CN108106507B - 一种隧道顶部炮孔封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道爆破领域，具体的说是一种隧道顶部炮孔封堵装置。包括一号板、存药箱、挡块一、支撑管、二号板、通孔一、丝绳一、插销一、插销孔一、弹簧一、一号伸缩杆、插销孔二、三号板、插销孔三、弹簧二、二号伸缩杆、插销孔四、四号板、胶水管、喷嘴、丝绳二、插销二、把手、转杆和供胶泵；所述一号板上方设置存药箱，所述一号板下方设置支撑管、二号板、三号板和四号板，所述三号板上设置的胶水管通过三号板和四号板连接，所述二号板内部设置一号伸缩杆，所述三号板内部设置二号伸缩杆；所述四号板下方设置供胶泵，所述支撑管内部设置转杆，所述胶水管上设置喷嘴，供胶泵向胶水管中打入胶水，胶水从喷嘴喷出，从而将泥土凝固。

Description

一种隧道顶部炮孔封堵装置

技术领域

本发明涉及隧道爆破技术领域，具体的说是一种隧道顶部炮孔封堵装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，爆破工程应用的范围和强度越来越大。在各类钻孔爆破工程中，为了提高爆炸能利用率和工程安全，往往需要对钻孔爆破进行封孔，特别是在一些有特殊要求和目的的岩土体深孔爆破工程中，例如油气田中的深孔爆破、铀矿开采深孔爆破需要对其爆破孔进行方便适用、能抵抗巨大爆炸冲击的、封孔效果良好且避免破坏和堵塞爆破孔的爆破封孔。现有的爆破封孔方法或封孔装置往往不能满足上述要求，例如：目前常用的炮泥加重物覆盖等一次性封孔经常导致爆破孔堵塞废弃，而且可抵抗的爆炸冲击能力弱，在大药量深孔爆破中往往出现爆破冲孔，导致爆炸能浪费和安全事故；在水力压裂或爆燃压裂工程中，由于水压力或爆燃压力远小于爆炸产生的冲击波或爆生气体压力，其常用的封孔装置因承压能力不足导致这些封孔装置不适用于具有特殊要求的岩土体深孔爆破封孔。因此，针对上述岩土体深孔爆破工程封孔的特殊需要，开发一种结构简单、使用方便、封孔效果良好且可重复利用、避免封孔导致爆破孔堵塞废弃的先进封孔装置就显得尤为重要。

针对上述问题，申请号为201520592040.X的一项中国专利公开了一种隧道掘进炮孔水封堵塞爆破系统，包括第一炸药卷、第一水封袋、第一引爆索、第二水封袋、第二炸药卷、第三水封袋、第二引爆索、炸药、第三引爆索和第四水封袋；该系统的隧道掘进掌子面的炮孔分为三种，即中心掏槽孔、主爆孔、周边孔中心掏槽孔为隧道掘进掌子面的中间结构，周边孔为隧道掘进掌子面的周边结构，主爆孔介于中心掏槽孔、周边孔之间；中心掏槽孔的爆破结构布置为第一炸药卷伸入中心掏槽孔内，其封口端安装有两节第一水封袋，第一引爆索设置在第一炸药卷，所述第一水封袋的中心并引出孔外平；主爆孔的爆破结构布置为第二炸药卷伸入主爆孔内，其中一节第二水封袋安装于主爆孔内部，其封口端安装有两节第三水封袋，第二引爆索设置在第二炸药卷、第三水封袋的中心并引出孔外；周边孔的爆破结构布置为炸药等间距布置在周边孔内，其封口端安装有两节第四水封袋，第三引爆索设置在各炸药及四水封袋的中心并引出孔外；该发明通过利用装满清水的塑料袋填于炸药前后部代替固体炮泥使用。当炸药爆破时，水封袋中的水在高温高压下变成水蒸汽和微细水球悬浮在空气中，起着吸附气体和捕捉粉尘的作用，从而达到降低有害气体及粉尘浓度的作用；但是该装置一般只能使用固态炸药进行爆炸，具有一定的局限性。

鉴于此，本发明提供了能够克服上述技术问题的一种隧道顶部炮孔封堵装置，其能够简化装置结构，简化炸药存放过程并可装填液态炸药，且密封效果良好。

1.本发明通过设置一号板和三号板内部的可移动的一号伸缩杆和二号伸缩杆上的棘轮棘爪机构，所述棘轮安装在一号伸缩杆和二号伸缩杆的端部，所述棘爪安装在一号伸缩杆和二号伸缩杆上，使棘轮棘爪相互配合，从而能使装置固定在炮孔内壁上且可以防止爆炸时炸药的洒落，有利于节约资源。

2.本发明中通过设置供胶泵将胶水打入胶水管中，然后胶水从喷嘴喷出，胶水将泥土凝结，可加强爆破的威力和效果。

3.本装置能适用于不同形态的炸药装填，提高了使用效率。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明所述的一种隧道顶部炮孔封堵装置，能够适用于多种炸药的放置，适用范围广，有利于根据不同的岩层情况使用不同类型的炸药；通过利用泥土进行洞口的封闭，有利于爆炸较好的爆炸效果，同时通过在泥土中添加胶水，提高泥土的强度，进一步加强了封堵的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧道顶部炮孔封堵装置包括一号板、存药箱、支撑管、挡块一、二号板、通孔一、丝绳一、插销一、插销孔一、弹簧一、一号伸缩杆、插销孔二、三号板、插销孔三、弹簧二、二号伸缩杆、插销孔四、四号板、胶水管、喷嘴、丝绳二、插销二、把手、转杆、供胶泵和挡块二；所述一号板为圆盘形，所述一号板上表面中心位置安装存药箱，所述存药箱为长方体；所述存药箱用来盛放炸药；所述一号板下表面中心安装挡块一，所述挡块一上表面与一号板下表面连接；所述一号板的中心正下方设置支撑管，所述支撑管为圆筒型，所述支撑管可用于对一号板以及存药箱的支撑；所述支撑管正下方设置二号板，所述二号板为圆盘形，所述支撑管顶端与挡块一底部连接，所述支撑管底端与二号板连接，所述支撑管侧壁开设通孔一，所述支撑管关于中心左右对称设置丝绳一，所述丝绳一的一端穿过通孔一与支撑管内壁连接，所述丝绳一另一端连接插销一；所述支撑管正下方设置二号板，所述二号板为圆盘形，所述二号板上表面中心与支撑管底部连接，所述二号板中心设置螺纹孔，所述二号板上表面关于圆心前后左右对称位置倾斜设置插销孔一，所述二号板内部水平前后左右对称设置弹簧一，所述二号板内部水平前后左右均匀设置一号伸缩杆，所述一号伸缩杆位于弹簧一的外侧，所述一号伸缩杆设置四个，所述一号伸缩杆一端与弹簧一连接，所述一号伸缩杆上表面倾斜设置插销孔二，当一号伸缩杆收回时二号板上表面的插销孔一与一号伸缩杆上的插销孔二相互重合，所述一号伸缩杆可实现二号板在隧道壁上的支撑和脱离；所述二号板正下方设置三号板，所述三号板为圆盘形，所述三号板中心设置螺纹孔，所述三号板下表面关于圆心前后左右对称设置插销孔三，所述三号板内部水平前后左右对称设置弹簧二，所述三号板内部水平前后左右均匀设置二号伸缩杆，所述二号伸缩杆位于弹簧二的外侧，所述二号伸缩杆设置四个，所述二号伸缩杆一端与弹簧二连接，所述二号伸缩杆下表面倾斜设置插销孔四，当二号伸缩杆收回时三号板下表面的插销孔三与二号伸缩杆下表面的插销孔四相互重合，所述二号伸缩杆可实现三号板在隧道壁上的支撑和脱离；所述三号板前后左右关于中心对称设置过孔，所述三号板正下方水平设置四号板，所述四号板为圆盘形，所述四号板中心设置通孔，所述三号板上表面关于中心前后左右对称竖直设置胶水管，所述胶水管底部竖直穿过三号板上的过孔与四号板上表面连接，所述胶水管侧壁均匀设置喷嘴，所述喷嘴用于胶水的喷出；所述四号板上表面关于圆心左右对称设置丝绳二，所述四号板上方设置插销二，所述丝绳二的一端与四号板连接，所述丝绳二的另一端与插销二连接；所述四号板正下方设置把手，所述把手为圆盘形，所述支撑管内部设置转杆，所述转杆为圆柱形，所述转杆底端竖直穿过二号板、三号板上的螺纹孔和四号板上的通孔与把手的中心连接；所述转杆上设置螺纹，所述螺纹能与二号板和三号板的螺纹孔相互配合，所述转杆用于将炸药放入隧道顶部；所述四号板下方设置供胶泵，所述供胶泵与胶水管连接，所述供胶泵用于将胶水送至胶水管中；所述四号板是上底面和下底面分别对称设置两个挡块二，所述挡块二与转杆相连接。

所述支撑管外侧壁设置多条螺旋槽，有利于爆破时支撑管的折断和破裂，提高爆破的效率。

所述一号伸缩杆和二号伸缩杆端部设置有防滑机构，所述防滑机构为棘轮棘爪机构，棘爪安装在一号板、二号板、三号板和四号板的上表面前后左右对称位置，棘轮安装在一号板、二号板、三号板和四号板的上表面前后左右对称外边缘位置，所述棘轮棘爪机构能使一号板、二号板、三号板和四号板固定在隧道炮孔中，有利于装置在隧道炮孔中的安放。

所述二号板和三号板中间设置镂空的橡胶弹网，所述的橡胶弹网用来装放泥土。

所述存药箱内设置有横向的隔板，隔板用于将存药箱分割成多层间隔室，分隔板上设置有孔眼，孔眼用于连通各间隔室，可避免炸药的晃动及撒落。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置一号板和三号板内部的可移动的一号伸缩杆和二号伸缩杆上的棘轮棘爪机构，所述棘轮安装在一号伸缩杆和二号伸缩杆的端部，所述棘爪安装在一号伸缩杆和二号伸缩杆上，使棘轮棘爪相互配合，从而能使装置固定在炮孔内壁上且可以防止爆炸时炸药的洒落，有利于节约资源。

2.本发明中通过设置供胶泵将胶水打入胶水管中，工作时胶水从喷嘴喷出，喷出的胶水将泥土凝结，可加强爆破的威力和效果。

3.本装置能适用于不同形态的炸药装填，提高了装置的使用效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的防滑机构的示意图；

图中：一号板1、存药箱2、挡块一101、支撑管3、二号板4、通孔一5、丝绳一6、插销一7、插销孔一8、弹簧一9、一号伸缩杆10、插销孔二11、三号板12、插销孔三13、弹簧二14、二号伸缩杆15、插销孔四16、四号板17、胶水管18、喷嘴19、丝绳二20、插销二21、把手22、转杆23、供胶泵24、挡块二25、防滑机构1015。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施方式，进一步阐述本发明。

一种隧道顶部炮孔封堵装置包括一号板1、存药箱2、挡块一101、支撑管3、二号板4、通孔一5、丝绳一6、插销一7、插销孔一8、弹簧一9、一号伸缩杆10、插销孔二11、三号板12、插销孔三13、弹簧二14、二号伸缩杆15、插销孔四16、四号板17、胶水管18、喷嘴19、丝绳二20、插销二21、把手22、转杆23和供胶泵24；所述一号板1为圆盘形，所述一号板1上表面中心位置安装存药箱2，所述存药箱2为长方体；所述存药箱2用来盛放炸药；所述一号板1下表面中心安装挡块一101，所述挡块一101上表面与一号板1下表面连接；所述一号板1的中心正下方设置支撑管3，所述支撑管3为圆筒型，所述支撑管3可用于对一号板1以及存药箱2的支撑；所述支撑管3正下方设置二号板4，所述二号板4为圆盘形，所述支撑管3顶端与挡块一101底部连接，所述支撑管3底端与二号板4连接，所述支撑管3侧壁开设通孔一5，所述支撑管3关于中心左右对称设置丝绳一6，所述丝绳一6的一端穿过通孔一5与支撑管3内壁连接，所述丝绳一6另一端连接插销一7；所述支撑管3正下方设置二号板4，所述二号板4为圆盘形，所述二号板4上表面中心与支撑管3底部连接，所述二号板4中心设置螺纹孔，所述二号板4上表面关于圆心前后左右对称位置倾斜设置插销孔一8，所述二号板4内部水平前后左右对称设置弹簧一9，所述二号板4内部水平前后左右均匀设置一号伸缩杆10，所述一号伸缩杆10位于弹簧一9的外侧，所述一号伸缩杆10设置四个，所述一号伸缩杆10一端与弹簧一9连接，所述一号伸缩杆10上表面倾斜设置插销孔二11，当一号伸缩杆10收回时二号板4上表面的插销孔一8与一号伸缩杆10上的插销孔二11相互重合，所述一号伸缩杆10可实现二号板4在隧道壁上的支撑和脱离；所述二号板4正下方设置三号板12，所述三号板12为圆盘形，所述三号板12中心设置螺纹孔，所述三号板12下表面关于圆心前后左右对称设置插销孔三13，所述三号板12内部水平前后左右对称设置弹簧二14，所述三号板12内部水平前后左右均匀设置二号伸缩杆15，所述二号伸缩杆15位于弹簧二14的外侧，所述二号伸缩杆15设置四个，所述二号伸缩杆15一端与弹簧二14连接，所述二号伸缩杆15下表面倾斜设置插销孔四16，当二号伸缩杆15收回时三号板12下表面的插销孔三13与二号伸缩杆15下表面的插销孔四16相互重合，所述二号伸缩杆15可实现三号板12在隧道壁上的支撑和脱离；所述三号板12前后左右关于中心对称设置过孔，所述三号板12正下方水平设置四号板17，所述四号板17为圆盘形，所述四号板17中心设置通孔，所述三号板12上表面关于中心前后左右对称竖直设置胶水管18，所述胶水管18底部竖直穿过三号板12上的过孔与四号板17上表面连接，所述胶水管18侧壁均匀设置喷嘴19，所述喷嘴19用于胶水的喷出；所述四号板17上表面关于圆心左右对称设置丝绳二20，所述四号板17上方设置插销二21，所述丝绳二20的一端与四号板17连接，所述丝绳二20的另一端与插销二21连接；所述四号板17正下方设置把手22，所述把手22为圆盘形，所述支撑管3内部设置转杆23，所述转杆23为圆柱形，所述转杆23底端竖直穿过二号板4、三号板12上的螺纹孔和四号板17上的通孔与把手22的中心连接；所述转杆23上设置螺纹，所述螺纹能与二号板4和三号板12的螺纹孔相互配合，所述转杆23用于将炸药放入隧道顶部；所述四号板17下方设置供胶泵24，所述供胶泵24与胶水管18连接，所述供胶泵24用于将胶水送至胶水管18中；所述四号板17上底面和下底面分别对称设置两个挡块二25，所述挡块二25与转杆23相连接。

所述支撑管3外侧壁设置多条螺旋槽，有利于爆破时支撑管3的折断和破裂，提高爆破的效率。

所述一号伸缩杆10和二号伸缩杆15端部设置有防滑机构1015，所述防滑机构1015为棘轮棘爪机构，棘爪安装在一号板1、二号板4、三号板12和四号板17的上表面前后左右对称位置，棘轮安装在一号板1、二号板4、三号板12和四号板17的上表面前后左右对称外边缘位置，所述棘轮棘爪机构能使一号板1、二号板4、三号板12和四号板17固定在隧道炮孔中，有利于装置在隧道炮孔中的安放。

所述二号板4和三号板12中间设置镂空的橡胶弹网，所述的橡胶弹网用来装放泥土。

所述存药箱2内设置有横向的隔板，隔板用于将存药箱2分割成多层间隔室，分隔板上设置有孔眼，孔眼用于连通各间隔室，可避免炸药的晃动及撒落。

工作过程：

工作时先将炸药放入存药箱2中，此时插销一7插在插销孔一8和插销孔二11中，插销二21插在插销孔三13和插销孔四16中，一号伸缩杆10和二号伸缩杆15处于收缩状态，对准隧道炮孔并竖直向上将本装置放入炮孔中，等装置放至合适位置时反向转动转杆23，插销一7和插销二21会被拔出，一号伸缩杆10和二号伸缩杆15伸出将本装置固定在隧道炮孔内壁。

开启供胶泵24将胶水注入胶水管18中，胶水通过喷嘴19喷出，胶水和泥土混合将泥土凝固以加强爆破效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种隧道顶部炮孔封堵装置，其特征在于：包括一号板(1)、存药箱(2)、挡块一(101)、支撑管(3)、二号板(4)、通孔一(5)、丝绳一(6)、插销一(7)、插销孔一(8)、弹簧一(9)、一号伸缩杆(10)、插销孔二(11)、三号板(12)、插销孔三(13)、弹簧二(14)、二号伸缩杆(15)、插销孔四(16)、四号板(17)、胶水管(18)、喷嘴(19)、丝绳二(20)、插销二(21)、把手(22)、转杆(23)、供胶泵(24)和挡块二(25)；所述一号板(1)为圆盘形，所述一号板(1)上表面中心位置安装存药箱(2)，所述存药箱(2)为长方体；所述一号板(1)下表面中心安装挡块一(101)，所述挡块一(101)上表面与一号板(1)下表面连接；所述一号板(1)的中心正下方设置支撑管(3)，所述支撑管(3)为圆筒型，所述支撑管(3)正下方设置二号板(4)，所述二号板(4)为圆盘形，所述支撑管(3)顶端与一号板(1)底部连接，所述支撑管(3)底端与二号板(4)连接，所述支撑管(3)侧壁开设通孔一(5)，所述支撑管(3)关于中心左右对称设置丝绳一(6)，所述丝绳一(6)的一端穿过通孔一(5)与支撑管(3)内壁连接，所述丝绳一(6)另一端连接插销一(7)；所述支撑管(3)正下方设置二号板(4)，所述二号板(4)为圆盘形，所述二号板(4)上表面中心与支撑管(3)底部连接，所述二号板(4)中心设置螺纹孔，所述二号板(4)上表面关于圆心前后左右对称位置倾斜设置插销孔一(8)，所述二号板(4)内部水平前后左右对称设置弹簧一(9)，所述二号板(4)内部水平均匀设置一号伸缩杆(10)，所述一号伸缩杆(10)位于弹簧一(9)的外侧，所述一号伸缩杆(10)设置四个，所述一号伸缩杆(10)一端与弹簧一(9)连接；所述一号伸缩杆(10)上表面倾斜设置插销孔二(11)，当一号伸缩杆(10)收回时二号板(4)上表面的插销孔一(8)与一号伸缩杆(10)上的插销孔二(11)相互重合；所述二号板(4)正下方设置三号板(12)，所述三号板(12)为圆盘形，所述三号板(12)中心设置螺纹孔，所述三号板(12)下表面关于圆心前后左右对称设置插销孔三(13)，所述三号板(12)内部水平前后左右对称设置弹簧二(14)，所述三号板(12)内部水平均匀设置二号伸缩杆(15)，所述二号伸缩杆(15)位于弹簧二(14)的外侧，所述二号伸缩杆(15)设置四个，所述二号伸缩杆(15)一端与弹簧二(14)连接，所述二号伸缩杆(15)下表面倾斜设置插销孔四(16)，当二号伸缩杆(15)收回时三号板(12)下表面的插销孔三(13)与二号伸缩杆(15)下表面的插销孔四(16)相互重合；所述三号板(12)前后左右关于中心对称设置过孔，所述三号板(12)正下方水平设置四号板(17)，所述四号板(17)为圆盘形，所述四号板(17)中心设置通孔，所述三号板(12)上表面关于中心前后左右对称竖直设置胶水管(18)，所述胶水管(18)底部竖直穿过三号板(12)上的过孔与四号板(17)上表面连接，所述胶水管(18)侧壁均匀设置喷嘴(19)，所述喷嘴(19)用于胶水的喷出；所述四号板(17)上表面关于圆心左右对称设置丝绳二(20)，所述四号板(17)上方设置插销二(21)，所述丝绳二(20)的一端与四号板(17)连接，所述丝绳二(20)的另一端与插销二(21)连接；所述四号板(17)正下方设置把手(22)，所述把手(22)为圆盘形，所述支撑管(3)内部设置转杆(23)，所述转杆(23)为圆柱形，所述转杆(23)底端竖直穿过二号板(4)、三号板(12)上的螺纹孔和四号板(17)上的通孔与把手(22)的中心连接；所述转杆(23)上设置螺纹，所述螺纹能与二号板(4)和三号板(12)的螺纹孔相互配合，所述四号板(17)下方设置供胶泵(24)，所述供胶泵(24)与胶水管(18)连接，所述供胶泵(24)用于将胶水送至胶水管(18)中；所述四号板(17)上底面和下底面分别对称设置两个挡块二(25)，所述挡块二(25)与转杆(23)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道顶部炮孔封堵装置，其特征在于：所述支撑管(3)外侧壁设置多条螺旋槽，有利于爆破时支撑管(3)的折断和破裂，避免爆炸气体的泄露。

3.根据权利要求1所述的一种隧道顶部炮孔封堵装置，其特征在于：所述一号伸缩杆(10)和二号伸缩杆(15)端部设置有防滑机构，防滑机构用于卡住炮孔，避免滑落，所述防滑机构为棘轮棘爪机构，棘爪安装在一号板(1)、二号板(4)、三号板(12)和四号板(17)的上表面前后左右对称位置，棘轮安装在一号板(1)、二号板(4)、三号板(12)和四号板(17)的上表面前后左右对称外边缘位置，所述棘轮棘爪机构能使一号板(1)、二号板(4)、三号板(12)和四号板(17)固定在隧道炮孔中。

4.根据权利要求1所述的一种隧道顶部炮孔封堵装置，其特征在于：所述二号板(4)和三号板(12)中间设置镂空的橡胶弹网，所述的橡胶弹网用来装放泥土。

5.根据权利要求1所述的一种隧道顶部炮孔封堵装置，其特征在于：所述存药箱(2)内设置有横向的隔板，隔板用于将存药箱(2)分割成多层间隔室，分隔板上设置有孔眼，孔眼用于连通各间隔室，可避免炸药的晃动及撒落。