CN111366052A - 一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置及其使用方法 - Google Patents

一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于露天采矿工程爆破领域，具体涉及一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置及其使用方法。技术方案包括套管、固定铰、骨翼、柔性隔离布、骨刺、固定骨架、拼接骨架、隔离骨架、密闭塞、支撑脚。所述套管外部设置有等间距的三个固定铰，固定铰与骨翼铰接，骨翼可绕固定铰在水平面内转动。所述骨翼与柔性隔离布相接，柔性隔离布展开时可封住爆破孔。所述骨翼末端与骨刺相连接，所述骨刺为金属材料制成，其尖端带有倒刺，在骨翼展开时其尖端扎入孔壁。本发明具有的优点是：采用机械式方式实现定距装药，成本低廉，操作灵活便捷，操作简便，安全性高，可以有效实现准确分段隔离装药，隔离效果及隔离效率较高。

Description

一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置及其 使用方法
技术领域
本发明属于露天采矿工程爆破领域，具体涉及一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置及其使用方法。
背景技术
在露天深孔爆破中，根据煤岩层物理力学性质的不同，为减少过量装药引起的技术经济浪费，有时需要对深孔进行分段隔离装药。对于干孔而言，分段隔离装药有多重措施，但对于富水钻孔而言，现有的分段隔离装药技术都存在操作速度慢、隔离效果不可控等弊端。为实现定距隔离装药，准确爆破，减少爆炸带来的不利影响，有必要考虑分段装药、准确定距爆破的技术和装置。
发明内容
本发明所采用的技术方案是：一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置，包括套管、骨翼、柔性隔离布、骨刺、固定骨架、拼接骨架、隔离骨架、密闭塞；
所述套管的内壁设置有内螺纹，在所述套管外部等间距设置三个固定铰，所述固定铰与骨翼铰接，骨翼可绕固定铰在水平面内转动；所述骨翼与柔性隔离布相接，柔性隔离布展开时可封住爆破孔；所述骨翼的末端与骨刺相连接。
所述固定骨架、拼接骨架、隔离骨架的外壁半径相同，均为中空管式结构；所述固定骨架的底部内壁设置有内螺纹，所述固定骨架外壁等间隔设置有三个支撑脚(10)，且三个支撑脚底部处于同一水平面；
所述拼接骨架由顶端柱体部分和主体部分组成，所述顶端柱体部分的外壁设置有外螺纹，半径应与固定骨架设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分通过外壁的外螺纹与固定骨架的内螺纹部分衔接，拼接骨架主体部分的底部内壁设置有内螺纹，底部内螺纹部分内壁半径与其顶部柱体部分半径相同，使得拼接骨架底部内螺纹部分与顶端柱体外螺纹部分衔接；
所述隔离骨架由顶端柱体部分和主体部分组成，所述顶端柱体部分的外壁设置有外螺纹，半径应与拼接骨架设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分通过外壁的外螺纹与拼接骨架的内螺纹部分衔接，所述隔离骨架的主体部分底部内壁设置有内螺纹，所述密闭塞为实心结构，包括塞盖部分和塞身部分，塞盖部分柱体半径与隔离骨架外壁柱体半径相同，塞身外壁设置有外螺纹，外螺纹部分与隔离骨架底部内壁设置有内螺纹部分衔接；所述隔离骨架的主体部分外壁顶端与外壁底端设置外螺纹，使得套管通过其内壁的内螺纹与隔离骨架的外螺纹衔接。
上述技术方案的进一步描述，在所述拼接骨架的外壁设有刻度标识线。
上述技术方案的进一步描述，所述的骨刺为金属材料制成，其尖端带有倒刺，在骨翼展开时其尖端扎入孔壁，倒刺起到阻碍其回转收缩。
使用所述一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置爆破隔离装炸药的方法，包括以下步骤：
步骤S101：在地面向下钻孔，将钻孔内煤岩碎屑清理干净；
步骤S102：根据实际情况确定分段装药距离后，通过拼接骨架上的刻度标识线确定需要的拼接骨架的数目，将拼接骨架与固定骨架拼接；
步骤S103：确定隔离装药距离，制作隔离骨架，使得隔离骨架无螺纹部分的长度等于隔离装药距离，误差在5厘米范围内，将两个套管套在隔离骨架上，隔离骨架与拼接骨架相接，并用密闭塞密闭隔离骨架下部后，将骨翼通过固定铰收成紧缩状态，围绕在套管周围；
步骤S104：向爆破孔中放入爆破炸药，将骨架整体放入爆破孔中，过程中旋转固定骨架，旋转方向应防止骨翼展开，最后将支撑脚平放在地面上，使骨架整体稳定；
步骤S105：旋转固定骨架，旋转方向应与步骤S104的固定骨架旋转方向相反，骨刺在与孔壁的摩擦作用下带动骨翼展开，与骨翼连接的柔性隔离布展开，同时，拼接骨架与隔离骨架螺纹连接部分松动以致拼接骨架与隔离骨架分离，取下固定骨架、拼接骨架，继续放入爆破炸药，并用封孔材料封孔。
上述技术方案的进一步描述，所述的固定骨架与拼接骨架之间、拼接骨架与拼接骨架之间、拼接骨架与隔离骨架之间和隔离骨架与套管之间螺纹连接部分螺纹拧紧的方向相同，与旋转固定骨架使得骨翼展开柔性隔离布的方向相反。
本发明具有的优点是：采用机械式方式实现定距装药，成本低廉，操作灵活便捷，操作简便，安全性高，可以有效实现准确分段隔离装药，隔离效果及隔离效率较高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
附图中：
图1是装置骨翼展开状态的俯视图；
图2是装置骨翼收缩状态的俯视图；
图3是装置骨翼收缩状态的侧视图；
图4是装置骨翼收缩状态侧面的剖视图；
图5是爆破孔中装置骨翼展开状态并在下方放入爆破炸药的侧视图；
图6是爆破孔中装药全部完成后的侧视图。
图中标号：1、套管，2、固定铰，3、骨翼，4、柔性隔离布，5、骨刺，6、固定骨架，7、拼接骨架，8、隔离骨架，9、支撑脚，10、密闭塞，11、爆破炸药，12、封孔材料。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例所述一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置，包括套管1、骨翼3、柔性隔离布4、骨刺5、固定骨架6、拼接骨架7、隔离骨架8、密闭塞9；
所述套管1的内壁设置有内螺纹，在所述套管1外部等间距设置三个固定铰2，所述固定铰2与骨翼3铰接，骨翼3可绕固定铰2在水平面内转动；所述骨翼3与柔性隔离布4相接，柔性隔离布4展开时可封住爆破孔；所述骨翼3的末端与骨刺5相连接。所述的骨刺5为金属材料制成，其尖端带有倒刺，在骨翼3展开时其尖端扎入孔壁，倒刺起到阻碍其回转收缩。
所述固定骨架6、拼接骨架7、隔离骨架8的外壁半径相同，均为中空管式结构；所述固定骨架6的底部内壁设置有内螺纹，所述固定骨架6外壁等间隔设置有三个支撑脚10，且三个支撑脚10底部处于同一水平面；
所述拼接骨架7由顶端柱体部分和主体部分组成，所述顶端柱体部分的外壁设置有外螺纹，半径应与固定骨架6设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分通过外壁的外螺纹与固定骨架6的内螺纹部分衔接，拼接骨架7主体部分的底部内壁设置有内螺纹，底部内螺纹部分内壁半径与其顶部柱体部分半径相同，使得拼接骨架7底部内螺纹部分与顶端柱体外螺纹部分衔接；在所述拼接骨架7的外壁设有刻度标识线。
所述隔离骨架8由顶端柱体部分和主体部分组成，所述顶端柱体部分的外壁设置有外螺纹，半径应与拼接骨架7设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分通过外壁的外螺纹与拼接骨架7的内螺纹部分衔接，所述隔离骨架8的主体部分底部内壁设置有内螺纹，所述密闭塞10为实心结构，包括塞盖部分和塞身部分，塞盖部分柱体半径与隔离骨架外壁柱体半径相同，塞身外壁设置有外螺纹，外螺纹部分与隔离骨架8底部内壁设置有内螺纹部分衔接；所述隔离骨架8的主体部分外壁顶
端与外壁底端设置外螺纹，使得套管1通过其内壁的内螺纹与隔离骨架8的外螺纹衔接。
使用所述一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置爆破隔离装炸药的方法，包括以下步骤：
步骤S101：在地面向下钻孔，将钻孔内煤岩碎屑清理干净；
步骤S102：根据实际情况确定分段装药距离后，通过拼接骨架7上的刻度标识线确定需要的拼接骨架7的数目，将拼接骨架7与固定骨架6拼接；
步骤S103：确定隔离装药距离，制作隔离骨架8，使得隔离骨架8无螺纹部分的长度等于隔离装药距离，误差在5厘米范围内，将两个套管1套在隔离骨架8上，隔离骨架8与拼接骨架7相接，并用密闭塞10密闭隔离骨架8下部后，将骨翼3通过固定铰2收成紧缩状态，围绕在套管1周围；
步骤S104：向爆破孔中放入爆破炸药11，将骨架整体放入爆破孔中，过程中旋转固定骨架6，旋转方向应防止骨翼3展开，最后将支撑脚9平放在地面上，使骨架整体稳定；
步骤S105：旋转固定骨架6，旋转方向应与步骤S104的固定骨架6旋转方向相反，骨刺5在与孔壁的摩擦作用下带动骨翼3展开，与骨翼3连接的柔性隔离布4展开，同时，拼接骨架7与隔离骨架8螺纹连接部分松动以致拼接骨架7与隔离骨架8分离，取下固定骨架6、拼接骨架7，继续放入爆破炸药11，并用封孔材料12封孔。
在操作时，所述的固定骨架6与拼接骨架7之间、拼接骨架7与拼接骨架7之间、拼接骨架7与隔离骨架8之间和隔离骨架8与套管1之间螺纹连接部分螺纹拧紧的方向相同，与旋转固定骨架6使得骨翼3展开柔性隔离布4的方向相反。

Claims (5)

1.一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置，其特征是：包括套管(1)、骨翼(3)、柔性隔离布(4)、骨刺(5)、固定骨架(6)、拼接骨架(7)、隔离骨架(8)、密闭塞(9)；
所述套管(1)的内壁设置有内螺纹，在所述套管(1)外部等间距设置三个固定铰(2)，所述固定铰(2)与骨翼(3)铰接，骨翼(3)可绕固定铰(2)在水平面内转动；所述骨翼(3)与柔性隔离布(4)相接，柔性隔离布(4)展开时可封住爆破孔；所述骨翼(3)的末端与骨刺(5)相连接。
所述固定骨架(6)、拼接骨架(7)、隔离骨架(8)的外壁半径相同，均为中空管式结构；所述固定骨架(6)的底部内壁设置有内螺纹，所述固定骨架(6)外壁等间隔设置有三个支撑脚(10)，且三个支撑脚(10)底部处于同一水平面；
所述拼接骨架(7)由顶端柱体部分和主体部分组成，所述顶端柱体部分的外壁设置有外螺纹，半径应与固定骨架(6)设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分通过外壁的外螺纹与固定骨架(6)的内螺纹部分衔接，拼接骨架(7)主体部分的底部内壁设置有内螺纹，底部内螺纹部分内壁半径与其顶部柱体部分半径相同，使得拼接骨架(7)底部内螺纹部分与顶端柱体外螺纹部分衔接；
所述隔离骨架(8)由顶端柱体部分和主体部分组成，所述顶端柱体部分的外壁设置有外螺纹，半径应与拼接骨架(7)设有内螺纹部分的内壁半径相同，使得顶端柱体部分通过外壁的外螺纹与拼接骨架(7)的内螺纹部分衔接，所述隔离骨架(8)的主体部分底部内壁设置有内螺纹，所述密闭塞(10)为实心结构，包括塞盖部分和塞身部分，塞盖部分柱体半径与隔离骨架外壁柱体半径相同，塞身外壁设置有外螺纹，外螺纹部分与隔离骨架(8)底部内壁设置有内螺纹部分衔接；所述隔离骨架(8)的主体部分外壁顶端与外壁底端设置外螺纹，使得套管(1)通过其内壁的内螺纹与隔离骨架(8)的外螺纹衔接。
2.根据权利要求1所述的一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置，其特征是：在所述拼接骨架(7)的外壁设有刻度标识线。
3.根据权利要求1所述的一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置，其特征是：所述的骨刺(5)为金属材料制成，其尖端带有倒刺，在骨翼(3)展开时其尖端扎入孔壁，倒刺起到阻碍其回转收缩。
4.一种使用权利要求1—3任一项所述一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置爆破隔离装炸药的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101：在地面向下钻孔，将钻孔内煤岩碎屑清理干净；
步骤S102：根据实际情况确定分段装药距离后，通过拼接骨架(7)上的刻度标识线确定需要的拼接骨架(7)的数目，将拼接骨架(7)与固定骨架(6)拼接；
步骤S103：确定隔离装药距离，制作隔离骨架(8)，使得隔离骨架(8)无螺纹部分的长度等于隔离装药距离，误差在5厘米范围内，将两个套管(1)套在隔离骨架(8)上，隔离骨架(8)与拼接骨架(7)相接，并用密闭塞(10)密闭隔离骨架(8)下部后，将骨翼(3)通过固定铰(2)收成紧缩状态，围绕在套管(1)周围；
步骤S104：向爆破孔中放入爆破炸药(11)，将骨架整体放入爆破孔中，过程中旋转固定骨架(6)，旋转方向应防止骨翼(3)展开，最后将支撑脚(9)平放在地面上，使骨架整体稳定；
步骤S105：旋转固定骨架(6)，旋转方向应与步骤S104的固定骨架(6)旋转方向相反，骨刺(5)在与孔壁的摩擦作用下带动骨翼(3)展开，与骨翼(3)连接的柔性隔离布(4)展开，同时，拼接骨架(7)与隔离骨架(8)螺纹连接部分松动以致拼接骨架(7)与隔离骨架(8)分离，取下固定骨架(6)、拼接骨架(7)，继续放入爆破炸药(11)，并用封孔材料(12)封孔。
5.根据权利要求4所述的一种旋转、伸缩露天矿富水深孔爆破隔离装炸药的装置爆破隔离装炸药的方法，其特征是：所述的固定骨架(6)与拼接骨架(7)之间、拼接骨架(7)与拼接骨架(7)之间、拼接骨架(7)与隔离骨架(8)之间和隔离骨架(8)与套管(1)之间螺纹连接部分螺纹拧紧的方向相同，与旋转固定骨架(6)使得骨翼(3)展开柔性隔离布(4)的方向相反。
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