抗氧化性能和耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制作，同时，聚四氟乙烯材料具有不粘附性，在固体材料中表面张力最小，因此，在将乳化炸药运送至炮孔后，有利于乳化炸药和安放斗的脱离。
所述筒芯连杆与炸药安放斗连接，采用高润滑低摩阻的聚四氟乙烯材料制作，筒芯连杆抽送旋转更加顺滑，能够降低因摩擦产生静电引爆电子雷管的几率。
所述旋转手杆固定在筒芯连杆上，垂直于筒芯连杆，旋转手杆带动筒芯连杆和安放斗时可以增加扭矩，简洁省力，手杆长度大于套筒直径，解决了手杆插入套筒无法抽回的问题，设计更加人性化。
所述筒内分隔片固结在套筒内，限制连杆抽回幅度，保证装置的整体性和方便性；分隔片中开有孔洞，以便连杆通过。
所述角度测量器，位于套筒后端，方便操作者操控手杆至合适角度，通过安放斗将炸药放置预定位置，提高炸药安放位置的准确度。
本发明结构简单，操作简便，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2为乳化炸药放置装置内部装置的结构示意图；
图3为角度测量结构的细部示意图；
图中，1.不锈钢保护套筒；2.筒内分隔片；3.分隔片孔洞；4.筒芯连杆；5.旋转手杆；6.炸药安放斗；7.套筒开口槽；8.角度刻度；9.刻度尺；10.乳化炸药；11.电子雷管起爆器；12.指针。
具体实施方式
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。
用于TSP炮孔乳化炸药的放置装置，包括一个不锈钢保护套筒1，内部固定有筒内分隔片2，前端开有套筒开口槽7，筒内分隔片2开有分隔片孔洞3以便筒芯连杆4通过，筒芯连杆4两端分别连接炸药安放斗6和旋转手杆5，三者固结为一体；通过筒芯连杆4的抽送来调节进入炮孔深度，该深度可由刻度尺9测得；指针12与角度刻度8一同构成角度测量器，可以测量旋转手杆5的转动角度。
所述不锈钢保护套筒1采用刚性较大的不锈钢材料制作，有利于保护炸药和电子雷管起爆器，避免孔壁和孔内碎石的破坏，表面标有刻度尺9，方便量测套筒进入炮孔深度，套筒前端有矩形套筒开口槽7，用于电子雷管起爆器导线平顺的沿炮孔进入。
所述炸药安放斗6呈半圆柱形，考虑到乳化炸药成分中含有氧化剂，故采用具有强抗氧化性能和耐腐蚀的聚四氟乙烯材料制作，同时，聚四氟乙烯材料具有不粘附性，在固体材料中表面张力最小，因此，在将乳化炸药运送至炮孔后，有利于乳化炸药和安放斗的脱离。
所述筒芯连杆4与炸药安放斗6连接，采用高润滑低摩阻的聚四氟乙烯材料制作，筒芯连杆抽送旋转更加顺滑，能够降低因摩擦产生静电引爆电子雷管的几率。
所述旋转手杆5为圆柱形，垂直于筒芯连杆4，旋转手杆5带动筒芯连杆4时可以增加扭矩，简洁省力，手杆长度大于套筒直径，解决了旋转手杆5插入不锈钢保护套筒1无法抽回的问题。
所述筒内分隔片2固结在不锈钢保护套筒1内，限制连杆抽回幅度，开有分隔片孔洞3，以便筒芯连杆4通过。
所述角度刻度8，固定于不锈钢保护套筒1后端，方便操作者操控旋转手杆4至合适角度，通过炸药安放斗6将炸药放置预定位置。
应用上述装置实现TSP炮孔乳化炸药的放置，包括以下步骤：
(1)放置乳化炸药于装置内：通过筒芯连杆4，将炸药安放斗6推出不锈钢保护套筒1，然后安放连接电子雷管起爆器11的乳化炸药10至炸药安放斗6内，然后抽回；
(2)记录旋转手杆5初始角度值：不锈钢保护套筒1后端筒壁刻有角度刻度8，筒芯连杆4连接指针12，记录初始时刻指针所指角度数值；
(3)将炸药10运送至炮孔预定深度：将不锈钢保护套筒1插入炮孔，观察套筒表面刻度尺9数值，接近预定深度值时，减小套筒进入速度，直至预定深度；
(4)安放炸药至炮孔：回抽不锈钢保护套筒1至和旋转手杆5接触，炸药安放斗6将脱离不锈钢保护套筒1，然后180°转动旋转手杆5，乳化炸药10及电子雷管起爆器11脱离炸药安放斗6；
(5)将不锈钢保护套筒1及内部装置抽出炮孔，乳化炸药安置完毕。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种用于TSP炮孔乳化炸药的放置装置，其特征在于：乳化炸药放置装置包括一保护套筒，保护套筒内套有炸药安放斗，安放斗的一端连接筒芯连杆，并随筒芯连杆旋转而转动，所述筒芯连杆的外端固定有旋转手杆；所述安放斗的侧壁开放，在保护套筒抽出时通过转动旋转手杆带动筒芯连杆和安放斗旋转从而使乳化炸药从安放斗的侧壁开放处滑出至炮孔内；
所述旋转手杆为圆柱形；所述筒芯连杆上固定一用于指示筒芯连杆旋转角度的长度不大于保护套筒半径的指针，当筒内分隔片与安放斗接触时，所述指针与保护套筒的后端开口在同一平面；在所述保护套筒的后端筒壁上沿径向标有角度刻度；筒芯连杆连接的指针和保护套筒后端筒壁的角度刻度一同构成角度测量器，用以记录指针所指角度数值。
2.根据权利要求1所述的用于TSP炮孔乳化炸药的放置装置,其特征在于：所述保护套筒采用刚性较大的不锈钢材料制作；所述保护套筒在侧壁表面沿轴向标有长度刻度；所述保护套筒的前进端在侧壁上设有一矩形开口槽；所述保护套筒内固接有垂直于筒轴方向的并位于安放斗后方的分隔片，所述分隔片中心开有孔洞，以便连杆通过；所述筒芯连杆采用聚四氟乙烯材料制作而成。
3.根据权利要求1所述的用于TSP炮孔乳化炸药的放置装置,其特征在于：所述安放斗呈半圆柱形，采用聚四氟乙烯材料制作而成。
4.根据权利要求1所述的用于TSP炮孔乳化炸药的放置装置,其特征在于：旋转手杆与筒芯连杆垂直；所述旋转手杆的长度大于保护套筒的直径。
5.根据权利要求1所述的一种用于TSP炮孔乳化炸药放置装置的放置方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)推动旋转手杆，将安放斗推出保护套筒，在安放斗内放入乳化炸药，然后将安放斗抽回；
(2)将保护套筒插入炮孔；
(3)回抽保护套筒，直至保护套筒后端和旋转手杆接触，转动旋转手杆，乳化炸药及电子管起爆器脱离安放斗放置在炮孔位置；
(4)将保护套筒及内部装置抽出炮孔；
其中，步骤(1)中，抽回安放斗时，记录筒芯连杆的指针在初始时刻所指角度数值；步骤(3)中，转动旋转手杆时，观察指针所指角度，指针旋转180°时，乳化炸药脱离安放斗。
6.根据权利要求5所述的放置方法，其特征在于：步骤(2)中，将所述保护套筒插入所述炮孔时，观察套筒表面刻度尺数值，接近预定深度值时，减小套筒进去速度，直至预定深度。
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