CN107449333B - 露天爆破的机械化连续装药系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种露天爆破的机械化连续装药系统，机架(2)支承在行走机构(1)上，动力系统(3)、液压系统(4)、控制系统(5)皆安装在机架(2)上，支撑臂(6)的一端固定在行走机构(1)上，另一端与向下垂直的组合伸缩臂(7)连接；在支撑臂(6)上布置有提升油缸(11)和旋转油缸(12)，在组合伸缩臂(7)上布置有伸缩油缸(13)和深度指示器(8)，液压系统(4)通过液压油管(16)与提升油缸(11)、旋转油缸(12)、伸缩油缸(13)连通，控制系统(5)通过液压系统(4)控制支撑臂(6)、组合伸缩臂(7)工作及机械爪(10)开闭。本发明可以实现装药过程的机械化，能够避免断药现象的发生，消除装药不连续导致的盲炮事故，提高爆破作业安全。
Description
技术领域
本发明属于爆破工程技术领域，具体涉及一种露天开采的爆破装药机，适用于垂直钻孔直径≥150mm、采用乳化炸药卷的露天爆破工程，可以较好地保证装药连续性，避免由于装药不连续引起的盲炮事故，同时机械化装药能够明显提高装药效率，降低爆破作业劳动强度，保证爆破作业施工安全。
背景技术
在露天矿山、土石方爆破等露天爆破工程中，炸药装药不连续是导致盲炮事故的主要原因之一。通常露天爆破采用的炸药分为粉状炸药和乳化炸药卷两种；目前，前者已经实现了装药车的机械化连续装药，而后者仍采用人工装药方式。
由于岩体条件的变化、装药人员技术水平的差异，人工装药时往往产生装药不连续导致的断药现象，特别是节理裂隙发育、炮孔中含水时更为严重，由于炮孔受到水长时间的浸泡，容易出现塌孔等引起的堵孔现象，造成装药结构不连续，使相邻炸药卷的间距超出殉爆距离，导致炮孔内部分炸药拒爆的盲炮事故，进而根底现象突出，降低了生产作业效率，不利于生产安全，同时增加了二次处理成本。为此，发明一种针对乳化炸药卷的机械化连续装药系统势在必行，具有广阔的推广应用前景。
山西惠丰特种汽车有限公司申请了发明专利“一种成品炸药的机械化装药车”(申请号：201110020933.3，申请公布号：CN 102173965 A)，该装药车用于解决人工装药劳动强度大、效率低、作业安全性差的问题，实现大型机械设备填装炮孔的作业面。但该装药车用于粉状炸药的现场作业，不能用于装填袋装乳化炸药。
发明内容
为保证露天爆破作业时乳化炸药卷装药的连续性，提高装药作业效率，降低工人的劳动强度，本发明提出了一种露天爆破的机械化连续装药系统，该装药系统，既可以实现装药过程的机械化，减小爆破作业劳动强度，降低作业人员成本，又能够避免断药现象的发生，消除装药不连续导致的盲炮事故，提高爆破作业安全。
为实现本发明的上述目的，本发明露天爆破的机械化连续装药系统通过以下技术方案实现：
本发明露天爆破的机械化连续装药系统，含有行走机构、机架、动力系统，机架支承在行走机构上，动力系统安装在机架上，所述的动力系统采用柴油发动机，其特点是：它还设有液压系统、控制系统、支撑臂、组合伸缩臂、液压油管，所述的液压系统、控制系统(5皆安装在机架上，支撑臂的一端固定在行走机构上，支撑臂的另一端与向下垂直的组合伸缩臂连接；在支撑臂上布置有提升油缸和旋转油缸，在组合伸缩臂上布置有伸缩油缸和深度指示器，其中深度指示器布置在组合伸缩臂的下部，组合伸缩臂的末端与机械爪连接；液压油管在支撑臂和组合伸缩臂外侧悬挂固定；液压系统通过液压油管与提升油缸、旋转油缸、伸缩油缸连通，用以控制支撑臂、组合伸缩臂的工作；深度指示盘安装在机架上并与深度指示器连接；控制系统与液压系统及动力系统连接，控制系统通过液压系统来控制支撑臂、组合伸缩臂工作及机械爪开闭；控制系统还通过动力系统控制行走机构的移动。
所述的组合伸缩臂和机械爪采用高强度纤维材料或其他非金属复合材料制成，避免金属材质与炸药直接接触，消除金属碰撞火花引起的早爆事故，提高爆破作业安全。
所述的支撑臂的长度为5m～15m，由提升油缸和旋转油缸通过液压系统控制其活动，可以在水平方向360°自由旋转、垂直方向180°自由旋转。
所述的组合伸缩臂为中空管结构，由5～7节中空管套装构成，每节长度2m～3m，且最大直径小于炮孔直径20mm～50mm。
所述的机械爪采用六杆爪。实际使用中，通过组合伸缩臂下端的六杆爪的张开和闭合，完成炸药卷的抓取和松开，实现炸药卸载和装药作业的机械化，降低劳动作业强度，节省人力劳动成本；根据组合伸缩臂上的刻度及深度指示盘读数，准确掌握炮孔内炸药的位置，进而保证相邻炸药卷的连续性，避免断药现象的发生；同时六杆爪还可以起到测量孔深、疏通堵塞炮孔的作用。通过支撑臂的移动旋转，可远距离控制装药，机架行走到一个位置即可实现多个炮孔的灵活装药作业，节省辅助作业时间，提高装药效率。支撑臂的一端通过转轴与组合伸缩臂连接，并控制组合伸缩臂的前后左右移动，以较好的调整装药位置，且支撑臂具有较高的刚度，能够承载组合伸缩臂、炸药等共同的重量。
本发明露天爆破的机械化连续装药系统采用以上技术方案后，具有下列积极效果：
(1)该机械化连续装药系统集测量孔深、疏通炮孔、卸载炸药及装药作业多功能于一体，通过炸药卸载和装药作业的机械化，降低了劳动作业强度，提高了现场装药效率；同时减少了装药作业人员的数量，减小了生产作业人员成本，可以提高企业经济效益。
(2)根据组合伸缩臂上的刻度及深度指示盘读数，准确掌握炮孔内炸药的位置，以保证装药连续性，消除断药现象的发生，可以避免装药不连续引起的盲炮事故，降低二次处理成本，提高爆破作业安全。
(3)该装药系统操作方便、安全可靠，可实现多个炮孔的灵活装药作业，适应地形条件变化能力强，控制系统机动灵活，炸药卸载、装药效率高，具有广阔的推广应用价值，可以创造显著的经济效益。
(4)本发明通过行走机构的移动，实现不同位置炮孔的装药作业；机架行走到一个位置即可实现多个炮孔的灵活装药作业，节省辅助作业时间，提高装药效率。
附图说明
图1是本发明露天爆破的机械化连续装药系统结构联系示意图。
1－行走机构；2－机架；3－动力系统；4－液压系统；5－控制系统；6－支撑臂；7－组合伸缩臂；8－深度指示器；9－深度指示盘；10－机械爪；11－提升油缸；12－旋转油缸；13－伸缩油缸；14－炮孔；15－乳化炸药卷；16－液压油管。
具体实施方式
为更好地描述本发明，下面结合附图对本发明露天爆破的机械化连续装药系统做进一步详细描述。
由图1所示的本发明露天爆破的机械化连续装药系统结构联系示意图看出，本发明露天爆破的机械化连续装药系，含有行走机构1、机架2、动力系统3、液压系统4、控制系统5、支撑臂6、组合伸缩臂7、液压油管16，机架2支承在行走机构1上，动力系统3、液压系统4、控制系统5皆安装在机架2上，所述的动力系统3采用柴油发动机。支撑臂6的一端固定在行走机构1上，支撑臂6的另一端与向下垂直的组合伸缩臂7连接；在支撑臂6上布置有提升油缸11和旋转油缸12，在组合伸缩臂7上布置有伸缩油缸13和深度指示器8，其中深度指示器8布置在组合伸缩臂7的下部，组合伸缩臂7的末端与机械爪10连接，所述的机械爪10采用六杆爪，在同一平面面对称分布；所述的组合伸缩臂7和机械爪10采用高强度纤维材料或其他非金属复合材料制成；液压油管16在支撑臂6和组合伸缩臂7外侧悬挂固定；液压系统4通过液压油管16与提升油缸11、旋转油缸12、伸缩油缸13连通，用以控制支撑臂6、组合伸缩臂7的工作；深度指示盘9安装在机架2上并与深度指示器8连接；控制系统5与液压系统4及动力系统3连接，控制系统5通过液压系统4来控制支撑臂6、组合伸缩臂7工作及机械爪10开闭；控制系统5还通过动力系统3控制行走机构1的移动。同时，根据深度指示盘9的读数可以实现炮孔14深度测量的功能；当有石块等引起堵孔时，可以采用六杆爪抓取出来，起到疏通堵塞炮孔的作用，以保证连续装药的顺利实施。
所述的支撑臂6的长度为5m～15m，由提升油缸11和旋转油缸12通过液压系统4控制其活动，可以在水平方向360°自由旋转、垂直方向180°自由旋转；所述的组合伸缩臂7为中空管结构，由5～7节中空管套装构成，每节长度2m～3m，其他各节可以收缩至顶部的第一节中；其直径逐节递减并保证相邻两节可以可靠连接，且最大直径小于炮孔14直径20mm～50mm。根据爆破作业单位的现场需要，每节长度及数量可以进行调节安装。深度指示器8安装在组合伸缩臂7末端一节的一侧，通过机架上的深度指示盘9反映出炸药所在的准确深度，同时结合组合伸缩臂上的刻度读数，以指导操作人员掌握装药作业是否连续。
在实际工作中，首先启动动力系统3，将行走机构1行走至指定位置；通过提升油缸11和旋转油缸12调整支撑臂6的方位。
通过伸缩油缸13操控组合伸缩臂7和机械爪10，以共同作用完成乳化炸药卷15的卸载作业；根据每个炮孔14的设计装药量，分配好炸药。
通过控制系统5，采用机械爪10逐一抓乳化炸药卷15，将炸药乳化炸药卷15送入炮孔14中；根据深度指示器8上的深度指示盘9和组合伸缩臂7上的刻度，掌握好炸药在炮孔14中的准确位置，保证装药作业的连续性。
当发生堵孔时，通过控制机械爪10可以起到疏通炮孔14的作用。根据设计起爆雷管的位置，做好装药与雷管下放的配合工作，防止相互影响。
当一个炮孔装药完成后，移动行走机构1的位置，调整组合伸缩臂7的位置和角度进行下一个炮孔的装药作业，直至完成全部炮孔的装药工作，最后进行炮孔堵塞和爆破网路连接作业。
Claims (4)
1.一种露天爆破的机械化连续装药系统，专用于垂直钻孔直径≥150mm、采用乳化炸药卷的露天爆破工程，所述的机械化连续装药系统含有行走机构(1)、机架(2)、动力系统(3)，机架(2)支承在行走机构(1)上，动力系统(3)安装在机架(2)上，所述的动力系统(3)采用柴油发动机，其特征在于：它还设有液压系统(4)、控制系统(5)、支撑臂(6)、组合伸缩臂(7)、液压油管(16)，所述的液压系统(4)、控制系统(5)皆安装在机架(2)上，支撑臂(6)的一端固定在行走机构(1)上，支撑臂(6)的另一端与向下垂直的组合伸缩臂(7)连接；在支撑臂(6)上布置有提升油缸(11)和旋转油缸(12)，在组合伸缩臂(7)上布置有伸缩油缸(13)和深度指示器(8)，其中深度指示器(8)布置在组合伸缩臂(7)的下部，组合伸缩臂(7)的末端与机械爪(10)连接；液压油管(16)在支撑臂(6)和组合伸缩臂(7)外侧悬挂固定；液压系统(4)通过液压油管(16)与提升油缸(11)、旋转油缸(12)、伸缩油缸(13)连通；深度指示盘(9)安装在机架(2)上并与深度指示器(8)连接；控制系统(5)与液压系统(4)及动力系统(3)连接，控制系统(5)通过液压系统(4)来控制支撑臂(6)、组合伸缩臂(7)工作及机械爪(10)开闭；控制系统(5)还通过动力系统(3)控制行走机构(1)的移动；所述的支撑臂(6)的长度为5m～15m，由提升油缸(11)和旋转油缸(12)通过液压系统(4)控制其活动，可以在水平方向360°自由旋转、垂直方向180°自由旋转。
2.如权利要求1所述的露天爆破的机械化连续装药系统，其特征在于：所述的组合伸缩臂(7)和机械爪(10)采用高强度纤维材料或其他非金属复合材料制成。
3.如权利要求1或2所述的露天爆破的机械化连续装药系统，其特征在于：所述的组合伸缩臂(7)为中空管结构，由5～7节中空管套装构成，每节长度2m～3m，且最大直径小于炮孔(14)直径20mm～50mm。
4.如权利要求3所述的露天爆破的机械化连续装药系统，其特征在于：所述的机械爪(10)采用六杆爪。
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