CN110823038A - 软基炮孔封堵防护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程爆破领域，更具体地说，涉及软基炮孔封堵防护装置及方法，所述装置包括：压实杆和防护伞；所述压实杆设置在软基炮孔的孔口处，位于装药段和堵塞段的上方，用于软基地区地震勘探、岩土开挖等爆破作业的炮孔封堵；所述防护伞套接在压实杆底部的四周，遮盖在装药段和堵塞段上方。本发明能够有效的防止爆破飞散物溢出、提高能量利用率。

Description

软基炮孔封堵防护装置及方法

技术领域

本发明涉及工程爆破领域，更具体地说，涉及软基炮孔封堵防护装置及方法。

背景技术

在开挖和勘探爆破领域，绝大部分工程不希望出现爆破飞散物，飞散物为主要爆破有害效应之一。飞散物包括：飞石、泥浆、炮烟、水和脚线等。飞散物可能造成人员伤亡、建(构)筑物损毁、设备设施破坏等工程安全事故，泥浆、水和脚线还可能造成高压线和电力设备短路造成电力设施损毁。爆生有害气体溢出会造成环境破坏和人员中毒；并且堵塞物冲出炮孔造成爆破作用时间减少、爆破能量逸散，爆破能量利用率大幅降低。而对于采用勘探井装药爆破的地震勘探作业，传入地层的爆破能量减小造成勘探精度和勘探深度降低，为提高分辨率势必需要加密炮检点而使得工作量和经济成本大幅增加。因此，堵塞质量对爆破工作至关重要。

传统采用炮泥简易堵塞炮孔无法有效防止飞散物溢出孔内，而采用膨胀材料进行堵塞经济成本高、工艺复杂、装填耗时、并且对环境造成破坏。因此，我们迫切需要一种方法和装置，以有效防止爆破飞散物溢出，以达到确保施工安全、节约工程成本和保护环境等目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供软基炮孔封堵防护装置及方法，其能够有效的防止爆破飞散物溢出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，一种软基炮孔封堵防护装置，包括：压实杆和防护伞；

所述压实杆设置在软基炮孔的孔口处，位于装药段和堵塞段的上方，用于封堵软基炮孔；

所述防护伞套接在压实杆底部的四周，遮盖在装药段和堵塞段上方。

进一步地，所述防护伞通过至少四根锚固杆与压实杆可活动式相连；

所述锚固杆的底端与压实杆可旋转连接，锚头端插入软基炮孔周围土里；

每根锚固杆距锚头端预定距离处与防护伞的外周边缘固定连接。

更近一步地，所述锚固杆远离压实杆旋转时，所述防护伞撑开；

所述锚固杆靠近压实杆旋转时，所述防护伞收拢。

再进一步地，所述防护伞中心部分开口，供压实杆穿过；

所述防护伞的开口边缘和外周边缘都沿边设置有连接杆；

在每根连接杆上设都置有铰接点，使得每根连接杆可弯折。

还进一步地，所述压实杆通过反力座封堵软基炮孔；

所述压实杆为圆柱体，直径小于软基炮孔直径；

所述反力座为倒置的圆台，底部直径小于软基炮孔直径，顶部直径大于软基炮孔直径；

所述反力座中间设置有通孔，用于穿过压实杆；

所述反力座套接在压实杆顶部，用于封堵压实杆与软基炮孔之间的缝隙。

又进一步地，所述锚固杆的底端铰接在反力座的斜面上；

每根锚固杆上设置有一个可沿锚固杆滑动的滑动套管；

每个滑动套管都匹配有撑杆；所述撑杆的一端固定在压实杆上，另一端固定于对应滑动套管上。

在上述技术方案中，在压实杆侧面上对称地设置有至少两个弹簧卡扣；

所述反力座通过弹簧卡扣与压实杆可拆卸式固定连接；

当弹簧卡扣弹出后，卡紧反力座在压实杆上时，所述防护伞完全撑开；

当弹簧卡扣收缩后，所述反力座沿压实杆下滑，所述防护伞收拢。

优选地，所述防护伞的伞面上开设有可供雷管脚线穿过的雷管脚线穿孔。

另一方面，提供专用于所述软基炮孔封堵防护装置的软基炮孔封堵防护方法，包括：

根据爆破设计将装药段、堵塞段下雷管和雷管脚线安装入软基炮孔中；

将软基炮孔封堵防护装置放置在堵塞段上方，并使压实杆的中心线与软基炮孔的中心线重合；

给压实杆向下的压力，使锚固杆的锚头端插入软基炮孔周围土里；

待爆破后，回收软基炮孔封堵防护装置。

进一步地，所述给压实杆向下的压力，使锚固杆的锚头端插入软基炮孔周围土里，具体包括：

给压实杆向下的压力，所述锚固杆远离压实杆旋转，使防护伞完全撑开，且锚头端插入软基炮孔周围土里。

在本发明中，使用压实杆将软基炮孔堵塞段压实，防止爆破时，爆破飞散物溢出，然后在压实杆的底部，设置的防护伞，遮挡住装药段和堵塞段，从而进一步地防止爆破飞散物溢出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，附图中：

图1是本发明实施例的封堵效果示意图；

图2是本发明实施例中防护伞撑开后的结构示意图；

图3是本发明实施例中防护伞收拢后的结构示意图；

图4是图3的俯视图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，在本发明所述的软基炮孔封堵防护装置，包括：压实杆2和防护伞4；

所述压实杆2设置在软基炮孔的孔口处，位于装药段11和堵塞段12的上方，用于封堵软基炮孔；

所述防护伞4套接在压实杆2底部的四周，遮盖在装药段11和堵塞段12上方。

在本实施例中，使用压实杆2将软基炮孔封堵住，防止爆破时，爆破飞散物溢出，然后在压实杆的底部，设置的防护伞4，遮挡住装药段11和堵塞段12，从而进一步地防止爆破飞散物溢出。

所述装置还包括：反力座1、锚固杆3、撑杆5、滑动套管6、弹簧卡扣7和连接杆8。

所述装置中，各结构件均采用竹、木、有机玻璃、PVC、尼龙、PET等防静电材料制作；其中防护伞4采用涤纶、亚麻等防静电布料制作。

所述压实杆2通过反力座1封堵软基炮孔；所述防护伞4的伞面上开设有可供雷管脚线14穿过的雷管脚线穿孔10。所述雷管脚线穿孔10的直径为0.5～1cm。所述连接杆8的尺寸根据防护伞4完全撑开后的尺寸确定。所述压实杆2为实心圆柱体，其直径小于软基炮孔直径2～5cm，所述压实杆2高度为20～50cm；

所述反力座1为倒置的圆台，中间设置有通孔，用于穿过压实杆2；所述通孔的直径大于压实杆2直径0.5～1cm；

所述反力座1套接在压实杆2顶部，用于封堵压实杆2与软基炮孔之间的缝隙；

所述反力座1底部直径小于软基炮孔直径0.5～1cm，顶部直径大于软基炮孔直径10～30cm；其圆台母线与上底面呈30°～75°夹角。

所述防护伞4通过四根长度为20～50cm的锚固杆3与压实杆2可活动式相连；

所述锚固杆3的底端与铰接在反力座1的斜面上，锚头端插入软基炮孔周围土里；每根锚固杆3距锚头端2cm处与防护伞4的外周边缘固定连接。

所述防护伞4为回字型，其中心部分具有圆形开口，供压实杆2穿过；

所述防护伞4的开口边缘和外周边缘都沿边设置有连接杆8；在每根连接杆8的中心位置都置有铰接点9，使得每根连接杆8可弯折。

每根锚固杆3上设置有一个可沿锚固杆3滑动的滑动套管6；

每个滑动套管6都匹配有撑杆5；所述撑杆5的一端固定在压实杆2上，另一端固定于对应滑动套管6上。所述撑杆5长度为10～20cm，可旋转与反力座1底面呈0°～90°夹角。

如图2所示所述锚固杆3远离压实杆2旋转时，所述防护伞4撑开；撑杆5与反力座1底面呈0°夹角时，防护伞4完全撑开；

如图3所示，所述锚固杆3靠近压实杆2旋转时，所述防护伞4收拢；撑杆5与反力座1底面呈90°夹角时，防护伞4完全收拢。

在本实施例中，撑杆5和滑动套管6的作用都是使锚固杆3旋转时、防护伞4撑开或收拢时，更加稳定。所述滑动套管6的长度为2～3cm，两端有密封毛条防止泥土进入。

如图2至4所示在压实杆2侧面上对称地设置有四个弹簧卡扣7；所述弹簧卡扣7位于压实杆2杆身上1/3～2/3之间的地方；所述弹簧卡扣7可沿压实杆2横截面方向伸缩，其上部为平面，下部为曲面；

所述反力座1通过弹簧卡扣7与压实杆2可拆卸式固定连接；弹簧卡扣7弹开后，反力座1底面与弹簧卡扣7的上部接触时，反力座1固定在压实杆2上；弹簧卡扣7收缩入至压实杆2内时，反力座1可沿压实杆2滑动。

当弹簧卡扣7弹开后，卡紧反力座1在压实杆2上时，所述防护伞4完全撑开；

当弹簧卡扣7收缩后，所述反力座1沿压实杆2下滑，所述防护伞4收拢。

专用于本发明所述软基炮孔封堵防护装置的软基炮孔封堵防护方法，包括：

步骤1、根据爆破设计将装药段11、堵塞段12、下雷管13和雷管脚线14安装入软基炮孔中；其中：

装药段11设置在堵塞段12的下方；下雷管13埋入装药段11中，雷管脚线14穿过雷管脚线穿孔10从压实杆2和反力座1之间的间隙拉出并捋直；

步骤2、将收拢的软基炮孔封堵防护装置放置在堵塞段12上方，并使压实杆2的中心线与软基炮孔的中心线重合；

步骤3、工具15给压实杆2向下的压力，使压实杆2下移，从而锚固杆3远离压实杆2旋转，直至反力座1卡紧在弹簧卡扣7上，防护伞4完全撑开，从而锚头端插入软基炮孔周围土里；

步骤4、待爆破后，且安全检查完毕、安全警戒撤销后，使弹簧卡扣7缩入至压实杆2内，反力座1下滑，使锚固杆3靠近压实杆2旋转，直至防护伞4完全收拢；

步骤5、回收软基炮孔封堵防护装置。

对于不同软基炮孔重复以上步骤1至4，即可完成爆区全部炮孔的封堵防护工作，全部炮孔封堵工作完成后进行步骤5，即完成了整个爆区的爆破作业工作。

本发明的优势和有益效果在于：

1)本发明利用一名操作人员即可实现全部封堵防护过程，“一放一踩”操作简单，耗时短，软质地层单孔耗时不超过1分钟，适用于大面积、高强度爆破作业；

2)本发明利用孔口土体“扩大头”作用实现自锁效果，并且可同时压实堵塞段，全过程无需消耗其他辅助材料和多余的人力物力，封堵效果好；

3)本发明可实现飞石、泥浆、炮烟、水和脚线等全部飞散物的一体封堵，对于飞散物防护要求高、防护目标多的爆破作业尤为适用，封堵的同时还可以大大提高爆破能量利用率；

4)本发明应用尤其适用于软质地层中的爆破作业，且不限定于垂直炮孔，水平和倾斜炮孔的封堵仍适用；

5)本发明提供的封堵防护装置原理简单、制作简便、取材方便、材料价格便宜，可根据炮孔大小制定不同尺寸的装置、适用范围广，轻便可回收，相较于化学封堵剂绿色环保。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，包括：压实杆(2)和防护伞(4)；

所述压实杆(2)设置在软基炮孔的孔口处，位于装药段(11)和堵塞段(12)的上方，用于封堵软基炮孔；

所述防护伞(4)套接在压实杆(2)底部的四周，遮盖在装药段(11)和堵塞段(12)上方。

2.根据权利要求1所述的软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，所述防护伞(4)通过至少四根锚固杆(3)与压实杆(2)可活动式相连；

所述锚固杆(3)的底端与压实杆(2)可旋转连接，锚头端插入软基炮孔周围土里；

每根锚固杆(3)距锚头端预定距离处与防护伞(4)的外周边缘固定连接。

3.根据权利要求2所述的软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，所述锚固杆(3)远离压实杆(2)旋转时，所述防护伞(4)撑开；

所述锚固杆(3)靠近压实杆(2)旋转时，所述防护伞(4)收拢。

4.根据权利要求2所述的软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，所述防护伞(4)中心部分开口，供压实杆(2)穿过；

所述防护伞(4)的开口边缘和外周边缘都沿边设置有连接杆(8)；

在每根连接杆(8)上设都置有铰接点(9)，使得每根连接杆(8)可弯折。

5.根据权利要求2所述的软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，所述压实杆(2)通过反力座(1)封堵软基炮孔；

所述压实杆(2)为圆柱体，直径小于软基炮孔直径；

所述反力座(1)为倒置的圆台，底部直径小于软基炮孔直径，顶部直径大于软基炮孔直径；

所述反力座(1)中间设置有通孔，用于穿过压实杆(2)；

所述反力座(1)套接在压实杆(2)顶部，用于封堵压实杆(2)与软基炮孔之间的缝隙。

6.根据权利要求5所述的软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，所述锚固杆(3)的底端铰接在反力座(1)的斜面上；

每根锚固杆(3)上设置有一个可沿锚固杆(3)滑动的滑动套管(6)；

每个滑动套管(6)都匹配有撑杆(5)；所述撑杆(5)的一端固定在压实杆(2)上，另一端固定于对应滑动套管(6)上。

7.根据权利要求6所述的软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，在压实杆(2)侧面上对称地设置有至少两个弹簧卡扣(7)；

所述反力座(1)通过弹簧卡扣(7)与压实杆(2)可拆卸式固定连接；

当弹簧卡扣(7)弹开后，卡紧反力座(1)在压实杆(2)上时，所述防护伞(4)完全撑开；

当弹簧卡扣(7)收缩后，所述反力座(1)沿压实杆(2)下滑，所述防护伞(4)收拢。

8.根据权利要求2所述的软基炮孔封堵防护装置，其特征在于，所述防护伞(4)的伞面上开设有可供雷管脚线(14)穿过的雷管脚线穿孔(10)。

9.一种专用于权利要求2至8中任一项所述软基炮孔封堵防护装置的软基炮孔封堵防护方法，其特征在于，包括：

根据爆破设计将装药段(11)、堵塞段(12)下雷管(13)和雷管脚线(14)安装入软基炮孔中；

将软基炮孔封堵防护装置放置在堵塞段(12)上方，并使压实杆(2)的中心线与软基炮孔的中心线重合；

给压实杆(2)向下的压力，使锚固杆(3)的锚头端插入软基炮孔周围土里；

待爆破后，回收软基炮孔封堵防护装置。

10.根据权利要求9所述的软基炮孔封堵防护方法，其特征在于，所述给压实杆(2)向下的压力，使锚固杆(3)的锚头端插入软基炮孔周围土里，具体包括：

给压实杆(2)向下的压力，所述锚固杆(3)远离压实杆(2)旋转，使防护伞(4)完全撑开，且锚头端插入软基炮孔周围土里。

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