CN108952667A - 一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，涉及矿山岩体预裂领域，设计了药剂填充管、药剂连接管和连接激发器的导线，在药剂填充管内分别填充裂缝剂和激发剂，药剂连接管内设置连接倒钩锁装置，若干药剂填充管通过药剂连接管连接，连接倒钩锁装置通过巧妙的凹槽闭锁结构和旋扣连接结构，实现了裂缝剂、激发剂药卷的连接以及导线的紧密连接，实现了若干药剂填充管整体的刚性并在连接处具有一定柔性，方便超深孔预裂中药剂的装填，导线在连接过程中整体贯穿避免受到损坏或者出现连接故障，在药卷连接过程中通过连接激发器电路使装置整体串联形成激发回路，解决了长距离装药过程中导线串联的问题，为工作面安全推进提供可靠的条件。

Description

一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置

技术领域

本发明涉及矿山岩体预裂领域，具体的说是一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置。

背景技术

在矿山安全生产过程中，经常利用钻孔对煤岩体进行预裂松动爆破。对于高瓦斯矿井而言，在工作面推进之前，必须在超前工作面对煤体采用预裂抽采，使得在开采的过程中瓦斯不超限，有时抽采钻孔深孔长度200-300m，现有矿用乳化炸药无法实现该类超深孔的装药以及预裂爆破，其他如CO2爆破或水压压裂，或者威力不足，达不到效果，或者由于工艺复杂工人劳动强度大而导致无法操作，无法为矿井的安全生产保驾护航。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，适用于煤矿超前工作面深孔预裂煤体或采空区顶板预裂放顶的处理，改善超深孔高强度硬煤体预裂的效果，达到煤体预裂和瓦斯的抽放，实现煤矿在生产过程中安全高效的目的，进一步提高综放工作面采出率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，包含有药剂填充管、药剂连接管和导线，若干所述药剂填充管通过药剂连接管连接，所述导线贯穿于所有药剂填充管和药剂连接管，所述药剂填充管内部设置中心柱体，所述中心柱体内填充激发剂、外围环状空间内填充裂缝剂，位于最前部的所述药剂填充管的前端设置端帽、末端内部设置激发器，并在管体末端设置导线连通板，其余各药剂填充管的首、末两端均设置导线连通板，每两个药剂填充管之间嵌套式连接有药剂连接管，所述药剂连接管内部设置连接倒钩锁装置，所述导线一端与激发器连接，通过若干导线连通板上的导线连通孔、连接倒钩锁装置贯穿于整个装置，连接所有药剂填充管，另一端连接引爆装置。

所述连接倒钩锁装置主要由结构相同的左部和右部组成，所述左部和右部的尾端对接并通过旋扣闭锁连接，所述左部包含有主体件、锁帽、凹槽、滚动轴承、连接杆和插接主体件，所述主体件一端固定在导线连通板上、另一端固定连接锁帽，所述凹槽设置于主体件靠近锁帽的位置两侧，所述插接主体件上下两侧分别通过连接杆连接滚动轴承，所述连接杆与插接主体件之间分别设置拉伸弹簧，所述插接主体件与主体件上分别设置导线的通道，插接连接后所述滚动轴承置于凹槽内锁紧，所述左部和右部尾端对接连接后，整个连接倒钩锁装置内部的导线通道连通。

所述旋扣主要由柱体外壳和四根闭锁杆构成。

所述连接杆的末端与插接主体件通过销轴固定连接。

所述连接倒钩锁装置中间旋扣位置通过固定板固定于药剂连接管内。

所述药剂填充管的端帽设置为半圆球状。

所述激发剂和裂缝剂分别用塑料隔膜分隔。

所述药剂填充管的两端分别设置密封板。

所述药剂填充管的两端密封板之间填充防潮材料。

本发明设计了药剂填充管、药剂连接管和连接激发器的导线，在药剂填充管内分别填充裂缝剂和激发剂，药剂连接管内设置连接倒钩锁装置，若干药剂填充管通过药剂连接管连接，连接倒钩锁装置通过巧妙的凹槽闭锁结构和旋扣连接结构，实现了裂缝剂、激发剂药卷的连接以及导线的紧密连接，既实现了若干药剂填充管整体的刚性并在连接处具有一定柔性，方便超深孔预裂中药剂的装填，导线在连接过程中整体贯穿避免受到损坏或者出现连接故障，在药卷连接过程中通过连接激发器电路使装置整体串联形成激发回路，解决了长距离装药过程中导线串联的问题，操作方便，灵活度可调，制作成本低，煤体预裂和瓦斯抽放效果好，为工作面安全推进提供可靠的条件。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明连接倒钩锁装置左部结构示意图；

图3为本发明连接倒钩锁装置整体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1所示，一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，包含有药剂填充管1、药剂连接管2和导线3，若干所述药剂填充管1通过药剂连接管2连接，所述导线3贯穿于所有药剂填充管1和药剂连接管2，所述药剂填充管1内部设置中心柱体12，所述中心柱体12内填充激发剂、外围环状空间内填充裂缝剂，位于最前部的所述药剂填充管1的前端设置端帽11、末端内部设置激发器14，并在管体末端设置导线连通板13，其余各药剂填充管1的首、末两端均设置导线连通板13，每两个药剂填充管1之间嵌套式连接有药剂连接管2，所述药剂连接管2内部设置连接倒钩锁装置21，所述导线3一端与激发器6连接，通过若干导线连通板13上的导线连通孔、连接倒钩锁装置21贯穿于整个装置，连接所有药剂填充管1，另一端连接引爆装置。

如图2-3所示，作为优选的方式，本实施例中所述连接倒钩锁装置21主要由结构相同的左部和右部组成，所述左部和右部的尾端对接并通过旋扣22闭锁连接。所述左部包含有主体件211、锁帽212、凹槽213、滚动轴承214、连接杆215和插接主体件216，所述主体件211一端固定在导线连通板13上、另一端固定连接锁帽212，所述凹槽213设置于主体件211靠近锁帽212的位置两侧，所述插接主体件216上下两侧分别通过连接杆215连接滚动轴承214，所述连接杆215与插接主体件216之间分别设置拉伸弹簧217，所述插接主体件216与主体件211上分别设置导线的通道218，插接连接后所述滚动轴承214置于凹槽213内锁紧，所述左部和右部尾端对接连接后，整个连接倒钩锁装置21内部的导线通道218连通。

该连接倒钩锁装置21的锁帽212便于形成卡槽自锁结构，从而使整个倒钩锁结构的左部或者右部紧密连接，凹槽213的设计可以使滚动轴214承完美的卡在锁帽212上，避免由于受轴向拉力脱落引发导线接触不良。采用滚动轴承在连接的过程中，摩擦力较小，对于部件的划伤程度极大的降低，连接杆215两端受力均匀地连接滚动轴承214，使滚动轴承214在连接过程中平稳滚动。拉伸弹簧217的设计，可以使滚动轴承紧紧卡在凹槽213中，使得各个部件充分发挥应有的作用。

作为优选的方式，本实施例中，所述旋扣22主要由柱体外壳、四根闭锁杆构成，这样更好的与凹形槽闭锁，达到连接导线紧密接触，防止导线接触不良引起的故障。

作为优选的方式，本实施例中，所述连接杆215的末端与插接主体件216通过销轴固定连接，上下起伏时方便灵活。

作为优选的方式，本实施例中，所述连接倒钩锁装置21中间旋扣22位置通过固定板23固定于药剂连接管2内。

作为优选的方式，本实施例中，所述药剂填充管1的端帽11设置为半圆球状，在实施往钻孔推送药剂填充管的过程中可以适应钻孔周围不平滑的表面，使药剂卷安全送达指定地点。

作为优选的方式，本实施例中，所述激发剂和裂缝剂分别用塑料隔膜分隔，便于存放，互不影响。

作为优选的方式，本实施例中，所述药剂填充管1的两端分别设置密封板15，用来隔挡水蒸气对药剂造成的影响。

作为优选的方式，本实施例中，所述药剂填充管1的两端密封板15之间填充防潮材料，使得药剂处于干燥的环境中，便于储存和备用。

本发明在使用过程中，根据超深孔预裂的深孔长度，将若干药剂填充管1通过药剂连接管2连接，所述导线3一端连接激发器14，另一端经过药剂填充管1引出至药剂连接管2等，依次类推，直到最后一节药剂填充管引出，与引爆器连接，形成串联激发回路。工作人员利用人力或者液压钻机将本发明一节一节地连接并送入钻孔中，用引爆器在巷道中引爆药卷，达到预裂岩层或煤层的效果。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，包含有药剂填充管（1）、药剂连接管（2）和导线（3），若干所述药剂填充管（1）通过药剂连接管（2）连接，所述导线（3）贯穿于所有药剂填充管（1）和药剂连接管（2），所述药剂填充管（1）内部设置中心柱体（12），所述中心柱体（12）内填充激发剂、外围环状空间内填充裂缝剂，位于最前部的所述药剂填充管（1）的前端设置端帽（11）、末端内部设置激发器（14），并在管体末端设置导线连通板（13），其余各药剂填充管（1）的首、末两端均设置导线连通板（13），每两个药剂填充管（1）之间嵌套式连接有药剂连接管（2），所述药剂连接管（2）内部设置连接倒钩锁装置（21），所述导线（3）一端与激发器（6）连接，通过若干导线连通板（13）上的导线连通孔、连接倒钩锁装置（21）贯穿于整个装置，连接所有药剂填充管（1），另一端连接引爆装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述连接倒钩锁装置（21）主要由结构相同的左部和右部组成，所述左部和右部的尾端对接并通过旋扣（22）闭锁连接，所述左部包含有主体件（211）、锁帽（212）、凹槽（213）、滚动轴承（214）、连接杆（215）和插接主体件（216），所述主体件（211）一端固定在导线连通板（13）上、另一端固定连接锁帽（212），所述凹槽（213）设置于主体件（211）靠近锁帽（212）的位置两侧，所述插接主体件（216）上下两侧分别通过连接杆（215）连接滚动轴承（214），所述连接杆（215）与插接主体件（216）之间分别设置拉伸弹簧（217），所述插接主体件（216）与主体件（211）上分别设置导线的通道（218），插接连接后所述滚动轴承（214）置于凹槽（213）内锁紧，所述左部和右部尾端对接连接后，整个连接倒钩锁装置（21）内部的导线通道（218）连通。

3.根据权利要求2所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述旋扣（22）主要由柱体外壳和四根闭锁杆构成。

4.根据权利要求2所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述连接杆（215）的末端与插接主体件（216）通过销轴固定连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述连接倒钩锁装置（21）中间旋扣（22）位置通过固定板（23）固定于药剂连接管（2）内。

6.根据权利要求1所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述药剂填充管（1）的端帽（11）设置为半圆球状。

7.根据权利要求1所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述激发剂和裂缝剂分别用塑料隔膜分隔。

8.根据权利要求1所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述药剂填充管（1）的两端分别设置密封板（15）。

9.根据权利要求8所述的一种基于裂缝剂的矿山岩体超深孔预裂装置，其特征在于，所述药剂填充管（1）的两端密封板（15）之间填充防潮材料。