CN108253850A - 岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置与炸药充填方法 - Google Patents

岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置与炸药充填方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置与炸药充填方法，包括本体，所述本体包括第一半圆管和与所述第一半圆管扣合连接的第二半圆管，所述第一半圆管和所述第二半圆管的中心处均沿长度方向内凹成聚能槽；所述第一半圆管开口处分别设有第一母扣和第一子扣，所述第一半圆管与所述第一母扣和所述第一子扣一体成型；所述第二半圆管开口处分别设有第二子扣和第二母扣，所述第二半圆管与所述第二子扣和所述第二母扣一体成型；所述第二子扣与所述第一母扣扣合匹配，所述第一子扣与所述第二母扣扣合。

Description

岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置与炸药充填方法
技术领域
本发明涉及定向爆破技术领域，具体涉及一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置与炸药充填方法。
背景技术
聚能管聚能爆破很好的解决了普通光面爆破的缺点，但是传统的聚能管需要用注药枪填充炸药，因为炮孔为40--50mm，聚能管直径30毫米左右，炸药卷直径有27毫米、32毫米或35毫米等规格，目前公开的专利和市场上的聚能管均因为开口尺寸限制，均无法直接充填炸药，需借助气压泵为注药枪加压、注药枪受压为聚能管注药实现。聚能管填充炸药不方便，费时费力，需要增加设备投入；炸药存放于炸药库，岩巷内环境不好，要么找地方设置操作台或者随岩巷掘进经常变换操作台位置；气压泵需要风压。
目前较为成熟、应用广泛的有M型(或称W型)聚能管和D聚能管，M型聚能管理论上可以调节聚能角度，实际运用过程中需要用胶带黏贴，很难实现聚能角度调整；D型聚能管根本无法调整聚能方向，岩巷掘进多为拱形巷道，无法形成圆滑形拱形断面。
为减少炸药充填工序，节约时间，减少设备投入，适合拱形岩巷聚能爆破施工，发明岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置与炸药直接充填方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置与炸药充填方法，用以解决现有聚能管的设计因为开口尺寸限制无法直接充填炸药、无法调整聚能方向的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，包括本体，所述本体包括第一半圆管和与所述第一半圆管扣合连接的第二半圆管，所述第一半圆管和所述第二半圆管的中心处均沿长度方向内凹成聚能槽；
所述第一半圆管开口处分别设有第一母扣和第一子扣，所述第一半圆管与所述第一母扣和所述第一子扣一体成型；
所述第二半圆管开口处分别设有第二子扣和第二母扣，所述第二半圆管与所述第二子扣和所述第二母扣一体成型；
所述第二子扣与所述第一母扣扣合匹配，所述第一子扣与所述第二母扣扣合。
进一步的，所述第一母扣包括第一圆弧件，所述第一圆弧件与所述第一半圆管开口处一侧一体连接，所述第一圆弧件远离所述第一半圆管一侧连接有定位板；所述定位板远离所述第一圆弧件的一端内侧设有第一凸起，所述第一凸起截面呈半圆型；所述第一圆弧件靠近所述第一半圆管一侧设有第一卡扣件，所述第一卡扣件截面呈倒勾型。
进一步的，所述第一子扣与所述第一半圆管开口处一体连接，所述第一子扣截面呈弧形且为所述第一凸起的同心圆弧；所述第一子扣外壁设有凸起的第二卡扣件，所述第二卡扣件与所述第一子扣斜交且截面为弧面。
进一步的，所述第二子扣包括第二圆弧件，所述第二圆弧件的一端与所述第二半圆管一端一体连接且开口方向相反；所述第二圆弧件的另一端设有第二凸起，其截面两侧为直线，两端呈圆弧形，且为所述第一凸起的同心圆弧。
进一步的，所述第二母扣与所述第二半圆管开口处一体连接，所述第二母扣内侧设有与所述第二卡扣件卡合匹配的第一卡槽和第二卡槽。
进一步的，所述第二母扣和所述第一子扣截面均呈弧形且均与第一凸起为同心圆弧。
进一步的，所述第一半圆管和第二半圆管壁厚1.5mm。
进一步的，所述本体的最大外径为34.7mm，最小外径为29.16mm；所述本体内壁宽为18mm。
进一步的，聚能管腔内横截面积分别是530mm2、495mm2。
一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管炸药充填方法，所述炸药充填方法步骤如下：
S1、先将第二半圆管的第二子扣插入第一半圆管的第一母扣，推动第二半圆管与第一半圆管沿轴向相对移动，两端对齐后，转动第一半圆管、第二半圆管形成铰合开口状态下的聚能管；
S2、将水胶炸药(或乳胶炸药)撕掉炸药卷皮；
S3、将炸药直接放入铰合开口状态下的聚能管；
S4、向第一子扣和第二母扣施加相对的力，相向转动第一半圆管和第二半圆管，炸药在第一半圆管和第二半圆管扣合过程中受到压力会在聚能管腔内变形流动变细变长，炸药横截面积与聚能管横截面积相当，沿长度充满聚能管，根据巷道断面聚能爆破需求，巷道拱形区域，聚能方向调整10°夹角，使第二卡扣件与第二卡槽扣合，若巷道直面区域，聚能方向在一直线上，如图5所示，第二卡扣件与第一卡槽扣合的基础上，施加相对的力，使第二卡扣件与第二卡槽扣合，聚能管炸药充填组装完毕。
本发明方法具有如下优点：
1、通过调整爆破聚能方向，实现拱形巷道拱形轮廓。
2、可以直接充填炸药，不需借助注药枪和气泵加压为注药枪加压就能实现，操作方便，而且填充炸药操作的地方限制小；降低了支护工程量和工人劳动强度，减少了炸药消耗量，这样既省时省工，减少材料浪费，还提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置的立体结构示意图；
图2为本发明提供的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置的第一半圆管和第二半圆管示意图；
图3为本发明提供的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置的铰合开口状态下的聚能管示意图；
图4为本发明提供的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置扣合后聚能方向在一直线上的聚能管示意图。
图5为本发明提供的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置的扣合后聚能方向调整10°的聚能管示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本发明实施例1提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置，如图1所示，包括本体1，所述本体1包括第一半圆管11和与所述第一半圆管11扣合连接的第二半圆管12，所述第一半圆管11和所述第二半圆管12的中心处均沿长度方向内凹成聚能槽，起到爆破聚能作用。
如图2所示，所述第一半圆管11开口处分别设有第一母扣111和第一子扣112，所述第一半圆管11与所述第一母扣111和所述第一子扣112 一体成型；
所述第二半圆管12开口处分别设有第二子扣121和第二母扣122，所述第二半圆管12与所述第二子扣121和所述第二母扣122一体成型，所述第二子扣121与所述第一母扣111扣合匹配，所述第一子扣112与所述第二母扣122扣合。
使用时，如图3所示，先将第二半圆管12的第二子扣121插入第一半圆管11上的第一母扣111，推动第二半圆管12与第一半圆管11沿轴向相对移动，形成铰合开口状态下的聚能管。
实施例2
本发明实施例2提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置与实施例1基本相同，区别在于，为了达到更好的扣合效果，如图2所示，所述第一母扣111包括第一圆弧件1111，所述第一圆弧件1111与所述第一半圆管11开口处一侧一体连接，所述第一圆弧件1111远离所述第一半圆管11一侧连接有定位板1112；所述定位板1112远离所述第一圆弧件1111的一端内侧设有第一凸起1113，所述第一凸起1113截面呈半圆型；所述第一圆弧件1111靠近所述第一半圆管11一侧设有第一卡扣件1114，所述第一卡扣件1114截面呈倒勾型。
设有第一凸起1113和第一卡扣件1114的目的是阻止第二子扣121 从第一母扣111中脱离。
实施例3
本发明实施例3提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置与实施例2基本相同，区别在于，区别在于，所述第一子扣112与所述第一半圆管11开口处一体连接，所述第一子扣112截面呈弧形且为所述第一凸起1113的同心圆弧；使其在第一卡槽和第二卡槽扣合时，聚能方向在一直线上，从而达到更好的扣合效果。
所述第一子扣112外壁设有凸起的第二卡扣件1121，所述第二卡扣件1121与所述第一子扣112斜交且截面为弧面。
实施例4
本发明实施例4提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置与实施例3基本相同，为了达到更好的扣合效果，所述第二子扣121包括第二圆弧件1211，所述第二圆弧件1211的一端与所述第二半圆管12一端一体连接且开口方向相反；所述第二圆弧件1211的另一端设有第二凸起 1212，其截面两侧为直线，两端呈圆弧形，且为所述第一凸起1113的同心圆弧。
第二凸起1212与第一凸起1113和第一卡扣件1114相配合，防止第二子扣121从第一母扣111中轻易脱离。
第二子扣121绕第一母扣111的第一凸起1113旋转到顶部时与第一卡扣件1114匹配，旋转到底部时与定位板1112匹配。
实施例5
本发明实施例5提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置与实施例4基本相同，区别在于，为了达到更好的扣合效果，所述第二母扣 122与所述第二半圆管12开口处一体连接，所述第二母扣122内侧设有与所述第二卡扣件1121卡合匹配的第一卡槽1221和第二卡槽1222。
所述第二母扣122截面呈弧形，所述第二卡扣件1121与第二卡槽1222扣合如图4所示时，所述母扣122截面且为所述第一凸起1113的同心圆弧。
第二母扣122内壁与第一子扣112外壁半径相同，防止第一半圆管 11和第二半圆管12扣合时炸药溢出聚能管外。
实施例6
本发明实施例6提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置与实施例5基本相同，区别在于，所述第二母扣122、第一子扣112截面均呈弧形且均与第一凸起1113为同心圆弧；所述第一子扣112外侧的第二卡扣件1121和第二卡槽1222扣合时，聚能方向在一直线上，如图4所示，巷道两侧呈直面，用于巷道两侧光面爆破。
通过调整爆破聚能方向，达到岩巷拱形轮廓效果，当第一子扣112 外侧的第二卡扣件1121和第二母扣122内侧的第一卡槽1221扣合时，如图5所示，聚能爆破方向与水平线呈5°角，起到调整聚能爆破方向 10°的作用，用于巷道拱形区域光面爆破。
需要特别说明的是：第二母扣122内侧设有凹进的卡槽可以是1个，不调整聚能角度；也可以是2个、3个或4个，卡槽间距离也可以调整，分别可以与所述第二卡扣件1121扣合，用于调整不同的聚能角度；可以调整扣合长度的卡扣有多种形式，不一一列举。
实施例7
本发明实施例7提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置与实施例6基本相同，区别在于，为了达到更好的爆炸聚能效果，所述第一半圆管11和第二半圆管12壁厚1.5mm。
实施例8
本发明实施例8提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管装置与实施例7基本相同，区别在于，为了能够顺利将聚能管插入炮孔，所述本体1的最大外径为34.7mm，最小外径为29.16mm；所述本体内壁宽为18mm。
需要说明的是，铰合开口状态下的聚能管开口尺寸28mm，将炸药卷去皮后直接装入铰合开口状态下的聚能管内，扣合形成聚能管；如图4、图5所示，聚能管腔内横截面积分别是530mm2、495mm2；炸药直径25mm 即横截面积491mm2以上可以直接采用雷管起爆，聚能管横截面积超过 491mm2以上，可以采用雷管直接起爆，不需要在炮孔底部用起爆炸药引爆。本实施例不限定聚能管横截面积必须大于491mm2以上，不一一列举。
实施例9
本发明提供的一种煤矿岩巷掘进光面爆破聚能管炸药充填方法，不用注药枪和气压泵，直接往聚能管充填炸药，充填方法步骤如下：
S1、先将第二半圆管12的第二子扣121插入第一半圆管11的第一母扣111，推动第二半圆管12与第一半圆管11沿轴向相对移动，两端对齐后，转动第一半圆管11、第二半圆管12形成铰合开口状态下的聚能管，如图3所示；
S2、将27mm规格的水胶炸药(或乳胶炸药)撕掉炸药卷皮；
S3、将炸药直接放入铰合开口状态下的聚能管；
S4、向第一子扣112和第二母扣122施加相对的力，相向转动第一半圆管11和第二半圆管12，炸药在第一半圆管11和第二半圆管12扣合过程中受到压力会在聚能管腔内变形流动变细变长，沿长度充满聚能管，炸药横截面积与聚能管内横截面积相当，根据巷道断面聚能爆破需求，巷道拱形区域，聚能方向调整10°夹角，如图4所示，使第二卡扣件1121 与第二卡槽1221扣合；若巷道直面区域，需聚能方向在一直线上，如图 5所示，第二卡扣件1121与第一卡槽1221扣合的基础上，施加相对的力，使第二卡扣件1121与第二卡槽1222扣合，聚能管炸药充填组装完毕。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，包括本体，其特征在于，所述本体包括第一半圆管和与所述第一半圆管扣合连接的第二半圆管，所述第一半圆管和所述第二半圆管的中心处均沿长度方向内凹成聚能槽；
所述第一半圆管开口处分别设有第一母扣和第一子扣，所述第一半圆管与所述第一母扣和所述第一子扣一体成型；
所述第二半圆管开口处分别设有第二子扣和第二母扣，所述第二半圆管与所述第二子扣和所述第二母扣一体成型；
所述第二子扣与所述第一母扣扣合匹配，所述第一子扣与所述第二母扣扣合。
2.根据权利要求1所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，所述第一母扣包括第一圆弧件，所述第一圆弧件与所述第一半圆管开口处一侧一体连接，所述第一圆弧件远离所述第一半圆管一侧连接有定位板；所述定位板远离所述第一圆弧件的一端内侧设有第一凸起，所述第一凸起截面呈半圆型；所述第一圆弧件靠近所述第一半圆管一侧设有第一卡扣件，所述第一卡扣件截面呈倒勾型。
3.根据权利要求2所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，所述第一子扣与所述第一半圆管开口处一体连接，所述第一子扣截面呈弧形且为所述第一凸起的同心圆弧；所述第一子扣外壁设有凸起的第二卡扣件，所述第二卡扣件与所述第一子扣斜交且截面为弧面。
4.根据权利要求3所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，所述第二子扣包括第二圆弧件，所述第二圆弧件的一端与所述第二半圆管一端一体连接且开口方向相反；所述第二圆弧件的另一端设有第二凸起，其截面两侧为直线，两端呈圆弧形，且为所述第一凸起的同心圆弧。
5.根据权利要求4所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，所述第二母扣与所述第二半圆管开口处一体连接，所述第二母扣内侧设有与所述第二卡扣件卡合匹配的第一卡槽和第二卡槽。
6.根据权利要求5所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，所述第二母扣和所述第一子扣截面均呈弧形且均与第一凸起为同心圆弧。
7.根据权利要求6所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，所述第一半圆管和第二半圆管壁厚1.5mm。
8.根据权利要求7所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，所述本体的最大外径为34.7mm，最小外径为29.16mm；所述本体内壁宽为18mm。
9.根据权利要求8所述的一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管装置，其特征在于，聚能管腔内横截面积分别是530mm2、495mm2。
10.一种岩巷掘进光面爆破可调角度式聚能管炸药充填方法，其特征在于，所述炸药充填方法步骤如下：
S1、先将第二半圆管的第二子扣插入第一半圆管的第一母扣，推动第二半圆管与第一半圆管沿轴向相对移动，两端对齐后，转动第一半圆管、第二半圆管形成铰合开口状态下的聚能管；
S2、将水胶炸药(或乳胶炸药)撕掉炸药卷皮；
S3、将炸药直接放入铰合开口状态下的聚能管；
S4、向第一子扣和第二母扣施加相对的力，相向转动第一半圆管和第二半圆管，炸药在第一半圆管和第二半圆管扣合过程中受到压力会在聚能管腔内变形流动变细变长，炸药横截面积与聚能管横截面积相当，沿长度充满聚能管，根据巷道断面聚能爆破需求，巷道拱形区域，聚能方向调整10°夹角，使第二卡扣件与第二卡槽扣合，若巷道直面区域，聚能方向在一直线上，如图5所示，第二卡扣件与第一卡槽扣合的基础上，施加相对的力，使第二卡扣件与第二卡槽扣合，聚能管炸药充填组装完毕。
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