CN112033246A - 有溶洞的炮孔自动化处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及工程***技术领域，具体公开了有溶洞的炮孔自动化处理装置，包括囊体、伸缩机构以及固定盒，伸缩机构设置在囊体内部的空间中，伸缩机构的顶部与囊体的顶部固定，伸缩机构可沿水平方向伸缩，伸缩机构的下端固定有柱塞；囊体的底部固定有固定盒，固定盒上开设有与柱塞配合的进水孔，固定盒通过进水孔与囊体内部连通；固定盒内部装有氧气发生剂，氧气发生剂与水接触可产生大量的氧气；囊体内部装满水；伸缩机构的顶部固定有第一拉绳，第一拉绳上设置有刻度，伸缩机构的底部固定有第二拉绳，第一拉绳和第二拉绳竖直向上贯穿囊体的顶部并且与囊体滑动密封连接。本专利的目的在于解决采用编织袋堵塞炮孔效果不佳的问题。

Description

有溶洞的炮孔自动化处理装置

技术领域

本发明涉及工程***技术领域，特别涉及有溶洞的炮孔自动化处理装置。

背景技术

在工程施工领域，***技术的作用极为关键。一般采用浅、中、深孔***的方法。在中、深孔***中，岩层内部有存在溶洞区域的情况。作业过程中，若未及时检测出溶洞区域的具***置及尺寸，将会使后续***装填过程中浪费大量***，且炮孔中装填过量***时，会影响***效果，还可能导致部分***未及时发生***，为后续开采工作带来严重的安全隐患。

此外，目前对于有溶洞的炮孔的处理方式是以溶洞为分界将炮孔分为上下两个部分，先将炮孔位于溶洞下方的部分装入***后，采用编织袋将炮孔位于溶洞上方的部分的底部堵塞，然后再向将炮孔位于溶洞上方的部分内部装入***。

上述方式中存在的问题是：采用编织袋堵塞炮孔，无法确保编织袋将炮孔堵塞严密，并且在向炮孔内位于编织袋上方的部分继续装入***的过程中，***的重力会向下挤压编织袋，编织袋可能会向下滑动甚至从炮孔中掉落至岩洞中，严重影响***的效果，还会造成***的大量的浪费。

此外，如果所选***为负氧平衡***(***中含氧量不足)，******的过程中会产生可燃性的一氧化碳有毒气体，在隧道等通风条件较差的场所，容易造成一氧化碳浓度超标，对施工人员的身体健康和安全生产构成严重威胁。

据有关统计资料表明，在国内外的***工程中，炮烟中毒的死亡事故占整个***事故的28.3％。可见有毒气体是造成***死亡事故的重要原因之一，非常有必要对此问题进行解决。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供有溶洞的炮孔自动化处理装置，解决采用编织袋堵塞炮孔效果不佳的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：有溶洞的炮孔自动化处理装置，包括囊体、伸缩机构以及固定盒，所述伸缩机构设置在囊体内部的空间中，所述伸缩机构的顶部与囊体的顶部固定，所述伸缩机构可沿水平方向伸缩，所述伸缩机构的下端固定有柱塞；所述囊体的底部固定有固定盒，所述固定盒上开设有与柱塞配合的进水孔，所述固定盒通过进水孔与囊体内部连通；所述固定盒内部装有氧气发生剂，所述氧气发生剂与水接触可产生大量的氧气；所述囊体内部装满水；所述伸缩机构的顶部固定有第一拉绳，第一拉绳上设置有刻度，所述伸缩机构的底部固定有第二拉绳，第一拉绳和第二拉绳竖直向上贯穿囊体的顶部并且与囊体滑动密封连接。

本技术方案的技术原理为：

1.设置囊体，囊体的外形可以改变，在囊体内部装满水后，囊体可在自身重力下向下运动，从而可利用第一拉绳将囊体下放至炮孔内部；当囊***于炮孔内部时，囊体受到炮孔的约束，囊体受到炮孔的摩擦力，囊体的外形大体上呈圆柱状，当囊体运动至岩洞处时，囊体不再受到炮孔的约束，摩擦力消失，囊体会在自身重力下向下垂，外形呈水滴状，拉动第一拉绳的过程中可感觉到囊体向下掉落的感觉，根据第一拉绳上的刻度可读出溶洞的顶部距离岩石顶面的距离；当将囊体继续下放至溶洞的底部时，可感觉到囊体受到了阻碍，可根据第一拉绳的刻度读出溶洞的底部距离岩石顶面的距离；然后，囊体进入溶洞下方的炮孔中直至运动至炮孔的底部，检测出所有的溶洞并且记录；当囊体运动至炮孔的底部后，将第一拉绳放松后再次轻轻将第一拉绳绷紧，即可得到整个炮孔的深度，完成所有溶洞的位置的确定以及高度的测量；

2.设置伸缩机构，当将第一拉绳拉紧并且将第二拉绳放松的过程中，囊体下垂带动伸缩机构向中部收缩，伸缩机构可增加整个囊体的重量，帮助囊体顺利的向下掉落，当囊体运动至炮孔的底部后，在将第一拉绳固定的情况下，向上拉动第二拉绳直至伸缩机构向外伸张将溶洞上方的炮孔封堵，然后将第一拉绳和第二拉绳固定，便可在囊体上方放置***；若存在多个溶洞的情况，可同理依次操作，从下至上将多个溶洞堵塞；

3.设置固定盒，固定盒内部盛装有氧气发生剂，在进行溶洞的测量的过程中，柱塞将固定盒顶部的通孔封堵，囊体内部的水无法进入固定盒中，氧气发生剂与水不接触，便可实现溶洞的顺利的测量；当囊体运动至溶洞的上方时，向上拉动第二拉绳的过程中，第二拉绳带动第二铰接轴以及柱塞向上运动将柱塞从固定盒中拔出，囊体内部的水从通孔进入固定盒中，氧气发生剂与水接触反应，快速生成大量的氧气用于将***的过程中的一氧化碳氧化成二氧化碳，避免施工人员一氧化碳中毒。

本方案产生的有益效果是：

1.本申请方案中通过设置囊体，向囊体内部装入水后，可将囊体向下放，可实现对溶洞的个数、溶洞的位置以及尺寸的测量，避免直接向炮孔中装入***造成的***的大量浪费，避免过量的***对***效果造成影响，避免因部分***未及时发生***导致的给后续开采工作带来的严重安全隐患。

2.与现有技术中采用编织袋堵塞炮孔相比，采用编织袋堵塞炮孔，无法确保编织袋将炮孔堵塞严密，并且在向炮孔内位于编织袋上方的部分继续装入***的过程中，***的重力会向下挤压编织袋，编织袋可能会向下滑动甚至从炮孔中掉落至岩洞中，严重影响***的效果，还会造成***的大量的浪费；而本申请方案中通过拉动第二拉绳带动伸缩机构向外伸张，伸缩机构带动囊体变形将炮孔完全封堵，将第一拉绳和第二拉绳固定好后，伸缩机构可对上方的***起到支撑的作用，囊体不会向下掉落。

3.如果所选***为负氧平衡***(***中含氧量不足)，******的过程中会产生可燃性的一氧化碳有毒气体，在隧道等通风条件较差的场所，容易造成一氧化碳浓度超标，对施工人员的身体健和安全生产构成严重威胁；而本申请方案中，拉动第二拉绳的同时，第二拉绳带动第二铰接轴以及柱塞向上运动将柱塞从固定盒中拔出，囊体内部的水从通孔进入固定盒中，氧气发生剂与水接触反应，快速生成大量的氧气用于将***的过程中的一氧化碳氧化成二氧化碳，避免施工人员一氧化碳中毒。

进一步，所述氧气反生剂为过氧化钠或者过氧化钾。过氧化钠/过氧化钾与水接触生成氢氧化钠/氢氧化钾和氧气，氢氧化钠/氢氧化钾还可吸收空气中的二氧化碳，降低空气中二氧化碳的浓度。

进一步，所述囊体的内部空间的上部固定有圆形的隔板，隔板沿水平方向布置，隔板的边沿与囊体的内侧壁贴合；所述伸缩机构包括第一铰接轴、第二铰接轴、第一连杆以及第二连杆，所述第一铰接轴水平固定在隔板上，所述第一连杆的一端与第一铰接轴铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆远离第一连杆的一端与第二铰接轴铰接，第二铰接轴沿水平方向布置；所述第一连杆和第二连杆的数量均设置为2-8个并且关于囊体的轴线周向均匀分布；所述第一拉绳和第二拉绳穿过隔板并且与隔板滑动密封连接。

当将第二拉绳放松，将第一拉绳拉紧时，囊体在自身的重力下向下垂，第一连杆与第二连杆向中间收拢，整个囊体外形呈水滴状，方便测量溶洞的位置和尺寸；当将第一拉绳固定并且将第二拉绳拉紧并且向上提的过程中，第一连杆和第二连杆相互远离的一端相互靠近，使第一连杆和第二连杆铰接的一端向外周运动，整个囊体的外形呈灯笼状，囊体将炮孔封堵，将第一拉绳和第二拉绳固定后，可向炮孔内位于囊体上方的部分装入***。

进一步，所述伸缩机构由木头制成。原材料廉价易得，且***后不会对环境造成污染。

进一步，所述固定盒由塑料制成。塑料防水并且耐氧化。

进一步，所述囊体由橡胶制成。橡胶价格便宜，材质弹性好，耐用。

附图说明

图1为有溶洞的炮孔结构示意图。

图2为囊体自然下垂时的整体结构图。

图3为囊体水平扩展时的整体结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：岩石10、炮孔11、溶洞12、囊体20、固定块21、隔板22、第一铰接轴221、第一连杆231、第二连杆232、柱塞24、固定盒25、过氧化钠251、第一拉绳26、第二拉绳27、第二铰接轴28。

实施例基本如附图1-附图3所示：有溶洞的炮孔自动化处理装置，包括囊体20、伸缩机构以及固定盒25。

如图1所示，岩石10中开设有炮孔11，溶洞12位于炮孔11的中部，溶洞12将炮孔11分隔成上下两个部分。若炮孔11的内部不存在溶洞12，当装药时(对于孔径为D90mm深为10m的炮孔，每米装药量大约在6Kg左右)，若炮孔11内部没有溶洞12，装药时炮杆随着炮孔12内药量的增加而上升，因此可根据炮孔11的深度定量投入***，确保***的效果。而对于有溶洞12存在的炮孔11则需要测量溶洞12的位置以及尺寸然后将溶洞12上方的炮孔11的底部进行封堵，将整个炮孔11分为上下两段填充***，再进行***。

如图1所示，囊体20由橡胶制成，橡胶价格便宜，材质弹性好，耐用。当囊体20内部装满水时，囊体20整体呈水滴状。囊体20的顶部固定有圆盘形的固定块21，固定块21与囊体20同轴布置；囊体20的内部空间的上部固定有圆盘形的隔板22，隔板22沿水平方向布置，隔板22的边沿与囊体20的内侧壁贴合。

如图1所示，伸缩机构设置在囊体20内部的空间中，伸缩机构包括第一铰接轴221、第二铰接轴28、第一连杆231以及第二连杆232，第一铰接轴221水平固定在隔板22上，第一连杆231的上端与第一铰接轴221铰接，第一连杆231的下端与第二连杆232的上端铰接，第二连杆232的下端与第二铰接轴28铰接，第二铰接轴28沿水平方向布置；第一连杆231和第二连杆232的数量均设置为4个并且关于囊体20的轴线周向均匀分布；第一铰接轴221上固定有第一拉绳26，第一拉绳26上设置有刻度，第二铰接轴28上固定有第二拉绳27，第一拉绳26和第二拉绳27竖直向上贯穿隔板22以及固定块21并且与隔板22以及固定块21滑动密封连接。伸缩机构由木头制成。原材料廉价易得，且***后不会对环境造成污染。

囊体20的外形可以改变，如图2所示，在囊体20内部装满水后，当将第二拉绳27放松，将第一拉绳26拉紧时，囊体20在自身的重力下向下垂，第一连杆231与第二连杆232向中间收拢，整个囊体20外形呈水滴状，囊体20可在自身重力下向下运动，从而可利用第一拉绳26将囊体20下放至炮孔11内部。

当囊体20位于炮孔11内部时，囊体20受到炮孔11的约束，囊体20受到炮孔11的摩擦力，囊体20的外形大体上呈圆柱状，当囊体20运动至岩洞处时，囊体20不再受到炮孔11的约束，摩擦力消失，囊体20会在自身重力下向下垂呈水滴状，拉动第一拉绳26的过程中可感觉到囊体20向下掉落的感觉，根据第一拉绳26上的刻度可读出溶洞12的顶部具体岩石10顶面的距离；当将囊体20继续下方至溶洞12的底部时，可感觉到囊体20受到了阻碍，可根据第一拉绳26的刻度读出溶洞12的底部距离岩石10顶面的距离；然后，囊体20进入溶洞12下方的炮孔11中直至运动至炮孔11的底部，依次检测出所有的溶洞12并且记录；当囊体20运动至炮孔11的底部后，将第一拉绳26放松后再次轻轻将第一拉绳26绷紧，即可得到整个炮孔11的深度，完成所有溶洞12的位置的确定以及高度的测量。

本实施例中溶洞12的数量为1个。

溶洞12的位置和尺寸测量完毕后，需对溶洞12上方的炮孔11进行堵塞，利用第一拉绳26将囊体20向上拉至溶洞12的上方，如图3所示，在将第一拉绳26固定的情况下，向上拉动第二拉绳27，将第二拉绳27拉紧并且向上提的过程中，第一连杆231的上端以及第二连杆232的下端相互靠近，使第一连杆231和第二连杆232铰接的一端向外周运动，整个囊体20的外形呈灯笼状，囊体20将炮孔11封堵，将第一拉绳26和第二拉绳27固定后，可向炮孔11内位于囊体20上方的部分装入***。

若存在多个溶洞12的情况，可同理依次操作，从下至上将多个溶洞12堵塞。

如图2所示，第一铰接轴221的下端固定有柱塞24，柱塞24为圆柱状，柱塞24与囊体20同轴布置；囊体20的底部固定有长方体状的固定盒25，固定盒25由塑料制成，塑料防水并且耐氧化；固定盒25的顶部开设有与柱塞24配合的进水孔，固定盒25通过进水孔与囊体20内部连通；固定盒25内部装有过氧化钠251，过氧化钠25与水接触可产生大量的氧气。

在进行溶洞12的测量的过程中，柱塞24将固定盒25顶部的通孔封堵，囊体20内部的水无法进入固定盒25中，氧气发生剂与水不接触，便可实现溶洞12的顺利的测量；当囊体20运动至溶洞12的上方时，向上拉动第二拉绳27的过程中，第二拉绳27带动第二铰接轴28以及柱塞24向上运动将柱塞24从固定盒25中拔出，囊体20内部的水从通孔进入固定盒25中，过氧化钠251与水接触反应，快速生成大量的氧气用于将***的过程中的一氧化碳氧化成二氧化碳，避免施工人员一氧化碳中毒。过氧化钠251与水接触生成氧气的同时还生成氢氧化钠，氢氧化钠还可吸收空气中的二氧化碳，降低空气中二氧化碳的浓度。

具体实施过程如下：

囊体20的底部开口，将伸缩机构、第一拉绳26和第二拉绳27固定在囊体20的内部空间后，使第一拉绳26和第二拉绳27的上端分别依次穿过隔板22和固定块21后延伸至囊体20的顶部外侧，预先在固定盒25内部装入过氧化钠251固体，然后将固定盒25粘接在囊体20的底部，然后利用第二铰接轴28下端的柱塞24将固定盒25顶部的通孔封堵，然后利用注射器(现有的)刺穿囊体20的侧壁向囊体20内部装满水，囊体20注满水后，注射器的针头留在囊体20上，利用胶水将注射器的针头位于囊体20外部的一端封堵，原理类似于汽车的轮胎被钉子扎了之后，在不将钉子拔出的情况下，轮胎不会漏气。

然后，将第一拉绳26和第二拉绳27远离囊体20的一端置于炮孔11的外侧，将囊体20下放至炮孔11中，囊体20受到炮孔11的约束，囊体20受到炮孔11的摩擦力，囊体20的外形大体上呈圆柱状，当囊体20运动至岩洞处时，囊体20不再受到炮孔11的约束，摩擦力消失，囊体20会在自身重力下向下垂呈水滴状，拉动第一拉绳26的过程中可感觉到囊体20向下掉落的感觉，根据第一拉绳26上的刻度可读出溶洞12的顶部具体岩石10顶面的距离；当将囊体20继续下方至溶洞12的底部时，可感觉到囊体20受到了阻碍，可根据第一拉绳26的刻度读出溶洞12的底部距离岩石10顶面的距离；然后，囊体20进入溶洞12下方的炮孔11中直至运动至炮孔11的底部，检测出所有的溶洞12并且记录；

将溶洞12下方的炮孔11中的***填装完毕后。

利用第一拉绳26将囊体20向上拉至溶洞12的上方，在将第一拉绳26固定的情况下，向上拉动第二拉绳27，整个囊体20的外形呈灯笼状，囊体20将炮孔11封堵，将第一拉绳26和第二拉绳27固定后，可向炮孔11内位于囊体20上方的部分装入***。拉动第二拉绳27的过程中，第二拉绳27带动第二铰接轴28以及柱塞24向上运动将柱塞24从固定盒25中拔出，囊体20内部的水从通孔进入固定盒25中，过氧化钠251与水接触反应，快速生成大量的氧气用于将***的过程中的一氧化碳氧化成二氧化碳。

整个炮孔11内部的***填装完毕后，便可开始***。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.有溶洞的炮孔自动化处理装置，其特征在于：包括囊体、伸缩机构以及固定盒，所述伸缩机构设置在囊体内部的空间中，所述伸缩机构的顶部与囊体的顶部固定，所述伸缩机构可沿水平方向伸缩，所述伸缩机构的下端固定有柱塞；所述囊体的底部固定有固定盒，所述固定盒上开设有与柱塞配合的进水孔，所述固定盒通过进水孔与囊体内部连通；所述固定盒内部装有氧气发生剂，所述氧气发生剂与水接触可产生大量的氧气；所述囊体内部装满水；所述伸缩机构的顶部固定有第一拉绳，第一拉绳上设置有刻度，所述伸缩机构的底部固定有第二拉绳，第一拉绳和第二拉绳竖直向上贯穿囊体的顶部并且与囊体滑动密封连接。

2.根据权利要求1所述的有溶洞的炮孔自动化处理装置，其特征在于：所述氧气反生剂为过氧化钠或者过氧化钾。

3.根据权利要求1所述的有溶洞的炮孔自动化处理装置，其特征在于：所述囊体的内部空间的上部固定有圆形的隔板，隔板沿水平方向布置，隔板的边沿与囊体的内侧壁贴合；所述伸缩机构包括第一铰接轴、第二铰接轴、第一连杆以及第二连杆，所述第一铰接轴水平固定在隔板上，所述第一连杆的一端与第一铰接轴铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆远离第一连杆的一端与第二铰接轴铰接，第二铰接轴沿水平方向布置；所述第一连杆和第二连杆的数量均设置为2-8个并且关于囊体的轴线周向均匀分布；所述第一拉绳和第二拉绳穿过隔板并且与隔板滑动密封连接。

4.根据权利要求1所述的有溶洞的炮孔自动化处理装置，其特征在于：所述伸缩机构由木头制成。

5.根据权利要求1所述的有溶洞的炮孔自动化处理装置，其特征在于：所述固定盒由塑料制成。

6.根据权利要求1所述的有溶洞的炮孔自动化处理装置，其特征在于：所述囊体由橡胶制成。

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