CN109238063A - 露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车，智能控制系统(1)安装在操控室(21)内，旋转机构(3)、卷筒机构(4)皆安装在车载平台(18)前段的旋转平台(22)上；在伸缩悬臂(19)上布置有提升油缸(9)、伸缩油缸(10)，钢丝绳(20)的下端与潜水泵(15)连接，胶管(11)沿伸缩悬臂(19)、钢丝绳(20)走向布设，胶管(11)的一端与潜水泵(15)相连，胶管(11)的另一端与设置在车载平台(18)上的污水净化桶(5)相连；信号接收器(2)、信号发射器(12)共同构成自动寻孔装置。本发明可以使积水炮孔的快速疏干，提高作业效率，降低作业人员成本，还能够解决由于爆破作业造成的粉尘浓度过高的问题。
Description
技术领域
本发明属于露天爆破工程技术领域，具体涉及一种露天爆破的炮孔排水系统，特别适用于露天炮孔积水多、垂直钻孔直径≥150mm、爆破粉尘较严重的露天爆破矿山。
背景技术
在露天矿山、土石方爆破等露天爆破工程中，炮孔的装药质量对爆破效果和安全有直接的影响。爆破是露天矿最重要的生产工艺环节，影响爆破效果的因素较多，其爆破技术水平的高低不仅决定着爆破本身的安全、质量、效率和成本，而且会对后续铲装、运输的生产效率及成本产生重大影响。但是由于爆破工程地质条件不尽相同，在多雨和水系发达地区，炮孔存水是常见的工况，炮孔积水问题造成的炸药填塞困难、乳化炸药使用量大等问题，严重影响了爆破作业的顺利进行，大大降低了作业效率，提高了生产成本，同时给矿山生产带来了一系列安全隐患。
随着露天矿山采场深度的增加，许多矿山采场台阶中深孔爆破接近地下水位，含水岩层增加，地下水渗入孔内；雨季地面汇流的雨水也会直接灌入孔内，由于雨水渗入使地下水位上升，孔内积水增多。爆破含水炮孔时，尽管使用防水炸药，但其密度平均为1.2g/cm3，少数矿山使用铵油炸药时用防水套包扎，其密度更低，而含泥的炮孔积水密度大于1g/cm3。因此,药包难以下沉,装药速度慢,且难以保证装药量、装药密度、药柱高度和填塞高度,引起拒爆、根底偏高、大块增多和炸药消耗量大等一系列问题。
近年来，一些矿山采用压气排水装置，通过压气使孔内外产生压差而排出孔内积水，也有使用露天炮孔排水车、水射流式炮孔排水装置等排水装置。
国内对炮孔排水车的研究较少，目前少数矿山使用的炮孔排水设备。南昌矿山机械研究所在1989年申请的发明专利“旋转排水车”(申请号：89201937.9，申请公布号：CN2052071U)，该排水车具有以下不足之处：(1)缺少炮孔定位装置，在炮孔疏干过程中需要频繁调车，作业效率低，甚至影响后续爆破作业的进行；(2)液压控制装置距离驾驶室太远，紧靠司机一人难以完成排水工作，使人工成本增加；(3)性能单一，相对于仅能提供炮孔排水任务来说，排水车造价高昂，长期使用，对矿山成本控制有影响。
此外，在露天爆破工程中，爆破作业造成的粉尘污染问题较为严重。
发明内容
为使露天积水炮孔得到有效疏干，降低炸药使用成本，提高排水效率，本发明提供了一种能够智能自动寻孔、作业效率高、炮孔排水快的露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车。使用该设备，既可以实现积水炮孔的快速疏干，提高作业效率，降低作业人员成本，又可以对炮孔积水进行净化处理，做到循环利用，还能够解决由于爆破作业造成的粉尘浓度过高的问题。
为实现本发明的上述目的，本发明露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车通过以下技术方案实现：
本发明露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车，含有行走机构、车载平台、操控室、液压系统，车载平台、操控室支承在行走机构上，液压系统安装在车载平台上，在车载平台的前段设有旋转平台。它还含有旋转机构、卷筒机构、智能控制系统、伸缩悬臂、潜水泵、胶管、污水净化桶，智能控制系统安装在操控室内，旋转机构、卷筒机构皆安装在车载平台前段的旋转平台上。在伸缩悬臂上布置有提升油缸、伸缩油缸，伸缩悬臂的前端还悬装有钢丝绳，钢丝绳的下端与潜水泵连接，钢丝绳的上端通过伸缩悬臂与卷筒机构连接，伸缩油缸和伸缩悬臂构成的滑臂机构控制潜水泵的水平移动，卷筒机构控制潜水泵的提升和下放，旋转机构控制潜水泵绕排水车旋转，液压系统为滑臂机构、卷筒机构、旋转机构提供液压动力；胶管沿伸缩悬臂、钢丝绳走向布设，胶管的一端与潜水泵相连，胶管的另一端与设置在车载平台上的污水净化桶相连；在操控室的车顶上设有信号接收器，在炮孔的上口边缘设有信号发射器，信号接收器、信号发射器共同构成自动寻孔装置，自动寻孔装置通过对信号发射器和信号接收器的信息进行分析处理，可快速确定潜水泵相对于炮孔的三维坐标和相对位置信息；智能控制系统分别与旋转机构、信号接收器通过有线或无线通讯连接；智能控制系统用于对自动寻孔装置的分析计算和对由滑臂机构、卷筒机构、液压系统、旋转机构构成的提升系统进行操作控制，使潜水泵能智能、精准、高效地下放到积水炮孔中。
在潜水泵上还设有深度指示器，深度指示器与智能控制系统通过有线或无线连接。潜水泵潜入孔深将反馈到操控室内的智能控制系统上，使操控员或驾驶员能够灵活调整潜水泵深度，使潜水泵不至于潜入过深，使孔底淤泥对潜水泵造成损坏。
为了对从炮孔中抽出的水进行综合利用，在污水净化桶内装有污水过滤净化装置，用于对潜水泵抽取上来的污水进行简易的净化处置；在车载平台上还设有备用清水桶、水泵、喷雾降尘装置，备用清水桶通过管路与污水净化桶的净水出口连接，水泵通过水管分别与备用清水桶、喷雾降尘装置连接。待污水经过污水净化桶净化之后，转运到备用清水桶中；喷雾降尘系统由水泵、喷雾降尘装置组成，利用净化的备用清水桶中的清水向矿山粉尘浓度较高的区域进行降尘处理。
为避免污水净化桶、备用清水桶漏水对水泵动力系统造成影响，在污水净化桶、备用清水桶和喷雾降尘系统之间采用隔水板隔开，保证安全作业。
本发明露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车采用以上技术方案后，具有下列积极效果：
(1)该智能机械化炮孔排水系统能够精准定位炮孔，大大提高了排水效率，操作简便，安全可靠，为后续爆破作业的正常进行节省了大量时间。
(2)智能控制系统的应用，使单人在操控室内便可以实现对炮孔的精准定位和对潜水泵的移动操作，避免了频繁调车，节省了人工成本；炮孔的即时疏干，可以减少昂贵的乳化炸药的大量使用，减少了炸药成本。
(3)炮孔积水转化为降尘喷雾，不仅间接避免了一系列安全事故的发生，为矿山安全生产提供了保障，而且降低了矿山粉尘，改善了矿山爆破作业环境，为工人的健康谋取了福利。
附图说明
图1是本发明露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车结构联系示意图。
附图标记为：1-智能控制系统；2-信号接收器；3-旋转机构；4-卷筒机构；5-污水净化桶；6-备用清水桶；7-喷雾降尘装置；8-水泵；9-提升油缸；10-伸缩油缸；11-胶管；12-信号发射器；13-深度指示器；14-炮孔；15-潜水泵；16-炮孔积水；17-行走机构；18-车载平台；19-伸缩悬臂；20-钢丝绳；21-操控室；22-旋转平台。
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工程用的智能化、环保型炮孔排水车做进一步详细描述。
由图1所示的本发明露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车结构联系示意图看出，炮孔14内装有炮孔积水16。本发明露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车，含有行走机构17、车载平台18、操控室21、液压系统、旋转机构3、卷筒机构4、智能控制系统1、伸缩悬臂19、潜水泵15、胶管11、污水净化桶5，车载平台18、操控室21支承在行走机构17上，液压系统安装在车载平台18上，在车载平台18的前段设有旋转平台22，智能控制系统1安装在操控室21内，旋转机构3、卷筒机构4皆安装在车载平台18前段的旋转平台22上；在伸缩悬臂19上布置有提升油缸9、伸缩油缸10，伸缩油缸10和伸缩悬臂19构成滑臂机构，伸缩悬臂19的前端还悬装有钢丝绳20，钢丝绳20的下端与潜水泵15连接，钢丝绳的上端通过伸缩悬臂19与卷筒机构4连接，在潜水泵15的上部还设有深度指示器13，深度指示器13与智能控制系统1通过有线或无线。液压系统为滑臂机构、卷筒机构4、旋转机构3提供液压动力；胶管11沿伸缩悬臂19、钢丝绳20走向布设，胶管11的一端与潜水泵15相连，胶管11的另一端与设置在车载平台18上的污水净化桶5相连，污水净化桶5内装有污水过滤净化装置；在车载平台18的中、后部还设有备用清水桶6、水泵8、喷雾降尘装置7，备用清水桶6通过管路与污水净化桶5的净水出口连接，水泵8通过水管分别与备用清水桶6、喷雾降尘装置7连接；在操控室21的车顶上设有信号接收器2，在炮孔14的上口边缘设有信号发射器12，信号接收器2、信号发射器12共同构成自动寻孔装置；智能控制系统1分别与旋转机构3、信号接收器2通过有线或无线通讯连接。
所述喷雾降尘装置7由4个鸭形喷嘴组成，可对排水车后方180°范围形成降尘水雾，其中水雾射程5-8米。
所述的伸缩悬臂19伸缩范围为4-8米，由伸缩油缸10供给动力，配合旋转机构3和卷筒机构4(由提升油缸9供给动力)可对排水系统水平方向360°、垂直方向180°范围内的炮孔进行排水作业。
在实际作业过程中，智能控制系统1通过位于车顶的信号接收器2、预置于炮孔14上部边缘的信号发射器12的信息发射接收交换对潜水泵15和炮孔14的三维坐标和相对位置信息进行精准定位，待位置信息确定后，控制智能控制系统1使提升系统(由滑臂机构、卷筒机构4、液压系统、旋转机构3构成)移动，滑臂机构由伸缩油缸10供给动力进行伸缩，旋转机构3对三位方向进行控制定位，在潜水泵15垂直对准炮孔14后，控制卷筒机构4带动胶管11下放潜水泵15直至装有炮孔积水16的炮孔14的孔底位置，位于潜水泵15上方的深度指示器13将潜水泵15下放信息及时反馈到操控室21(或驾驶室)内的智能控制系统1，确保潜水泵15不沉浸在炮孔底部淤泥之中，以避免造成潜水泵15的损坏。在潜水泵15处于合适位置后，操控员或司机开始进行排水作业，炮孔积水16通过潜水泵15、胶管11首先被排放入污水净化系统的净化桶5中，由于炮孔积水16中会掺杂一些泥沙杂质，为对积水进行循环利用，炮孔积水16需要先进行过滤净化处理，净化后的清水经过连接胶管排放入备用清水桶6中，然后通过水泵8将清水通过喷雾降尘装置7形成水雾对矿山粉尘进行降尘处理。
Claims (4)
1.一种露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车，含有行走机构(17)、车载平台(18)、操控室(21)、液压系统，车载平台(18)、操控室(21)支承在行走机构(17)上，液压系统安装在车载平台(18)上，在车载平台(18)的前段设有旋转平台(22)，其特征在于：它还含有旋转机构(3)、卷筒机构(4)、智能控制系统(1)、伸缩悬臂(19)、潜水泵(15)、胶管(11)、污水净化桶(5)，智能控制系统(1)安装在操控室(21)内，旋转机构(3)、卷筒机构(4)皆安装在车载平台(18)前段的旋转平台(22)上；在伸缩悬臂(19)上布置有提升油缸(9)、伸缩油缸(10)，伸缩油缸(10)和伸缩悬臂(19)构成滑臂机构，伸缩悬臂(19)的前端还悬装有钢丝绳(20)，钢丝绳(20)的下端与潜水泵(15)连接，钢丝绳的上端通过伸缩悬臂(19)与卷筒机构(4)连接，液压系统为滑臂机构、卷筒机构(4)、旋转机构(3)提供液压动力；胶管(11)沿伸缩悬臂(19)、钢丝绳(20)走向布设，胶管(11)的一端与潜水泵(15)相连，胶管(11)的另一端与设置在车载平台(18)上的污水净化桶(5)相连；在操控室(21)的车顶上设有信号接收器(2)，在炮孔(14)的上口边缘设有信号发射器(12)，信号接收器(2)、信号发射器(12)共同构成自动寻孔装置；智能控制系统(1)分别与旋转机构(3)、信号接收器(2)通过有线或无线通讯连接。
2.如权利要求1所述的露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车，其特征在于：在潜水泵(15)上还设有深度指示器(13)，深度指示器(13)与智能控制系统(1)通过有线或无线连接。
3.如权利要求1或2所述的露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车，其特征在于：所述的污水净化桶(5)内装有污水过滤净化装置；在车载平台(18)上还设有备用清水桶(6)、水泵(8)、喷雾降尘装置(7)，备用清水桶(6)通过管路与污水净化桶(5)的净水出口连接，水泵(8)通过水管分别与备用清水桶(6)、喷雾降尘装置(7)连接。
4.如权利要求3所述的露天爆破工程用的智能化、环保型炮孔排水车，其特征在于：所述的伸缩悬臂(19)伸缩范围为4-8米，由伸缩油缸(10)供给动力，配合旋转机构(3)和卷筒机构(4)可对排水车水平方向360°、垂直方向180°范围内的炮孔(14)进行排水作业。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 243000 No. 666 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui Province Applicant after: MAANSHAN Mine Research Institute Co.,Ltd. Address before: 243000 No. 666 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui Province Applicant before: SINOSTEEL MAANSHAN INSTITUTE OF MINING RESEARCH Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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