CN109899093A - 一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，包括底板，所述底板的上端固定连接有水平设置的支撑板，所述支撑板的上端固定连接有支撑件，所述支撑件的截面为拱形结构，且支撑件的端口焊接在支撑板上，所述支撑件的两侧均通过挡板封闭，所述支撑件的内底端径向设有一根双向螺杆，所述双向螺杆与支撑板平行设置。本发明采用了装配式爆破设计，通过金属杆、固定块和双向螺杆直线的配合，由于金属杆与固定块转动连接，因而固定块会带动金属杆以转轴为支点转动，从而位于金属杆末端的顶杆的间距，即调节爆破件之间的间距，使之贴合在矿山内壁上，待统一启动引线，进行光面爆破作业，有效的解决了传统技术中爆破容易超挖欠挖的问题。

Description

一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备

技术领域

本发明涉及隧道爆破技术领域，尤其涉及一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备。

背景技术

随着科技的发展，掘进机越来越广泛的应用于隧洞开挖，随之而来的超欠挖精度控制的要求也越来越高。在IV、V类围岩中，圆弧形水工隧洞开挖存在以下问题，一方面欠挖造成初期衬砌的钢筋网片、钢拱架难以按设计图规范施工，影响工程质量，即使二次修边，耗时耗力、影响进度、增加成本；另一方面超挖过大则会造成各工序工作量增加，如开挖时间、出渣时间、喷砼时间均会不同程度的延长，成本增加，影响施工进度和施工成本。因此就隧道施工而言，开挖轮廓精度的控制对现场施工意义重大，直接影响到隧道施工的整体经济效益。

近年来，实际施工中有利用激光指向仪控制隧道超欠挖技术，所谓超挖是指以设计开挖轮廓线为基准，实际开挖的断面在基准线以外的部分。所谓欠挖是指以设计开挖轮廓线为基准，实际开挖的断面在基准线以内的部分。其原理是在掘进机后方己完成初期衬砌的洞壁上安设固定的激光指向仪控制超欠挖。但依然存在问题，实际施工中，激光投向掌子面的点距离与最终开挖轮廓线形成的面存在一定距离，尤其是初衬厚度较大的开挖断面，此时投射到掌子面的激光点只能作用开挖的参考点，实际施工中需掘进机司机根据经验控制通过参考点向隧洞中心轴线外侧偏移距离，此时存在的问题是掘进机司机并不能有效控制超欠挖的精度。此外，实际施工中缺少测量弧形断面超欠挖数值的工具，即，没有有效的工具来检测开挖轮廓线上任意一点或局部范围是否存在超欠挖，实际中通常通过经验判断，因此隧洞开挖其超欠挖的判断缺乏理论数据。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，包括底板，其特征在于，所述底板的上端固定连接有水平设置的支撑板，所述支撑板的上端固定连接有支撑件，所述支撑件的截面为拱形结构，且支撑件的端口焊接在支撑板上，所述支撑件的两侧均通过挡板封闭，所述支撑件的内底端径向设有一根双向螺杆，所述双向螺杆与支撑板平行设置，所述双向螺杆的两端均转动连接在支撑件的两侧内壁上，所述双向螺杆的其中一端穿过支撑件的内壁并固定连接有带动其轴向转动的旋转把手；

所述双向螺杆的两端螺纹反向设置，所述双向螺杆上套设有多个固定块，且固定块的数量为奇数，位于中部的所述固定块转动连接在双向螺杆的中部，位于两侧的所述固定块对称设置在双向螺杆的两侧并与之螺纹连接；

每个所述固定块的顶端均设有金属杆，位于中部所述固定块上的所述金属杆与固定块固定连接，每个所述金属杆共同转动连接有一根转轴，且转轴的两端均固定连接在支撑件两侧的挡板上，所述金属杆呈射线分布；

所述金属杆远离固定块的一端穿过支撑件并可拆卸连接有顶杆，所述顶杆远离金属杆的一侧连接有爆破件。

优选地，所述金属杆远离固定块的一侧端口处焊接有套环，所述套环的中部焊接有深沟球轴承，所述深沟球轴承过盈配合有滚珠螺母，所述顶杆的端口开设有外螺纹，所述顶杆通过外螺纹与滚珠螺母螺纹配合。

优选地，所述支撑件的外表面沿其周向开设有一圈轨道，所述金属杆穿过轨道并沿着轨道径向滑动。

优选地，所述爆破件的外表面周向上开设有滑槽，所述滑槽上滑动连接有支撑架，所述支撑架固定连接有连接块，所述连接块固定连接有连接杆，所述连接杆与顶杆固定连接。

优选地，所述双向螺杆的一端开设有左旋螺纹，所述双向螺杆的另一端开设有右旋螺纹，所述固定块上安装有螺母，所述螺母位于左旋螺纹一侧采用左旋螺母，所述螺母位于右旋螺纹一侧采用右旋螺母。

优选地，所述底板的两侧均安装有至少一个膨胀螺杆。

优选地，所述固定块上从上至下依次开设有滑槽和限位槽，所述滑槽内安装有弹性件，所述弹性件延伸至限位槽内并连接有限位件，所述限位件使弹性件只能实现上下直线运动。

优选地，所述弹性件包括复位弹簧和限位杆；

所述复位弹簧轴向套设在限位杆的外表面，所述限位杆位于滑槽内的部分固定连接有销轴，所述金属杆通过销轴滑动连接在滑槽内。

优选地，所述限位件包括限位块，所述限位杆延伸至限位槽内并固定连接有限位块。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明采用了装配式爆破设计，通过金属杆、固定块和双向螺杆直线的配合，由于双向螺杆两侧的螺纹反向设置，因而双向螺杆进而带动两侧与之螺纹连接的固定块沿着双向螺杆的外表面轴向运动，此时两侧的固定块相互靠近或远离运动，由于金属杆与固定块转动连接，因而固定块会带动金属杆以转轴为支点转动，从而位于金属杆末端的顶杆的间距，即调节爆破件之间的间距，使之贴合在矿山内壁上，待统一启动引线，进行光面爆破作业，有效的解决了传统技术中爆破容易超挖欠挖的问题。

2、本发明采用可拆卸式设计，支撑件采用拱形结构可以有效的地矿爆破的冲击，使得装置可以反复利用，由于底部双向螺杆调节机构的设置，利于爆破件的安装及调节固定，精准度高且和反复利用。

附图说明

图1为本发明提出的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备的结构示意图；

图2为本发明图1中爆破件示意图；

图3为本发明图1中A部分放大结构示意图。

图中：1底板、2支撑板、3膨胀螺杆、4双向螺杆、5固定块、6旋转把手、7支撑件、8空腔、9轨道、10顶杆、11支撑架、12爆破件、13滑槽、14连接块、15连接杆、16滑槽、17限位槽、18复位弹簧、19限位杆、20限位块、21销轴、22螺母、23套环、24滚珠螺母、25金属杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1至图3，一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，包括底板1，底板1的上端固定连接有水平设置的支撑板2。

底板1的两侧均安装有至少一个膨胀螺杆3。膨胀螺杆3用于安装固定。

支撑板2的上端固定连接有支撑件7，支撑件7的截面为拱形结构，且支撑件7的端口焊接在支撑板2上，支撑件7的两侧均通过挡板封闭，支撑件7的内底端径向设有一根双向螺杆4，双向螺杆4与支撑板2平行设置，双向螺杆4的两端均转动连接在支撑件7的两侧内壁上，双向螺杆4的其中一端穿过支撑件7的内壁并固定连接有带动其轴向转动的旋转把手6。

具体地，双向螺杆4的一端开设有左旋螺纹，双向螺杆4的另一端开设有右旋螺纹，固定块5上安装有螺母22，螺母22位于左旋螺纹一侧采用左旋螺母，螺母22位于右旋螺纹一侧采用右旋螺母。

双向螺杆4的两端螺纹反向设置，双向螺杆4上套设有多个固定块5，且固定块5的数量为奇数，位于中部的固定块5转动连接在双向螺杆4的中部，位于两侧的固定块5对称设置在双向螺杆4的两侧并与之螺纹连接；

每个固定块5的顶端均设有金属杆25，位于中部固定块5上的金属杆25与固定块5固定连接，每个金属杆25共同转动连接有一根转轴，且转轴的两端均固定连接在支撑件7两侧的挡板上，金属杆25呈射线分布；

进一步地，双向螺杆4的外表面沿其周向开设有一圈轨道9，金属杆25穿过轨道9并沿着轨道9径向滑动

金属杆25远离固定块5的一端穿过支撑件7并可拆卸连接有顶杆10，顶杆10远离金属杆25的一侧连接有爆破件12。

进一步地，爆破件12的外表面周向上开设有滑槽13，滑槽13上滑动连接有支撑架11，支撑架11固定连接有连接块14，连接块14固定连接有连接杆15，连接杆15与顶杆10固定连接，爆破件14采用市面上常见的隧道爆破管，此处不再赘。

进一步地，金属杆25远离固定块5的一侧端口处焊接有套环23，套环23的中部焊接有深沟球轴承，深沟球轴承过盈配合有滚珠螺母24，顶杆10的端口开设有外螺纹，顶杆10通过外螺纹与滚珠螺母24螺纹配合。

进一步，固定块5上从上至下依次开设有滑槽16和限位槽17，滑槽16内安装有弹性件，弹性件延伸至限位槽17内并连接有限位件，限位件使弹性件只能实现上下直线运动。

进一步地，弹性件包括复位弹簧18和限位杆19；复位弹簧18轴向套设在限位杆19的外表面，限位杆19位于滑槽16内的部分固定连接有销轴21，金属杆25通过销轴21滑动连接在滑槽16内。

进一步地，限位件包括限位块20，限位杆19延伸至限位槽17内并固定连接有限位块20。

使用时，通过膨胀螺母3将地板1固定在隧道的中部，此时完成预装作业。随后通过人力或设备转动旋转把手6，旋转把手6进而带动与之固定连接的双向螺杆4转动，由于双向螺杆4两侧的螺纹反向设置，因而双向螺杆4进而带动两侧与之螺纹连接的固定块5沿着双向螺杆4的外表面轴向运动，此时两侧的固定块5相互靠近或远离运动，由于金属杆25与固定块5转动连接，因而固定块5会带动金属杆25以转轴为支点转动，从而位于金属杆25末端的顶杆10的间距，即调节爆破件之间的间距，使之贴合在矿山内壁上。

待统一启动引线，进行光面爆破作业，待光面爆破后，进行相关安装检查，防止哑炮，待准备完成后。旋转套环13上的滚珠螺母24，滚珠螺母24进而带动与之螺纹配合的顶杆10与之分离，此时，爆破件残留可与金属杆25脱离。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“滑动”、“转动”、“固定”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是焊接连接，也可以是螺栓连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

提供之前的描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种修改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示的方面，而是应被授予与语言上的权利要求相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述除非特别声明，否则并非旨在表示“有且仅有一个”，而是“一个或多个”。本文使用术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释成优于或胜过其他方面。除非特别另外声明，否则术语“一些”指的是一个或多个。本公开通篇描述的各个方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。没有任何权利要求元素应被解释为装置加功能，除非该元素是使用短语“用于......的装置”来明确叙述的。

Claims (9)

1.一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的上端固定连接有水平设置的支撑板(2)，所述支撑板(2)的上端固定连接有支撑件(7)，所述支撑件(7)的截面为拱形结构，且支撑件(7)的端口焊接在支撑板(2)上，所述支撑件(7)的两侧均通过挡板封闭，所述支撑件(7)的内底端径向设有一根双向螺杆(4)，所述双向螺杆(4)与支撑板(2)平行设置，所述双向螺杆(4)的两端均转动连接在支撑件(7)的两侧内壁上，所述双向螺杆(4)的其中一端穿过支撑件(7)的内壁并固定连接有带动其轴向转动的旋转把手(6)；

所述双向螺杆(4)的两端螺纹反向设置，所述双向螺杆(4)上套设有多个固定块(5)，且固定块(5)的数量为奇数，位于中部的所述固定块(5)转动连接在双向螺杆(4)的中部，位于两侧的所述固定块(5)对称设置在双向螺杆(4)的两侧并与之螺纹连接；

每个所述固定块(5)的顶端均设有金属杆(25)，位于中部所述固定块(5)上的所述金属杆(25)与固定块(5)固定连接，每个所述金属杆(25)共同转动连接有一根转轴，且转轴的两端均固定连接在支撑件(7)两侧的挡板上，所述金属杆(25)呈射线分布；

所述金属杆(25)远离固定块(5)的一端穿过支撑件(7)并可拆卸连接有顶杆(10)，所述顶杆(10)远离金属杆(25)的一侧连接有爆破件(12)。

2.根据权利要求1所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述金属杆(25)远离固定块(5)的一侧端口处焊接有套环(23)，所述套环(23)的中部焊接有深沟球轴承，所述深沟球轴承过盈配合有滚珠螺母(24)，所述顶杆(10)的端口开设有外螺纹，所述顶杆(10)通过外螺纹与滚珠螺母(24)螺纹配合。

3.根据权利要求1所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述双向螺杆(4)的外表面沿其周向开设有一圈轨道(9)，所述金属杆(25)穿过轨道(9)并沿着轨道(9)径向滑动。

4.根据权利要求1所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述爆破件(12)的外表面周向上开设有滑槽(13)，所述滑槽(13)上滑动连接有支撑架(11)，所述支撑架(11)固定连接有连接块(14)，所述连接块(14)固定连接有连接杆(15)，所述连接杆(15)与顶杆(10)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述双向螺杆(4)的一端开设有左旋螺纹，所述双向螺杆(4)的另一端开设有右旋螺纹，所述固定块(5)上安装有螺母(22)，所述螺母(22)位于左旋螺纹一侧采用左旋螺母，所述螺母(22)位于右旋螺纹一侧采用右旋螺母。

6.根据权利要求1所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述底板(1)的两侧均安装有至少一个膨胀螺杆(3)。

7.根据权利要求1所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述固定块(5)上从上至下依次开设有滑槽(16)和限位槽(17)，所述滑槽(16)内安装有弹性件，所述弹性件延伸至限位槽(17)内并连接有限位件，所述限位件使弹性件只能实现上下直线运动。

8.根据权利要求1所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述弹性件包括复位弹簧(18)和限位杆(19)；

所述复位弹簧(18)轴向套设在限位杆(19)的外表面，所述限位杆(19)位于滑槽(16)内的部分固定连接有销轴(21)，所述金属杆(25)通过销轴(21)滑动连接在滑槽(16)内。

9.根据权利要求8所述的一种金属矿山减少超挖欠挖的光面爆破设备，其特征在于，所述限位件包括限位块(20)，所述限位杆(19)延伸至限位槽(17)内并固定连接有限位块(20)。