CN106907963B - 一种溜井悬浮爆破装置及其应用的溜井堵塞疏通方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种溜井悬浮爆破装置及其应用的溜井堵塞疏通方法，包括固定炸药包的升降运载平台以及控制升降运载平台悬浮升空的空压机，所述升降运载平台的底部四周均匀布置有朝下的出气口，所述空压机通过输气软管与升降运载平台上的出气口连通，所述输气软管为可自由伸缩折叠的布制软管，在堵塞物下方设有用于放置升降运载平台的伸缩式停机坪，所述伸缩式停机坪通过伸缩机构固定在堵塞物下方的溜井联络道边缘。本发明利用喷气式的爆破装置，利用空压机产生的高压气流将炸药包输送至溜井的堵塞物下方，并且保持定点悬浮，通过近距离的有效爆破，将堵塞物进行爆破疏通，能够有效地处理溜井高位堵塞，具有简便实用，安全可靠的优点，可广泛的推广应用。

Description

一种溜井悬浮爆破装置及其应用的溜井堵塞疏通方法

技术领域

本发明涉及通过爆破处理溜井高位堵塞的技术，具体涉及一种溜井悬浮爆破装置及方法。

背景技术

溜井是矿山生产中矿石和废石的转运系统，在生产过程中，由于溜井壁面粗糙、矿物堆积和存在大块矿石等问题，使得溜井出现高位堵塞现象，严重影响矿山正常生产，处理不当还容易威胁到作业人员安全。

传统的溜井疏通方式主要是水冲疏通溜井和爆破方式。

水冲疏通方式通过向溜井中注水来降低堵塞物摩擦力，使得堵塞物下落，疏通溜井。但是水冲疏通方式，水量过大不易控制，容易造成泥石流，对下部人员、设备安全造成威胁。

爆破方式疏通溜井包括爆震处理法、裸露药包支杆爆破法、矿用火箭筒爆破法、钻孔爆破法、氢气球爆破法等。但是爆震处理法容易对溜井结构造成破坏，爆破效果不佳；裸露药包支杆爆破法通过支杆将炸药包支撑至堵塞处进行爆破，对于处理溜井高位堵塞不易实现，并且操作不当容易引发不良后果；钻孔爆破法(如申请号为201210537691.X的中国专利文件公开的一种高效解除溜井堵塞的方法和解堵装置)施工过程繁琐，工程量大，成本较高，且不容易判断具体的钻孔位置，解除溜井堵塞效果不好；矿用火箭筒爆破法和氢气球爆破法(如申请号为201420336333.7的中国专利文件公开的一种采用氢气球悬挂药包的溜井堵井爆破装置)携带药量有限，炸药不能够精确定位到堵塞物，通常在距离堵塞位置一定距离就发生爆炸，炸药威力不能完全作用于堵塞物，疏通效果一般，且无法保证作业人员的人身安全。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的溜井堵塞处理方式存在的不足之处，提供一种操作简单、爆破效果明显、成本低廉的溜井悬浮爆破装置及方法。

本发明采用如下技术方案实现：

一种溜井悬浮爆破装置，包括固定炸药包的升降运载平台5以及控制升降运载平台5悬浮升空的空压机7，所述升降运载平台5的底部四周均匀布置有朝下的出气口53，所述空压机7通过输气软管6与升降运载平台上的出气口53连通。

进一步的，本发明中的一种溜井悬浮爆破装置还包括设置在堵塞物下方用于放置升降运载平台的伸缩式停机坪8，所述伸缩式停机坪8通过伸缩机构固定在堵塞物下方的溜井联络道边缘。

进一步的，所述伸缩机构为水平布置的电动伸缩杆或液压伸缩杆。

进一步的，所述升降运载平台5的顶面中间位置设有固定嵌装炸药包4的储药仓54，所述炸药包4通过捆绑或胶粘的方式固定在储药仓54中。

进一步的，所述升降运载平台5的底部均匀设有支架52，顶部设有带光源和通信模块的摄像部件。

进一步的，所述输气软管6为具有自由伸缩部9的布制软管，一端与空压机连接，另一端通过多通叉管51与升降运载平台5上的出气口53连通，所述自由伸缩部9内部支架为圆形固定出气管，保证风流稳定输送；所述升降运载平台5还设有牵引绳56。

在本发明的一种溜井悬浮爆破装置中，所述炸药包4设置有用于引爆的电雷管42，所述电雷管42通过导爆管41延伸至与起爆器连接，所述炸药包4拥有聚能药面43，为聚能药包。

本发明还公开了一种应用上述溜井悬浮爆破装置的溜井堵塞疏通方法，包括如下步骤：

第一步，堵塞物厚度估算，在上部溜井联络道10中放测绳测量堵塞物上部至上部溜井联络道10距离L1，下部通过在伸缩式停机坪8上固定激光测距仪测量堵塞物下部至下部溜井联络道1距离L2，已知上部溜井联络道至下部溜井联络道距离H，计算得出堵塞物厚度L＝H-L1-L2；

第二步，将炸药包4固定在升降运载平台5上，将升降运载平台5放置在伸缩式停机坪8上，并将空压机7连接的输气软管6与升降运载平台5上的出气口53对接；

第三步，将伸缩式停机坪8从溜井联络道中伸出，将升降运载平台5伸出至溜井堵塞物的正下方；

第四步，开启空压机7，升降运载平台5通过出气口53向下喷射的气流，将升降运载平台5向上升起，当升降运载平台5上的炸药包4与溜井中的堵塞物底部接触时，控制空压机7的压力，使升降运载平台5保持悬浮状态；

第五步，收回伸出的伸缩式停机坪8，调整升降运载平台5至堵塞物下方的适宜位置后，通过起爆器引爆炸药包，对溜井中的堵塞物实现爆破疏通。

进一步的，所述第四步中控制空压机压力的具体过程如下：

通过空压机控制器调整空压机7逐渐增压，压力应稍大于所需托起重物重量M，所述重物重量M包括升降运载平台5重量M1、炸药包4重量M2和升空的输气软管6重量M3之和，开启空压机7逐渐加压，当空压机7提供压力稍大于托起重物重量M时，升降运载平台升起，微调空压机7压力使升降运载平台缓慢上升并最终悬浮，直到起爆炸药包4疏通溜井。

进一步的，所述第五步中调整运载平台5位置的具体过程如下：

通过升降运载平台5上的摄像部件观察升降运载平台5与堵塞物之间的实时位置，当升降运载平台5偏离堵塞物中心或未贴近堵塞物下方时，轻微拉动升降运载平台5的牵引绳56微调升降运载平台5位置，并结合调整空压机7压力，将升降运载平台5上的炸药包选择合适位置进行悬浮。

本发明利用喷气式的爆破装置，利用空压机产生的高压气流将炸药包输送至溜井的堵塞物下方，并且保持定点悬浮，通过近距离的有效爆破，将堵塞物进行爆破疏通。

本发明的有益效果在于，相比较现有的溜井疏通技术，采用本发明中的溜井悬浮爆破装置及其应用的溜井堵塞疏通方法利用喷气式动力的升降运载平台将炸药包可靠、准确地运到溜井堵塞物底部进行爆破，爆破疏通的效果明显，使用喷气式动力清洁可靠，升降运载平台装置材料来源广泛，制作成本低，其随爆破一同炸毁也不会增加爆破的成本，相比较钻孔爆破法具备明显的时间和成本优势，而相比较矿用火箭筒爆破法和氢气球爆破法，则具备更加明显的爆破效果，并且爆破更加安全可靠。

综上所述，本发明能够有效地处理溜井高位堵塞，具有简便实用，安全可靠的优点，可广泛的推广应用。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的溜井悬浮爆破装置进行溜井堵塞爆破疏通时的工作示意图。

图2为实施例中的升降运载平台主视图。

图3为实施例中的升降运载平台俯视图。

图中标号：1-下部溜井联络道；2-溜井；3-堵塞物；4-炸药包；5-升降运载平台；6-输气软管；7-空压机；8-伸缩式停机坪；9-自由伸缩部；10-上部溜井联络道；51-多通叉管；52-支架；53-出气口；54-储药仓；55-绳扣；56-牵引绳；57-LED照明灯；58-小型摄像机；41-导爆管；42-电雷管；43-聚能药面；61-软管接口。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中采用的溜井悬浮爆破装置为本发明的一种优选实施方案，具体包括炸药包4、升降运载平台5、输气软管6，空压机7、伸缩式停机坪8等部件。其中升降运载平台5用于装载炸药包4，并与输气软管6和空压机7配合，将炸药包4输送至堵塞物底部悬浮爆破。伸缩式停机坪8则用于将升降运载平台5停放在堵塞物正下方的溜井中，便于升降运载平台5垂直上升至堵塞物底部，利用喷气动力将炸药包运送至堵塞物3底部并保持悬浮，通过炸药爆炸的破岩和震动扰动效果，达到疏通溜井2的目的。

具体参见图2和图3，本实施例中的升降运载平台5为一圆形的平台结构，在其平台上设有与空压机对接的出气口53和固定安置炸药包的储药仓54，其中出气口53为三个，分别均匀布置在升降运载平台5底部外围，出气口53的开口朝下设置，通过管道连接空压机后，高压气流从出气口53向下喷射，气流的反作用力将升降运载平台5整体相上平稳推升。储药仓54为设置在平台顶面中心的一个凹槽，炸药包4嵌装在该凹槽中，重量均匀分布在升降运载平台5的正中心，保证平台平稳升空。炸药包4还可通过粘接或捆绑的方式固定在储药仓54中，避免炸药包从储药仓54中意外掉落而发生事故。

升降运载平台的所有出气口53分别与多通叉管51汇接，多通叉管51具有一个总接口和三个分接口，三个分接口分别与出气口53固定对接，另一个总接口则通过一输气软管6与空压机7的出风口连接。出气口53围绕升降运载平台5的重心均匀分布，使升降运载平台5能够通过喷气进行平稳垂直起落。输气软管6的长度应当考虑空压机7所在的溜井联络道到堵塞物的距离，保证有足够的长度能够将升降运载平台5推升到堵塞物底部进行爆破。多通叉管51固定在升降运载平台5上，会随升降运载平台一同爆炸破损，而输气软管6则可回收多次使用，可在多通叉管51的总接口处设置一软管接口61，输气软管6通过软管接口61连接至多通叉管51上。

炸药包4设计有聚能药面43，能够促使爆炸能量集中，炸药包4内设有电雷管42，用于将炸药包4内的炸药进行引爆，电雷管42通过导爆管41连接至下方的引爆器，同样的，导爆管41同样应当保证有足够的长度，将升降运载平台5有效地推送至堵塞物底部。

升降运载平台5为一次性耗材，随炸药包4一同爆破，应当采用轻质硬塑料材料，降低喷气推动的压力的同时，还可降低爆破的成本，在升降运载平台5的底部还均匀设置有支架52，能够将升降运载平台5平稳地放置，保证升降运载平台5在喷气上升前为水平放置。

本实施例中提供喷气气流的空压机7采用压力可控的小型空压机，内部设置风压控制装置，通过逐步提升气流压力，当空气气流压力逐渐超过升降托起重物重量时，使升降运载平台5整体平稳推升，并在炸药包4升至堵塞物2的底部时，控制气流压力使升降运载平台5及炸药包4保持悬浮，同时保证在爆破过程中能够持续供气直到炸药包引爆。具体关于压力可控的空压机，本领域技术人员可根据现有空压机的型号进行选择使用，本实施例在此不对空压机的压力控制方式进行赘述。

由于升降运载平台5只能够通过喷气动力进行竖直升降，因此本实施例还在溜井堵塞物的下方设置一伸缩式停机坪8，用于停放升降运载平台5。伸缩式停机坪8为伸缩结构，采用水平布置的电动伸缩杆或液压伸缩杆实现，伸缩机构一端固定在堵塞物下方的溜井联络道1的边缘，另一端通过伸缩机构能够将停机坪从溜井联络道1伸出到溜井2中，将其上停放的升降运载平台5移动到堵塞物3的正下方，便于控制升降运载平台5垂直上升至堵塞物3的下方，在爆破前，可将伸缩式停机坪8通过收缩机构收回至溜井联络道1中，可回收多次使用，避免爆破疏通后的堵塞物下落时砸坏停机坪。

另外，为保证运载平台5能够悬浮在最佳位置，在升降运载平台5上设置带光源和通信模块的摄像部件，如本实施例通过LED照明灯57和小型摄像机58对升降运载平台5进行实时位置监测，可在溜井联络道中通过手机等显示设备对升降运载平台5进行监控。另外，升降运载平台5的底部还通过绳扣55设有若干牵引绳56，牵引绳56在升降运载平台5悬浮的状态下，底部垂悬至下部溜井联络道中，当升降运载平台偏离堵塞物中心或未贴近堵塞物下方时，轻微拉动牵引绳56可微调升降运载平台5位置，并结合调整空压机7压力，选择炸药包悬浮在合适的爆破位置。

以下结合图1详细说明应用本实施例的溜井悬浮爆破装置进行溜井堵塞疏通的爆破方法，爆破疏通时，操作人员在溜井2的堵塞物3下方的溜井联络道1中进行操作，并且将空压机、起爆器及伸缩式停机坪等可回收设备设置在该溜井联络道1中，具体包括如下步骤：

第一步，堵塞厚度估算，通过测绳和激光测距仪设备测量上部溜井联络道10和下部溜井联络道1分别至堵塞物的距离，估算溜井堵塞的厚度L，具体的估算方法如下：在上部溜井联络道10中放测绳测量堵塞物上部至上部溜井联络道10距离L1，下部通过在伸缩式停机坪8上固定激光测距仪测量堵塞物下部至下部溜井联络道1距离L2，已知上部溜井联络道至下部溜井联络道距离H，计算得出堵塞物厚度L＝H-L1-L2；

第二步，将炸药包4固定在升降运载平台5上，在炸药包4中安装电雷管42，并通过导爆管41连接起爆器，将空压机7连接的输气软管6与升降运载平台5上的出气口53对接，然后将升降运载平台5连同炸药包4放置在伸缩式停机坪8上，此时伸缩式停机坪8为整体收回在溜井联络道中的状态；

第三步，通过控制伸缩机构将伸缩式停机坪8从溜井联络道1的边缘中伸出，将升降运载平台5伸出至溜井堵塞物3的正下方；

第四步，开启空压机7，升降运载平台5通过出气口53向下喷射的气流，逐步控制气流压力，当气流的压力大于运载平台重量，将升降运载平台5向上升起时，保持气流压力恒定输出，当升降运载平台5上的炸药包4与溜井中的堵塞物3底部接触时，控制空压机7的压力，使升降运载平台5保持悬浮状态；

第五步，收回伸出到溜井中的伸缩式停机坪8，通过牵引绳56和空压机7调整运载平台5和炸药包4悬浮至适宜的爆破位置，通过起爆器引爆炸药包，依靠炸药包爆炸释放威力对堵塞物3进行爆破和震动扰动，对溜井中的堵塞物3实现爆破疏通。

在爆破的过程中，应当注意的是，要保证输气软管6和导爆管41的长度足够炸药包及升降运载平台上升至堵塞物的底部，同时空压机7及起爆器应当设置在溜井联络道1中的安全位置，空压机在整个爆破的过程中，应当保持持续输出供气。

以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种溜井悬浮爆破装置，其特征在于，包括固定炸药包的升降运载平台(5)以及控制升降运载平台(5)悬浮升空的空压机(7)，所述升降运载平台(5)的底部四周均匀布置有朝下喷射气流的出气口(53)，所述空压机(7)通过输气软管(6)与升降运载平台上的出气口连通，所述输气软管(6)为具有自由伸缩部(9)的布制软管，一端与空压机连接，另一端通过多通叉管(51)与升降运载平台(5)上的出气口(53)连通。

2.根据权利要求1所述的一种溜井悬浮爆破装置，还包括设置在堵塞物下方用于放置升降运载平台的伸缩式停机坪(8)，所述伸缩式停机坪(8)通过伸缩机构固定在堵塞物下方的溜井联络道边缘。

3.根据权利要求2所述的一种溜井悬浮爆破装置，所述伸缩机构为水平布置的电动伸缩杆或液压伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的一种溜井悬浮爆破装置，所述升降运载平台(5)的顶面中间位置设有固定嵌装炸药包(4)的储药仓(54)，所述炸药包(4)通过捆绑或胶粘的方式固定在储药仓(54)中。

5.根据权利要求4所述的一种溜井悬浮爆破装置，所述升降运载平台(5)的底部均匀设有支架(52)，顶部设有带光源和通信模块的摄像部件。

6.根据权利要求5所述的一种溜井悬浮爆破装置，所述自由伸缩部(9)内部支架为圆形固定出气管，保证风流稳定输送；所述升降运载平台(5)还设有牵引绳(56)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种溜井悬浮爆破装置，所述炸药包(4)设置有用于引爆的电雷管(42)，所述电雷管(42)通过导爆管(41)延伸至与起爆器连接，所述炸药包(4)的药面为聚能药面(43)。

8.一种应用权利要求1-7中任一项溜井悬浮爆破装置的溜井堵塞疏通方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，堵塞物厚度估算，在上部溜井联络道(10)中放测绳测量堵塞物上部至上部溜井联络道(10)距离L1，下部通过在伸缩式停机坪(8)上固定激光测距仪测量堵塞物下部至下部溜井联络道(1)距离L2，已知上部溜井联络道至下部溜井联络道距离H，计算得出堵塞物厚度L＝H-L1-L2；

第二步，将炸药包(4)固定在升降运载平台(5)上，将升降运载平台(5)放置在伸缩式停机坪(8)上，并将空压机(7)连接的输气软管(6)与升降运载平台(5)上的出气口(53)对接；

第三步，将伸缩式停机坪(8)从溜井联络道中伸出，将升降运载平台(5)伸出至溜井堵塞物的正下方；

第四步，开启空压机(7)，升降运载平台(5)通过出气口(53)向下喷射的气流，将升降运载平台(5)向上升起，当升降运载平台(5)上的炸药包(4)与溜井中的堵塞物底部接触时，控制空压机(7)的压力，使升降运载平台(5)保持悬浮状态；

第五步，收回伸出的伸缩式停机坪(8)，调整升降运载平台(5)至堵塞物下方的适宜位置后，通过起爆器引爆炸药包，对溜井中的堵塞物实现爆破疏通。

9.根据权利要求8所述的溜井堵塞疏通方法，所述第四步中控制空压机压力的具体过程如下：

通过空压机控制器调整空压机(7)逐渐增压，压力应稍大于所需托起重物重量M，所述重物重量M包括升降运载平台(5)重量M1、炸药包(4)重量M2和升空的输气软管(6)重量M3之和，开启空压机(7)逐渐加压，当空压机(7)提供压力稍大于托起重物重量M时，升降运载平台升起，微调空压机(7)压力使升降运载平台缓慢上升并最终悬浮，直到起爆炸药包(4)疏通溜井。

10.根据权利要求8所述的溜井堵塞疏通方法，所述第五步中调整升降运载平台(5)位置的具体过程如下：

通过升降运载平台(5)上的摄像部件观察升降运载平台(5)与堵塞物之间的实时位置，当升降运载平台(5)偏离堵塞物中心或未贴近堵塞物下方时，轻微拉动升降运载平台(5)的牵引绳(56)微调升降运载平台(5)位置，并结合调整空压机(7)压力，将升降运载平台(5)上的炸药包选择合适位置进行悬浮。