CN105627847A - 用于深孔爆破装药的炮棍 - Google Patents
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Abstract
一种用于深孔爆破装药的炮棍,包括:变径炮头(1),包括直径为d1的前端和直径为d2的后端,且d1>d2;多个管体(2),多个管体以首尾相接的方式依次连接,且最前端的管体连接至变径炮头,管体的外径为d3;下接头(5),设置于相邻管体的连接处,用于连接相邻管体;以及柔性连接部件(3),柔性连接部件(3)的一端连接至变径炮头(1),且穿过多个管体(2)。该炮棍的管体内设置贯通头尾的高强度柔软连接部件,能够确保折断的管体不会脱落于炮孔内,避免装药失败或者安全事故。
Description
技术领域
本公开涉及隧道工程、井巷工程、采煤强制放顶的深孔爆破领域,特别涉及一种用于深孔爆破装药的炮棍。
背景技术
目前,煤矿井下巷道深部的爆破施工、深孔松动爆破施工、采煤工作面巨厚顶板的强制放顶深孔爆破、煤层深孔松动爆破等都采用超深炮孔进行装药爆破施工,孔深一般在10米到100米之间,甚至更深。在深孔爆破中,装药用炮棍是装药的关键。
现有深孔爆破装药炮棍主要存在以下缺点:(1)管体和上下接头处虽然通过PVC胶或者内外螺口进行连接,但是由于岩石炮孔内部裂隙、碎石屑等的影响,时常发生塑料管折断并掉落在孔内的事故发生,个别还会造成前端装药部分由于中间掉落的折断炮棍而不能正常起爆,一直保留在深孔内,留下了安全隐患;(2)前端所用连接部分有棱角,比如专利CN201220541520.X的棱形接头,以及专利CN201520126241.0管体的短线连接部分都有突出部分,这些棱角或者凸起部位,容易给反复装药过程中造成障碍,而且容易把炮线挂断,影响爆破的正常施工;(3)所有炮棍的管体部分直径相同,由于炮棍比炮孔直径小很多,因此在装药过程中,由于直径过细而捅入炸药内造成装药事故。
此外,现有深孔爆破装药炮棍还存在长度受限、强度较低、使用不便等不足。例如,对于孔深超过50m的深孔爆破,如对煤层进行增透或对回采煤层顶板进行爆破弱化,采用成型的煤矿瓦斯抽采爆破药柱(见CN200920173412.X“煤矿瓦斯抽采爆破药柱”)装入炮孔中,由于炮孔较深(大于50m),采用竹制或木制炮棍,除长度受到限制外,本身的强度也较低,很难将爆破药柱送入到炮孔底部。再如,采用深孔爆破分节式装药炮棍(见CN97249519.3“深孔爆破分节式装药炮棍”),用轻质木材或塑料加工成两端粗中间细形似“哑铃”的炮棍。施工作业时,由互不连接的炮棍一节顶一节地进入炮孔内,再由带绳索的“头棍”一节推一节地拉出炮孔外,但炮棍之间没有连接,强度低,对于孔深小于30m炮孔使用方便,但对于更深炮孔则难以适用。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于深孔爆破装药的炮棍,其能够克服现有炮棍易于脱落在炮孔内、从而造成装药失败的缺陷。
本公开采用以下解决方案:
一种用于深孔爆破装药的炮棍,包括:
变径炮头,包括直径为d1的前端和直径为d2的后端,且d1>d2;
多个管体,所述多个管体以首尾相接的方式依次连接,且最前端的管体连接至所述变径炮头,所述管体的外径为d3;
下接头,设置于相邻管体的连接处,用于连接相邻管体;以及
柔性连接部件,所述柔性连接部件的一端连接至所述变径炮头,且穿过所述多个管体。
优选地,所述管体的前端设置有外螺纹。
优选地,所述炮棍还包括上接头,所述上接头设置于所述变径炮头与所述最前端的管体的连接处,用于连接所述变径炮头与所述最前端的管体。
优选地,所述上接头为管状结构,且所述管状结构的内表面前端光滑,内表面后端设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。
优选地,所述下接头为管状结构,且所述管状结构的内表面前端光滑,内表面后端设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。
优选地,所述下接头的内表面前端通过粘结剂与所述管体粘结在一起。
优选地,所述上接头和下接头的前端和/或后端具有圆形倒角。
优选地,所述柔性连接部件是铁丝、钢丝或尼龙绳。
优选地,所述变径炮头上设置有探测器件。
优选地,所述变径炮头的前端的直径d1等于或小于待装载炸药药柱的直径。
与现有技术相比,本公开的有益效果是:
(1)通过在管体内设置贯通头尾的高强度柔软连接部件,确保折断的管体不会脱落于炮孔内,避免装药失败或者安全事故;
(2)柔性连接部件的长度易于改变,可以连接任意数量的管体,形成任意长度的炮棍,可适用于不同深度的炮孔;
(3)变径炮头前端直径较大,后端直径较小,即便于插入炮孔,又能确保炮棍不会插入药柱中造成药柱损坏,而且能够模拟真实的装药过程;
(4)上下接头具有圆形倒角,可以避免损坏柔性连接部件,而且不易与炮孔摩擦或者卡在炮孔的裂缝处;
(5)在变径炮头前端可安装探测器件,确保探孔方便、安全。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据示例性实施例的用于深孔爆破装药的炮棍的示意图;
图2示出了根据示例性实施例的上接头的示意图。
主要附图标记说明:
1-变径炮头;2-管体;3-柔性连接部件;4-上接头;5-下接头。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据示例性实施例的用于深孔爆破装药的炮棍的示意图,其包括:变径炮头1、多个管体2、下接头5和柔性连接部件3。
变径炮头1包括直径为d1的前端和直径为d2的后端(图1中显示为上端和下端),且d1>d2。变径炮头1的前端与后端之间可以通过直径过渡部分连接。变径炮头一般由阻燃塑料制成,用于探孔装药。变径炮头前端的直径d1较大,可以确保炮棍不会捅入药柱中造成药柱损坏。
管体2的外径为d3,多个管体2以首尾相接的方式依次连接,最前端的管体(图1中最上端的管体)连接至变径炮头1。可以根据炮孔深度选择管体2的数量,从而形成任意长度的炮棍。
下接头5用于连接相邻管体。
柔性连接部件3的一端连接至变径炮头,且穿过多个管体2。在使用时,当炮孔深度发生变化需要改变炮棍的长度时,只需要根据炮孔深度截短或者延长柔性连接部件3,在其上拆卸或者穿过若干个管体即可,操作方便,重复性高。例如,可以通过打扣、缠绕等方式延长柔性连接部件。优选地,柔性连接部件3是铁丝、钢丝或尼龙绳,或者由其他柔软但抗拉强度非常高的材料制成。
此外,由于柔性连接部件3连接变径炮头1和各个管体2,因此即使在施工过程中由于管体2和接头处脱节或者折断,或者由于粘结剂损坏造成脱落,柔性连接部件3也能保证折断的管体不会脱落于孔内,造成装药的失败或者事故。柔性连接部件3穿过多个管体后在最后端的一节管体外露出,通过柔性连接部件3的露出部分可控制炮棍的伸长、缩短。当需要伸长炮棍时,先将柔性连接部件3加长,然后在其上穿上所需数量的管体;当需要缩短炮棍时,先拆卸若干数量的管体,然后将柔性连接部件3截短。需要将炮棍从炮孔中拉出时,只需用力拉动柔性连接部件3即可,不需拉动炮棍,从而可以减轻对炮棍连接处的损伤,延长炮棍的使用寿命。
作为优选方案,炮棍还包括上接头4,上接头4设置于变径炮头1与最前端的管体的连接处,用于连接变径炮头1与最前端的管体。
作为优选方案,管体2的前端设置有外螺纹。在优选情况下,上接头4和下接头5均为管状结构(见图2),管状结构的内表面前端(图2中的上端)是光滑的,管状结构的内表面后端(图2中的下端)设置有与管体2的外螺纹相配合的内螺纹。
上接头4连接变径炮头1和管体2,连接时,上接头4的光滑前端套在变径炮头1的后端,二者通过粘结剂粘结在一起;上接头4的带有内螺纹的后端套在管体2上,二者通过螺纹配合而连接在一起。这样,上接头4将变径炮头1和管体2连接在一起。
下接头5连接相邻的管体,连接时,下接头5的光滑前端套在前一节管体上,二者通过粘结剂粘结在一起;下接头5的带有内螺纹的后端套在后一节管体上,二者通过螺纹配合而连接在一起。这样,下接头5将两节管体连接在一起。
作为优选方案,上接头4和下接头5的前端和后端具有圆形倒角(见图2),圆形倒角可以避免在装药过程中损坏柔性连接部件,也不容易摩擦炮孔,或者卡在炮孔中的裂缝处,便于通过炮孔。
作为优选方案,变径炮头上设置有探测器件,可以进行探孔,确保安全。例如,可以在变径炮头上安装钻孔窥视仪,将钻孔窥视仪的信号连接线穿过管体,这样既可以探测超深孔的内部结构,也可以防止信号连接线受到深孔孔壁的裂隙、小石子等磨损,确保窥视探测成功。
作为优选方案,变径炮头的前端的直径d1等于或略小于炸药药柱的直径,例如直径d1比炸药药柱的直径小1-3mm。其优点在于:a)可以在装药前通过变径炮头模拟炸药药柱在空中的移动情况,探明孔内是否有影响装药的碎屑或者裂缝等。如果变径炮头的口径比炮孔细很多,那么单纯用炮棍探孔时,可以送到孔底,但是在装药时,可能不能装入孔底,容易引起事故;b)由于变径炮头前端直径与炸药药柱直径大致相等,可以避免超深孔送药时用力过大造成炮棍捅入药柱内造成炸药不完全传爆等事故。
实施例1
炮孔深度为95m,炮孔直径为102mm,炸药药柱直径为75mm。选择变径炮头前端直径d1为75mm,后端直径d2为38mm,管体直径为38mm,单个管体长度为2000mm。选择8号铁丝连接变径炮头和各个管体,如果连接55根长度为2000mm单个管体,则可以组成长度约为110米的深孔炮棍。
实施例2
炮孔深度为30m,炮孔直径为89mm,炸药药柱直径为60mm。选择变径炮头前端直径d1为60mm,后端直径d2为32mm。单个管体直径为32mm,管体长度为1800mm。选择尼龙绳连接变径炮头和各个管体。如果连接20根长度为1800mm单个管体,则可以组成一个长度约36米的深孔炮棍。
上述技术方案只是本发明的一种实施例,对于本领域内的技术人员而言,在本发明公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本发明上述具体实施例所描述的方法,因此前面描述的方式只是优选的,而并不具有限制性的意义。
Claims (10)
1.一种用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,包括:
变径炮头(1),包括直径为d1的前端和直径为d2的后端,且d1>d2;
多个管体(2),所述多个管体以首尾相接的方式依次连接,且最前端的管体连接至所述变径炮头,所述管体的外径为d3;
下接头(5),设置于相邻管体的连接处,用于连接相邻管体;以及
柔性连接部件(3),所述柔性连接部件(3)的一端连接至所述变径炮头(1),且穿过所述多个管体(2)。
2.根据权利要求1所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述管体(2)的前端设置有外螺纹。
3.根据权利要求2所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,还包括上接头(4),所述上接头(4)设置于所述变径炮头(1)与所述最前端的管体的连接处,用于连接所述变径炮头(1)与所述最前端的管体。
4.根据权利要求3所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述上接头(4)为管状结构,且所述管状结构的内表面前端光滑,内表面后端设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。
5.根据权利要求2所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述下接头(5)为管状结构,且所述管状结构的内表面前端光滑,内表面后端设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。
6.根据权利要求5所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述下接头(5)的内表面前端通过粘结剂与所述管体(2)粘结在一起。
7.根据权利要求3所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述上接头(4)和下接头(5)的前端和/或后端具有圆形倒角。
8.根据权利要求1所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述柔性连接部件(3)是铁丝、钢丝或尼龙绳。
9.根据权利要求1所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述变径炮头(1)上设置有探测器件。
10.根据权利要求1所述的用于深孔爆破装药的炮棍,其特征在于,所述变径炮头(1)的前端的直径d1等于或小于待装载炸药药柱的直径。
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