CN114234750A - 用于爆破施工的炮孔堵塞装置及其堵塞炮洞的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于爆破施工的炮孔堵塞装置及其堵塞炮洞的施工方法，该炮孔堵塞装置包括：胀管、圆柱形头部、螺杆、平垫圈和螺母，螺杆同轴固接于圆柱形头部的外端，胀管、平垫圈和螺母依次套设在螺杆上，炮孔堵塞装置上还设置有依次贯穿圆柱形头部和螺杆的孔洞，螺杆的外端固接有钩环。该炮孔堵塞装置能够弥补现有装填炸药出现的弊端，有效解决了炸药滑脱以及爆破效率低的工程问题。

Description

用于爆破施工的炮孔堵塞装置及其堵塞炮洞的施工方法

技术领域

本发明涉及爆破工程技术领域，具体地涉及一种用于爆破施工的炮孔堵塞装置及其堵塞炮洞的施工方法。

背景技术

随着煤矿开采深度不断增加，开采规模不断增大，煤矿安全问题也愈发突出。在开采过程，针对于顶部爆破时由于炸药自身重力过大、炮泥与爆破孔孔壁之间粘结性差等因素容易导致炸药从爆破孔滑脱，从而造成人员伤亡和矿井损毁的事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于爆破施工的炮孔堵塞装置，该炮孔堵塞装置能够弥补现有装填炸药出现的弊端，一方面，通过炮孔堵塞装置与炮孔孔壁的抗剪切能力，提高了炸药在炮孔中的承载能力；另一方面，在爆破施工的过程中，爆破产生的压力作用在炮孔堵塞装置上可大大提高胀管与孔壁的咬合力，既可以提高炸药的承载能力，又提升了爆破效果，有效解决了炸药滑脱以及爆破效率低的工程问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种用于爆破施工的炮孔堵塞装置，该炮孔堵塞装置包括：胀管、圆柱形头部、螺杆、平垫圈和螺母，所述螺杆同轴固接于所述圆柱形头部的外端，所述胀管、平垫圈和螺母依次套设在所述螺杆上，所述炮孔堵塞装置上还设置有依次贯穿所述圆柱形头部和螺杆的孔洞，所述螺杆的外端固接有钩环。

优选地，所述胀管的外侧设置有多个胀管钉。

优选地，所述胀管钉位于所述胀管的外侧均布。

优选地，所述平垫圈和螺母为一体结构。

优选地，所述平垫圈和螺母所形成的一体结构中设有圆台形的螺纹孔；所述螺杆的外侧设置为与所述螺纹孔同锥度的外螺纹，且当胀管处于正常状态时，所述螺纹孔与所述螺杆之间存在间隙。

优选地，所述胀管的侧面设置有多片膨胀片，所述胀管钉设置于所述膨胀片的外侧。

优选地，多片所述膨胀片沿所述胀管的周向方向等间隔设置。

优选地，所述炮孔堵塞装置还包括：带钩锚杆和设置有与所述螺母相配合的内多边形套筒空心锚杆。

优选地，所述带钩锚杆的外径小于所述螺母的内接圆直径。

本发明另一方面提供了一种使用炮孔堵塞装置堵塞炮洞的施工方法，该施工方法所述炮孔堵塞装置，包括如下步骤：

1)在炸药的末端装入电雷管，并将电雷管连接爆破母线的首端；

2)将炸药推送至炮孔中的指定位置；

3)往炮孔中回填炮泥并预留放置炮孔堵塞装置的位置；

4)将爆破母线的末端穿过孔洞并向外伸出；

5)操作炮孔堵塞装置使胀管向外扩张咬合炮孔内壁；

6)向炮孔内继续填充炮泥并将爆破母线露出。

优选地，螺母内的螺纹孔为圆柱形，螺杆外侧设置为与所述螺纹孔相配合的圆柱形外螺纹；在步骤5)中，通过内多边形套筒空心锚杆旋转螺母并通过平垫圈挤压胀管使胀管向外扩张咬住炮孔内壁，同时，使用带钩锚杆钩住钩环防止螺杆跟随转动。

优选地，螺母内的螺纹孔为圆台形，螺杆外侧设置为与所述螺纹孔的锥度相同的圆台形外螺纹；在步骤5)中，通过内多边形套筒空心锚杆套住螺母保持固定，再通过带钩锚杆钩住钩环向外牵引使胀管向外扩张咬住炮孔内壁，并继续通过内多边形套筒空心锚杆旋转螺母使其螺接于螺杆。

根据上述技术方案，本发明中的炮孔堵塞装置能够弥补现有装填炸药出现的弊端，一方面，通过炮孔堵塞装置与炮孔孔壁的抗剪切能力，提高了炸药在炮孔中的承载能力；另一方面，在爆破施工的过程中，爆破产生的压力作用在炮孔堵塞装置上可大大提高胀管与孔壁的咬合力，既可以提高炸药的承载能力，又提升了爆破效果，有效解决了炸药滑脱以及爆破效率低的工程问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是炮孔堵塞装置的一种优选实施方式的整体结构示意图；

图2是炮孔堵塞装置未工作时的使用状态示意图；

图3是炮孔堵塞装置工作时的使用状态示意图；

图4是内多边形套筒空心锚杆的一种优选实施方式的结构示意图；

图5是带钩锚杆的一种优选实施方式的结构示意图；

图6是螺杆的一种优选实施方式的结构示意图；

图7是平垫圈和螺母的一体结构示意图；

图8是炮孔堵塞装置的一种优选实施方式的俯视图。

附图标记说明

1-炸药；2-炮孔堵塞装置；3-内多边形套筒空心锚杆；4-带钩锚杆；5-炮孔；6-电雷管；7-爆破母线；201-胀管；202-圆柱形头部；203-螺杆；204-平垫圈；205-螺母；206-钩环；207-胀管钉；208-孔洞。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1所示的用于爆破施工的炮孔5堵塞装置，该炮孔5堵塞装置2包括：胀管201、圆柱形头部202、螺杆203、平垫圈204和螺母205，所述螺杆203同轴固接于所述圆柱形头部202的外端，所述胀管201、平垫圈204和螺母205依次套设在所述螺杆203上，所述炮孔5堵塞装置2上还设置有依次贯穿所述圆柱形头部202和螺杆203的孔洞208，所述螺杆203的外端固接有钩环206。

通过上述技术方案的实施，该炮孔5堵塞装置2能够弥补现有装填炸药1出现的弊端，尤其适用于炮眼竖直向上或倾斜向上的工况。一方面，通过炮孔5堵塞装置2与炮孔5孔壁的抗剪切能力，提高了炸药1在炮孔5中的承载能力；另一方面，在爆破施工的过程中，爆破产生的压力作用在炮孔5堵塞装置2上可大大提高胀管201与孔壁的咬合力，既可以提高炸药1的承载能力，又提升了爆破效果，有效解决了炸药1滑脱以及爆破效率低的工程问题。具体的说，通过胀管201的膨胀使得其与炮孔5内壁咬合，有效的解决了炮泥与孔壁抗剪切强度较差这一问题，并且在爆破过程中，爆破释放的压力作用在炮孔5堵塞装置2上更能提高炸药1的承载能力，避免炸药1从炮眼中滑脱，有效的提高了工程的安全性。此外，本发明中的炮孔5堵塞装置2结构简单，使用简便，造价便宜，组装工序简单，可批量生产。

在该实施方式中，为了进一步提升胀管201与炮孔5内壁之间的咬合作用，所述胀管201的外侧设置有多个胀管钉207。

在该实施方式中，为了进一步提升胀管201与炮孔5内壁之间的咬合作用，所述胀管钉207位于所述胀管201的外侧均布。

在该实施方式中，为了提升平垫圈204和螺母205之间的配合稳定性，所述平垫圈204和螺母205为一体结构。

在该实施方式中，所述平垫圈204和螺母205所形成的一体结构中设有圆台形的螺纹孔；所述螺杆203的外侧设置为与所述螺纹孔同锥度的外螺纹，且当胀管201处于正常状态时，所述螺纹孔与所述螺杆203之间存在间隙。通过这样的设置，使胀管201在未挤压变形到位前螺纹孔与螺杆203之间存在间隙，这样可以通过拉动钩环206带动圆柱形头部202挤压胀管201，使胀管201两端分别挤压在圆柱形头部202和平垫圈204上变形，当挤压变形到一定程度后，螺杆203与螺纹孔可以相配合螺接锁定，防止胀管201回弹变形。

在该实施方式中，为了进一步提供一种胀管201的结构，所述胀管201的侧面设置有多片膨胀片，所述胀管钉207设置于所述膨胀片的外侧。另外，胀管201的端部也可以选择与圆柱形头部202固接，如将多片膨胀片的端部与圆柱形头部202固接。

在该实施方式中，为了进一步提供一种胀管201的结构，以提高多片所述膨胀片的受力均衡性，多片所述膨胀片沿所述胀管201的周向方向等间隔设置。通过这样的设置使胀管201与炮孔5内壁之间咬合的更加稳定。例如，在一种实施方式中，膨胀片共设置4片，且两两对称设置在圆柱形头部202的下方。

在该实施方式中，所述炮孔5堵塞装置2还包括：带钩锚杆4和设置有与所述螺母205相配合的内多边形套筒空心锚杆3。带钩锚杆4用于牵引钩环206带动螺杆203移动，进而带动胀管201被挤压，内多边形套筒空心锚杆3用于推送平垫圈204，同时其内壁能够与螺杆203嵌套配合，用于转动螺母205。内多边形套筒空心锚杆3如：内六角套筒空心锚杆，与其相配合的螺母205为外六角螺母205。

在该实施方式中，为了便于带钩锚杆4从内多边形套筒空心锚杆3伸入操作，所述带钩锚杆4的外径小于所述螺母205的内接圆直径。

在该实施方式中，孔洞208的设置是用于让爆破母线7穿过，因此，孔洞208的直径要大于爆破母线7的直径。

在使用时，炮孔5堵塞装置2的尺寸应当根据炮孔5的尺寸选取对应型号的炮孔5堵塞装置2，炮孔5堵塞装置2的材质应当选用高强度，高硬度的材料。

本发明另一方面提供了一种使用炮孔5堵塞装置2堵塞炮洞的施工方法，该施工方法所述炮孔5堵塞装置2，包括如下步骤：

1)在炸药1的末端装入电雷管6，并将电雷管6连接爆破母线7的首端；

2)将炸药1推送至炮孔5中的指定位置；

3)往炮孔5中回填炮泥并预留放置炮孔5堵塞装置2的位置；

4)将爆破母线7的末端穿过孔洞208并向外伸出；

5)操作炮孔5堵塞装置2使胀管201向外扩张咬合炮孔5内壁；

6)向炮孔5内继续填充炮泥并将爆破母线7露出。

在该实施方式中，炸药1的种类根据需要选择，如选择使用乳化炸药。

在本发明的一种实施方式中，螺母205内的螺纹孔为圆柱形，螺杆203外侧设置为与所述螺纹孔相配合的圆柱形外螺纹；在步骤5)中，通过内多边形套筒空心锚杆3旋转螺母205并通过平垫圈204挤压胀管201使胀管201向外扩张咬住炮孔5内壁，同时，使用带钩锚杆4钩住钩环206防止螺杆203跟随转动。

在本发明的另一种实施方式中，螺母205内的螺纹孔为圆台形，螺杆203外侧设置为与所述螺纹孔的锥度相同的圆台形外螺纹；在步骤5)中，通过内多边形套筒空心锚杆3套住螺母205保持固定，再通过带钩锚杆4钩住钩环206向外牵引使胀管201向外扩张咬住炮孔5内壁，并继续通过内多边形套筒空心锚杆3旋转螺母205使其螺接于螺杆203。

通过上述两种实施方式操作炮孔5堵塞装置2使胀管201向外扩张咬合炮孔5内壁，操作完成后取出内多边形套筒空心锚杆3，然后解开钩在钩环206上的带钩锚杆4，取出的内多边形套筒空心锚杆3和带钩锚杆4可以循环使用。

另外，内多边形套筒空心锚杆3还可以用于推动平垫圈204将炮孔5堵塞装置2整体推送至炮孔5内的指定位置。钩环206的形状可以根据需要选择，如使用圆环。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于爆破施工的炮孔堵塞装置，其特征在于，所述炮孔堵塞装置(2)包括：胀管(201)、圆柱形头部(202)、螺杆(203)、平垫圈(204)和螺母(205)，所述螺杆(203)同轴固接于所述圆柱形头部(202)的外端，所述胀管(201)、平垫圈(204)和螺母(205)依次套设在所述螺杆(203)上，所述炮孔堵塞装置(2)上还设置有依次贯穿所述圆柱形头部(202)和螺杆(203)的孔洞(208)，所述螺杆(203)的外端固接有钩环(206)。

2.根据权利要求1所述的用于爆破施工的炮孔堵塞装置，其特征在于，所述胀管(201)的外侧设置有多个胀管钉(207)；

优选地，所述胀管钉(207)位于所述胀管(201)的外侧均布。

3.根据权利要求1所述的用于爆破施工的炮孔堵塞装置，其特征在于，所述平垫圈(204)和螺母(205)为一体结构。

4.根据权利要求3所述的用于爆破施工的炮孔堵塞装置，其特征在于，所述平垫圈(204)和螺母(205)所形成的一体结构中设有圆台形的螺纹孔；

所述螺杆(203)的外侧设置为与所述螺纹孔同锥度的外螺纹，且当胀管(201)处于正常状态时，所述螺纹孔与所述螺杆(203)之间存在间隙。

5.根据权利要求1所述的用于爆破施工的炮孔堵塞装置，其特征在于，所述胀管(201)的侧面设置有多片膨胀片，所述胀管钉(207)设置于所述膨胀片的外侧；

优选地，多片所述膨胀片沿所述胀管(201)的周向方向等间隔设置。

6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的用于爆破施工的炮孔堵塞装置，其特征在于，所述炮孔堵塞装置(2)还包括：带钩锚杆(4)和设置有与所述螺母(205)相配合的内多边形套筒空心锚杆(3)。

7.根据权利要求6所述的用于爆破施工的炮孔堵塞装置，其特征在于，所述带钩锚杆(4)的外径小于所述螺母(205)的内接圆直径。

8.一种使用炮孔堵塞装置堵塞炮洞的施工方法，其特征在于，所述施工方法使用权利要求1-7中的任意一项所述的炮孔堵塞装置(2)，包括如下步骤：

1)在炸药(1)的末端装入电雷管(6)，并将电雷管(6)连接爆破母线(7)的首端；

2)将炸药(1)推送至炮孔(5)中的指定位置；

3)往炮孔(5)中回填炮泥并预留放置炮孔堵塞装置(2)的位置；

4)将爆破母线(7)的末端穿过孔洞(208)并向外伸出；

5)操作炮孔堵塞装置(2)使胀管(201)向外扩张咬合炮孔(5)内壁；

6)向炮孔(5)内继续填充炮泥并将爆破母线(7)露出。

9.根据权利要求8所述的使用炮孔堵塞装置堵塞炮洞的施工方法，其特征在于，螺母(205)内的螺纹孔为圆柱形，螺杆(203)外侧设置为与所述螺纹孔相配合的圆柱形外螺纹；在步骤5)中，

通过内多边形套筒空心锚杆(3)旋转螺母(205)并通过平垫圈(204)挤压胀管(201)使胀管(201)向外扩张咬住炮孔(5)内壁，同时，使用带钩锚杆(4)钩住钩环(206)防止螺杆(203)跟随转动。

10.根据权利要求8所述的使用炮孔堵塞装置堵塞炮洞的施工方法，其特征在于，螺母(205)内的螺纹孔为圆台形，螺杆(203)外侧设置为与所述螺纹孔的锥度相同的圆台形外螺纹；在步骤5)中，

通过内多边形套筒空心锚杆(3)套住螺母(205)保持固定，再通过带钩锚杆(4)钩住钩环(206)向外牵引使胀管(201)向外扩张咬住炮孔(5)内壁，并继续通过内多边形套筒空心锚杆(3)旋转螺母(205)使其螺接于螺杆(203)。

Images