CN114046701B - 一种深孔爆破送药设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深孔爆破送药设备及方法，涉及深孔爆破技术领域，包括钻孔、钻杆和药柱，钻杆顶部连接有限位结构，限位结构内连接有推动结构，限位结构顶部连接有卡位结构，卡位结构顶部贴合连接有药柱，且药柱外壁与限位结构连接，药柱移动至爆破位置时推动结构推动卡位结构展开，卡位结构展开与钻孔内壁插接固定，实现药柱准确稳定卡位在爆破位置处；通过上述方式，本发明将药柱放置在限位结构内，限位结构的弧形限位板对药柱限位保护，药柱移动时不会与钻孔内壁接触，不会出现滑动摩擦现象，更加安全送药。

Description

一种深孔爆破送药设备及方法

技术领域

本发明涉及深孔爆破技术领域，具体为一种深孔爆破送药设备及方法。

背景技术

坚硬顶板分布在我国各个矿区，一直以来是一个需要重视和解决的难题。坚硬顶板若不能在工作面开采后及时垮落，在工作面推进的同时，采场的坚硬顶板悬露面积过大，就会引起十分强烈的初次来压与周期来压，严重的话会引发冲击地压，煤与瓦斯突出等强矿压问题，继而造成经济损失和人员伤亡等问题。

深孔预裂爆破可以有效改变坚硬顶板应力分布，从而减少强矿压现象的产生，但是对于超深孔预裂爆破，由于钻孔深度很深，送药便成为一个非常棘手的问题，现在超深孔送药都是钻杆推动药柱移动至爆破位置处，钻杆推动药柱移动时药柱易与深孔内壁滑动摩擦，滑动摩擦后发热容易引起安全事故，同时，药柱送至爆破位置处时通过弹簧片进行卡位，弹簧片卡位效果不好，药柱容易出现滑动，药柱偏移爆破位置处后会影响预裂爆破效果。

因此提出一种深孔爆破送药设备及方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深孔爆破送药设备及方法，以解决上述背景技术中提出问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深孔爆破送药设备，包括钻孔、钻杆和药柱，所述钻杆顶部连接有限位结构，所述限位结构内连接有推动结构，所述限位结构顶部连接有卡位结构，所述卡位结构顶部贴合连接有药柱，且药柱外壁与限位结构连接，所述药柱移动至爆破位置时推动结构推动卡位结构展开，所述卡位结构展开与钻孔内壁插接固定，实现药柱准确稳定卡位在爆破位置处。

更进一步的，所述限位结构包括卡接筒、弧形限位板、底座和顶环，所述底座顶部螺纹连接有直筒，所述直筒顶部连接有顶环，所述顶环顶部沿着圆周方向均匀固定连接有弧形限位板，所述药柱外壁与弧形限位板内壁贴合接触。

更进一步的，所述推动结构包括电动推杆、蓄电池、单片机、隔板、第二滑动槽、第二滑动板、第一压力感应器、U形支撑板和第二压力感应器，所述底座顶部安装有蓄电池，所述蓄电池外壁安装有单片机，所述直筒内壁中端处固定连接有隔板，所述隔板顶部连接有电动推杆，所述电动推杆伸缩端固定连接有U形支撑板，所述U形支撑板顶部处固定连接有第二滑动板，所述第二滑动板中端处开设有第二滑动槽，所述第二滑动板顶部安装孔内安装有第一压力感应器，且第一压力感应器设于第二滑动槽外侧处，所述弧形限位板顶部安装孔内安装有第二压力感应器。

更进一步的，所述电动推杆伸缩端回收到最下端时第二滑动板顶部与顶环顶部齐平。

更进一步的，所述蓄电池与单片机电连接，所述单片机分别与电动推杆、第一压力感应器和第二压力感应器电连接，所述弧形限位板顶部与钻孔顶部接触时第二压力感应器感应弧形限位板与钻孔接触压力，所述第二压力感应器感应到设定压力值时单片机启动蓄电池，所述第一压力感应器感应到设定压力值时单片机停止蓄电池。

更进一步的，所述卡位结构包括卡接筒、固定齿、横槽、直角齿槽、直板、横滑板、凹槽、第一转动轴、第二转动轴、第一滑动板、第一滑动槽、凸块、转动板、弹簧、销杆、横凹槽和限位直角三角块，所述卡接筒底部开设有凹槽，所述凹槽顶部中端处固定连接有直板，所述直板侧壁均匀开设有直角齿槽，所述第一滑动板开设有第一滑动槽，所述第一滑动板通过第一滑动槽与直板贴合滑动连接，所述第一滑动槽内壁开设有横凹槽，所述横凹槽内贴合滑动连接有与直角齿槽配合使用的限位直角三角块，所述限位直角三角块外侧壁固定连接有销杆，所述销杆外端和第一滑动板外壁之间固定连接有弹簧，且弹簧套设在销杆上，所述第一滑动板外壁沿着圆周方向均匀固定连接有凸块，所述凸块固定连接有第二转动轴，所述第二转动轴转动连接有转动板，所述转动板转动连接有第一转动轴，所述第一转动轴固定连接有横滑板，所述横滑板外壁固定连接有固定齿，所述凹槽上端侧壁开设有与横滑板配合使用的横槽。

更进一步的，所述第二滑动板通过第二滑动槽与直板贴合滑动连接，所述第二滑动板向上移动至与第一滑动板接触时推动第一滑动板向上移动，所述第一滑动板通过第一转动轴、第二转动轴和转动板配合推动横滑板向外移动，横滑板带动固定齿插在钻孔内壁内，实现卡位结构与钻孔内壁插接卡位，能够实现药柱准确稳定卡位在爆破位置处。

更进一步的，所述限位直角三角块和直角齿槽朝右上方设置，所述第一滑动板向上移动时限位直角三角块斜面与直角齿槽斜面配合推动限位直角三角块移动至横凹槽内，所述第一滑动板停止后弹簧恢复力带动销杆移动，销杆带动限位直角三角块插在直角齿槽内，所述限位直角三角块和直角齿槽直角面贴合接触实现对第一滑动板卡位。

更进一步的，所述卡接筒沿着圆周方向均匀开设有弧形滑槽，所述弧形滑槽与横槽交错排出，所述弧形滑槽与弧形限位板结合滑动连接。

为了更好地实现本发明的目的，本发明还提供了一种深孔爆破送药设备的送药方法，送药方法具体步骤如下：

步骤一：将卡位结构安装于限位结构上，再将药柱放置在限位结构内，且药柱底部与卡位结构顶部接触；

步骤二：钻杆与限位结构连接，再将限位结构安装于钻孔内，钻杆推动限位结构在钻孔内移动，限位结构带动药柱在钻孔内移动；

步骤三：推动结构接受到药柱移动至爆破位置时推动结构推动卡位结构展开，卡位结构进行展开与钻孔内壁插接固定，实现药柱准确稳定卡位在爆破位置处，然后钻杆带动限位结构与卡位结构分离，药柱再进行预裂爆破。

本发明的有益效果是：

本发明将药柱放置在限位结构内，限位结构的弧形限位板对药柱限位保护，药柱移动时不会与钻孔内壁接触，不会出现滑动摩擦现象，更加安全送药，同时，弧形限位板顶部与钻孔顶部接触时推动结构的第二压力感应器感应弧形限位板与钻孔接触压力，第二压力感应器感应到设定压力值时单片机启动蓄电池，蓄电池通过U形支撑板推动第二滑动板移动，第二滑动板和第一压力感应器与第一滑动板接触，第二滑动板推动第一滑动板向上移动，第一滑动板通过第一转动轴、第二转动轴和转动板配合推动横滑板向外移动，横滑板带动固定齿插在钻孔内壁内，实现卡位结构与钻孔内壁插接卡位，固定齿插好后第一压力感应器感应到设定压力值时单片机停止蓄电池，钻杆带动推动结构和限位结构与卡位结构分离，能够实现药柱准确稳定卡位在爆破位置处，保证了预裂爆破效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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他的附图。

图1为本发明的结构安装在钻孔内的剖视图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明的沿着卡接筒前后对称面方向剖视图；

图4为本发明的沿着横滑板顶部方向剖视图；

图5为本发明的直筒及其连接结构示意图；

图6为图1的A处结构放大图；

图7为图3的B处结构放大图；

图8为本发明的弧形限位板顶部结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.钻孔2.钻杆3.直筒4.卡接筒5.药柱6.弧形限位板7.固定齿8.电动推杆9.蓄电池10.弧形滑槽11.横槽12.直角齿槽13.直板14.横滑板15.单片机16.底座17.隔板18.凹槽19.第一转动轴20.第二转动轴21.第一滑动板22.第一滑动槽23.凸块24.转动板25.第二滑动槽26.第二滑动板27.顶环28.弹簧29.销杆30.横凹槽31.限位直角三角块32.第一压力感应器33.U形支撑板34.第二压力感应器。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例

如图1-3、5和8所示，一种深孔爆破送药设备，包括钻孔1、钻杆2和药柱5，钻杆2顶部连接有限位结构，限位结构包括卡接筒4、弧形限位板6、底座16和顶环27，底座16顶部螺纹连接有直筒3，直筒3顶部连接有顶环27，顶环27顶部沿着圆周方向均匀固定连接有弧形限位板6，药柱5外壁与弧形限位板6内壁贴合接触；

将药柱5放置在限位结构内，限位结构的弧形限位板6对药柱5限位保护，药柱5移动时不会与钻孔1内壁接触，不会出现滑动摩擦现象，更加安全送药。

如图1-8所示，限位结构内连接有推动结构，推动结构包括电动推杆8、蓄电池9、单片机15、隔板17、第二滑动槽25、第二滑动板26、第一压力感应器32、U形支撑板33和第二压力感应器34，底座16顶部安装有蓄电池9，蓄电池9外壁安装有单片机15，直筒3内壁中端处固定连接有隔板17，隔板17顶部连接有电动推杆8，电动推杆8伸缩端固定连接有U形支撑板33，U形支撑板33顶部处固定连接有第二滑动板26，第二滑动板26中端处开设有第二滑动槽25，第二滑动板26顶部安装孔内安装有第一压力感应器32，且第一压力感应器32设于第二滑动槽25外侧处，弧形限位板6顶部安装孔内安装有第二压力感应器34，电动推杆8伸缩端回收到最下端时第二滑动板26顶部与顶环27顶部齐平，蓄电池9与单片机15电连接，单片机15分别与电动推杆8、第一压力感应器32和第二压力感应器34电连接，弧形限位板6顶部与钻孔1顶部接触时第二压力感应器34感应弧形限位板6与钻孔1接触压力，第二压力感应器34感应到设定压力值时单片机15启动蓄电池9，第一压力感应器32感应到设定压力值时单片机15停止蓄电池9；

如图1-4、6所示，限位结构顶部连接有卡位结构，卡位结构包括卡接筒4、固定齿7、横槽11、直角齿槽12、直板13、横滑板14、凹槽18、第一转动轴19、第二转动轴20、第一滑动板21、第一滑动槽22、凸块23、转动板24、弹簧28、销杆29、横凹槽30和限位直角三角块31，卡接筒4底部开设有凹槽18，凹槽18顶部中端处固定连接有直板13，直板13侧壁均匀开设有直角齿槽12，第一滑动板21开设有第一滑动槽22，第一滑动板21通过第一滑动槽22与直板13贴合滑动连接，第一滑动槽22内壁开设有横凹槽30，横凹槽30内贴合滑动连接有与直角齿槽12配合使用的限位直角三角块31，限位直角三角块31外侧壁固定连接有销杆29，销杆29外端和第一滑动板21外壁之间固定连接有弹簧28，且弹簧28套设在销杆29上，第一滑动板21外壁沿着圆周方向均匀固定连接有凸块23，凸块23固定连接有第二转动轴20，第二转动轴20转动连接有转动板24，转动板24转动连接有第一转动轴19，第一转动轴19固定连接有横滑板14，横滑板14外壁固定连接有固定齿7，凹槽18上端侧壁开设有与横滑板14配合使用的横槽11，第二滑动板26通过第二滑动槽25与直板13贴合滑动连接，第二滑动板26向上移动至与第一滑动板21接触时推动第一滑动板21向上移动，第一滑动板21通过第一转动轴19、第二转动轴20和转动板24配合推动横滑板14向外移动，横滑板14带动固定齿7插在钻孔1内壁内，实现卡位结构与钻孔1内壁插接卡位，能够实现药柱5准确稳定卡位在爆破位置处，限位直角三角块31和直角齿槽12朝右上方设置，第一滑动板21向上移动时限位直角三角块31斜面与直角齿槽12斜面配合推动限位直角三角块31移动至横凹槽30内，第一滑动板21停止后弹簧28恢复力带动销杆29移动，销杆29带动限位直角三角块31插在直角齿槽12内，限位直角三角块31和直角齿槽12直角面贴合接触实现对第一滑动板21卡位；

卡位结构顶部贴合连接有药柱5，且药柱5外壁与限位结构连接，药柱5移动至爆破位置时推动结构推动卡位结构展开，卡位结构展开与钻孔1内壁插接固定，实现药柱5准确稳定卡位在爆破位置处。

卡接筒4沿着圆周方向均匀开设有弧形滑槽10，弧形滑槽10与横槽11交错排出，弧形滑槽10与弧形限位板6结合滑动连接。

为了更好地实现本发明的目的，本发明还提供了一种深孔爆破送药设备的送药方法，送药方法具体步骤如下：

步骤一：将卡位结构安装于限位结构上，弧形限位板6与弧形滑槽10贴合挤出，再将药柱5放置在限位结构的弧形限位板6内，且药柱5底部与卡位结构的卡接筒4顶部接触，限位结构的弧形限位板6对药柱5限位保护，药柱5移动时不会与钻孔1内壁接触，不会出现滑动摩擦现象，更加安全送药；

步骤二：钻杆2与限位结构连接，再将限位结构安装于钻孔1内，钻杆2推动限位结构在钻孔1内移动，限位结构带动药柱5在钻孔1内移动；

步骤三：弧形限位板6顶部与钻孔1顶部接触时推动结构的第二压力感应器34感应弧形限位板6与钻孔1接触压力，第二压力感应器34感应到设定压力值时药柱5移动至爆破位置，推动结构接受到药柱5移动至爆破位置时单片机15启动蓄电池9，蓄电池9通过U形支撑板33推动第二滑动板26移动，第二滑动板26和第一压力感应器32与第一滑动板21接触，第二滑动板26推动第一滑动板21向上移动，第一滑动板21通过第一转动轴19、第二转动轴20和转动板24配合推动横滑板14向外移动，横滑板14带动固定齿7插在钻孔1内壁内，卡位结构进行展开与钻孔1插接，实现卡位结构与钻孔1内壁插接卡位，固定齿7插好后第一压力感应器32感应到设定压力值时单片机15停止蓄电池9，钻杆2带动推动结构和限位结构与卡位结构分离，能够实现药柱5准确稳定卡位在爆破位置处，保证了预裂爆破效果，药柱5再进行预裂爆破。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种深孔爆破送药设备，包括钻孔（1）、钻杆（2）和药柱（5），其特征在于：所述钻杆（2）顶部连接有限位结构，所述限位结构包括弧形限位板（6）、底座（16）和顶环（27），所述底座（16）顶部螺纹连接有直筒（3），所述直筒（3）顶部连接有顶环（27），所述顶环（27）顶部沿着圆周方向均匀固定连接有弧形限位板（6），所述药柱（5）外壁与弧形限位板（6）内壁贴合接触；

所述限位结构内连接有推动结构，所述限位结构顶部连接有卡位结构，所述卡位结构顶部贴合连接有药柱（5），且药柱（5）外壁与限位结构连接，所述药柱（5）移动至爆破位置时推动结构推动卡位结构展开，所述卡位结构展开与钻孔（1）内壁插接固定，实现药柱（5）准确稳定卡位在爆破位置处；

所述卡位结构包括卡接筒（4）、固定齿（7）、横槽（11）、直角齿槽（12）、直板（13）、横滑板（14）、凹槽（18）、第一转动轴（19）、第二转动轴（20）、第一滑动板（21）、第一滑动槽（22）、凸块（23）、转动板（24）、弹簧（28）、销杆（29）、横凹槽（30）和限位直角三角块（31），所述卡接筒（4）底部开设有凹槽（18），所述凹槽（18）顶部中端处固定连接有直板（13），所述直板（13）侧壁均匀开设有直角齿槽（12），所述第一滑动板（21）开设有第一滑动槽（22），所述第一滑动板（21）通过第一滑动槽（22）与直板（13）贴合滑动连接，所述第一滑动槽（22）内壁开设有横凹槽（30），所述横凹槽（30）内贴合滑动连接有与直角齿槽（12）配合使用的限位直角三角块（31），所述限位直角三角块（31）外侧壁固定连接有销杆（29），所述销杆（29）外端和第一滑动板（21）外壁之间固定连接有弹簧（28），且弹簧（28）套设在销杆（29）上，所述第一滑动板（21）外壁沿着圆周方向均匀固定连接有凸块（23），所述凸块（23）固定连接有第二转动轴（20），所述第二转动轴（20）转动连接有转动板（24），所述转动板（24）转动连接有第一转动轴（19），所述第一转动轴（19）固定连接有横滑板（14），所述横滑板（14）外壁固定连接有固定齿（7），所述凹槽（18）上端侧壁开设有与横滑板（14）配合使用的横槽（11）。

2.根据权利要求1所述的一种深孔爆破送药设备，其特征在于：所述推动结构包括电动推杆（8）、蓄电池（9）、单片机（15）、隔板（17）、第二滑动槽（25）、第二滑动板（26）、第一压力感应器（32）、U形支撑板（33）和第二压力感应器（34），所述底座（16）顶部安装有蓄电池（9），所述蓄电池（9）外壁安装有单片机（15），所述直筒（3）内壁中端处固定连接有隔板（17），所述隔板（17）顶部连接有电动推杆（8），所述电动推杆（8）伸缩端固定连接有U形支撑板（33），所述U形支撑板（33）顶部处固定连接有第二滑动板（26），所述第二滑动板（26）中端处开设有第二滑动槽（25），所述第二滑动板（26）顶部安装孔内安装有第一压力感应器（32），且第一压力感应器（32）设于第二滑动槽（25）外侧处，所述弧形限位板（6）顶部安装孔内安装有第二压力感应器（34）。

3.根据权利要求2所述的一种深孔爆破送药设备，其特征在于：所述电动推杆（8）伸缩端回收到最下端时第二滑动板（26）顶部与顶环（27）顶部齐平。

4.根据权利要求3所述的一种深孔爆破送药设备，其特征在于：所述蓄电池（9）与单片机（15）电连接，所述单片机（15）分别与电动推杆（8）、第一压力感应器（32）和第二压力感应器（34）电连接，所述弧形限位板（6）顶部与钻孔（1）顶部接触时第二压力感应器（34）感应弧形限位板（6）与钻孔（1）接触压力，所述第二压力感应器（34）感应到设定压力值时单片机（15）启动蓄电池（9），所述第一压力感应器（32）感应到设定压力值时单片机（15）停止蓄电池（9）。

5.根据权利要求4所述的一种深孔爆破送药设备，其特征在于：所述第二滑动板（26）通过第二滑动槽（25）与直板（13）贴合滑动连接，所述第二滑动板（26）向上移动至与第一滑动板（21）接触时推动第一滑动板（21）向上移动，所述第一滑动板（21）通过第一转动轴（19）、第二转动轴（20）和转动板（24）配合推动横滑板（14）向外移动，横滑板（14）带动固定齿（7）插在钻孔（1）内壁内，实现卡位结构与钻孔（1）内壁插接卡位，能够实现药柱（5）准确稳定卡位在爆破位置处。

6.根据权利要求5所述的一种深孔爆破送药设备，其特征在于：所述限位直角三角块（31）和直角齿槽（12）朝右上方设置，所述第一滑动板（21）向上移动时限位直角三角块（31）斜面与直角齿槽（12）斜面配合推动限位直角三角块（31）移动至横凹槽（30）内，所述第一滑动板（21）停止后弹簧（28）恢复力带动销杆（29）移动，销杆（29）带动限位直角三角块（31）插在直角齿槽（12）内，所述限位直角三角块（31）和直角齿槽（12）直角面贴合接触实现对第一滑动板（21）卡位。

7.根据权利要求6所述的一种深孔爆破送药设备，其特征在于：所述卡接筒（4）沿着圆周方向均匀开设有弧形滑槽（10），所述弧形滑槽（10）与横槽（11）交错排出，所述弧形滑槽（10）与弧形限位板（6）结合滑动连接。

8.一种根据权利要求7所述的深孔爆破送药设备的送药方法，其特征在于：送药方法具体步骤如下：

步骤一：将卡位结构安装于限位结构上，再将药柱（5）放置在限位结构内，且药柱（5）底部与卡位结构顶部接触；

步骤二：钻杆（2）与限位结构连接，再将限位结构安装于钻孔（1）内，钻杆（2）推动限位结构在钻孔（1）内移动，限位结构带动药柱（5）在钻孔（1）内移动；

步骤三：推动结构接受到药柱（5）移动至爆破位置时推动结构推动卡位结构展开，卡位结构进行展开与钻孔（1）内壁插接固定，实现药柱（5）准确稳定卡位在爆破位置处，然后钻杆（2）带动限位结构与卡位结构分离，药柱（5）再进行预裂爆破。

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