CN104634196A - 爆破止退器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了爆破止退器，包括：排放端体、顶杆及支撑杆；排放端体径向包括与排放孔相通的顶杆孔，顶杆设置于顶杆孔内，当排放孔排放时，顶杆从顶杆孔伸出；推动摆动端围绕转动端，向排放端体的外侧摆动。从而解决了二氧化碳开采器在爆破过程中从煤体钻孔中飞出的问题。因此提高了二氧化碳开采的安全性及可靠性。

Description

爆破止退器

技术领域

本发明涉及矿石勘探及开采领域，特别涉及爆破止退器。

背景技术

煤矿在开采中，普遍采用井下爆破的开采方法。由于，传统的炸药在爆破过程中产生大量的高温和火焰，因此，给煤矿开采带来了安全隐患，尤其是在高瓦斯和突出矿井中进行爆燃时，煤尘极有可能与瓦斯爆炸。近年来，为了提高煤矿开采的安全性，二氧化碳气体开采应运而生。二氧化碳气体开采是以二氧化碳气体为爆炸源，二氧化碳开采器为主要的实施器件进行的气体开采方式。其中，二氧化碳开采器包括高强度充装液态二氧化碳金属管、加热器、定压泄能装置等部分。在进行开采过程中，将二氧化碳开采器的一端放置于煤体钻孔内，通过发爆器激活加热器，加热内部的液态二氧化碳成为气体，使体积扩大600倍、压力达到百兆帕的二氧化碳气体瞬间释放，从而达到了爆破落煤的要求。但在二氧化碳的瞬间爆炸过程中，伸入煤体钻孔内的二氧化碳开采器，会在瞬间爆炸力的作用下，以极快的速度从钻孔内飞出，大幅增加了爆破危险性，从而影响及阻碍了二氧化碳气体开采的应用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了爆破止退器，其爆破止退器通过支持杆在爆破过程中的瞬间向外摆动，与煤体钻孔内壁形成固定支撑，从而使与之连接的二氧化碳开采器，在爆炸瞬间可固定于煤体钻孔中。从而解决了上述现有技术中，二氧化碳开采器在爆破过程中从煤体钻孔中飞出的问题。

本发明一实施方式中提供了爆破止退器，其中，包括：排放端体、顶杆及支撑杆；所述排放端体径向包括与排放孔相通的顶杆孔，所述顶杆设置于所述顶杆孔内，当所述排放孔排放时，所述顶杆从所述顶杆孔伸出；所述支撑杆的摆动端设置于所述顶杆的伸出轨迹上，所述支撑杆的转动端与所述排放端体活动连接，当所述顶杆从所述顶杆孔伸出时，推动所述摆动端围绕所述转动端，向所述排放端体的外侧摆动。

在一些实施方式中，还包括：压紧簧，所述压紧簧设置于所述支撑杆的摆动侧，与所述排放端体固定连接，使所述支撑杆压紧于所述顶杆。

在一些实施方式中，所述支撑杆的转动端与所述排放端体为转动副连接。

在一些实施方式中，所述顶杆孔为锥形孔，所述顶杆与所述锥形孔的外形相应。

在一些实施方式中，还包括：护套，所述护套固定于所述摆动端的支撑面或，包裹于所述摆动端外侧。

在一些实施方式中，所述顶杆的伸出端为顶帽，所述顶帽外径大于所述顶杆孔孔径。

在一些实施方式中，所述压紧簧的固定销设置于所述支撑杆的转动端，使所述摆动端的径向摆动角度为限定角度或最大限定角度，所述最大限定角度为，当所述顶杆的伸出长度为顶杆长度时所述摆动端的摆动角度。

在一些实施方式中，还包括：助力压紧簧，所述助力压紧簧设置于所述支撑杆的摆动端的内侧，与所述排放端体固定连接，所述助力压紧簧的压紧力小于所述压紧簧的压紧力。

在一些实施方式中，所述顶杆的低端包括：内凹腔。

在一些实施方式中，还包括：屏气圈，所述顶杆的底部包括：屏气圈槽，所述屏气圈槽与所述屏气圈相应，所述屏气圈装配于所述屏气圈槽内部。

与现有技术相比，根据本发明具有以下优点：本发明中的爆破止退器通过在二氧化碳爆破瞬间，可向外侧张开的支撑杆，使二氧化碳开采器瞬间固定于开采孔内。因此有效解决了，二氧化碳开采器在实施碳爆破过程中，从采孔内中飞出的问题。从而提高了二氧化碳开采的安全性及可靠性。

附图说明

图1为本发明的爆破止退器在一种实施方式中的初始状态时的结构示意图；

图2为本发明的爆破止退器在一种实施方式中的工作状态时的结构示意图；

图3为本发明的爆破止退器一种实施方式中带有压紧簧的初始状态时的结构示意图；

图3a为图3中爆破止退器的内部透视图；

图4为本发明的爆破止退器一种实施方式中带有压紧簧的工作状态时的结构示意图；

图4a为图4中高强度爆破止退器的内部透视图；

图5为本发明的爆破止退器在一种实施方式中的半剖结构示意图；

图6为本发明的爆破止退器一种实施方式中带有双侧压紧簧的工作状态结构示意图；

图7为本发明的爆破止退器一种实施方式中顶杆的局部结构示意图；

图8为本发明的爆破止退器另一种实施方式中顶杆的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，图1～图8所示对发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的爆破止退器在一种实施方式中的初始状态时的结构示意图。排放端体10的连接端11设有可与二氧化碳开采器连接的外螺纹或内螺纹（内螺纹类型图中未示出）。在连接端11开设排放孔12。当排放端体10与二氧化碳开采器连接后，该排放孔12与二氧化碳开采器中的排放腔连通。排放孔12同时还与泄爆孔13及顶杆孔14连通，其中，顶杆孔14沿排放端体10的径向设置。在顶杆孔14中，装配顶杆20，顶杆20的外径与顶杆孔14的孔径相应，从而可保证当排放孔12不产生排放时，顶杆20停留于顶杆孔14中，当排放孔12产生排放时，顶杆20从顶杆孔14中伸出。为使顶杆20不易滑落于顶杆孔14中，顶杆20的伸出端还可以为顶帽22，顶帽22的外径大于顶杆孔14的孔径。在顶杆20的伸出轨迹21上，设置支撑杆30（图示为两侧支撑杆）的摆动端32，支撑杆30的转动端31通过连接螺栓40等转动副连接方式，固定于排放端体10上，因此，当排放孔12排放时，摆动端32可在顶杆20的向外推动下，围绕连接螺栓40向排放端体10的外侧，即沿伸出轨迹21的运动方向摆动。

本发明爆破止退器的工作过程为：将爆破止退器连接于二氧化碳开采器的采集端，之后将连接有爆破止退器的一端伸入爆破孔中（爆破止退器处于初始状态时，整体安装外径小于爆破孔内径），内部结构如图1所示。当二氧化碳开采器中的二氧化碳被引爆后，排放孔12中进入的“二氧化碳爆炸气体”，在通过泄爆孔13泄爆的同时，进入顶杆孔14，推动顶杆20从初始位置，沿伸出轨迹21向外快速移动，顶杆20的上端带动支撑杆30的摆动端32，围绕转动端31向外摆动。因此，使摆动端32与爆破孔内壁形成有效支撑，使二氧化碳开采器在爆炸的瞬间，固定于爆破孔中，内部结构如图2所示。从而有效的避免了在爆炸过程中，二氧化碳开采器从爆炸孔中飞出的现象。

如图3～3a本发明的爆破止退器一种实施方式中带有压紧簧的初始状态结构示意图所示。为便于支撑杆30在爆炸完成后，能使二氧化碳开采器顺利从爆炸孔中取出，即使摆动端32退回到初始位置。因此，在本发明的一种实施方式中，在支撑杆30的摆动侧32还固定有压紧簧50（图示为双侧压紧簧），具体可将此压紧簧50通过螺钉或螺栓，固定于排放端体10上。压紧簧50处于初始位置时，通过弹簧压紧力，将支撑杆30的摆动侧32压紧于顶杆20上。当顶杆20为初始位置时，压紧于顶杆孔14上。当摆动侧32在顶杆20的推动下，向外侧摆动时，压紧簧50产生压缩，状态如图4～4a所示。在爆破完成后，摆动侧32在压紧簧50的“弹簧力”作用下，从图4中所示的外置恢复到图3中所示的初始位置。因此摆动侧32与爆破孔内壁脱离接触，从而使二氧化碳开采器可从爆炸孔中顺利取出。

如图5所示。为使爆破止退器的支撑反应时间缩短，顶杆20可灵敏的从顶杆孔14中脱离。因此，在本发明的一种实施方式中，顶杆孔14还可为锥形孔，顶杆20与锥形孔的外形相应。从而，一旦顶杆20底部与顶杆孔14中脱离，将有更多的爆炸气体推动顶杆20向上移动，因此，缩短了爆破止退器的支撑反应时间，使灵敏度更高。

如图4所示。为使爆破止退器可适应更为粗糙的爆炸孔表面，不易于从爆炸孔中滑落。因此在本发明的一种实施方式中，在摆动侧32与爆炸孔所接触的支撑面上，还固定护套60。该护套60也可包裹于摆动端32的外侧（图中未示出），其护套60可选用阻尼材料。从而更有利于，本发明在各种爆炸孔中实施使用。

如图4～5、4a所示。为使本发明爆破止退器在较大的爆炸孔中实施，其支撑杆30不会由于摆动角度过大，从而造成顶杆20从顶杆孔14中脱离。因此，在本发明的一种实施方式中，通过压紧簧50的固定销51，对支撑杆30的摆动角度给予限制。使压紧簧50的固定销51设置于支撑杆30的转动端31，使摆动端32的轴向摆动角度为限定角度或最大限定角度，最大限定角度为，当顶杆20从顶杆孔14中全部伸出时，摆动端32的摆动角度。即，当保证顶杆20不会从顶杆孔14滑落的情况下，摆动端32的最大摆动角度。从而扩大了本发明爆破止退器的适用场合。

如图6为本发明的爆破止退器一种实施方式中带有双侧压紧簧的工作状态结构示意图所示。为使本发明爆破止退器可在，爆炸所产生推动力较小时，也可正常使用。因此在本发明的一种实施方式中，在支撑杆30的摆动端32内侧还设置有助力压紧簧70。具体可将该助力压紧簧70通过螺钉或螺栓，固定于排放端体10上。为不影响压紧簧50的正常工作，设定助力压紧簧70的压紧力小于压紧簧50的压紧力。从而对支撑杆30的向外摆动起到助力摆动的作用。

如图7所示，为使本发明的爆破止退器反应更为准确，即可在顶杆孔14中准确的运动。因此，在本发明的一种实施方式中，顶杆20的底端开设内凹腔，该内凹腔可以为弧形腔及孔形腔23所组成的内凹腔。从而使爆炸力可从顶杆20的内部的多个方向，对其施加推动力，因此有效避免了顶杆20一侧受力后，瞬间卡死在顶杆孔14中的现象，从而保证了本发明中爆破止退器的灵活度及可靠度。

如图8所示，可通过在顶杆20底部外侧增加屏气圈80的方式，增强爆破止退器的反应灵敏度，在顶杆的杆底部包括：屏气圈槽24，屏气圈槽24与屏气圈80的尺寸相应，使屏气圈80装配于屏气圈槽24内。因此，使顶杆20与顶杆孔14间的气闭性更好，从而保障了顶杆20可获得较高的推动力。从而，提高了爆破止退器的反应灵敏度。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.爆破止退器，其特征在于，包括：排放端体、顶杆及支撑杆；所述排放端体径向包括与排放孔相通的顶杆孔，所述顶杆设置于所述顶杆孔内，当所述排放孔排放时，所述顶杆从所述顶杆孔伸出；所述支撑杆的摆动端设置于所述顶杆的伸出轨迹上，所述支撑杆的转动端与所述排放端体活动连接，当所述顶杆从所述顶杆孔伸出时，推动所述摆动端围绕所述转动端，向所述排放端体的外侧摆动。

2.根据权利要求1所述的爆破止退器，其特征在于，还包括：压紧簧，所述压紧簧设置于所述支撑杆的摆动侧，与所述排放端体固定连接，使所述支撑杆压紧于所述顶杆。

3.根据权利要求1所述的爆破止退器，其特征在于，所述支撑杆的转动端与所述排放端体为转动副连接。

4.根据权利要求1所述的爆破止退器，其特征在于，所述顶杆孔为锥形孔，所述顶杆与所述锥形孔的外形相应。

5.根据权利要求3所述的爆破止退器，其特征在于，还包括：护套，所述护套固定于所述摆动端的支撑面或，包裹于所述摆动端外侧。

6.根据权利要求2所述的爆破止退器，其特征在于，所述顶杆的伸出端为顶帽，所述顶帽外径大于所述顶杆孔孔径。

7.根据权利要求6所述的爆破止退器，其特征在于，所述压紧簧的固定销设置于所述支撑杆的转动端，使所述摆动端的径向摆动角度为限定角度或最大限定角度，所述最大限定角度为，当所述顶杆的伸出长度为顶杆长度时所述摆动端的摆动角度。

8.根据权利要求7所述的爆破止退器，其特征在于，还包括：助力压紧簧，所述助力压紧簧设置于所述支撑杆的摆动端的内侧，与所述排放端体固定连接，所述助力压紧簧的压紧力小于所述压紧簧的压紧力。

9.根据权利要求1所述的爆破止退器，其特征在于，所述顶杆的低端包括：内凹腔。

10.根据权利要求1所述的爆破止退器，其特征在于，还包括：屏气圈，所述顶杆的底部包括：屏气圈槽，所述屏气圈槽与所述屏气圈相应，所述屏气圈装配于所述屏气圈槽内部。