井下上向炮孔堵塞器及其使用方法与流程

1.本发明属于工程爆破技术领域，具体涉及井下上向炮孔堵塞器及其使用方法，适用于井下上向炮孔的封堵。


背景技术：

2.在井下爆破的实际工程中，井下上向炮孔的封堵是一个非常重要的环节。封堵炮孔是为了提高炸药的利用率和延长爆生气体在炮孔中的作用时间可以保证炮孔内的炸药充分反应。这是因为爆炸后的气体瞬间会被加速到非常高的速度，气体要冲出炮孔就需要克服炮孔封堵物自身的惯性阻力以及它与炮孔壁之间的粘结力和摩擦阻力。因此延长了炸药爆炸后的状态，使炸药反应更充分，提高了炸药的利用率。并且由于封堵物的阻力，导致延长了爆生气体在炮孔中的作用时间，因此封堵炮孔能有效提升爆破的效果。但是目前炮孔的封堵材料多种多样，工程上大多数使用碎岩屑、泥、水或其他混合材料进行的堵塞，都是自然填塞的无预应力封堵方法，效果不能令人满意，费时费力。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种井下上向炮孔堵塞器及其使用方法，以解决上述的技术问题。
4.本发明提供的一个技术方案：一种井下上向炮孔堵塞器，包括堵塞头，所述堵塞头上设置有引线孔，所述堵塞头在周向上设置有多个弹性叶片，所述弹性叶片包括中间部、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部位于所述中间部的一侧，所述第二连接部位于所述中间部的另一侧；所述第一连接部的厚度小于所述中间部的厚度，靠近所述中间部的底面设置，所述第二连接部的厚度小于所述中间部的厚度，靠近所述中间部的顶面设置；相邻的两个弹性叶片中，其中一个弹性叶片的第一连接部和另一个弹性叶片的第二连接部相对设置；所述弹性叶片远离所述堵头的一端相对于所述堵头为倾斜的，所述第二连接部与所述中间部连接的一侧的高度小于另一侧的高度；相邻的两个弹性叶片中，其中一个弹性叶片的第一连接部和另一个弹性叶片的第二连接部通过挤压能够重叠。
5.优选的，所述中间部在远离所述堵塞头的一端设置有挡片，所述挡片与所述中间部之间有夹角，所述挡片的顶端高于所述中间部的顶端。
6.优选的，所述挡片与所述中间部垂直设置，所述挡片的底端与所述中间部的底端齐平。
7.优选的，所述堵塞头的形状为半球形，底面形成一平面，所述平面上设置有凹槽，所述堵塞头的底面上设置有连接管，所述连接管的一端与所述堵塞头连接，另一端设置有环形连接片，所述环形连接片的内侧面与所述连接管的另一端连接，所述弹性叶片与所述环形连接片的外侧面连接。
8.优选的，所述凹槽的形状为半球形，所述凹槽的内壁以及所述连接管上均设置有引线孔。
9.优选的，所述凹槽的内壁上设置有多个引线孔，所述连接管上设置有至少两个所述引线孔。
10.优选的，所述连接管的外径小于所述堵塞头的外径，所述环形连接片的外径大于所述堵塞头的外径。
11.优选的，所述中间部与所述环形连接片连接，所述中间部远离所述环形连接片的一端的长度小于另一端的长度；所述第一连接部和第二连接部的形状均为三角形，对称设置于所述中间部的两侧。
12.优选的，所述井下上向炮孔堵塞器使用pe塑料制成。
13.本发明提供的井下上向炮孔堵塞器在使用时，将炮孔内填充好炸药和引线后，将引线经过引线孔从上至下穿过，然后将该井下上向炮孔堵塞器的堵塞头朝向炮孔后，将井下上向炮孔堵塞器整体塞入炮孔中，直至堵塞头堵住炮孔中的炸药，在向炮孔内塞入该井下上向炮孔堵塞器时，弹性叶片与炮孔的孔壁接触后受挤压，使得相邻的第一连接部和第二连接部重叠并且弹性叶片背向堵塞头整体弯曲与炮孔的孔壁相抵，在形成对炮孔密封的同时，增加了堵塞器与炮孔孔壁的预应力，防止堵塞器发生移动和延长爆生气体的反应时间，因此，堵塞器能有效减少炸药的浪费，延长爆生气体的反应时间，提高炸药的利用率增强爆破效果，有效降低大块率，增加矿山的经济效益。
14.本发明提供的另一个技术方案：一种上述的井下上向炮孔堵塞器的使用方法，包括以下步骤：步骤1，将引线根据凹槽的内壁上以及所述连接管上的引线孔的总数量对应分为多个多股引线，其中引线为导爆管雷管或导火线；步骤2，将上述的多股引线一一对应所述引线孔穿过，穿过方向是由引线孔的外侧经连接管的内部至环形连接片的下方；步骤3，将穿过所述凹槽内壁的引线与穿过所述连接管的引线在凹槽和连接管的外侧用引线连接；步骤4，将井下上向炮孔堵塞器的堵塞头朝向炮孔后，将井下上向炮孔堵塞器整体塞入炮孔中，直至堵塞头堵住炮孔中的炸药；其中，在将井下上向炮孔堵塞器整体塞入炮孔中的过程中，作用力作用于凹槽的顶部的中心位置，并且作用力的方向与所述炮孔的中心线位于一条直线上。
15.本发明提供的井下上向炮孔堵塞器的使用方法，使用上述的井下上向炮孔堵塞器，因此能够有效防止堵塞器发生移动和延长爆生气体的反应时间。
附图说明
16.图1是本发明的一种结构示意图之一；
17.图2是本发明的一种结构示意图之二；
18.图3是本发明的一种结构示意图之三；
19.图4是本发明的堵塞器应用于垂直炮孔的结构示意图；
20.图5是本发明的堵塞器应用于倾斜炮孔的结构示意图；
21.图6是本发明的堵塞器应用于垂直水平炮孔的结构示意图；
22.图中：堵塞头1、凹槽1-1、引线孔2、弹性叶片3、中间部3-1、第一连接部3-2、和第二连接部3-3、连接管4、挡片5、炸药6、炮孔的孔壁7、引线8、连接片9。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的具体方案，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明提供了一种井下上向炮孔堵塞器，如图1-图3所示，包括堵塞头1，所述堵塞头上设置有引线孔2，所述堵塞头在周向上设置有多个弹性叶片3，所述弹性叶片包括中间部3-1、第一连接部3-2 和第二连接部3-3，所述第一连接部位于所述中间部的一侧，所述第二连接部位于所述中间部的另一侧；所述第一连接部的厚度小于所述中间部的厚度，靠近所述中间部的底面设置，所述第二连接部的厚度小于所述中间部的厚度，靠近所述中间部的顶面设置；相邻的两个弹性叶片中，其中一个弹性叶片的第一连接部和另一个弹性叶片的第二连接部相对设置；所述弹性叶片远离所述堵头的一端相对于所述堵头为倾斜的，所述第二连接部与所述中间部连接的一侧的高度小于另一侧的高度，制作时，将每个弹性叶片扭转一定角度即可，一般的扭转 45
°
，使得相邻的两个弹性叶片中，其中一个弹性叶片的第一连接部和另一个弹性叶片的第二连接部错位，通过挤压能够重叠，本实施例中的井下上向炮孔堵塞器100优选使用pe塑料制成，弹性叶片当然也可以使用其它具有弹性的材料制作，比如使用弹簧片制作。
25.上述的井下上向炮孔堵塞器在使用时，参见图4-图6，将炮孔内填充好炸药和引线后，将引线8经过引线孔从上至下穿过，然后将该井下上向炮孔堵塞器的堵塞头朝向炮孔后，将井下上向炮孔堵塞器整体塞入炮孔中，直至堵塞头堵住炮孔中的炸药6，在向炮孔内塞入该井下上向炮孔堵塞器时，弹性叶片与炮孔的孔壁7接触后受挤压，使得相邻的第一连接部和第二连接部重叠并且弹性叶片背向堵塞头整体弯曲与炮孔的孔壁相抵，在形成对炮孔密封的同时，增加了堵塞器与炮孔孔壁的预应力，防止堵塞器发生移动和延长爆生气体的反应时间，因此，堵塞器能有效减少炸药的浪费，延长爆生气体的反应时间，提高炸药的利用率增强爆破效果，有效降低大块率，增加矿山的经济效益。
26.作为一种较佳的实施方式，所述中间部在远离所述堵塞头的一端设置有挡片5，所述挡片与所述中间部之间有夹角，夹角可以是钝角、锐角或直角，本实施例中，所述挡片与所述中间部垂直设置，所述挡片的顶端高于所述中间部的顶端，一般高出0.3cm-0.7cm即可，所述挡片的底端与所述中间部的底端齐平，该结构在使用时，弹性叶片背向堵塞头整体弯曲与炮孔的孔壁相抵后继续塞，直至挡片的位置时，由于弹性叶片弯曲时挡片随着改变方向，当挡片与炮孔的孔壁接触时由于弹性片能够受力变形，因此在外力作用下挡片最终能沿着炮孔的孔壁进入平炮孔内，并且与炮孔的孔壁相抵，产生预应力，这样，进一步增加了堵塞器与炮孔孔壁的预应力，本实施例中，挡片一般也具有一定弹性，从而使得挡片和中间部连接的位置在受力挤压时产生预应力，进一步增加堵塞器与炮孔孔壁的预应力；此外，该堵塞器可应用于不同直径的炮孔：对于较大直径的炮孔，弹性叶片与炮孔的内壁接触位置距离堵塞头较远，弹性叶片弯曲变形位置更靠近弹性叶片远离堵塞头的一端；对于较小直径的炮孔，弹性叶片与炮孔的内壁接触位置距离堵塞头较近远，弹性叶片弯曲变形位置更靠近弹性叶片靠近堵塞头的一端。
27.本实施例中，堵塞头可以使用圆饼形或圆台形等现有的形状，本实施例中，所述堵
塞头的形状优选为半球形，底面形成一平面，所述平面上设置有凹槽1-1，凹槽的形状优选为半球形，所述堵塞头的底面上设置有连接管4，所述连接管的一端与所述堵塞头连接，另一端设置有环形连接片9，所述环形连接片的内侧面与所述连接管的另一端连接，所述弹性叶片与所述环形连接片的外侧面连接，在实际制作时，可将堵塞头、连接环形连接片、弹性叶片以及挡片一体成型，所述凹槽的内壁以及所述连接管上均设置有引线孔；其中，为了使得引线能够更顺利引爆导爆管雷管，所述凹槽的内壁上设置有多个引线孔，所述连接管上设置有至少两个所述引线孔，一般的，凹槽的内壁上设置4个，连接管上设置两个即可，这样，在使用时可将引线分为6股，分别穿过相应的引线孔，在引爆时6股引线中一股引线能够起作用即可，本实施例中，引线可使用导爆管雷管或现有的导火线，根据炸药的性质选择，这是本领域技术人员熟知的，此处不再赘述。
28.上述实施例中，所述连接管的外径小于所述堵塞头的直径，由于堵塞头内部为空的形成凹槽，因此本实施例中的堵塞头的直径也可以称为堵塞头的外径，所述环形连接片的外径大于所述堵塞头的直径，该结构在使用时，由于堵塞器整体相同的材料制成，因此，环形连接片也具有弹性，在挡片被挤压的过程中或者在堵塞头抵在炸药后不再给堵塞器用力的瞬间，环形弹片以及弹性叶片靠近环形弹片的部分受挡片的反作用力有一定的变形空间形成弧形，并且与连接管上的引线孔产生一定距离，防止引线在弹性叶片变形时被挤压；尤其是在对较大的炮孔堵塞时，效果更好；此外，在对于较小的炮孔堵塞时，环形连接片的外表面更靠近炮孔的内壁，使得内壁与堵塞头有间距，防止引线被堵塞头和内壁夹坏，在实际制作时，还可以将堵塞头的顶端设置为与环形连接片的外径相同直径的阻挡片，进一步防止引线被堵塞头和内壁夹坏，设置阻挡片时，上述堵塞头和凹槽的形状也可以使用圆台形。
29.上述实施例中，所述中间部与所述环形连接片连接时，可将所述中间部远离所述环形连接片的一端的长度设置为小于另一端的长度，使得中间部形成近似梯形结构；所述第一连接部和第二连接部的形状均为三角形，对称设置于所述中间部的两侧，本实施例中，第一连接部和第二连接部可以是直角三角形或等腰三角形，这是本领域技术人员根据需要可选择使用的，此处不再赘述。
30.以下为上述的井下上向炮孔堵塞器的一种较佳的使用方法，参见图4-图6，其中，图4是该堵塞器应用于垂直炮孔的结构示意图；图 5是该堵塞器应用于倾斜炮孔的结构示意图；图6是该堵塞器应用于垂直水平炮孔的结构示意图，在堵塞器使用前，一般会将引线和炸药设置在炮孔内，这是本领域技术人员熟知的，此处不再赘述，该使用方法包括以下步骤：步骤1，将引线8根据凹槽的内壁上以及所述连接管上的引线孔的总数量对应分为多个多股引线，其中引线为导爆管雷管或导火线，这是本领域技术人员熟知的；步骤2，将上述的多股引线一一对应所述引线孔穿过，穿过方向是由引线孔的外侧经连接管的内部至环形连接片的下方；步骤3，将穿过所述凹槽内壁的引线与穿过所述连接管的引线在凹槽和连接管的外侧用引线连接，此时，一旦其中的一根或多根引线在炮孔外至引线孔的位置段出现问题时，凹槽和连接管的外侧用引线连接可将没有出问题的引线经过凹槽和连接管的外侧用引线再次与炮孔内的其它引线连通，连通后即使炮孔外没有出问题的引线在炮孔内出问题，也不会影响整体引线的作用，稳定性更好；步骤4，将井下上向炮孔堵塞器的堵塞头朝向炮孔后，将井下上向炮孔堵塞器整体塞入炮孔中，直至堵塞头堵住炮孔中的炸药 6；其中，
在将井下上向炮孔堵塞器整体塞入炮孔中的过程中，作用力作用于凹槽的顶部的中心位置，并且作用力的方向与所述炮孔的中心线位于一条直线上，以防止堵塞头在塞入的过程中偏移。需要说明的是，在实际使用时，即使去除步骤3，相对于只使用一个引线孔的堵塞方式，引爆效的稳定性更好。
31.以上所述仅为本发明的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本发明，凡在本发明的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。