CN106643363B

CN106643363B - 一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置

Info

Publication number: CN106643363B
Application number: CN201611267626.4A
Authority: CN
Inventors: 高亚楠; 高峰; 吉建娇; 苏海健; 王泽恺
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2016-12-31
Filing date: 2016-12-31
Publication date: 2018-01-02
Anticipated expiration: 2036-12-31
Also published as: CN106643363A

Abstract

本发明一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置公开了一种新型的炮泥封堵装置，能够提高炸药的爆破效率，并且能够对爆破产生的粉尘进行降尘，其特征在于集气管的一端置于外套筒的一端上，且和外套筒相连通，所述集气管一端到另一端的直径逐渐增大，三个弧形凹槽等距分布置于外套筒的另一端外壁上，所述弧形凹槽在外套筒内壁形成弧形凸起，所述外套筒一端到另一端的直径逐渐增大，外半球壳体置于外套筒的另一端上，且和外套筒相连通，所述外半球壳体的直径等于集气管另一端的直径，多个支撑板置于外半球壳体的外壁上，安装块置于多个支撑板之间，螺纹安装孔置于安装块上。

Description

一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置

技术领域

本发明一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，涉及一种井下炮采时，新型的炮眼封堵装置，属于煤矿爆破技术领域。特别涉及一种能够提高炮眼的封堵效果，并且能够对爆破产生的粉尘进行降尘的炮眼封堵装置。

背景技术

目前，在进行炮采时，为了提高爆破的质量和效率，会在炮眼内塞入一些填充物进行火药封堵，从而增加眼口的爆破阻力，使炮眼内聚积压缩能，提高冲击波的冲击力，同时，也能够降低爆生气体逸出工作面时的温度和压力，保证爆破安全，现有的在炮眼中塞入泡泥的方法，由于泡泥为膏状物，塞入炮眼后封装不实，在爆炸的冲击下会轻易突出炮眼，降低了封堵的效果，所以，会对泡泥进行封堵，并且在爆炸过程中会产生大量的粉尘，炮泥的供应不便，装填工序繁多，工人的劳动强度大，作业时间长，封堵质量难以控制，尤其在炮眼有水的时候，很容易产生炸药拒爆的现象，

现有的胶体材料炮泥，能够减少有害气体，降低粉尘，但是，由于凝结硬化速度慢，成本高，凝化过程中，放热量高，成本高，难以推广应用。

现有的封堵炮眼的炮泥塞，主要分为底锥形炮泥塞，楔形炮泥塞和膨胀螺丝形炮泥塞，底锥炮泥塞需要配合现有的炮泥使用，降低了爆破的效率。现有的在炮眼中塞入楔形泡泥塞对泡泥进行封堵的方法，在没有预压或无泡泥再封口时，楔形泡泥塞起到的作用很小，封堵的效果依然不好，炸药爆破的效率低，只有在有预压或有泡泥再封口时，效果才会明显，使用起来不方便，膨胀螺丝形炮泥塞虽然可靠度高，但是堵塞率不高，与粘土砂炮泥相比，效果较差。

而单纯的液体或者气体堵塞，虽然能够削弱爆破峰值，延长爆生气体的作用时间，在使用过程中，需要另外填充水袋，费时费力，降低了爆破的效率。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置提供了一种新型的炮泥封堵装置，能够提高炸药的爆破效率，并且能够对爆破产生的粉尘进行降尘。

本发明一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置是这样实现的：本发明一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置由主体封堵装置和喷洒除尘装置组成，主体封堵装置由弧形凹槽、外半球壳体、支撑板、螺纹安装孔、安装块、集气管和外套筒组成，集气管的一端置于外套筒的一端上，且和外套筒相连通，所述集气管一端到另一端的直径逐渐增大，三个弧形凹槽等距分布置于外套筒的另一端外壁上，所述弧形凹槽在外套筒内壁形成弧形凸起，所述外套筒一端到另一端的直径逐渐增大，外半球壳体置于外套筒的另一端上，且和外套筒相连通，所述外半球壳体的直径等于集气管另一端的直径，多个支撑板置于外半球壳体的外壁上，安装块置于多个支撑板之间，螺纹安装孔置于安装块上，喷洒除尘装置由限位环、环形缓冲凸台、内套筒、内半球壳体、挡环、支撑杆、导向杆、固定块、压缩弹簧、压块、气囊、中空管、液体腔、伸缩杆、拉伸弹簧、连接杆、阀块、引流块和陶瓷垫圈组成，内套筒置于外套筒内，三个环形缓冲凸台等距分布在内套筒外壁上，且和外套筒上的弧形凹槽交错分布，内套筒内置有液体腔，所述液体腔内置有水，限位环置于内套筒一端内壁上，所述限位环内圈开有一圈倒角，陶瓷垫圈置于限位环上的倒角上，内半球壳体置于内套筒的一端上，且和内套筒相连通，所述内半球壳体位于外半球壳体内，且球心重合，多个支撑杆的一端置于内半球壳体的外壁上，另一端置于外半球壳体的内壁上，压块置于内半球壳体的中心位置，中空管置于内套筒内，所述中空管的一端垂直置于压块的中心位置，挡环套置于中空管上，气囊位于挡环和压块之间，伸缩杆的一端置于中空管的另一端内，连接杆置于伸缩杆的另一端上，拉伸弹簧套置于伸缩杆上，且位于连接杆和中空管之间，阀块置于连接杆的另一端上，且位于陶瓷垫片之间，所述阀块的横截面为锥形，引流块置于阀块上，所述引流块的横截面为锥形，固定块置于外半球壳体内壁的中心位置，且位于多个支撑杆之间，导向杆的一端垂直置于固定块上，另一端穿过内半球壳体置于中空管的一端内，所述导向杆的另一端为尖头状，压缩弹簧套置于导向杆上，且压缩弹簧的一端和压块相连接，另一端和固定块相连接。

使用时，首先将外部的螺杆旋进螺纹安装孔内，然后通过外部的螺杆将集气管向炮眼内压入，并且压实，直至将外半球壳体上的所有支撑板全部塞入炮眼中，再将外部的螺杆从螺纹安装孔内旋出，从而对炮眼进行封堵，当爆破发生时，在爆炸冲击波的压力下，产生的气流通过集气管进入外套筒内，在引流块的作用下，气流沿着内套筒的外壁向外半球壳体内流动，当气流流入到外半球壳体内时，外半球壳体内的气流对内半球壳体有一个推力，依靠结构设计，实现了冲击力的再分配，将有效能力作用在炮眼壁上，提高破岩能力，实现岩块颗粒的均匀化，避免产生大块岩。与此同时，中空管沿着导向杆向阀块方向移动，压缩弹簧伸张，中空管带动伸缩杆向阀块方向移动，拉伸弹簧被压缩，拉伸弹簧带动连接杆向阀块方向移动，连接杆带动阀块移动，阀块带动引流块一起移动，此时，内套筒的另一端被打开，同时，气囊在气流推动的作用下，瞬间膨胀变大，从而使液体腔内的水从内套筒内喷出，从而对爆破产生的粉尘进行喷洒降尘，同时也能够有效阻止火焰喷射，炽热颗粒的飞出，降低瓦斯爆炸风险。所述弧形凹槽的设计，能够增加外套筒和炮眼内壁间的摩擦力，提高封堵效果，所述环形缓冲凸台的设计，能够减缓气流在外套筒内的流动，所述集气管一端到另一端的直径逐渐增大的设计，能够更好的使外部的气流进入到集气管内，能够为爆生气体提供一定的缓冲空间，减小应力集中现象，延长爆生气体的作用时间。所述引流块的设计，能够防止外套筒内的气流直接对内套筒产生推力，所述液体腔的设计，能够储存水，在使用的过程中，由于整个设计为一体结构，在有水的炮眼不影响使用。遇到瞎炮的时候，便于快速退出处理。从而在爆破过程中对产生的粉尘进行喷洒降尘，达到提高爆破的效率的目的。

有益效果。

一、结构简单，方便实用。

二、成本低廉，易于推广。

三、能够有效阻止火焰喷射，炽热颗粒的飞出，降低瓦斯爆炸风险。

四、防水耐水，在有水的炮眼不影响使用。

五、遇到瞎炮的时候，便于快速退出处理。

六、依靠结构设计，实现了冲击力的再分配，将有效能力作用在炮眼壁上，提高破岩能力，实现岩块颗粒的均匀化，避免产生大块岩。

七、能够提高炸药爆破的效率。

附图说明

附图1为本发明一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置的结构示意图。

附图中

其中零件为：限位环（1），环形缓冲凸台（2），内套筒（3），弧形凹槽（4），外半球壳体（5），内半球壳体（6），挡环（7），支撑杆（8），导向杆（9），支撑板（10），螺纹安装孔（11），安装块（12），固定块（13），压缩弹簧（14），压块（15），气囊（16），中空管（17），液体腔（18），伸缩杆（19），拉伸弹簧（20），连接杆（21），阀块（22），集气管（23），外套筒（24），引流块（25），陶瓷垫圈（26）。

具体实施方式：

本发明一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置是这样实现的，使用时，首先将外部的螺杆旋进螺纹安装孔（11）内，然后通过外部的螺杆将集气管（23）向炮眼内压入，并且压实，直至将外半球壳体（5）上的所有支撑板（10）全部塞入炮眼中，再将外部的螺杆从螺纹安装孔（11）内旋出，从而对炮眼进行封堵，当爆破发生时，在爆炸冲击波的压力下，产生的气流通过集气管（23）进入外套筒（24）内，在引流块（25）的作用下，气流沿着内套筒（3）的外壁向外半球壳体（5）内流动，当气流流入到外半球壳体（5）内时，外半球壳体（5）内的气流对内半球壳体（6）有一个推力，依靠结构设计，实现了冲击力的再分配，将有效能力作用在炮眼壁上，提高破岩能力，实现岩块颗粒的均匀化，避免产生大块岩。与此同时，中空管（17）沿着导向杆（9）向阀块（22）方向移动，压缩弹簧（14）伸张，中空管（17）带动伸缩杆（19）向阀块（22）方向移动，拉伸弹簧（20）被压缩，拉伸弹簧带动连接杆（21）向阀块（22）方向移动，连接杆（21）带动阀块（22）移动，阀块（22）带动引流块（25）一起移动，此时，内套筒（3）的另一端被打开，同时，气囊（16）在气流推动的作用下，瞬间膨胀变大，从而使液体腔（18）内的水从内套筒（3）内喷出，从而对爆破产生的粉尘进行喷洒降尘，同时也能够有效阻止火焰喷射，炽热颗粒的飞出，降低瓦斯爆炸风险。所述弧形凹槽（4）的设计，能够增加外套筒（24）和炮眼内壁间的摩擦力，提高封堵效果，所述环形缓冲凸台（2）的设计，能够减缓气流在外套筒（24）内的流动，所述集气管（23）一端到另一端的直径逐渐增大的设计，能够更好的使外部的气流进入到集气管（23）内，能够为爆生气体提供一定的缓冲空间，减小应力集中现象，延长爆生气体的作用时间。所述引流块（25）的设计，能够防止外套筒（24）内的气流直接对内套筒（3）产生推力，所述液体腔（18）的设计，能够储存水，在使用的过程中，由于整个设计为一体结构，在有水的炮眼不影响使用。遇到瞎炮的时候，便于快速退出处理。从而在爆破过程中对产生的粉尘进行喷洒降尘，达到提高爆破的效率的目的。

Claims

1.一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征是：集气管的一端置于外套筒的一端上，且和外套筒相连通，三个弧形凹槽等距分布置于外套筒的另一端外壁上，外套筒一端到另一端的直径逐渐增大，外半球壳体置于外套筒的另一端上，且和外套筒相连通，多个支撑板置于外半球壳体的外壁上，安装块置于多个支撑板之间，螺纹安装孔置于安装块上，内套筒置于外套筒内，三个环形缓冲凸台等距分布在内套筒外壁上，且和外套筒上的弧形凹槽交错分布，内套筒内置有液体腔，液体腔内置有水，限位环置于内套筒一端内壁上，限位环内圈开有一圈倒角，陶瓷垫圈置于限位环上的倒角上，内半球壳体置于内套筒的一端上，且和内套筒相连通，多个支撑杆的一端置于内半球壳体的外壁上，另一端置于外半球壳体的内壁上，压块置于内半球壳体的中心位置，中空管置于内套筒内，中空管的一端垂直置于压块的中心位置，挡环套置于中空管上，气囊位于挡环和压块之间，伸缩杆的一端置于中空管的另一端内，连接杆置于伸缩杆的另一端上，拉伸弹簧套置于伸缩杆上，且位于连接杆和中空管之间，阀块置于连接杆的另一端上，且位于陶瓷垫片之间，引流块置于阀块上，固定块置于外半球壳体内壁的中心位置，且位于多个支撑杆之间，导向杆的一端垂直置于固定块上，另一端穿过内半球壳体置于中空管的一端内，压缩弹簧套置于导向杆上，且压缩弹簧的一端和压块相连接，另一端和固定块相连接。

2.如权利要求1所述的一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征在于所述集气管一端到另一端的直径逐渐增大。

3.如权利要求1所述的一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征在于所述弧形凹槽在外套筒内壁形成弧形凸起。

4.如权利要求1所述的一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征在于所述外半球壳体的直径等于集气管另一端的直径。

5.如权利要求1所述的一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征在于所述阀块的横截面为锥形。

6.如权利要求1所述的一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征在于所述引流块的横截面为锥形。

7.如权利要求1所述的一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征在于所述导向杆的另一端为尖头状。

8.如权利要求1或4所述的一种煤矿井下采掘炮眼封堵装置，其特征在于所述内半球壳体位于外半球壳体内，且球心重合。