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一種深孔自動清孔裝藥套管研制及應用

深孔卸壓爆破是開采有沖擊危險煤層時的主要解危措施之一,目前,為進行深孔卸壓爆破,炮眼的深度從15m增加到了30m深,且炮眼打好后要先進行驗孔、清除鉆孔內的粉塵,隨后向孔內填送炸藥和裝填封堵劑、封孔,最后再執行引爆,所述清孔、送藥、裝填封堵劑均要利用裝炮器來完成;在進行深孔爆破時,雖然現有的深孔裝藥套管能夠將炸藥送到指定位置,施工人員的工作強度大,勞動效率低。

現有的深孔裝藥套管在使用過程中,其炮體連接處的接口部位容易刮傷雷管導線,給實施爆破帶來事故隱患。

二、設計方案

一種深孔自動清孔裝藥套管,所述的套管包含具有雙抗功能的管體、管頭和管尾接頭;所述的管體的一端通過快速接頭與管頭連接,管體的另一端通過另一快速接頭和用于對應與高壓風管出風口連接的管尾接頭連接;所述的管頭為絕緣套管,且外直徑至少要比炮孔的直徑小6mm;所述的管尾接頭一端設為與對應的快速接頭內絲端吻合對接的外絲端,另一端設為與對應的高壓風管出風口吻合對接的快速連接端。

注:由于中部的接頭屬于常規結構,因此不用提供示意圖

圖中:1、管體;2、管頭;3、管尾接頭;4、接頭;5、快速活接;6、外絲端;7、快速連接端。

三、創新內容:

結合附圖1~2所述的深孔自動清孔裝藥套管,所述的套管包含具有雙抗功能的管體1、管頭2和管尾接頭3,即所述的套管具有抗靜電和抗阻燃功能,從而在應用的過程中,能夠有效的防止因靜電或大地雜散電流而引起的早爆事故,進而確保了作業安全;根據需要,所述的管體1能夠由至少兩根通過快速活接5連接在一起的熱熔管制成,即利用熱熔管的可塑性好,攜帶方便且重量輕的優點,達到在裝藥時只需通過快速活接5將兩根熱熔管牢固的連接在一起就能夠組成所述的管體1,從而達到能夠快速實施操作的目的;或者,直接采用重量較輕的鋁塑管做為所述的管體1,即鋁塑管的長度能夠根據需要一次加工到位,其中間沒有接口,安全性能較高,且能夠將其彎曲成盤,達到便于攜帶的目的;

所述的管體1的一端通過快速接頭4與管頭2連接,該管頭2為絕緣套管,且為了便于排出深孔內的粉塵,管頭2的外直徑至少要比深孔的直徑小6mm,即利用管頭2與深孔兩者的直徑相差而產生的間隙給排出的粉塵提供一個暢通的出路;管體1的另一端通過另一快速接頭4和管尾接頭3連接,該管尾接頭3用于與高壓風管的出風口對應連接,即所述的管尾接頭3一端設為與對應的快速接頭4內絲端吻合對接的外絲端6,管尾接頭3的另一端設為與對應的高壓風管出風口吻合對接的快速連接端7,從而能夠通過管尾接頭3快速而牢固的將管體1和高壓風管連接在一起。

實施本實用新型所述的深孔自動清孔裝藥套管時,先根據常規深孔的直徑尺寸,將管頭2的直徑設為36~60mm,將管體1的直徑設為25~50mm;然后,將所述的套管管頭端伸入深孔內,再將管尾接頭3與相應的高壓風管的出風口對應連接,并打開高壓風管上的閘門,使高壓風從管尾接頭3進入管體1,并經管頭2吹出;此時,深孔內的粉塵受到由管頭2吹出的高壓風的風力影響,會自動由所述套管與深孔內壁之間的間隙處快速排出,從而在幾秒鐘內就能夠將一個深孔炮孔內的粉塵顆粒有效的吹出。

四、效果分析:

本實用新型所述的深孔自動清孔裝藥套管不但結構簡單,易于操作,便于攜帶,不易損壞,而且還能夠快速有效的排出深孔內的粉塵,以及快速實施送藥、裝填封堵劑等操作;所述的套管在應用時能夠有效的減少操作人員的工作量,同時還通過減少炮體的消耗而有效的降低了實施成本,從而相應的提高了工作效率,增加了操作的安全系數;經多次實驗對比證明,在煤礦的深孔卸壓爆破時進行清孔、送藥和裝填封堵劑等操作時,所述的套管不但能夠比現有的裝藥套管提高清孔效率10倍以上,而且還能夠縮短5倍的裝炮時間。

五、推廣應用情況

21150工作面位于21采區三條下山東翼,自上而下第八個工作面,西側為21采區三條下山煤柱,東側為F16斷層煤柱,工作面上部為已回采的21132工作面,下部為未開采的21170工作面。工作面可采走向長度983m,傾斜長180m,面積177300m2,可采儲量243萬噸。本工作面所采煤層為侏羅系中統下段義馬組2—3煤,為黑色長焰煤,上半部為半亮型塊狀硬質煤,煤巖成分以亮煤為主,煤質較好;下半部為半暗型塊狀硬質煤,煤巖成分以暗煤為主,含夾矸較多,煤層結構復雜,全煤共含5—8層泥巖夾矸,單層厚度多為0.05—0.15m。煤層走向105—125°,傾向SW,傾角8—15°。

在實施煤體爆破時,通過深孔自動清孔裝藥套管的廣泛使用,極大地提高了工作效率,減少了人力,降低了消耗成本,提高了工作效率。此外,以單個礦井每年的常規深孔作業數量為基礎,按每個工200元計算,采用所述的套管進行作業,每年就能夠為單個礦井增效50萬元左右;綜上所述,應用所述的套管不但能夠為礦井的安全生產,特別是深孔卸壓爆破的工作墊定堅實基礎,而且還能夠具有良好的推廣應用前景。

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