一种不耦合装药定位装置以及炮孔

1.本发明属于爆破器材技术领域，具体涉及一种不耦合装药定位装置以及包括该不耦合装药定位装置的炮孔。


背景技术：

2.因具有成本较低、效率高的主要优势，爆破成为矿产资源开发的常见手段之一。在光面爆破施工中，通常采用不耦合装药结构，因不耦合装药结构中药卷与炮孔之间存在间隙，药卷在重力作用下一般是与炮孔下侧孔壁接触，因此形成了偏心不耦合装药结构。这种偏心装药结构导致炸药爆炸所释放的能量主要集中在炮孔下缘底部，进而造成各周边孔爆破后形成的轮廓极不规整、爆破侧破碎效果不佳、保留侧损伤较高等问题，降低了爆炸能量的利用率，极大地影响了爆破效果。偏心不耦合装药靠近装药侧岩石破碎区域较为明显，因此如果能合理调节不耦合装药药卷的位置，就能使不耦合装药的爆破效果达到最佳，其减少的经济损失是显而易见的。
3.基于此，现有技术仍然有待改进。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目是在靠帮光面爆破中，采用不耦合装药定位装置调节不耦合装药药卷的位置，有效提高预裂爆破效果，降低边坡支护及维护成本，减少靠帮爆破经济损失。
5.具体地，根据本发明的一方面，提供一种不耦合装药定位装置，其包括：套筒，所述套筒包括设置在其上的接合单元；以及通过所述接合单元与所述套筒可移动地连接的多个支架，多个所述支架沿着所述套筒的周向设置。
6.在本发明的实施例中，所述接合单元与所述套筒一体成型，并且所述套筒和所述支架的材质均为pvc。
7.在本发明的实施例中，所述套筒包括内壁、外壁以及设置在所述内壁和所述外壁之间的空间，并且所述接合单元包括沿着所述套筒的周向设置在所述内壁上的环形咬合齿槽以及沿着所述套筒的周向并且由所述外壁限定的环形切口，所述环形咬合齿槽与所述环形切口相对设置。
8.在本发明的实施例中，所述环形咬合齿槽沿所述套筒的轴向方向上的宽度大于所述环形切口沿所述套筒的轴向方向上的宽度。
9.在本发明的实施例中，所述接合单元进一步包括设置在所述环形咬合齿槽上的开口，所述支架通过所述开口进入所述空间并且与所述环形咬合齿槽接合。
10.在本发明的实施例中，所述支架包括第一端，所述第一端的宽度大于所述环形切口的宽度并且小于所述环形咬合齿槽的宽度并且所述第一端上设置有咬合齿，并且所述第一端通过所述开口进入所述空间并且能够在所述空间内移动且通过所述咬合齿与所述环形咬合齿槽啮合。
11.在本发明的实施例中，所述开口的数量是多个，多个所述开口以预定角度间隔地设置在所述套筒的周向上，并且一个所述开口对应于一个所述支架。
12.在本发明的实施例中，所述支架进一步包括与所述第一端连接的中部以及与所述中部连接的第二端，所述中部的宽度略小于所述环形切口的宽度并且所述中部为螺旋顶出结构，并且所述第二端设置有端帽。
13.在本发明的实施例中，所述端帽的一端与所述螺旋顶出结构的弹簧元件相连接，并且另一端设置有端帽顶，并且所述端帽顶为半球状。
14.根据本发明的另一方面，提供一种炮孔，其包括如所述的不耦合装药定位装置，其中所述不耦合装药定位装置整体设置在所述炮孔内，并且所述不耦合装药定位装置的套筒的两端各自包括接合单元，所述套筒内部能够容纳药卷。
15.本发明结构简单且易于操作，可通过调整支架的角度和长度来调节不耦合装药药卷或药包的位置，从而能够充分破坏被爆侧岩体，减少需要保护侧岩体的损伤，保证围岩稳定性和开挖轮廓面的平整度，提高炸药能量利用率，操作简单，工作效率高，安全性好，节约经济成本，值得大范围推广使用。
附图说明
16.图1示出了本发明的一个实施例提供的不耦合装药定位装置的剖视示意图；
17.图2示出了本发明的一个实施例提供的不耦合装药定位装置的侧视示意图；
18.图3示出了本发明的一个实施例提供的不耦合装药定位装置的俯视示意图；
19.图4示出了本发明的一个实施例提供的套筒的立体结构示意图；
20.图5示出了本发明的一个实施例提供的环形咬合槽的立体结构示意图；
21.图6示出了本发明的一个实施例提供的支架的剖视示意图；
22.图7示出了本发明的一个实施例提供的支架的侧视示意图；以及
23.图8示出了本发明的一个实施例提供的支架的俯视示意图。
具体实施方式
24.应当理解，在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发明中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。
25.根据本发明，一方面，提供一种不耦合装药定位装置10，如图1-5所示，其包括：套筒1，套筒1包括设置在其上的接合单元11；以及通过接合单元11与套筒1可移动地连接的多个支架12，多个支架12沿着套筒1的周向设置。套筒1可以为大体上圆柱形套筒，其内部中空，用于容纳药卷或药包。通过调节支架12的角度和长度，可以实现不耦合装药定位装置10的不同定位，从而在将本发明所述的不耦合装药定位装置10放置到炮孔中并应用该炮孔的情况下，能够有效提高预裂爆破效果，降低边坡支护及维护成本，减少靠帮爆破经济损失。
26.在本发明的实施例中，接合单元11与套筒1可以一体成型，并且套筒1和支架12的材质可以均为pvc。套筒1可以包括一个或多个接合单元11，例如，套筒1的两个轴向端可以
各设置一个接合单元11，从而为套筒1提供更好的稳定定位。在这样的实施例中，套筒1的长度可以为100～1000mm、外径可以为35～52mm、壁厚可以为1～5mm，而通过的接合单元11与套筒1连接的支架12的中部(如本发明其他部分所述)的外径可以为2.5～7.0mm。在另外的实施例中，可以仅在套筒1的中间部分设置一个接合单元11。
27.在本发明的实施例中，套筒1包括内壁13、外壁14以及设置在内壁13和外壁14之间的空间15。接合单元11可以包括沿着套筒1的周向设置在内壁13上的环形咬合齿槽2以及沿着套筒1的周向由外壁14限定的环形切口16，环形咬合齿槽2与环形切口16相对设置。在图4所示出的实施例中，环形咬合齿槽2位于空间15内，并且外壁14的对应于设置在内壁13上的环形咬合齿槽2的部分被去除，去除的部分形成环形切口16。环形咬合齿槽2沿套筒1的轴向方向上的宽度d2(在图5中示出)大于环形切口16沿套筒1的轴向方向上的宽度d1(在图4中示出)。这样的设置方式便于支架12能够在空间15内滑动并且与环形咬合齿槽2接合，如本技术其他部分所述。此外，接合单元11还可以包括设置在环形咬合齿槽2上的开口3，支架12可以通过开口3进入空间15并且与环形咬合齿槽2接合。
28.在本发明的实施例中，在参考图1-5的基础上，进一步参考图6-8，支架12包括第一端21，第一端21的宽度大于环形切口16的宽度d1并且小于环形咬合齿槽2的宽度d2，第一端21的形状可以大体上对应于开口3的形状，以便第一端21通过开口3进入空间15内。在图4所示的实施例中，第一端21的形状和开口3的形状可以为大体上长方形或正方形。然而，其他形状，例如圆形、椭圆形、其他多边形等均在本发明的范围内。第一端21上设置有咬合齿6，第一端21能够在空间15内移动且通过咬合齿6与环形咬合齿槽2啮合，由此实现支架12与套筒1的啮合和分离，从而相对于套筒1对支架12的角度进行调节。
29.在本发明的实施例中，开口3的数量可以是多个，多个开口3以预定角度间隔地设置在套筒1的周向上，并且一个开口3对应于一个支架12或者一个开口3对应于多个支架12。在图1所示的实施例中，设置了三个开口3并且相应地设置了三个支架12，每个支架12可以通过其对应的开口3进入套筒1的空间15内，这样的设置是尤其有利的，当将不耦合装药定位装置10放入炮孔中以后，通过调节支架12的长度和角度(如本发明其他部分所述)，能够实现支架12的三个端部与炮孔内壁的抵接，而接触点构成三角形，提供最为稳固的结构。在另外的实施例中，可以包括其他数量的开口3或其他数量的支架12。在额外的实施例中，可以仅包括一个开口3，多个支架12可以均通过该唯一的开口3进入套筒1的空间15内。
30.在本发明的实施例中，支架12可以进一步包括与第一端21连接的中部22以及与中部22连接的第二端23，中部22的宽度略小于环形切口16的宽度d1，使得中部22以及中部22以上的部分能够穿过环形切口16顺利的移动。中部22可以为螺旋顶出结构5，该螺旋顶出结构5包括顶出内芯(图中未标号)、设置在顶出内芯上的弹簧元件(图中未标号)，以及容纳顶出内芯的外壳。第二端23设置有端帽24，端帽24的一端与螺旋顶出结构5的弹簧元件相连接，并且另一端设置有端帽顶4，并且端帽顶4为半球状。通过螺旋顶出结构5的弹簧元件和顶出内芯，可以调节支架12的长度，结合支架12在空间15内的滑动而实现的支架12的角度调节，即可实现不耦合装药定位装置10的不同位置的定位。
31.以下详细说明本发明的实施例。
32.本发明提供了一种不耦合装药定位装置10及其使用方法。其中，使用方法可以包括以下步骤：
33.步骤1，先从开口3处安装支架12，再根据实际需要调节支架12到合适的角度和长度。
34.步骤2，安装好支架12后将装置10放入炮孔内，然后完成装药。
35.如图1、图2、图3所示，本发明所述的不耦合装药定位装置10包括套筒1和支架12。套筒1的主体是pvc管，套筒1的两端设有支架调节结构。套筒1可以分为三层，第一层为内壁13、第三层为外壁14，中层位于第一层和第三层之间。支架调节结构主体是环形咬合槽2，环形咬合槽2位于pvc管的中层，第三层——即环形咬合槽的上一层——限定环形切口16，环形切口16的宽度小于环形咬合槽2的宽度，以便将支架12限制在空间15内。环形咬合槽2每隔120度设一个开口3，以便插入支架12。支架12的下端为咬合齿6，通过调节咬合齿6在环形咬合槽2的位置可以调节支架12的角度。支架12的中部22为螺旋顶出结构5，螺旋顶出结构5包括顶出内芯和容纳顶出内芯的外壳，此外，内芯的至少一部分上还缠绕有弹簧元件。螺旋顶出结构5的顶端设置有端帽24，端帽24的一端与弹簧元件相连接，并且另一端设置有半球状的端帽顶4，该端帽顶4用于抵接炮孔的内壁。
36.优选的，套筒1为长度100～1000mm、外径35～52mm、壁厚1～5mm的pvc管。
37.优选的，支架12的中部22的外径为2.5～7.0mm。
38.本发明的工作原理及使用流程为：套筒1外部设有支架12，可以使药包处于炮孔的中间位置，支架12底端有咬合齿6，咬合齿6在环形咬合槽2里滑动可以调节支架12的角度，支架12为螺旋顶出结构5，可以调节支架12的长度，通过调节支架12的角度和长度可以使药包处于炮孔内的任何位置，使被爆岩体充分破坏；使用时先将药包放入套筒1内，从开口3处装上支架12，根据实际情况调节每个支架12的角度和长度使药包处在合适的位置以达到较为完美的爆破效果。
39.本发明为一种不耦合装药定位装置10，通过该装置10可灵活调节不耦合装药药包的位置，从而能够充分破坏被爆侧岩体，减少需要保护侧岩体的损伤，保证围岩稳定性和开挖轮廓面的平整度，提高炸药能量利用率，操作简单，工作效率高，安全性好，节约经济成本。
40.根据本发明的另一方面，提供一种炮孔，其包括如前述实施例所述的不耦合装药定位装置10，其中该不耦合装药定位装置10可以整体设置在炮孔内，并且不耦合装药定位装置10的套筒1的两端可以各自包括一个接合单元11，套筒1内部能够容纳药卷。
41.应当理解，在相互不冲突的情况下，以上针对根据本发明的不耦合装药定位装置10阐述的所有实施方式、特征和优势同样地适用于根据本发明的炮孔。也就是说，上面所述的不耦合装药定位装置10的所有实施例及其变化都可以直接移转应用于根据本发明的炮孔中，并直接结合于此。为了本公开的简洁起见，在此不再重复阐述。
42.综上所述，通过本发明，可灵活调节不耦合装药药卷的位置，有效提高预裂爆破效果，降低边坡支护及维护成本，减少靠帮爆破经济损失。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

技术特征：
1.一种不耦合装药定位装置，其特征在于，包括：套筒，所述套筒包括设置在其上的接合单元；以及通过所述接合单元与所述套筒可移动地连接的多个支架，多个所述支架沿着所述套筒的周向设置。2.根据权利要求1所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述接合单元与所述套筒一体成型，并且所述套筒和所述支架的材质均为pvc。3.根据权利要求1所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述套筒包括内壁、外壁以及设置在所述内壁和所述外壁之间的空间，并且所述接合单元包括沿着所述套筒的周向设置在所述内壁上的环形咬合齿槽以及沿着所述套筒的周向并且由所述外壁限定的环形切口，所述环形咬合齿槽与所述环形切口相对设置。4.根据权利要求3所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述环形咬合齿槽沿所述套筒的轴向方向上的宽度大于所述环形切口沿所述套筒的轴向方向上的宽度。5.根据权利要求4所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述接合单元进一步包括设置在所述环形咬合齿槽上的开口，所述支架通过所述开口进入所述空间并且与所述环形咬合齿槽接合。6.根据权利要求5所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述支架包括第一端，所述第一端的宽度大于所述环形切口的宽度并且小于所述环形咬合齿槽的宽度并且所述第一端上设置有咬合齿，并且所述第一端通过所述开口进入所述空间并且能够在所述空间内移动且通过所述咬合齿与所述环形咬合齿槽啮合。7.根据权利要求5所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述开口的数量是多个，多个所述开口以预定角度间隔地设置在所述套筒的周向上，并且一个所述开口对应于一个所述支架。8.根据权利要求6所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述支架进一步包括与所述第一端连接的中部以及与所述中部连接的第二端，所述中部的宽度略小于所述环形切口的宽度并且所述中部为螺旋顶出结构，并且所述第二端设置有端帽。9.根据权利要求8所述的不耦合装药定位装置，其特征在于，所述端帽的一端与所述螺旋顶出结构的弹簧元件相连接，并且另一端设置有端帽顶，并且所述端帽顶为半球状。10.一种炮孔，其特征在于，包括如前述权利要求1-9中任意一项所述的不耦合装药定位装置，其中所述不耦合装药定位装置整体设置在所述炮孔内，并且所述不耦合装药定位装置的套筒的两端各自包括接合单元，所述套筒内部能够容纳药卷。

技术总结
本发明涉及一种不耦合装药定位装置以及包括该不耦合装药定位装置的炮孔，其中，该不耦合装药定位装置包括：套筒，所述套筒包括设置在其上的接合单元；以及通过所述接合单元与所述套筒可移动地连接的多个支架，多个所述支架沿着所述套筒的周向设置。通过本发明所述的不耦合装药定位装置以及包括该不耦合装药定位装置的炮孔可灵活调节不耦合装药药卷的位置，从而能够充分破坏被爆侧岩体，减少需要保护侧岩体的损伤，保证围岩稳定性和开挖轮廓面的平整度，提高炸药能量利用率，操作简单，工作效率高，安全性好，节约经济成本。节约经济成本。节约经济成本。


技术研发人员：李屹 张智宇 徐继业 黄永辉 夏祥生 张良兵 陈成志
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2023.08.18
技术公布日：2023/10/7