一种边坡爆破滚石减速阻挡防护装置的制作方法

本实用新型涉及一种边坡爆破滚石减速阻挡防护装置，是一种爆破滚石减速、阻挡、拦截防护装置，可用于露天开采爆破施工时滚石的减速、阻挡、拦截，有利于降低露天矿山开采及其他工程爆破领域中爆破滚石带来的危害、实现安全施工，属于边坡爆破滚石减速阻挡防护设计技术领域。

背景技术：

所谓滚石，是指个别块石因某种原因从地质体表面失稳后经过下落、回弹、跳跃、滚动或滑动等运动方式中的一种或几种的组合沿着坡面向下快速运动，最后在较平缓的地带或障碍物附近静止下来的一个动力演化过程。当滚石运动引起人们的生命财产安全时，即构成了滚石灾害。

随着我国经济建设的飞速发展，目前约有露天矿山1500个，越来越多的露天矿山正逐渐深入一些村庄，城镇，使得矿山周围的爆破环境变得愈加复杂，爆破危害风险系数不断提升，直接影响着矿山周围百姓的生活环境。其中边坡露天矿穿孔爆破开采时，爆破产生滚石是主要危险因素，若其不能得到有效控制，极易引发爆破安全事故，不仅会威胁到矿山周围居民的生命财产安全，还将严重制约矿山开采企业的安全生产效率。

通常为了避免滚石事故的发生，确保采石场周围居民的生命安全及企业的生产安全，在露天采石场周围往往会留设一定的边坡矿石资源不予开采，造成了大量资源的浪费，矿石开采率的下降，直接影响了矿山企业的经济效益。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有存在的不足，为了有效控制爆破滚石的危害，以保障居民的生命财产安全，提升企业作业的安全系数和生产效益，提供了一种边坡爆破滚石减速阻挡防护装置。

本实用新型的目的是这样实现的，一种边坡爆破滚石减速阻挡防护装置，包括边坡岩石体，边坡岩石体的顶部为爆破开采区域，在靠近爆破开采区域的边坡岩石体上坡处预留有石坎沟；其特征在于：还包括反L型刚性支柱、滚石防护网、固定锚索，反L型刚性支柱下端固定于靠近边坡岩石体坡底的边坡岩石体坡面上；

所述滚石防护网的上坡端固定于石坎沟、反L型刚性支柱之间的边坡岩石体上，另一端固定于反L型刚性支柱的上；所述固定锚索一端固定于石坎沟、滚石防护网的上坡端之间的边坡岩石体上，另一端与反L型刚性支柱固定连接，固定锚索为拉紧状态，且固定锚索与反L型刚性支柱的固定连接处高于滚石防护网与反L型刚性支柱的固定连接处，固定锚索位于滚石防护网的上侧；

所述滚石防护网上设有若干废旧轮胎，反L型刚性柱面向滚石防护网、固定锚索的一侧设有上部波折防护钢板、下部防护钢板，上部波折防护钢板设置于下部防护钢板的上部。

所述反L型刚性支柱包括坡向刚性支柱、与坡向刚性支柱固定连接的竖向刚性支柱，竖向刚性支柱下端固定于边坡岩石体靠近边坡岩石体坡底的坡面上；

所述上部波折防护钢板用钢丝固定在坡向刚性支柱面向滚石防护网、固定锚索的一侧以及竖向刚性支柱面向滚石防护网、固定锚索的一侧上部，下部防护钢板用钢丝固定在竖向刚性支柱面向滚石防护网、固定锚索的一侧下部。

所述滚石防护网的上坡端用第二短锚杆固定在边坡岩石体中，另一端用钢丝固定于反L型刚性支柱的竖向刚性支柱上。

所述固定锚索用第一短锚杆固定于边坡岩石体中，另一端固定于反L型刚性支柱的坡向刚性支柱、竖向刚性支柱连接处。

所述反L型刚性支柱上，坡向刚性支柱、竖向刚性支柱连接处的上部波折防护钢板用固定角铁焊接加固。

所述若干废旧轮胎用钢丝固定在滚石防护网上，废旧轮胎与废旧轮胎相邻距离为50cm。

所述滚石防护网由钢筋网片搭接构成，钢筋网片的尺寸为2m×2m，相邻两个钢筋网片搭接长度20cm，钢筋网片的网孔为10cm×10cm的菱形四边形网孔。

所述边坡岩石体上预设有石孔，反L型刚性支柱的竖向刚性支柱埋入边坡岩石体预设的石孔中，反L型刚性支柱的竖向刚性支柱在边坡岩石体石孔中的深度为0.5m，竖向刚性支柱露出边坡岩石体石孔的长度为2.5m，坡向刚性支柱外伸长度1m。

一种对边坡爆破滚石进行减速阻挡防护的方法，其特征是：

当边坡岩石体顶部的爆破开采区域发生爆破，爆破产生的滚石携带较大的动能沿着边坡岩石体坡面向下滑滚，一部分滚石会落入石坎沟，另一部分滚石越过石坎沟经过固定有废旧轮胎的滚石防护网时，废旧轮胎和滚石防护网充分吸收滚石动能，降低了滚石的速度；减速后的滚石，若仍有剩余动能，会撞击到固定在反L型刚性支柱上的上部波折防护钢板，上部波折防护钢板则会完全吸收滚石的剩余动能，使滚石变成静止状态，从而实现对边坡爆破滚石进行减速阻挡防护。

本实用新型结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本实用新型，一种边坡爆破滚石减速阻挡防护装置，包括反L型刚性支柱、固定锚索、滚石防护网、废旧轮胎、上部波折防护钢板、下部防护钢板、固定角铁、第一短锚杆、第二短锚杆组合而成。边坡岩石体的顶部为爆破开采区域，爆破产生后，滚石携带较大的动能沿着边坡岩石体向下滑滚，一部分滚石会落入作为第一层防护的预留石坎沟，另一部分滚石可能由于动能较大的原因，越过第一层防护的预留石坎沟，蕴含大量动能的滚石经过固定有废旧轮胎的滚石防护网时，废旧轮胎和滚石防护网充分吸收滚石动能，可大大降低滚石的速度。减速后的滚石，若仍有剩余动能，会撞击到固定在反L型刚性支柱上的上部波折防护钢板，上部波折防护钢板则会完全吸收滚石的剩余动能，使滚石变成静止状态。

所述的在石坎沟的下坡一侧设置滚石防护网和反L型刚性支柱，滚石防护网的一端固定在边坡岩体的上坡段，另一端固定在反L型刚性支柱上，且滚石防护网上固定有废旧轮胎。上波折防护钢板用钢丝固定在反L型刚性支柱的上半部，反L型刚性支柱的中间段预留用于固定滚石防护网，反L型刚性支柱下半部空余部分固定下部防护钢板。设置下部防护钢板是为了阻挡部分粒径小于滚石防护网网孔的滚石。固定锚索的一端与反L型刚性支柱连接，另一端则用第一短锚杆固定在边坡岩石体上，固定锚索为拉紧状态。固定锚索为拉紧状态是为了防止滚石冲击，从而破坏反L型刚性支柱稳定性。坡向刚性支柱、竖向刚性支柱连接处的上部波折防护钢板用固定角铁焊接加固，提高上波折防护钢板的整体抗冲击能力。所述的废旧轮胎以相邻间距为50cm采用钢丝固定于滚石防护网上。

本实用新型装置实施后具有以下优势效果：石坎沟为第一级防护，废旧轮胎滚石防护网、反L型刚性支柱、上部波折防护钢板构成的第二级防护，废旧轮胎滚石防护网起到类似于减速带的作用，充分降低滚石速度，降低对后续装置的直接冲击力。后续设置的上部波折防护钢板仍可以再次起到吸收滚石动能作用，直至滚石完全丧失动能，停止滚动。利用固定角钢连接坡向与竖向的上部波折防护钢板，进一步提高上部波折防护钢板的抗冲击能力。该装置可以高效阻挡爆破滚石，有效避免周围居民遭受滚石灾害，降低矿石的损失率，提高矿石回收率，为企业创造了良好的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构布置示意图。

图2为本实用新型中滚石防护网废旧轮胎布置示意图。

图3为本实用新型中固定角铁加固上部波折钢板示意图。

图中：1爆破开采区域、2石坎沟、3边坡岩石体、4反L型刚性支柱、5第一短锚杆、6第二短锚杆、7废旧轮胎、8滚石防护网、9固定锚索、10固定角铁、11上部波折防护钢板、12下部防护钢板。

具体实施方式

以下结合附图以及附图说明对本实用新型作进一步的说明。

一种边坡爆破滚石减速阻挡防护装置，包括边坡岩石体3，边坡岩石体3的顶部为爆破开采区域1，在靠近爆破开采区域1的边坡岩石体3上坡处预留有石坎沟2；还包括反L型刚性支柱4、滚石防护网8、固定锚索9，反L型刚性支柱4下端固定于靠近边坡岩石体3坡底的边坡岩石体3坡面上。

滚石防护网8的上坡端固定于石坎沟2、反L型刚性支柱4之间的边坡岩石体3上，另一端固定于反L型刚性支柱4的上；固定锚索9一端固定于石坎沟2、滚石防护网8的上坡端之间的边坡岩石体3上，另一端与反L型刚性支柱4固定连接，固定锚索9为拉紧状态，且固定锚索9与反L型刚性支柱4的固定连接处高于滚石防护网8与反L型刚性支柱4的固定连接处，固定锚索9位于滚石防护网8的上侧。

所述滚石防护网8上设有若干废旧轮胎7，反L型刚性柱4面向滚石防护网8、固定锚索9的一侧设有上部波折防护钢板11、下部防护钢板12，上部波折防护钢板11设置于下部防护钢板12的上部。

进一步的，反L型刚性支柱4包括坡向刚性支柱、与坡向刚性支柱固定连接的竖向刚性支柱，竖向刚性支柱下端固定于边坡岩石体3靠近边坡岩石体3坡底的坡面上；上部波折防护钢板11用钢丝固定在坡向刚性支柱面向滚石防护网8、固定锚索9的一侧以及竖向刚性支柱面向滚石防护网8、固定锚索9的一侧上部，下部防护钢板12用钢丝固定在竖向刚性支柱面向滚石防护网8、固定锚索9的一侧下部。

滚石防护网8的上坡端用第二短锚杆6固定在上坡边坡岩石体3中，另一端用钢丝固定于反L型刚性支柱4的竖向刚性支柱上。固定锚索9用第一短锚杆5固定于边坡岩石体3中，另一端固定于反L型刚性支柱4的坡向刚性支柱、竖向刚性支柱连接处。所述反L型刚性支柱4上，坡向刚性支柱、竖向刚性支柱连接处的上部波折防护钢板11用固定角铁10焊接加固。

若干废旧轮胎7用钢丝固定在滚石防护网8上，废旧轮胎7与废旧轮胎7相邻距离为50cm。

滚石防护网8由钢筋网片搭接构成，钢筋网片的尺寸为2m×2m，相邻两个钢筋网片搭接长度20cm，钢筋网片的网孔为10cm×10cm的菱形四边形网孔。

在边坡岩石体3上预设石孔，反L型刚性支柱4埋入边坡岩石体3预设的石孔中，反L型刚性支柱4在边坡岩石体3石孔中的深度为0.5m，反L型刚性支柱4露出边坡岩石体3石孔的长度为2.5m，外伸长度1m。

在使用时，当边坡岩石体3顶部的爆破开采区域1发生爆破，爆破产生的滚石携带较大的动能沿着边坡岩石体3坡面向下滑滚，一部分滚石会落入石坎沟2，另一部分滚石越过石坎沟2经过固定有废旧轮胎7的滚石防护网8时，废旧轮胎7和滚石防护网8充分吸收滚石动能，降低了滚石的速度；减速后的滚石，若仍有剩余动能，会撞击到固定在反L型刚性支柱4上的上部波折防护钢板11，上部波折防护钢板11则会完全吸收滚石的剩余动能，使滚石变成静止状态，从而实现对边坡爆破滚石进行减速阻挡防护。

如图1所示，该装置由反L型刚性支柱4、固定锚索9、滚石防护网8、废旧轮胎7、上部波折防护钢板11、下部防护钢板12，第一短锚杆5、第二短锚杆6、固定角铁10组合而成。

在设计时，可以在靠近爆破开采区域1的下边坡上设置底宽1m、深3m、顶宽2m的梯形预留石坎2，预留石坎2相当于第一级防护。

在设计时，可以在预留石坎2下坡适当位置设置废旧轮胎7滚石防护网8，滚石防护网8与边坡坡面夹角为15-35度，滚石防护网8上坡端用第二短锚杆6固定在边坡岩石体3上，另一端用钢丝固定于反L型刚性支柱4上，布置方式及长度为：从中点至中点向上竖向布置10—15cm。固定锚索9的一端与反L型刚性支柱4连接，固定锚索9的另一端用第一短锚杆5固定于边坡岩石体3中，固定锚索9为拉紧状态。反L型刚性支柱4长度3m，坡向外伸长度为1m,埋设深度0.5m，埋设在边坡岩石体3上，采用混凝土浇筑固定。

上部波折防护钢板11采用钢丝加固连接的方式，固定在反L型刚性支柱4的上半部，下部防护钢板12同样采用钢丝加固连接的方式，固定在反L型刚性支柱4的下半部。在实际施工情况下，上部波折防护钢板11和下部防护钢板12的上下分布比例可作适当调整。

固定锚索9的直径为12mm，第一短锚杆5长度为0.8m，第二短锚杆6长度为0.5m。

如图2所示，废旧轮胎7以相邻间距为50cm采用钢丝等距布置固定于滚石防护网8上，滚石防护网8的尺寸为2m×2m的钢筋网片搭接而成，相邻两个钢筋网片搭接长度20cm，网孔为10cm×10cm的菱形四边形网孔。

如图3所示，固定角铁10采用手工电弧焊的焊接方式，焊接加固在坡向与竖向的上部波折防护钢板11连接处。