CN106894839A - 一种用于水孔爆破的气动潜孔排水器 - Google Patents

一种用于水孔爆破的气动潜孔排水器 Download PDF

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孔祥雷
张永华
王寰宇
顾路
洪求友
何晓光
费鸿禄
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Abstract

一种用于水孔爆破的气动潜孔排水器。由六部分组成，第一部分为负压套管，第二部分为稳流管；第三部分为U型连接管；第四部分为滤网；第五部分为鸡脚；第六部分为定位柱。稳流管和负压套管为同心内外管，中间有环向间隙，当高压气体从稳流管高速冲出后由于负压套管的约束会形成无数个向前的连续不断的单向运动的气体活塞，活塞在负压套管内的连续单向运动使得在稳流管侧前方和附近的环向间隙形成持续的低压区，孔内积水不断的被压入低压区，进入低压区的积水又不断的被负压套管中的高速气流裹挟经排水管排出孔外指定位置。本发明能够实现定向定点的排出炮孔积水，不破坏炮孔的干燥条件，不破坏工作面环境，不受孔深的限制，易于野外操作。

Description

一种用于水孔爆破的气动潜孔排水器
技术领域
本发明属于工程爆破领域，主要用于矿岩爆破中积水炮孔的排水处理。
背景技术
工程爆破属于涉爆高危的特种行业，在这个行业中出现的各种事故都是特别严重的，对个人来讲轻者伤残，重者死亡，同时给企业造成重大的经济损失和恶劣的社会影响，给监管部门也带来了很大的压力。在矿岩爆破中经常会遇到降雨或者岩体内部渗水导致炮孔底部一定深度积水的情况，由于炮孔积水经常导致炸药失效、炮孔堵塞、冲炮等情况发生，严重时还会造成爆区大面积拒爆，给企业带来巨大的经济损失，同时也给作业人员和周围环境带来了巨大的安全隐患。炮孔的直径比较小，大尺寸的机械设备很难放入孔内排水，排水工作面临着很大的难题。目前解决的常见方法有：（1）不排水，使用成本较高、密度较大的乳化炸药等抗水炸药；（2）使用空压机连接风管进行孔底吹水；（3）使用水泵等排水设备进行排水。这些方法都有各自的优点，缺点是方法（1）将会直接增大爆破成本，而且由于孔内水压大影响炸药性能曾经出现过爆区大面积拒爆的情况；方法（2）不能定向排水，水被高压气吹出孔后四散洒落在爆区工作面，使工作面泥泞不堪破坏施工环境、影响后续施工，部分排出的水会在孔口倒流导致排水不彻底，更重要的是排水后会使炮孔由底部部分湿孔变成整个炮孔全部都是湿孔，对非抗水炸药更加不利；方法（3）由于需要额外购置设备，成本高，现场操作要求也比较高，工人劳动强度大，现有的设备实用效果也不理想。中国专利2015210437128（一种用于露天排水装置于露天矿岩爆破的炮孔负压排水装置）提供的解决方案完全依靠大气压力，排水效率低，适用孔深仅限于一个气压水柱的高度，普适性差。因此，十分有必要研发一种安全、环保、经济、便捷、有效的排水装置。
发明内容
为了克服上述技术的不足，本发明提供一种气动潜孔排水器，能够便捷、有效地排出炮孔内积水。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：结构由六部分组成，第一部分为负压套管，圆柱形，内壁光滑，其主要作用相当于气缸，上端为排水管接头，连接排水管实现定向定点排水，下端有圆形缺口，用于穿过固定U型连接管；第二部分为稳流管，圆柱形，内、外壁光滑，一端连接U型连接管，主要作用是高压气体通过后在前方形成规则的稳定的圆台形气流；第三部分为U型连接管，内壁光滑，主要作用是连接稳流管和进气高压风管，并改变炮孔内气流方向；第四部分为滤网，固定在负压套管的下端，主要作用是过滤较大的石块；第五部分为鸡脚，固定在负压套管下方，主要作用是支撑上部结构，使滤网和孔低岩屑保持一定距离，防止堵塞；第六部分为定位柱，分布在稳流管中部，主要作用是将稳流管定位在负压套管中心。主要原理是U型连接管连接稳流管后穿过负压套管下部的圆形缺口，通过定位柱使稳流管定位在负压套管中心，在负压套管圆形缺口处焊接固定U型连接管，在负压套管下端焊接固定滤网和鸡脚；关键技术是稳流管和负压套管为同心内外管，中间有环向间隙，当高压气体从稳流管高速冲出后由于负压套管的约束会形成无数个向前的连续不断的单向运动的气体活塞，活塞在负压套管内的连续单向运动使得在稳流管侧前方和附近的环向间隙形成持续的低压区，由于内外压差的存在使孔内积水不断的被压入低压区，进入低压区的积水又不断的被负压套管中的高速气流裹挟经排水管排出孔外指定位置。使用时将本发明置于孔底，由于低压区高度在十厘米左右，仅利用了大约1%的大气压力将水压入负压套管，然后利用空压机的风能将水从负压套管经排水管吹出孔外，这样就解决了排水深度受大气压力限制的难题。
本发明的有益效果是，能有效的定向定点的排出炮孔积水，不破坏炮孔的干燥条件，不破坏工作面环境，由于设计原理上突破了孔外负压排水的理念，因此排水不受孔深的限制，而且结构简单，便于加工维护，体积小巧，便于携带，利用现场钻孔的空压机提供高压风源即可，不需要额外的电源设备等，易于野外操作，成本低廉。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中1.负压套管，2.稳流管，3. U型连接管，4.滤网，5.鸡脚，6. 排水管接头，7.进气高压风管接头，8. 定位柱。
具体实施方式
将U型连接管（3）连接稳流管（2）后穿过负压套管（1）下部的圆形缺口，通过定位柱（8）使稳流管（2）定位在负压套管（1）中心，在负压套管（1）圆形缺口处焊接固定U型连接管（3），此时稳流管（2）和负压套管（1）为同心内外管，中间有环向间隙，在负压套管（1）下端焊接固定滤网（4）和鸡脚（5）。
排水时，将塑料弹簧软管一端连接在排水管接头（6）上，将空压机高压风管连接在进气高压风管接头（7）上，然后将本发明缓缓放入需排水的炮孔中，直到鸡脚（5）到达孔底，然后将塑料弹簧软管另一端引到指定的集水坑或排水点，启动空压机送风开始进行排水。高压风通过高压风管进入炮孔内至孔底，经U型连接管（3）改变方向后指向孔口，经稳流管（2）稳定气流后在稳流管（2）侧前方和附近的环向间隙形成持续的低压区，孔内积水不断的被压入低压区后又不断的被负压套管（1）中的高速气流裹挟经塑料弹簧软管排出孔外。待孔内水排完后，停止送风，同时缓慢的提拉塑料弹簧软管和高压风管，准备进入下一个炮孔的排水。

Claims (3)

1.一种用于水孔爆破的气动潜孔排水器，由负压套管、稳流管、U型连接管、滤网、鸡脚、定位柱组成，其特征是：U型连接管连接稳流管后穿过负压套管下部的圆形缺口，通过定位柱使稳流管定位在负压套管中心，在负压套管圆形缺口处焊接固定U型连接管，在负压套管下端焊接固定滤网和鸡脚。
2.根据权利要求1所述的一种用于水孔爆破的气动潜孔排水器，其特征是：稳流管和负压套管为同心内外管，中间有环向间隙，当高压气体从稳流管高速冲出后由于负压套管的约束会形成无数个向前的连续不断的单向运动的气体活塞。
3.根据权利要求1所述的一种用于水孔爆破的气动潜孔排水器，其特征是：利用U型连接管改变炮孔内气流方向。
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