CN113639603A - 一种水孔炸药装填装置及装填方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及爆破领域，特别涉及一种水孔炸药装填装置及装填方法，装置包括可提供高压气体的高压风管和由非金属材料制成的乳化炸药释放机构，乳化炸药释放机构可拆卸的安装在高压风管末端，乳化炸药释放机构内设有炸药仓和活塞，炸药仓用于放置乳化炸药，活塞通过高压风管内的高压气体驱动并推动乳化炸药脱离炸药仓。本发明通过乳化炸药释放机构先将乳化炸药导入到水孔内，然后再通过高压气体将其释放到水孔底部，可以有效的避免因工具或孔壁摩擦的原因造成包装损坏，防止乳化炸药溢出后粘附在孔壁上和工具上造成水孔的通径变小，防止堵塞孔道，提高炮孔装填成功率，避免造成炮孔报废，防止炸药爆炸时的作用力作用于水，有力的保障爆破效果。
Description
技术领域
本发明涉及爆破领域，尤其涉及一种水孔炸药装填装置及水孔炸药装填方法。
背景技术
在爆破领域，为了装填炸药，需要凿出炮孔，当地下水位较高时，炮孔内很容易出现积水，形成水孔，使用吹孔工具对水孔进行吹除后，孔内又会迅速积攒相当深度的水，此种炮孔不能使用易溶于的粉状炸药进行装填；即使使用不溶于水的粉状乳化炸药装填，也会出现因炸药松装密度小于炮孔内液体的密度，炸药漂浮在液面上而无法下沉的现象。此时，必须选用密度大于水的乳化炸药进行炮孔的装填，此类炸药称为含水炸药，包装后的密度大于清水的密度，一般为1.1～1.2g/cm3。
在水孔内的水处于满孔或稍低于孔口位置，且孔内的水为清水时，将乳化炸药轻轻放入水中，乳化炸药能顺利滑入孔底。当使用工具水孔内的水进行了搅动或本身孔内的水就处于泥水混合状态时，孔内液体的密度将接近甚至于超过乳化炸药的密度，乳化炸药在孔中处于悬浮的状态，甚至于漂浮在孔口，无法下沉；此时需要使用竹竿、塑料管等工具将炸药推入孔底，在此过程中，乳化炸药容易因为工具或者与孔壁摩擦的原因，造成包装损坏，乳化炸药溢出后粘附在孔壁上和工具上，造成孔的通径变小甚至于堵塞孔道，导致炮孔装填不成功。由于浑浊液体的存在，还会造成填塞的长度达不到设计要求。由于乳化炸药不能将孔中的水排出，液体又属于不可压缩的物质，炸药爆炸时，爆轰的作用力直接作用于水而非岩石孔壁，水携带能量沿孔口冲出，造成爆破效果不理想。在液面离孔口位置较远，且手不易接触到的位置时，乳化炸药掉落液面的冲击力将导致炸药包装破损，造成直接堵孔，增加处理炮孔的难度，甚至造成炮孔的报废，造成不必要的经济损失。
发明内容
本发明旨在解决水孔装填乳化炸药容易产生的炮孔堵塞装填不成功、炮孔报废、乳化炸药漂浮影响爆破效果等问题。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种水孔炸药装填装置，包括可提供高压气体的高压风管和由非金属材料制成的乳化炸药释放机构，所述乳化炸药释放机构可拆卸的安装在高压风管末端，所述乳化炸药释放机构内设有炸药仓和活塞，所述炸药仓用于放置乳化炸药，所述活塞通过所述高压风管内的高压气体驱动并推动所述乳化炸药脱离所述炸药仓。
优选的，所述乳化炸药释放机构包括筒状的顶推短节和炸药仓短节，所述顶推短节上端与所述高压风管连接，所述炸药仓短节连接在所述顶推短节下端，所述炸药仓为所述炸药仓短节内下端开口的空腔，所述活塞上端置于所述顶推短节内、下端置于所述炸药仓内。
优选的，所述顶推短节上端设置有与所述高压风管适配的快速接头，并通过所述快速接头与所述高压风管快速连接和拆卸。所述顶推短节与所述快速接头之间装有密封件，以确保气体密封。
优选的，所述高压风管与所述快速接头连接处的抗拉强度小于高压风管的抗拉强度。
优选的，所述活塞包括活塞杆，以及分别连接于所述活塞杆上端和下端的受力活塞和推动活塞，所述受力活塞置于所述顶推短节内部的活塞腔内并与所述活塞腔适配，所述推动活塞置于所述炸药仓内。
优选的，所述活塞腔的高度大于所述乳化炸药的高度。
优选的，所述炸药仓的高度大于所述乳化炸药的高度，所述炸药仓的内孔直径小于所述乳化炸药的直径。
一种基于所述水孔炸药装填装置的水孔炸药装填方法，包括以下步骤：
S1、准备乳化炸药：将乳化炸药放入到所述炸药仓内，并确保乳化炸药不会脱落；
S2、水孔内位置调整：连接所述高压风管与乳化炸药释放机构，将装有乳化炸药的乳化炸药释放机构放入水孔中，当所述乳化炸药释放机构下端触碰到水孔底部后，反向向上提起一段距离，该距离为一节乳化炸药的自然长度；
S3、释放乳化炸药：通过所述高压风管接通高压气体，高压气体推动所述活塞向下动作，所述活塞推动乳化炸药脱离炸药仓，填充到水孔底部，当水孔内的水向上翻动，并检测到高压风管重量明显减轻，则乳化炸药释放成功；
S4、挤压乳化炸药：在所述高压风管内保持一定压力的高压气体，向下运动所述高压风管，挤压乳化炸药，使乳化炸药发生变形并与孔壁接触，将乳化炸药压实在水孔底部，完成水孔内乳化炸药的装填。
进一步的，还包括砂料填充：取出所述乳化炸药释放机构，向水孔内缓慢装填砂料，将水孔内的水顺利排出炮孔。
进一步的，所述高压气体为压缩空气。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过乳化炸药释放机构先将乳化炸药导入到水孔内，然后再通过高压气体将其释放到水孔底部，可以有效的避免因工具或孔壁摩擦的原因造成包装损坏，防止乳化炸药溢出后粘附在孔壁上和工具上造成水孔的通径变小，防止堵塞孔道，提高炮孔装填成功率，避免造成炮孔报废；成功的将乳化炸药装填到水孔底部，还可以确保爆炸的作用力直接作用于岩壁，有效的防止炸药爆炸时的作用力作用于水，有力的保障爆破效果。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是本发明一个实施例中活塞的结构示意图；
图3是本发明一个实施例中炸药仓内放置乳化炸药的状态示意图；
图4是本发明一个实施例中乳化炸药的释放状态示意图；
图5是本发明一个实施例中乳化炸药的完全释放状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参照图1至5，在一个实施例中，水孔炸药装填装置包括可提供高压气体的高压风管100和由非金属材料制成的乳化炸药释放机构200，采用非金属材料可以防止与水孔内壁产生静电，提高安全性。乳化炸药释放机构200可拆卸的安装在高压风管100末端，以便在需要装填炸药的时候方便的将乳化炸药释放机构200连接在高压风管100上，而在不装填时又可以分离开来存放。乳化炸药释放机构200内设有炸药仓210和活塞220，炸药仓210用于放置乳化炸药300，活塞220通过高压风管100内的高压气体驱动并推动乳化炸药300脱离炸药仓210，从而填充到水孔底部。
具体在装填时，基于该实施例所述装置的水孔炸药装填方法，包括以下步骤：
S1、准备乳化炸药：将乳化炸药300放入到炸药仓210内，并确保乳化炸药300不会脱落。
S2、水孔内位置调整：连接高压风管100与乳化炸药释放机构200，将装有乳化炸药300的乳化炸药释放机构200放入水孔中，然后手持高压风管100向水孔内继续将乳化炸药释放机构200推入，当乳化炸药释放机构200下端触碰到水孔底部后，再手持高压风管100，反向向上将乳化炸药释放机构200提起一段距离，提起的距离为一节乳化炸药的自然长度；例如，乳化炸药的长度为20cm，则向上提20cm，以便使乳化炸药释放机构200下端距离水孔底部刚好20cm，便于乳化炸药300完全释放。
S3、释放乳化炸药：维持住乳化炸药释放机构200的高度，通过高压风管100接通压缩空气，压缩空气气源可以采用空气压缩机，即是将高压风管100与空气压缩机连接，通过空气压缩机向高压风管100提供压缩空气。压缩空气推动活塞220向下动作，活塞220推动乳化炸药300脱离炸药仓210，在风压作用下向下动作，填充到水孔底部，并将水孔内的水排出，当水孔内的水向上翻动，握持高压风管100的手明显感觉到高压重量减轻，则表明乳化炸药释放成功，成功落入水孔底部。
S4、挤压乳化炸药：乳化炸药300进入水孔底部后，由于其外径小于水孔内径，仍然有可能会浮起，为了防止其浮出页面，可继续在高压风管100内保持一定压力的压缩空气，向下运动高压风管100，通过活塞220挤压乳化炸药300，使乳化炸药300发生变形并与孔壁接触，将乳化炸药300压实在水孔底部，完成水孔内乳化炸药的装填，防止回收乳化炸药释放机构200时，乳化炸药300浮出液面。
S5、砂料填充：取出乳化炸药释放机构200，向水孔内缓慢装填砂料，将水孔内的水顺利排出炮孔，减小炮孔冲孔的几率。
在一些实施例中，乳化炸药释放机构200包括筒状的顶推短节230和炸药仓短节240，顶推短节230上端与高压风管100连接，炸药仓短节240连接在顶推短节230下端，炸药仓210为炸药仓短节240内下端开口的空腔，活塞220上端置于顶推短节230内、下端置于炸药仓210内，装填炸药时，压缩空气进入顶推短节230内，并作用在活塞220上端，推动活塞220向下动作，活塞220下端推动乳化炸药300向下脱离炸药仓210，该结构简单有效，易于实现，实用性强。
在一些实施例中，顶推短节230上端设置有与高压风管100适配的快速接头250，并通过快速接头250与高压风管100快速连接和拆卸，提高连接和拆卸的效率，使用更方便。
在本实施例中，高压风管100与快速接头250连接处的抗拉强度小于高压风管100的抗拉强度。具体可在高压风管100末端与快速接头250连接处设置深度为高压风管100壁厚1/3～1/2之间的薄弱环形槽，这样当乳化炸药释放机构200被卡在水孔内时，可拉动高压风管100，将其从薄弱环形槽处拉断，保证高压风管能顺利取出。该薄弱环形槽可设置为V型槽或U型槽。
作为前述实施例的替换方案，还可在高压风管100通过物理连接方式连接一个与快速接头250配合连接的连接头，样当乳化炸药释放机构200被卡在水孔内时，可拉动高压风管100，将其从与连接头之间的物理连接处拉开分离，保证高压风管能顺利取出。
在一些实施例中，活塞220包括活塞杆221，以及分别连接于活塞杆221上端和下端的受力活塞222和推动活塞223，受力活塞222置于顶推短节230内部的活塞腔231内并与活塞腔231适配，以便压缩空气完全作用在受力活塞222上，更加快速的推动乳化炸药，推动活塞223置于炸药仓210内，推动活塞223的外径小于炸药仓210的内径，以便推动乳化炸药更加顺畅。
为了确保活塞220拥有足够的行程来将乳化炸药300完全推出炸药仓210，活塞腔231的高度设置为大于乳化炸药300的高度。具体地，为了能够适应更多尺寸乳化炸药的装填，可以根据常用乳化炸药的最大长度来设置，并将活塞腔231的高度设置为大于常用乳化炸药的最大长度的高度0～5cm。
在一些实施例中，为了确保乳化炸药300不会自行从炸药仓210内脱落，将炸药仓210的高度设置为大于乳化炸药300的高度，炸药仓210的内孔直径小于乳化炸药300的直径，以便保证将乳化炸药300塞入炸药仓210后，在摩擦力的作用下乳化炸药300不会自行落出炸药仓210。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水孔炸药装填装置，其特征在于：包括可提供高压气体的高压风管和由非金属材料制成的乳化炸药释放机构，所述乳化炸药释放机构可拆卸的安装在高压风管末端，所述乳化炸药释放机构内设有炸药仓和活塞，所述炸药仓用于放置乳化炸药，所述活塞通过所述高压风管内的高压气体驱动并推动所述乳化炸药脱离所述炸药仓。
2.根据权利要求1所述的水孔炸药装填装置，其特征在于：所述乳化炸药释放机构包括筒状的顶推短节和炸药仓短节，所述顶推短节上端与所述高压风管连接，所述炸药仓短节连接在所述顶推短节下端，所述炸药仓为所述炸药仓短节内下端开口的空腔，所述活塞上端置于所述顶推短节内、下端置于所述炸药仓内。
3.根据权利要求2所述的水孔炸药装填装置，其特征在于：所述顶推短节上端设置有与所述高压风管适配的快速接头，并通过所述快速接头与所述高压风管快速连接和拆卸。
4.根据权利要求3所述的水孔炸药装填装置，其特征在于：所述高压风管与所述快速接头连接处的抗拉强度小于高压风管的抗拉强度。
5.根据权利要求2所述的水孔炸药装填装置，其特征在于：所述活塞包括活塞杆，以及分别连接于所述活塞杆上端和下端的受力活塞和推动活塞，所述受力活塞置于所述顶推短节内部的活塞腔内并与所述活塞腔适配，所述推动活塞置于所述炸药仓内。
6.根据权利要求5所述的水孔炸药装填装置，其特征在于：所述活塞腔的高度大于所述乳化炸药的高度。
7.根据权利要求1所述的水孔炸药装填装置，其特征在于：所述炸药仓的高度大于所述乳化炸药的高度，所述炸药仓的内孔直径小于所述乳化炸药的直径。
8.一种基于权利要求1-7任一所述装置的水孔炸药装填方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、准备乳化炸药：将乳化炸药放入到所述炸药仓内，并确保乳化炸药不会脱落；
S2、水孔内位置调整：连接所述高压风管与乳化炸药释放机构，将装有乳化炸药的乳化炸药释放机构放入水孔中，当所述乳化炸药释放机构下端触碰到水孔底部后，反向向上提起一段距离，该距离为一节乳化炸药的自然长度；
S3、释放乳化炸药：通过所述高压风管接通高压气体，高压气体推动所述活塞向下动作，所述活塞推动乳化炸药脱离炸药仓，填充到水孔底部，当水孔内的水向上翻动，并检测到高压风管重量明显减轻，则乳化炸药释放成功；
S4、挤压乳化炸药：在所述高压风管内保持一定压力的高压气体，向下运动所述高压风管，挤压乳化炸药，使乳化炸药发生变形并与孔壁接触，将乳化炸药压实在水孔底部，完成水孔内乳化炸药的装填。
9.根据权利要求8所述的水孔炸药装填方法，其特征在于：还包括砂料填充：取出所述乳化炸药释放机构，向水孔内缓慢装填砂料，将水孔内的水顺利排出炮孔。
10.根据权利要求8所述的水孔炸药装填方法，其特征在于：所述高压气体为压缩空气。
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