一种用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置及使用方法与流程

1.本发明涉及矿山深孔顶板预裂爆破技术领域，特别涉及一种用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置及使用方法。


背景技术：

2.当前，随着深部和遗留煤炭资源开采的强度、难度不断增加，采用深孔预裂顶板(岩层)和煤层(岩体)等实现
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整体-局部
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卸压效果的这一实用技术正在大范围应用推广。根据具体预裂形式主要分为水力压裂和爆破预裂。当前，无论经济适用性、实施效果、还是技术难易程度，深孔爆破预裂技术具有适用性广、技术门槛低、成本小和效果明显等显著优势，未来一段时间内，深孔爆破预裂将长期应用和更加广泛。
3.正常情况下，预裂深孔长度超过十几米，特殊情况甚至达到上百米，炮孔也因不同岩体性质和钻孔设备而造成施工的钻孔周边会出现不同程度的凹凸不平、台阶，而现在国内普遍采用的装药方式是将炸药预先装入pvc管等载体中作为被筒，再由人工使用软、长炮杆将其装入炮孔内放炮位置处，一般情况下，每孔的装药量与载体的重量超过30kg，装药效果差，易产生装药载体下滑或者炸药被筒经常会被钻孔周边的凹凸不平或台阶卡阻而陷入进退两难的境地，炸药装填作业需要6-8人，每小班仅能完成1-2个炮孔的作业，工人劳动强度大、工作效率低；大量井下操作人员聚集在钻孔周围密集作业，存在很大的安全风险。
4.在现有技术中，也有现有不少自动装药装置通过液压或者气动作为动力装填，由于液压缸或者气缸的量程所限，装填杆长度受到限制，不能无级装填；也有少部分无级装药装置，需要重复来回装填推进，既浪费了体力，又影响了装药效率。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明旨在提出一种用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置及使用方法，通过在无级动力传输装置上均匀可拆卸安装有至少两个用于安装装填杆的推进杆座，相邻两个推进杆座的距离等于装填杆的长度，首个推进杆座与装填锁紧装置之间的距离稍大于装填杆的长度，每个所述推进杆座均可沿着前导向轮与后导向轮进行周期循环，从而提高了快速装药的作业效率。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置，包括底部支撑装置、水平角调整盘、纵角调整盘、定位伸缩杆、无级动力传输装置、手动控制盘、装填锁紧装置以及装填杆，所述底部支撑装置顶部通过水平角调整盘转动连接有纵角调整盘，所述纵角调整盘与定位伸缩杆之间杠杆铰接，所述定位伸缩杆后端设有后导向轮，前端设有前导向轮，所述无级动力传输装置通过前导向轮与后导向轮进行动力循环并通过手动控制盘控制，所述手动控制盘转动安装于所述纵角调整盘上，所述定位伸缩杆前端的末端上部设有用于锁紧装填杆的装填锁紧装置，所述无级动力传输装置上均匀可拆卸安装有至少两个用于安装装填杆的推进杆座，相邻两个推进杆座的距离等于装填杆的长度，首个推进杆座与装填锁紧装置之间的距
离稍大于装填杆的长度；每个所述推进杆座均可沿着前导向轮与后导向轮进行周期循环。
8.进一步的，所述无级动力传输装置为动力传输绳或链条或皮带。
9.进一步的，当所述无级动力传输装置为动力传输绳时，所述手动控制盘为手动自锁绞盘，所述手动自锁绞盘包括绳盘、转动轴、限位销以及方向盘，所述转动轴一端固定有方向盘，另一端转动连接有绳盘；所述限位销安装于转动轴上用于控制锁定绳盘防止自转，所述绳盘上用于缠绕动力传输绳。
10.进一步的，还包括炸药药柱，所述炸药药柱的前端安装有自居中防卡器，后端安装有防倒滑自动张紧器并连接有装填杆。
11.进一步的，所述水平角调整盘的周向上设有水平角定位销以及水平角调整手柄，所述水平角调整盘内部设有轴承，通过轴承与底部支撑装置之间转动连接；所述水平角调整盘与纵角调整盘的底部固定相连。
12.进一步的，所述纵角调整盘的顶部设有纵角调整固定销，所述定位伸缩杆上设有若干与纵角调整固定销相匹配的平衡转动孔，所述纵角调整盘的周向上设有若干纵角调整销孔，当调整好纵向角度后，通过纵角调整销孔中插入定位销进行固定定位。
13.进一步的，所述装填锁紧装置为推进杆锁紧定位环，所述定位伸缩杆上设有若干伸缩杆调整销孔，，所述底部支撑装置包括支撑柱以及装药机底座。
14.进一步的，还包括前导向支架以及后导向支架，所述定位伸缩杆的前、后端分别通过前导向支架、后导向支架安装前导向轮、后导向轮，所述前导向支架、后导向支架均设有容许推进杆座通过的间隙空间。
15.为了实现上述目的，本发明还提供了一种用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的使用方法，包括以下步骤：
16.s 1：组装用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置：将底部支撑装置、水平角调整盘、纵角调整盘、定位伸缩杆、无级动力传输装置、手动控制盘、装填锁紧装置以及装填杆运至装药钻孔附近进行组装，并将底部支撑装置放置到装药钻孔处合适位置，将定位伸缩杆调整至与装药钻孔方向一致；
17.s2：装配炸药装填药柱：根据施工爆破的孔径及选用的炸药类型，预制配套尺寸和炸药用量的炸药被筒或者直接准备好复合要求的炸药药柱，并根据爆破要求进行雷管安设和连线；
18.s4：安装自居中防卡器：将自居中防卡器套接于装配完成的炸药被筒或炸药药柱的最前端，并将其放置到用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的装填杆的装填槽上；
19.s 5：安装防倒滑装置：在最后进入装药钻孔的一节装配好的装药被筒或者炸药药柱的末端安装嵌套为
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十字
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结构的自动张紧器，防止装药完成后药柱下滑；
20.s6：炸药装填：操纵手动控制盘，配合操控定位及装填锁紧装置现将安装有自居中防卡器的装药被筒或者炸药药柱推入到钻孔内，然后继续操控，依次将装配好的单节被筒或者药柱放到装填杆的装填槽上，并使之与装药机上的被筒和药柱连接好并推送到钻孔内，最后将装配有防倒滑装置的被筒或者药柱以同样的方法推送到钻孔内，然后根据设计的装填深度将高强度的装填杆依次推送，从而依次将炸药被筒或药柱推送至炮孔内到达爆破位置；
21.s7：回撤设备：进行反向操作，逐次将装填杆回撤，并码放整齐，将用于深孔顶板预
裂爆破的快速装药装置回撤整理，运至其他地点存放或者下一个放炮地点工作，完成装药。
22.有益效果：本发明通过在无级动力传输装置上均匀可拆卸安装有至少两个用于安装装填杆的推进杆座，相邻两个推进杆座的距离等于装填杆的长度，首个推进杆座与装填锁紧装置之间的距离稍大于装填杆的长度，每个所述推进杆座均可沿着前导向轮与后导向轮进行周期循环，因此，在更换装填杆进行持续推进时，下一个装填杆会自动到达指定位置，仅需要稍稍微调整即可进行下一次装填作业，作业效率高，相比较以前的装药装置，无需在装填一次作业后往后退到起始位置，避免消耗太多无用功。
附图说明
23.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1为本发明实施例所述的用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的主体结构示意图；
25.图2为本发明实施例所述的用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的工作过程示意图；
26.图3为本发明实施例所述的用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置在放炮孔内推进示意图；
27.图4为本发明实施例所述的用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的手动自锁绞盘的结构示意图。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.实施例1
31.参见图1-4：一种用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置，包括底部支撑装置1、水平角调整盘2、纵角调整盘3、定位伸缩杆4、无级动力传输装置5、手动控制盘6、装填锁紧装置7以及装填杆8，所述底部支撑装置1顶部通过水平角调整盘2转动连接有纵角调整盘3，所述纵角调整盘3与定位伸缩杆4之间杠杆铰接，所述定位伸缩杆4后端设有后导向轮401，前端设有前导向轮402，所述无级动力传输装置5通过前导向轮402与后导向轮401进行动力循环并通过手动控制盘6控制，所述手动控制盘6转动安装于所述纵角调整盘3上，所述定位伸缩杆4前端的末端上部设有用于锁紧装填杆8的装填锁紧装置7，所述无级动力传输装置5上均匀可拆卸安装有至少两个用于安装装填杆8的推进杆座501，相邻两个推进杆座501的距离等于装填杆8的长度，首个推进杆座501与装填锁紧装置7之间的距离稍大于装填杆8的长度；每个所述推进杆座501均可沿着前导向轮402与后导向轮401进行周期循环。
32.本实施例在进行快速装药时，由于使用无级动力传输装置配合定位伸缩杆、可拆卸的推进杆座，因此可以适用于不同长度的装填杆，另外，由于无级动力传输装置上均匀可拆卸安装有至少两个用于安装装填杆的推进杆座，相邻两个推进杆座的距离等于装填杆的长度，首个推进杆座与装填锁紧装置之间的距离稍大于装填杆的长度，每个所述推进杆座
均可沿着前导向轮与后导向轮进行周期循环，因此，在更换装填杆进行持续推进时，下一个装填杆会自动到达指定位置，仅需要稍稍微调整即可进行下一次装填作业，作业效率高，相比较以前的装药装置，无需在装填一次作业后往后退到起始位置，避免消耗太多无用功。
33.在一具体的实例中，所述无级动力传输装置5为动力传输绳或链条或皮带，当所述无级动力传输装置5为动力传输绳时，所述手动控制盘6为手动自锁绞盘，所述手动自锁绞盘包括绳盘601、转动轴602、限位销603以及方向盘604，所述转动轴602一端固定有方向盘604，另一端转动连接有绳盘601；所述限位销603安装于转动轴602上用于控制锁定绳盘601防止自转，所述绳盘601上用于缠绕动力传输绳5。
34.需要说明的是，由于装药量与装填杆往往重量能达到几十公斤以上，因此，为了提高安全性，无级动力传输装置可以选择动力传输绳，可以选择两根动力传输绳，通过对应的手动自锁绞盘实现动力的持续安全循环传送。
35.本实施例的手动自锁绞盘通过限位销即可防止绳盘自转，当拔出限位销时，本实施例的绳盘上的动力传输绳可随着定位伸缩杆的伸缩调整有效的作用长度，当定位伸缩杆调整到设定长度后，插入限位销即可防止其自转，此时，通过转动方向盘即可进行推进装填，实现了装填装置的无级推进。
36.在一具体的实例中，还包括炸药药柱9，所述炸药药柱9的前端安装有自居中防卡器901，后端安装有防倒滑自动张紧器902并连接有装填杆8。
37.本实施例通过装填杆进行持续向指定炮孔进行推送，自居中防卡器为子弹头状套接于炸药药柱的前端，防倒滑自动张紧器为十字型状，既能够提高持续推送的顺畅性，又可以防止炸药药柱下滑脱落，提高了快速装药的作业效率以及安全性。
38.在一具体的实例中，所述水平角调整盘2的周向上设有水平角定位销201以及水平角调整手柄202，所述水平角调整盘2内部设有轴承，通过轴承与底部支撑装置1之间转动连接；所述水平角调整盘2与纵角调整盘3的底部固定相连。
39.本实施例通过水平角定位销可以对转动调节后的位置进行固定，防止继续发生转动，另外，通过水平角调整手柄能够方便水平转动调节。本实施例通过轴承能够实现水平角调整盘与底部支撑装置之间的转动调节更加顺畅，提高水平调节的灵活性以及稳定性。
40.在一具体的实例中，所述纵角调整盘3的顶部设有纵角调整固定销301，所述定位伸缩杆4上设有若干与纵角调整固定销301相匹配的平衡转动孔403，所述纵角调整盘3的周向上设有若干纵角调整销孔302，当调整好纵向角度后，通过纵角调整销孔302中插入定位销进行固定定位。
41.本实施例的纵角调整盘能通过纵角调整固定销与平衡转动孔配合实现纵角调整盘与定位伸缩杆之间杠杆铰接，从而调节其相对纵向角度，另外，由于定位伸缩杆的不同位置设有若干与纵角调整固定销相匹配的平衡转动孔，因此，可以调节纵角调整盘与定位伸缩杆之间杠杆铰接的平衡性，使得杠杆铰接两端的重量分布更加均匀，稳定性更好。本实施例的纵向角度调节好后，通过纵角调整盘的周向上的对应纵角调整销孔中插入定位销即可进行定位安装，方便快捷。
42.在一具体的实例中，所述装填锁紧装置7为推进杆锁紧定位环，所述定位伸缩杆4上设有若干伸缩杆调整销孔404，，所述底部支撑装置1包括支撑柱101以及装药机底座102。
43.本实施例通过推进杆锁紧定位环能够对装填杆组件进行锁定以及定位安装，并配
合动力及控制装置实现重复安装，直至填杆组件携带的炸药到达指定深孔内。
44.需要说明的是，本实施例的定位伸缩杆上的伸缩杆调整销孔通过所述定位伸缩调整销位置的变化来完成所述定位伸缩杆的不同长度的变化，达到实际工况的需要。
45.本实施例的装药机底座与其他底盘螺纹连接，对整个装填装置起支撑稳定作用。
46.在一具体的实例中，还包括前导向支架10以及后导向支架11，所述定位伸缩杆4的前、后端分别通过前导向支架10、后导向支架11安装前导向轮402、后导向轮401，所述前导向支架10、后导向支架11均设有容许推进杆座501通过的间隙空间。
47.本实施例的前导向支架、后导向支架均设有容许推进杆座通过的间隙空间，从而实现推进杆座的持续周期循环对装填杆的推送。
48.实施例2
49.为了实现上述目的，本实施例还提供了一种用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的使用方法，包括以下步骤：
50.s 1：组装用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置：将底部支撑装置、水平角调整盘、纵角调整盘、定位伸缩杆、无级动力传输装置、手动控制盘、装填锁紧装置以及装填杆运至装药钻孔附近进行组装，并将底部支撑装置放置到装药钻孔处合适位置，将定位伸缩杆调整至与装药钻孔方向一致；
51.s2：装配炸药装填药柱：根据施工爆破的孔径及选用的炸药类型，预制配套尺寸和炸药用量的炸药被筒或者直接准备好复合要求的炸药药柱，并根据爆破要求进行雷管安设和连线；
52.s4：安装自居中防卡器：将自居中防卡器套接于装配完成的炸药被筒或炸药药柱的最前端，并将其放置到用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的装填杆的装填槽上；
53.s 5：安装防倒滑装置：在最后进入装药钻孔的一节装配好的装药被筒或者炸药药柱的末端安装嵌套为
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结构的自动张紧器，防止装药完成后药柱下滑；
54.s6：炸药装填：操纵手动控制盘，配合操控定位及装填锁紧装置现将安装有自居中防卡器的装药被筒或者炸药药柱推入到钻孔内，然后继续操控，依次将装配好的单节被筒或者药柱放到装填杆的装填槽上，并使之与装药机上的被筒和药柱连接好并推送到钻孔内，最后将装配有防倒滑装置的被筒或者药柱以同样的方法推送到钻孔内，然后根据设计的装填深度将高强度的装填杆依次推送，从而依次将炸药被筒或药柱推送至炮孔内到达爆破位置；
55.s7：回撤设备：进行反向操作，逐次将装填杆回撤，并码放整齐，将用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置回撤整理，运至其他地点存放或者下一个放炮地点工作，完成装药。
56.本实施例的用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置的使用方法与上述用于深孔顶板预裂爆破的快速装药装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
57.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。