一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置

1.本公开属于煤矸石破碎技术领域，具体涉及一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置。


背景技术：

2.近年来，随着煤炭开采、燃煤发电和煤化工产业的快速发展，在支持和促进东部与全国经济快速发展的同时，也给各大矿区留下数量巨大的煤基固废，主要包括气化渣、煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、炉底渣等。由此，我国相关学者针对我国煤矿开采存在的固废排放问题逐渐开发了绿色充填采煤技术并使得该项技术得到一定的发展，其中，煤矸石的颗粒级配技术是煤矿充填技术研发的前提，而颗粒级配问题则是以矸石的破碎技术为主。
3.目前对煤基固废中大颗粒煤矸石进行破碎作业时一般采用机械破碎方式，即使用矿业碎石机进行破碎作业，但现有机械破碎技术主要解决的是煤矸石破碎不均匀的问题，然而，对各大矿区数量巨大的煤矸石尤其是大颗粒煤矸石来说，现有的煤矸石机械破碎技术难以满足快速批量破碎大量大颗粒煤矸石的要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，解决了现有技术中难以快速批量破碎大量大颗粒煤矸石的问题。
5.本公开的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括底板，所述底板顶部的中部放置有破碎单元，所述破碎单元包括封底金属桶，所述封底金属桶放置在底板顶部，所述封底金属桶顶部放置有封堵盖，所述封堵盖顶部开设有多个第一孔洞，所述第一孔洞贯穿封堵盖；
7.进一步地，所述封堵盖底部开设有第二孔洞，所述第二孔洞正对于封底金属桶，所述封底金属桶的顶部与第二孔洞的底部相贴合。
8.进一步地，所述封底金属桶内部放置有装药结构，所述装药结构包括煤矸石、爆破药剂、起爆单元，所述爆破药剂包括炸药型破碎剂、非炸药型破碎剂，所述起爆单元包括起爆器材、起爆线，所述起爆器材包括毫秒延期起爆器材，所述炸药型破碎剂和/或非炸药型破碎剂与起爆器材紧密贴合。
9.进一步地，所述起爆线的一端与起爆器材连接，所述起爆线远离起爆器材的一端穿过第一孔洞后与起爆器连接，所述起爆器放置于破碎单元一侧，所述起爆器顶部设置有起爆按钮，所述起爆器一侧安装有控制板，所述控制板与起爆线电性连接。
10.进一步地，所述底板顶部放置有隔音单元，所述隔音单元放置于封堵盖正下方，所述隔音单元的顶部与封堵盖的底部相贴合，所述隔音单元包括有第一隔音板、第二隔音板，所述第一隔音板与第二隔音板相拼接。
11.进一步地，所述第一隔音板放置于底板顶部，所述第一隔音板的顶部与封堵盖的
底部相贴合，所述第一隔音板放置于封底金属桶的一侧；
12.进一步地，所述第一隔音板远离封底金属桶的一侧的中部安装有把手，所述第一隔音板安装有把手的一侧的底部连接有减震块，所述减震块正对于第一隔音板上的把手；
13.进一步地，所述第一隔音板与第二隔音板相拼接的两侧的顶部与底部各开设有第三孔洞，所述第三孔洞的顶部开设有第四孔洞。
14.进一步地，所述第二隔音板与第一隔音板对称放置，所述第二隔音板放置于底板顶部，所述第二隔音板的顶部与封堵盖的底部相贴合；
15.进一步地，所述第二隔音板远离第一隔音板的一侧的中部安装有把手，所述第二隔音板安装有把手的一侧的底部连接有减震块，所述减震块正对于第二隔音板上的把手；
16.进一步地，所述第二隔音板与第一隔音板相拼接的两侧的顶部与底部各连接有拼接单元，所述拼接单元包括拼接杆，所述拼接杆连接于第二隔音板4与第一隔音板3相拼接的的一侧，所述拼接杆的顶部远离底板的一侧开设有第一凹槽，所述第一凹槽的底部连接有第一气缸。
17.进一步地，所述底板顶部的两侧放置有两个相对称的安装单元，所述安装单元正对于隔音单元，所述安装单元包括第二气缸，所述第二气缸放置于底板底部，所述第二气缸的活塞杆的顶部连接有连接板，所述连接板的一侧连接有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆靠近底板的一侧开设有第二凹槽，所述第二凹槽的底部连接有第四气缸。
18.一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括快速批量破碎工艺，所述快速批量破碎工艺包括爆破药剂放置方式、起爆方式、爆破药剂药量布置，所述爆破药剂放置方式包括单点放置、多点放置，所述起爆方式包括单点起爆、多点同时起爆、多点微差起爆。
19.本公开的有益效果：
20.1、本公开通过对起爆单元进行引爆，进而引起爆破药剂发生燃烧或爆炸，从而使得煤矸石发生崩落破碎，实现煤矸石的快速批量破碎；
21.2、本公开通过设置隔音单元来降低起爆过程所产生的噪音，减少起爆噪音对人体的危害；
22.3、本公开通过设置安装单元使得隔音单元内的隔音板可以自动拼接，减少了本公开的人工操作，提升了本公开的实用性与便捷性；
23.4、本公开通过设置控制板并将控制板与起爆线电性连接，使得本公开在人工起爆的基础上可以定时起爆，提升了本公开的安全性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本公开实施例的整体结构示意图；
26.图2是本公开实施例的局部结构示意图；
27.图3是本公开实施例的第一隔音板结构示意图；
28.图4是本公开实施例的第二隔音板结构示意图；
29.图5是本公开实施例的安装单元结构示意图；
30.图6是本公开实施例的起爆器结构示意图；
31.图7是本公开实施例的拼接单元结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
33.实施例一：一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括破碎单元、装药结构，破碎单元包括封底金属桶15、封堵盖2，装药结构包括煤矸石16、爆破药剂17、起爆器材18、起爆线5，爆破药剂17的药量为5g，爆破药剂17为一份，起爆器材18、起爆线5为单个，爆破药剂17与起爆单元一同放置在靠近封底金属桶15底部的四分之一处；
34.对此新型的煤矸石快速批量单点起爆破碎装置进行电起爆后，起爆器材18首先发生爆炸，通过爆炸后的生成物气体、破片等引起爆破药剂17发生燃烧或爆炸，此过程产生的高温高压气体压裂作用与冲击波反射拉伸作用使得煤矸石16发生破碎，实现煤矸石16的快速批量破碎。
35.实施例二：一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括破碎单元、装药结构，破碎单元包括封底金属桶15、封堵盖2，装药结构包括煤矸石16、爆破药剂17、起爆器材18、起爆线5，爆破药剂17的药量为15g，爆破药剂17为一份，起爆器材18、起爆线5为单个,爆破药剂17与起爆单元一同放置在靠近封底金属桶15底部的四分之一处；
36.对此新型的煤矸石快速批量单点起爆破碎装置进行电起爆后，起爆器材18首先发生爆炸，通过爆炸后的生成物气体、破片等引起爆破药剂17发生燃烧或爆炸，此过程产生的高温高压气体压裂作用与冲击波反射拉伸作用使得煤矸石16发生破碎，实现煤矸石16的快速批量破碎。
37.实施例三：一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括破碎单元、装药结构，破碎单元包括封底金属桶15、封堵盖2，装药结构包括煤矸石16、爆破药剂17、起爆器材18、起爆线5，爆破药剂17分为1号爆破药剂17和2号爆破药剂17，起爆器材分为1号起爆器材18和2号起爆器材18，起爆线5分为1号起爆线5和2号起爆线5，1号爆破药剂17与1号起爆器材18一同放置在靠近桶底部的四分之一处，2号爆破药剂17与2号起爆器材18一同放置在靠近桶底部的四分之三处；
38.对此新型的煤矸石快速批量多点同时起爆破碎装置进行电起爆后，1号起爆器材18和2号起爆器材18首先发生爆炸，通过爆炸后的生成物气体、破片等引起1号爆破药剂17和2号爆破药剂17同时发生燃烧或爆炸，此过程产生的高温高压气体压裂作用、冲击波反射拉伸作用、冲击波汇聚协同作用使得煤矸石16发生破碎，实现煤矸石16的快速批量破碎。
39.实施例四：一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括破碎单元、装药结构，破碎单元包括封底金属桶15、封堵盖2，装药结构包括煤矸石16、爆破药剂17、起爆器材18、起爆线5，爆破药剂17分为3号爆破药剂17和4号爆破药剂17，起爆器材分为3号起爆器材18和4号毫秒延期起爆器材，3号爆破药剂17与3号起爆器材18一同放置在靠近桶底部的四分之一处，4号爆破药剂17与4号毫秒延期起爆器材一同放置在靠近桶底部的四分之三处；
40.对此新型的煤矸石快速批量多点微差起爆破碎装置进行电起爆后，3号起爆器材18首先发生爆炸，通过爆炸后的生成物气体、破片等引起3号爆破药剂17发生燃烧或爆炸，在延至一定毫秒后，4号毫秒延期起爆器材发生爆炸引发4号爆破药剂17燃烧或爆炸，此过程产生的高温高压气体压裂作用、冲击波反射拉伸作用、冲击波汇聚协同作用使得煤矸石16发生破碎。此外，依据微差爆破原理，此过程可增加爆破后煤矸石16之间的相互碰撞力度，产生补充破碎，最终实现煤矸石16的快速批量破碎。
41.实施例五：如图1所示，一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括底板1，底板1顶部的中部放置有破碎单元，破碎单元包括封底金属桶15，封底金属桶15放置在底板1顶部，封底金属桶15顶部放置有封堵盖2，封堵盖2顶部开设有多个第一孔洞12，第一孔洞12贯穿封堵盖2；封堵盖2底部开设有第二孔洞，第二孔洞正对于封底金属桶15，封底金属桶15的顶部与第二孔洞的底部相贴合，封底金属桶15用于放置需破碎的物品，封堵盖2与封堵金属桶相贴合，使得封底金属桶15变得密封，封堵盖2上可以放置重型物品加强封底金属桶15的密封程度。
42.封底金属桶15内部放置有装药结构，装药结构包括煤矸石16、爆破药剂17、起爆单元，爆破药剂17包括炸药型破碎剂、非炸药型破碎剂，起爆单元包括起爆器材18、起爆线5，起爆器材18包括毫秒延期起爆器材，炸药型破碎剂和/或非炸药型破碎剂与起爆器材18紧密贴合；起爆线5的一端与起爆器材18连接，起爆线5远离起爆器材18的一端穿过第一孔洞12后与起爆器6连接，起爆器6放置于破碎单元一侧，起爆器6顶部设置有起爆按钮7，起爆器6一侧安装有控制板14，控制板14与起爆线5电性连接，通过按动起爆器6上的起爆按钮7可以实现人工起爆，通过与起爆线5电性连接的控制板14可以实现自动起爆，进行起爆时，首先被起爆的是起爆单元中的起爆器材18，起爆器材18分为常规起爆器材和毫秒延期起爆器材，可以根据单点起爆或多点同时起爆的需要放置多个起爆单元，起爆单元中的起爆器材18也可以根据常规起爆或微差起爆的需要选择常规起爆器材或毫秒延期起爆器材，起爆器材18起爆后，爆炸产生的生成物气体、破片等引起爆破药剂17发生燃烧或爆炸，爆破药剂17可由炸药型、非炸药型破碎剂等单一或混合药剂组成，而爆破药剂17燃烧或爆炸的过程所产生的高温高压气体压裂作用、冲击波反射拉伸作用、冲击波汇聚协同作用使得煤矸石16发生破碎，实现煤矸石16的快速批量破碎。
43.底板1顶部放置有隔音单元，隔音单元正对于封堵盖2，隔音单元的顶部与封堵盖2的底部相贴合，隔音单元包括第一隔音板3、第二隔音板4，第一隔音板3与第二隔音板4相拼接，隔音单元放置于封堵盖2正下方，同时隔音单元的顶部与封堵盖2的底部相贴合，使得隔音单元变得密封，同时隔音单元将封底金属桶15套住，实现对封底金属桶15的无缝隔音。
44.第一隔音板3放置于底板1顶部，第一隔音板3的顶部与封堵盖2的底部相贴合，第一隔音板3放置于封底金属桶15的一侧，第一隔音板3远离封底金属桶15的一侧的中部安装有把手，第一隔音板3安装有把手的一侧的底部连接有减震块，该减震块正对于第一隔音板3上的把手；第二隔音板4与第一隔音板3对称放置，第二隔音板4放置于底板1顶部，第二隔音板4的顶部与封堵盖2的底部相贴合，第二隔音板4远离第一隔音板3的一侧的中部安装有把手，第二隔音板4安装有把手的一侧的底部连接有减震块，该减震块正对于第二隔音板4上的把手，第一隔音板3放置于封底金属桶15的一侧，第二隔音板4与第一隔音板3对称放置，以此实现第一隔音板3和第二隔音板4拼接后对封底金属桶15的合围，第一隔音板3和第
二隔音板4上的把手提升了两隔音板拼接时的便捷性，而第一隔音板3和第二隔音板4底部连接的减震块对两隔音板进行减震的同时，使得第一隔音板3和第二隔音板4更易于在移动过程中与底板1底部保持平行，实现两隔音板的快速拼接。
45.第一隔音板3与第二隔音板4相拼接的两侧的顶部24与底部25各开设有第三孔洞19，第三孔洞19的顶部开设有第四孔洞20；第二隔音板4与第一隔音板3相拼接的两侧的顶部24与底部25各连接有拼接单元23，拼接单元23包括拼接杆21，拼接杆21连接于第二隔音板4与第一隔音板3相拼接的一侧，拼接杆21的顶部远离底板1的一侧开设有第一凹槽，第一凹槽的底部连接有第一气缸22，进行拼接时，随着第一隔音板3和第二隔音板4的逐渐靠近，拼接杆21首先插入第三孔洞19中，随后第一气缸22推动其活塞杆深入到第四孔洞20中，将第一隔音板3与第二隔音板4相固定，实现第一隔音板3与第二隔音板4的拼接。
46.底板1顶部的两侧放置有两个相对称的安装单元13，安装单元13正对于隔音单元，安装单元13包括有第二气缸8，第二气缸8放置于底板1底部，第二气缸8的活塞杆的顶部连接有连接板9，连接板9的一侧连接有第三气缸10，第三气缸10的活塞杆靠近底板1的一侧开设有第二凹槽，第二凹槽的底部连接有第四气缸11，第一隔音板3与第二隔音板4除了进行人工拼接和脱离外，可以通过安装单元13进行自动拼接和脱离，自动拼接时，第二气缸8推动其活塞杆进行升降，随后第三气缸10推动其活塞杆，使得第三气缸10的活塞杆的顶端接触到隔音板的表面，随后推动两个隔音板进行接触；自动脱离时，第四气缸11推动其活塞杆，使得第四气缸11的活塞杆穿过把手与隔音板合围产生的孔洞，然后第三气缸10回拉其活塞杆使得两隔音板分离。
47.一种新型的煤矸石快速批量破碎方法及装置，包括快速批量破碎工艺，所述快速批量破碎工艺包括爆破药剂17放置方式、起爆方式、爆破药剂17药量布置，所述爆破药剂17放置方式包括单点放置、多点放置，所述起爆方式包括单点起爆、多点同时起爆、多点微差起爆，单点放置指只放置1份爆破药剂17和1个起爆器材18、1根起爆线5，多点放置指放置多份爆破药剂17和多个起爆器材18、多根起爆线5，单点起爆指只对1个起爆器材18进行起爆，多点同时起爆指同时对多个起爆器材18进行起爆，多点微差起爆指不同起爆器材18被起爆的时间有一定毫秒间隔，通过不同的方式进行起爆进而进行比较，可以总结出更好的对大量煤矸石16进行快速批量破碎的方法。
48.工作原理：
49.本公开通过破碎单元将煤矸石16密封放置，封底金属桶15用于放置煤矸石16，封堵盖2通过与封底金属桶15相贴合，使得封底金属桶15变得密封；
50.装药结构放置于封底金属桶15中后，将起爆线5从第一孔洞12中穿过，然后将起爆线5与起爆器6和控制板14连接，实现人工起爆与自动起爆；
51.起爆时，起爆器材18首先被起爆，爆炸产生的生成物气体、破片等引起爆破药剂17发生燃烧或爆炸，爆破药剂17燃烧或爆炸的过程所产生的高温高压气体压裂作用、冲击波反射拉伸作用、冲击波汇聚协同作用使得煤矸石16发生破碎，实现煤矸石16的快速批量破碎；
52.起爆过程会产生噪音，本公开设置隔音单元，通过将第一隔音板3与第二隔音板4进行拼接，实现对封底金属桶的合围，从而降低起爆过程所产生的噪音，减少起爆噪音对人体的危害；
53.本公开设置安装单元13，通过第三气缸10对其活塞杆的推动实现两个隔音板的接触，通过第四气缸11对其活塞杆的推动和第三气缸10对其活塞杆的回拉使得两个隔音板分离。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。