一种防止地下矿山炮孔装药坠落的堵孔器的制作方法

本实用新型涉及一种在地下采矿深孔爆破工艺中防止炮孔装药坠落的堵孔设备，属于采矿爆破工程设备技术领域。

背景技术：

目前，在地下矿中厚矿床回采中广泛采用深孔爆破法，在爆破过程中现场使用混装乳化炸药装药车对深孔实施装药作业，由于该方法具有装药机械化程度高、作业效率高及作业安全性好等优点，在地下矿山的实际应用中得到快速推广。现场混装乳化炸药车将炸药垂直或倾斜向上装填进入炮孔，由于炸药本身具有一定的粘滞性，所以一般情况下，药柱会比较牢靠地附着于炮孔内壁。但是当遇到炮孔内含水的状况时，此时炸药在装填过程中，其柱体外表面被水层严密包裹，造成药柱与炮孔内壁之间的摩擦力不足以承受药柱本身向下的重力，结果导致装药后即有药柱整体向下坠落的现象发生。

一旦发生坠药情况，会出现以下几方面的问题：首先，起爆具常常紧随药柱一起坠下来，这极大增加了爆破器材碰撞起爆的可能性，造成极大的安全隐患；其次，从影响爆破效果的角度来分析，若干坠药孔的存在将直接影响到预期的爆破效果，甚至会导致整个爆破作业的彻底失败；再次，坠药现场难免脏乱差，作业环境不好，不仅严重降低了施工人员操作效率，而且乳化炸药对人员皮肤及设备表面都会造成一定的腐蚀作用；还有，坠药是一种极大的浪费现象，尤其当出现反复装药与反复坠药的情况，浪费更加凸显，这对于地下矿生产经营的成本控制来说非常不利。

目前，解决含水炮孔装药后药柱坠落的方法是及时采取一定的炮孔填塞措施，比如用炮泥填塞孔口，但由于在实际施工中不仅极其费时耗力，而且往往在还没等炮泥填入多少时，药柱即在重力作用下从炮孔内坠落，所以也不能从根本上取到预想的堵孔效果。

因此，目前急需设计与开发一种高效、快捷、牢固的防坠药堵孔设备，以达到提高作业安全性、提高装药效率、保障爆破效果及降低生产成本的实用效果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防止地下矿山炮孔装药坠落的堵孔器，这种堵孔器能够在含水炮孔中装填乳化炸药时能够有效地防止装药坠落，避免爆破器材坠落碰撞发生安全事故，同时解决坠药影响爆破效果、坠药严重降低装药效率及坠药造成成本浪费等技术问题。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种防止地下矿山炮孔装药坠落的堵孔器，它包括楔形膨胀销和膨胀销套，楔形膨胀销的上端为膨胀销帽，膨胀销帽的下端连接楔形销杆，楔形销杆的两侧面均匀分布着销杆倒刺，膨胀销套包括套筒、套筒外倒刺、套筒内倒刺，套筒中间有插孔，插孔的相对两侧壁与套筒外壁有开口，插孔的另外两侧壁上有套筒内倒刺，套筒内倒刺与楔形膨胀销的销杆倒刺相啮合，套筒外壁圆周有套筒外倒刺，在套筒外壁一侧沿着套筒的长度方向开有导爆管槽，在套筒的底端有顶杆接头。

上述防止地下矿山炮孔装药坠落的堵孔器，所述膨胀销套的套筒插孔的两侧开口处分别有导向边挡，两个导向边挡之间的距离与楔形膨胀销的楔形销杆的宽度相匹配。

上述防止地下矿山炮孔装药坠落的堵孔器，所述膨胀销套的套筒底端的顶杆接头下端面上有顶杆孔，顶杆孔与向上托顶堵孔器的顶杆上端相匹配。

上述防止地下矿山炮孔装药坠落的堵孔器，所述楔形膨胀销的膨胀销帽的形状为扁圆体，直径为50～60mm，楔形销杆的长度为100～120mm，楔形销杆两侧面完全对称，每个侧面与楔形销杆的轴向中心线夹角为5～6°，楔形销杆的宽度为40～50mm，楔形销杆的两侧面均匀布设着销杆倒刺，销杆倒刺大小相同，高度为6～8mm，宽度为30～40mm，个数为每侧面5～6个。

上述防止地下矿山炮孔装药坠落的堵孔器，所述膨胀销套的套筒直径为50～60mm，高度为100～120mm，套筒外倒刺均匀布设在套筒的外表面，高度为4～6mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的楔形膨胀销插在膨胀销套中，膨胀销套塞入到炮孔中，楔形膨胀销双向受力后将膨胀销套向外胀开，极大提高了膨胀销套外表面的倒刺与含水炮孔内壁的摩擦力，从而形成了堵孔器高强度的孔内自锁效果，阻止了含水炮孔内药柱的下坠作用，进而保障了深孔的装药与爆破效果，降低了爆破生产成本。本实用新型的结构简单，施工快速方便，极大地消除了安全隐患，对于地下矿深孔爆破工艺的具体实施大有裨益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是楔形膨胀销的结构示意图；

图3是膨胀销套的结构示意图；；

图4是图3的俯视图。

图中标记如下：膨胀销帽1、楔形销杆2、销杆倒刺3、套筒外倒刺4、套筒内倒刺5、套筒6、导向边挡7、顶杆接头8、导爆管槽9、炮孔内壁10、乳化炸药11、柔性填充物12、导爆管13、顶杆14。

具体实施方式

本实用新型由楔形膨胀销和膨胀销套两部分组成，采用具有一定弹性与强度的塑料材质制作。

图中显示，楔形膨胀销由膨胀销帽1、楔形销杆2、销杆倒刺3组成。楔形膨胀销的上端为膨胀销帽1，膨胀销帽1的形状为扁圆体，膨胀销帽1的下端连接楔形销杆2。楔形销杆2为长方形板面，楔形销杆2的截面为上宽下窄的楔形。楔形销杆2的两侧面均匀分布着销杆倒刺3，销杆倒刺3大小相同。

图中显示，膨胀销套包括套筒6、套筒外倒刺4、套筒内倒刺5、导向边挡7、顶杆接头8。套筒6中间有插孔，插孔的相对两侧壁与套筒外壁有开口。使用时，楔形膨胀销的楔形销杆2插入到插孔中，由于插孔的边缘为开放状态，因此楔形销杆2插入后可以将插孔两侧的套筒壁向两侧胀开，在套筒6外壁圆周有套筒外倒刺4，套筒6外壁胀开后套筒外倒刺4与炮孔内壁10紧密接触，连接牢固。

图中显示，与楔形销杆2相对的套筒6插孔两侧壁上有套筒内倒刺5，套筒内倒刺与销杆倒刺5相啮合，使楔形销杆2和套筒6紧密连接，不会滑脱。

图中显示，膨胀销套的套筒6插孔的两侧开口处分别有导向边挡7，两个导向边挡7之间的距离与楔形膨胀销的楔形销杆2的宽度相匹配。导向边挡7的作用是引导楔形销杆2插入的插孔中，同时防止楔形销杆2从两侧的开口处滑出插孔，与套筒6脱开。

图中显示，在套筒6外壁一侧沿着套筒6的长度方向开有导爆管槽9，用于引出乳化炸药11的导爆管13。

图中显示，在套筒6的底端有顶杆接头8，顶杆接头8下端面上有顶杆孔，顶杆孔与向上托顶堵孔器的顶杆14上端相匹配。

本实用新型的膨胀销帽1的扁圆体直径为50～60mm，楔形销杆2长度为100～120mm，楔形销杆2两侧面完全对称，每个侧面与楔形销杆2的轴向中心线夹角为5～6°，楔形销杆2的宽度为40～50mm，销杆倒刺3大小相同，高度为6～8mm，宽度为30～40mm，个数为每侧面5～6个。上述参数要根据装药炮孔直径大小而定。

本实用新型的套筒6直径为50～60mm，高度为100～120mm，套筒外倒刺4的高度为4～6mm，可以根据炮孔内壁的摩擦系数、炮孔直径大小、本实用新型所用塑料材质的种类等决定套筒外倒刺4的数目。套筒内倒刺5与销杆倒刺3规格与数目相同，但布设方向相反，两侧间距为6～8mm。顶杆接头8外径为30～40mm，壁厚为2～3mm，长度为40～50mm。导爆管槽9入口宽为3mm，槽直径为φ4～5mm。上述部分参数也要根据装药炮孔直径大小而定。

本实用新型的使用过程如下：

乳化炸药11装填进入含水炮孔后，随即用顶杆14塞入一部分柔性填充物12（如废旧阻燃风筒布等，目的是作为膨胀销帽1向上挤压时的受力垫层，且防止在堵孔后发生炸药的边隙泄露现象），将楔形销杆2的最下一级销杆倒刺3与最上一级的套筒内倒刺5先行咬合，并将炮孔内顺延下来的导爆管13竖向塞入导爆管槽9中，然后用顶杆14插入顶杆接头8内，迅速用顶杆14将本实用新型整体塞入含水炮孔内，在向上运动的过程中，膨胀销帽1会很快触及到柔性填充物12，此时便需要用力往上顶顶杆14，待销杆倒刺3与套筒内倒刺5多级充分咬合后，以此极大提高了膨胀后的套筒外倒刺4与含水炮孔内壁10的摩擦力，从而形成了本实用新型高强度的孔内自锁效果，成功阻止了含水炮孔内乳化炸药11的下坠作用。