本發(fā)明涉及爆破工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置及施工方法。

背景技術(shù)：

露天煤礦中的煤層自燃火區(qū)對(duì)爆破剝離施工構(gòu)成較大威脅，目前的高溫爆破施工一般采用注水降溫后快速裝藥施工，或者對(duì)爆破器材進(jìn)行防護(hù)后再裝填施工。由于注水降溫后部分高溫炮孔溫度回升較快，因此需要在高溫炮孔溫度大幅回升前進(jìn)行快速裝藥、堵塞、起爆等工作，整個(gè)爆破施工過(guò)程安全隱患較大。采用防護(hù)材料對(duì)爆破器材進(jìn)行防護(hù)后能有效延緩爆破器材溫度上升的時(shí)間，但防護(hù)材料成本較高，不利于大范圍推廣應(yīng)用。另外，上述兩種施工方法除了自身固有的缺點(diǎn)外，還有一個(gè)共同特點(diǎn)是需要施工人員在高溫炮孔邊進(jìn)行近距離下放引爆元件、裝藥、堵塞等操作，如果出現(xiàn)早爆、誤爆等意外，將嚴(yán)重威脅施工人員生命安全，而且兩種施工方法為了控制施工人員數(shù)量，采用“少孔多爆”的原則進(jìn)行高溫爆破，嚴(yán)重影響礦山剝離挖運(yùn)工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置，該裝置可以遠(yuǎn)程控制自動(dòng)向高溫炮孔中裝入火藥等爆破材料，使施工人員作業(yè)時(shí)能夠遠(yuǎn)離高溫火區(qū)，作業(yè)安全性大大提高，并且還可以同時(shí)向多個(gè)高溫炮孔裝入爆破材料，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的另一目的是：提供一種用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥施工方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：

一種用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置，包括用于裝載爆破材料的裝藥模塊、用于遠(yuǎn)程啟動(dòng)裝藥動(dòng)作的裝藥控制模塊以及用于遠(yuǎn)程引爆炸藥的遠(yuǎn)程引爆模塊；其中：

所述裝藥模塊包括容器以及用于支撐容器的支撐機(jī)構(gòu)，其中，所述容器安裝在所述支撐機(jī)構(gòu)上且位于高溫炮孔的上方，該容器的下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔的孔口；所述容器里面從下至上分層裝有炸藥和堵塞物；

所述裝藥控制模塊包括通過(guò)綁扎封堵容器下端口的繩索、與繩索連接的用于炸斷繩索的斷繩元件以及用于遠(yuǎn)程控制斷繩元件工作的開(kāi)關(guān)網(wǎng)路；所述繩索通過(guò)對(duì)容器下端口的直接綁扎或者與其他封堵器材混合綁扎對(duì)封堵容器下端口實(shí)現(xiàn)封堵；

所述遠(yuǎn)程引爆模塊包括重物、呈繩狀的引爆元件、起爆元件以及起爆網(wǎng)路，其中，所述重物通過(guò)繩索懸掛于所述容器下端口處，且與斷繩元件連接，該重物位于高溫炮孔所在區(qū)域內(nèi)；所述引爆元件一端通過(guò)繩索與重物連接，另一端通過(guò)起爆元件與起爆網(wǎng)路連接。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述容器為由柔性材料制作而成的漏斗狀結(jié)構(gòu)，例如可以是漏斗狀的編織袋或布袋結(jié)構(gòu)，所述裝藥控制模塊中的繩索直接綁扎容器的下端口實(shí)現(xiàn)封堵。采用該優(yōu)選方案的好處在于：1、采用柔性材料制作的容器，便于通過(guò)繩索對(duì)其下端口直接綁扎實(shí)現(xiàn)封堵，簡(jiǎn)化封堵結(jié)構(gòu)，這種封堵結(jié)構(gòu)在裝藥時(shí)也便于通過(guò)斷繩元件對(duì)繩索進(jìn)行炸斷，使封堵口可靠地打開(kāi)；并且柔性材料制作的容器在不使用時(shí)也便于折疊放置，占用空間??；2、漏斗狀的容器一方面可以保證其上部具有較大的裝載空間，另一方面，較窄的下端口便于讓爆破材料準(zhǔn)確地落入到高溫炮孔中，同時(shí)也便于下端口的封堵。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述裝藥控制模塊還包括套管，所述斷繩元件設(shè)置于所述套管內(nèi)，所述封堵容器下端口的繩索以及懸掛重物的繩索均穿過(guò)所述套管。設(shè)置套管的目的在于當(dāng)斷繩元件引爆時(shí)，確?？梢哉〝嗵坠軆?nèi)的繩索的同時(shí)，也確保斷繩元件的爆炸不會(huì)炸壞容器，并防止爆炸產(chǎn)生的熱量與沖擊波影響到所述容器內(nèi)部的炸藥，直接導(dǎo)致炸藥爆炸。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述容器的最下層還設(shè)有一層堵塞物。這樣，在斷繩元件引爆后，由于所述容器的最下層為堵塞物，該堵塞物起到緩沖的作用，從而避免直接引爆容器內(nèi)的炸藥。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，在所述引爆元件與重物連接的一端處設(shè)有一個(gè)支架，引爆元件的該端繞過(guò)支架的引導(dǎo)部并與一繩索的一端連接，該繩索的另一端向下延伸連接在所述重物上。采用該優(yōu)選方案的作用在于：1、設(shè)置所述支架有利于引導(dǎo)引爆元件平穩(wěn)地隨著重物落入到高溫炮孔中，支架上的引導(dǎo)部通常設(shè)置成圓環(huán)結(jié)構(gòu)，引爆元件從圓環(huán)中穿過(guò)；2、在重物和引爆元件之間設(shè)置繩索，一方面便于實(shí)現(xiàn)引爆元件與重物的連接，避免引爆元件直接與重物連接時(shí)帶來(lái)的連接困難，另一方面，避免引爆元件在準(zhǔn)備階段處于高溫炮孔中，從而避免施工時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述支撐機(jī)構(gòu)由可折疊、拆卸的鋼三腳架構(gòu)成，所述容器的上端的開(kāi)口部位固定在鋼三腳架上。這種支撐機(jī)構(gòu)便于存放和安裝，并且具有足夠的剛度和強(qiáng)度，且支撐的穩(wěn)定性好。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，所述斷繩元件和起爆元件由電雷管構(gòu)成，所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)路和起爆網(wǎng)路由電導(dǎo)線構(gòu)成。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述炸藥為顆粒狀炸藥或者粉末狀乳化炸藥。由于上述炸藥為顆粒狀或粉末狀，其實(shí)現(xiàn)容器中的炸藥在重力作用下能流入炮孔中。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，所述堵塞物為施工現(xiàn)場(chǎng)的干砂土且該堵塞物最大尺寸小于所述容器下端口半徑的四分之一。這樣可以就地取材，節(jié)省成本；此外，所述堵塞物最大尺寸小于容器下端口的四分之一可以防止所述裝藥裝置在裝藥過(guò)程中，該堵塞物堵住容器的下端口，從而影響裝藥速度。

一種用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥施工方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)高溫炮孔進(jìn)行注水降溫；

(2)將帶有容器的支撐機(jī)構(gòu)安放在高溫炮孔上，并調(diào)整支撐機(jī)構(gòu)的角度使容器下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔孔口且兩者之間的距離合適；容器的下端口通過(guò)裝藥控制模塊中的繩索綁扎封堵；

(3)將重物的上端懸掛于斷繩元件處，并讓重物懸掛在高溫炮孔中；同時(shí)將重物與引爆元件以及起爆網(wǎng)路連接好；

(4)將少量堵塞物倒入容器中，重新調(diào)整支撐機(jī)構(gòu)的位置使容器的下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔孔口；

(5)將炸藥倒入容器中；

(6)將堵塞物倒入容器中；

(7)將斷繩元件與開(kāi)關(guān)網(wǎng)路相連，并將斷繩元件插入套管中；

(8)重復(fù)操作將炮區(qū)中的所有高溫炮孔準(zhǔn)備完畢；

(9)通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)路引爆斷繩元件，使得容器中的爆破材料以及引爆元件落入到高溫炮孔中；

(10)檢查所述容器中的炸藥以及堵塞物是否全部注入高溫炮孔中，待容器中的炸藥與堵塞物都注入高溫炮孔后，引爆起爆網(wǎng)路，再通過(guò)引爆元件將高溫炮孔中的炸藥引爆；

(11)檢查炮區(qū)的爆破情況并回收器材。

本發(fā)明的用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置的工作原理是：

本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置利用下端口事先封堵的容器裝載爆破需要的炸藥和堵塞物，并用支撐機(jī)構(gòu)支撐在高溫炮孔上方，并使得容器的下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔孔口，這樣當(dāng)容器的下端口打開(kāi)時(shí)就可以讓炸藥和堵塞物自動(dòng)落入到高溫炮孔中。而容器的下端口的打開(kāi)通過(guò)遠(yuǎn)程控制，具體是通過(guò)繩索對(duì)容器的下端口進(jìn)行封堵，并讓該繩索與可以將其炸斷的斷繩元件連接，再讓斷繩元件與可遠(yuǎn)程控制其爆破的開(kāi)關(guān)網(wǎng)路連接，這樣當(dāng)通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)路遠(yuǎn)程控制斷繩元件爆炸后，可以將封堵容器的繩索先炸斷，這樣容器的下端口就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，使得炸藥和堵塞物自動(dòng)地落入到高溫炮孔中。在爆破物料自動(dòng)落入高溫炮孔中的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了引爆炸藥的引爆元件的埋設(shè)，具體地，通過(guò)設(shè)置重物懸掛于斷繩元件上，當(dāng)斷繩元件爆炸時(shí)，用于懸掛重物的繩索也被炸斷，使得重物和爆破物料一起自動(dòng)掉落，而重物的掉落又會(huì)同步地帶著引爆元件進(jìn)入到高溫炮孔中，最終使得引爆元件與落入到高溫炮孔中炸藥相連接，最后通過(guò)起爆網(wǎng)路即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制高溫炮孔中的炸藥爆炸。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果：

1、本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置使施工人員在向高溫炮孔內(nèi)注入炸藥以及堵塞物時(shí)(危險(xiǎn)時(shí)段)能夠遠(yuǎn)離高溫火區(qū)，同時(shí)一次性完成所有工作，從而提高高溫爆破的安全性。

2、本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置能使引爆元件下放到孔底，從而能夠全孔引爆裝填的炸藥，進(jìn)而有效避免裝填不均引起的盲炮。

3、本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程控制裝藥施工方法能夠?qū)Ω邷鼗饏^(qū)進(jìn)行大規(guī)模爆破，從而提高礦山剝離挖運(yùn)效率。

4、本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中操作簡(jiǎn)便，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中裝藥模塊和裝藥控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明的用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置包括用于裝載爆破材料的裝藥模塊、用于遠(yuǎn)程啟動(dòng)裝藥動(dòng)作的裝藥控制模塊以及用于遠(yuǎn)程引爆炸藥4的遠(yuǎn)程引爆模塊；其中：

所述裝藥模塊包括容器1以及用于支撐容器1的支撐機(jī)構(gòu)2，其中，所述容器1安裝在所述支撐機(jī)構(gòu)2上且位于高溫炮孔10的上方，該容器1的下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔10孔口；所述容器1里面從下至上分層裝有炸藥4和堵塞物3。

所述裝藥控制模塊包括通過(guò)綁扎封堵容器1下端口的繩索12、與繩索12連接的用于炸斷繩索12的斷繩元件13以及用于遠(yuǎn)程控制斷繩元件13工作的開(kāi)關(guān)網(wǎng)路14；所述繩索12通過(guò)對(duì)容器1下端口的直接綁扎或者與其他封堵器材混合綁扎對(duì)封堵容器1的下端口實(shí)現(xiàn)封堵，本實(shí)施例中為直接綁扎封堵。

所述遠(yuǎn)程引爆模塊包括重物9、呈繩狀的引爆元件6、起爆元件7以及起爆網(wǎng)路8，其中，所述重物9為球狀且最大尺寸小于高溫炮孔10直徑，其重量能將引爆元件6的一端下拉到高溫炮孔10孔底；所述重物9通過(guò)繩索12懸掛于所述容器1下端口處，且與斷繩元件13連接，該重物9位于高溫炮孔10所在區(qū)域內(nèi)；所述引爆元件6一端通過(guò)繩索12與重物9連接，另一端通過(guò)起爆元件7與起爆網(wǎng)路8連接。

所述斷繩元件13和所述起爆元件7均為電雷管。

參見(jiàn)圖2，所述容器1為由柔性材料制作而成的漏斗狀結(jié)構(gòu)，例如可以是漏斗狀的編織袋或布袋結(jié)構(gòu)，所述裝藥控制模塊中的繩索12直接綁扎容器1的下端口實(shí)現(xiàn)封堵，對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔10孔口一端的直徑略小于所述高溫炮孔10直徑，所述容器1的體積略大于所述高溫炮孔10中需要裝填所述炸藥4與所述堵塞物3的總體積。所述容器的下端口處接有PVC管，用于引導(dǎo)爆破物料進(jìn)入炮孔中。

參見(jiàn)圖2，所述裝藥控制模塊還包括套管11，其中，所述套管11為小鋼管，其厚度能約束住斷繩元件13的能量；所述套管11內(nèi)徑大于兩倍所述繩索12的直徑與所述斷繩元件13的直徑之和，其長(zhǎng)度大于所述斷繩元件13長(zhǎng)度；所述斷繩元件13設(shè)置于所述套管11內(nèi)，所述封堵容器1的下端口的繩索12以及懸掛重物9的繩索12均穿過(guò)所述套管11。設(shè)置套管11的目的在于當(dāng)斷繩元件13引爆時(shí)，確保可以炸斷套管11內(nèi)的繩索12的同時(shí)，確保斷繩元件13的爆炸不會(huì)炸壞容器1，并防止爆炸產(chǎn)生的熱量與沖擊波影響到所述容器1內(nèi)部的炸藥4，直接導(dǎo)致炸藥4爆炸。

參見(jiàn)圖1，所述容器1的最下層還設(shè)有一層堵塞物3。這樣，在斷繩元件13引爆后，由于所述容器1的最下層為堵塞物3，該堵塞物3起到緩沖的作用，從而避免直接引爆容器1內(nèi)的炸藥4。

參見(jiàn)圖1和圖2，所述引爆元件6為導(dǎo)爆索，所述引爆元件6為柔性并具有一定的耐熱性能，其長(zhǎng)度根據(jù)高溫炮孔10深度進(jìn)行確定。

參見(jiàn)圖1，在所述引爆元件6與重物9連接的一端處設(shè)有一個(gè)支架5，引爆元件6的該端繞過(guò)支架5的引導(dǎo)部并與一繩索12的一端連接，該繩索12的另一端向下延伸連接在所述重物9上。

參見(jiàn)圖1和圖2，所述支撐機(jī)構(gòu)2由可折疊、拆卸的鋼三腳架構(gòu)成，所述三腳架上端直徑略小于所述容器1開(kāi)口端直徑，支開(kāi)后高度不超過(guò)1.5m；所述容器1的上端的開(kāi)口部位固定在鋼三腳架上。這種支撐機(jī)構(gòu)2便于存放和安裝，并且具有足夠的剛度和強(qiáng)度，且支撐的穩(wěn)定性好。

參見(jiàn)圖1和圖2，其中，所述開(kāi)關(guān)網(wǎng)路14和起爆網(wǎng)路8均由電導(dǎo)線構(gòu)成。

參見(jiàn)圖1和圖2，所述炸藥4為顆粒狀炸藥或者粉末狀乳化炸藥。由于上述炸藥4為顆粒狀或粉末狀，其實(shí)現(xiàn)容器中的炸藥在重力作用下流入炮孔中。

參見(jiàn)圖1和圖2，所述堵塞物3為施工現(xiàn)場(chǎng)的干砂土且該堵塞物3的最大尺寸小于所述容器1的下端口半徑的四分之一。這樣可以就地取材，節(jié)省成本；此外，所述堵塞物3最大尺寸小于容器1下端口的四分之一可以防止所述裝藥裝置在裝藥過(guò)程中，該堵塞物3堵住容器1的下端口，從而影響裝藥速度。

參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例的用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥施工方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)高溫炮孔10進(jìn)行注水降溫；

(2)將帶有容器1的支撐機(jī)構(gòu)2安放在高溫炮孔10上，并調(diào)整支撐機(jī)構(gòu)2的角度使容器1下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔10孔口且兩者之間的距離合適；容器1的下端口通過(guò)裝藥控制模塊中的繩索12綁扎封堵；

(3)將重物9的上端懸掛于斷繩元件13處，并讓重物9懸掛在高溫炮孔10中；同時(shí)將重物9與引爆元件6以及起爆網(wǎng)路8連接好；

(4)將少量堵塞物3倒入容器1中，重新調(diào)整支撐機(jī)構(gòu)2的位置使容器1的下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔10的孔口；

(5)將炸藥4倒入容器1中；

(6)將堵塞物3倒入容器1中；

(7)將斷繩元件13與開(kāi)關(guān)網(wǎng)路14相連，并將斷繩元件13插入套管11中；

(8)重復(fù)操作將炮區(qū)中的所有高溫炮孔10準(zhǔn)備完畢；

(9)通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)路14引爆斷繩元件13，使得容器1中的爆破材料以及引爆元件6落入到高溫炮孔10中；

(10)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡或無(wú)人機(jī)查看所述容器1中的炸藥4以及堵塞物3是否全部注入高溫炮孔10中，待容器1中的炸藥4與堵塞物3都注入高溫炮孔10后，引爆起爆網(wǎng)路8，再通過(guò)引爆元件6將高溫炮孔10中的炸藥4；

(11)通過(guò)無(wú)人機(jī)檢查炮區(qū)的爆破情況后再人工回收器材。

參見(jiàn)圖1和圖2，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的用于火區(qū)高溫爆破的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置的工作原理作進(jìn)一步描述：

本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制裝藥裝置利用下端口事先封堵的容器1裝載爆破需要的炸藥4和堵塞物3，并用支撐機(jī)構(gòu)2支撐在高溫炮孔10上方，并使得容器1的下端口對(duì)準(zhǔn)高溫炮孔10孔口，這樣當(dāng)容器1的下端口打開(kāi)時(shí)就可以讓炸藥4和堵塞物3自動(dòng)落入到高溫炮孔10中。而容器1的下端口的打開(kāi)通過(guò)遠(yuǎn)程控制，具體是通過(guò)繩索12對(duì)容器1的下端口進(jìn)行封堵，并讓該繩索12與可以將其炸斷的斷繩元件13連接，再讓斷繩元件13與可遠(yuǎn)程控制其爆破的開(kāi)關(guān)網(wǎng)路14連接，這樣當(dāng)通過(guò)開(kāi)關(guān)網(wǎng)路14遠(yuǎn)程控制斷繩元件13爆炸后，可以將封堵容器1的繩索12先炸斷，這樣容器1的下端口就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，使得炸藥4和堵塞物3自動(dòng)的落入到高溫炮孔10中。在爆破需要物料自動(dòng)落入高溫炮孔10中的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了引爆炸藥4的引爆元件6的埋設(shè)，具體地，通過(guò)設(shè)置重物9懸掛于斷繩元件13上，當(dāng)斷繩元件13爆炸時(shí)，用于懸掛重物9的繩索12也被炸斷，使得重物9和爆破需要物料一起自動(dòng)掉落，而重物9的掉落又會(huì)同步地帶著引爆元件6進(jìn)入到高溫炮孔10中，最終使得引爆元件6與落入到高溫炮孔10中炸藥4連通，最后起爆網(wǎng)路8即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制高溫炮孔10中的炸藥4爆炸。

上述為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述內(nèi)容的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。